儀表基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1概述課件

2023/8/81

馬躍輝儀表基礎(chǔ)知識介紹2023/7/241馬躍輝儀表基礎(chǔ)知識介紹2023/8/82儀表及自動化的基本知識培訓(xùn)內(nèi)容：1、儀表概述2、儀表基礎(chǔ)知識3、現(xiàn)場儀表4、控制儀表

2023/7/242儀表及自動化的基本知識培訓(xùn)內(nèi)容：1.1目的和意義2023/8/83在化工等連續(xù)性生產(chǎn)設(shè)備上，配備一些自動化裝置，代替操作人員的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行，稱為化工自動化。實(shí)現(xiàn)化工自動化的目的是：

1.加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量。

2.降低勞動強(qiáng)度，改善勞動成本。

3.確保生產(chǎn)安全。1.1目的和意義2023/7/243在化工等連續(xù)性生產(chǎn)設(shè)備上2023/8/84化工儀表及自動化,最早出現(xiàn)在四十年代,那時的儀表體積大,精度低。六十年后半期,隨著半導(dǎo)體和集成電路的進(jìn)一步發(fā)展,自動化儀表便向著小體積、高性能的方向迅速發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)了用計算機(jī)作數(shù)據(jù)處理的各種自動化方案。七十年代以來,儀表和自動化技術(shù)又有了迅猛的發(fā)展,新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮,多功能組裝式儀表也投入運(yùn)行,特別是微型計算機(jī)的發(fā)展，在化工自動化技術(shù)工具中發(fā)揮了巨大作用。1975年出現(xiàn)了以微處理器為基礎(chǔ)的過程控制儀表：集中分散型控制系統(tǒng),把自動化技術(shù)推到了一個更高的水平。電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,也促進(jìn)了常規(guī)儀表的發(fā)展,新型的數(shù)字儀表,自動化儀表,程序控制器,調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用。

1.2儀表概述2023/7/244化工儀表及自動化,最早出現(xiàn)在四十年代,那2023/8/85

工業(yè)自動化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上；

1.3儀表及自動化的發(fā)展趨勢2023/7/245工業(yè)自動化儀表重點(diǎn)2.1過程參數(shù)檢測基本概念過程參數(shù)檢測-----指連續(xù)生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位和成分等參數(shù)的檢測。檢測儀表-----將檢測元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測儀表。一次儀表-----一般為將被測量轉(zhuǎn)換為便于計量的物理量所使用的儀表，即為檢測元件。二次儀表-----將測得的信號變送轉(zhuǎn)換為可計量的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。2023/8/862.1過程參數(shù)檢測基本概念過程參數(shù)檢測-----指連續(xù)生產(chǎn)過2.2檢測儀表的性能2023/8/87儀表的性能指標(biāo)通常用精確度、變差、靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、可靠性來描述。測量過程-----利用一個已知的單位量(即標(biāo)準(zhǔn)量)與被測的同類量進(jìn)行比較的過程。測量誤差-----在測量過程中測量結(jié)果與被測量的真值之間會有一定的差值。它反映了測量結(jié)果的可靠程度。2.2檢測儀表的性能2023/7/247儀表的性能指標(biāo)通常用2.2檢測儀表的性能2023/8/88精確度

又稱精度，指的是儀表測量值與真值接近的準(zhǔn)確程度，與誤差相對而言，通常用相對百分誤差表示。精確度是儀表的一個很重要質(zhì)量指標(biāo)，常用精度等級來規(guī)范和表示。精度等級就是最大相對誤差去掉正負(fù)號和％，按國家統(tǒng)一規(guī)定劃分的等級有0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.25,0.35,0.5,1.0,1.5,2.5,4等。儀表精度等級一般都標(biāo)志在儀表標(biāo)尺或標(biāo)牌上，如

等，數(shù)字越小，說明精度越高。0.52.2檢測儀表的性能2023/7/248精確度0.52.2檢測儀表的性能2023/8/892.指示變差變差指的是儀表被測變量（輸入信號）多次從不同方向達(dá)到同一數(shù)值時，儀表指示值之間的最大差值，或是說儀表在外部條件保持不變情況下，被測參數(shù)由小到大變化和由大到小變化不一致的程度，兩者之差即為儀表的變差。變差產(chǎn)生主要原因是儀表傳動機(jī)構(gòu)的間隙，運(yùn)動部件的摩擦，彈性元件的滯后等，現(xiàn)在隨著電子技術(shù)發(fā)展，這些原因?qū)⒃絹碓缴伲貏e是智能儀表中，變差作為儀表性能指標(biāo)已是不重要的對象了。2.2檢測儀表的性能2023/7/2492.指示變差2.2檢測儀表的性能2023/8/8103.重復(fù)性重復(fù)性是指在不同測量條件下，如不同方法，不同觀測者，在不同的測量環(huán)境對同一被測的量進(jìn)行檢測時，得到測量結(jié)果的一致程度。與變差相反，隨著智能儀表的發(fā)展，重復(fù)性將成為儀表的重要性能指標(biāo)。2.2檢測儀表的性能2023/7/24103.重復(fù)性2.2檢測儀表的性能4.穩(wěn)定性在規(guī)定工作條件下，儀表某些性能隨時間保持不變的能力稱未穩(wěn)定性。儀表穩(wěn)定性在我們化工儀表中是一個需重點(diǎn)關(guān)心的指標(biāo)，由于化工企業(yè)的環(huán)境比較惡劣，壓力、穩(wěn)定及腐蝕性因素會使儀表部件隨應(yīng)用時間變長而保持穩(wěn)定能力降低，儀表穩(wěn)定性也會下降。2023/8/8112.2檢測儀表的性能4.穩(wěn)定性2023/7/24112.2檢測儀表的性能5.可靠性儀表可靠性是化工企業(yè)儀表專業(yè)重點(diǎn)關(guān)心的另一重要性能指標(biāo)，儀表可靠性和儀表維護(hù)量是成反比的，儀表可靠，則儀表維護(hù)量就小。通常用平均無故障時間（MTBF）來描述儀表可靠性，MTBF越大，儀表可靠性越高。2023/8/8122.2檢測儀表的性能5.可靠性2023/7/24122.2檢測儀表的性能2023/8/8136.靈敏度與反應(yīng)時間靈敏度：測量的反應(yīng)時間反應(yīng)時間：顯示值變化相對于實(shí)際值變化的滯后時間。被測變量儀表顯示值2.2檢測儀表的性能2023/7/24136.靈敏度與反應(yīng)2.3檢測系統(tǒng)的構(gòu)成圖2023/8/814被測參數(shù)敏感元件信號變換信號傳輸信號測量顯示記錄控制+-A/DPLC2.3檢測系統(tǒng)的構(gòu)成圖2023/7/2414被測參數(shù)敏感元件2.4儀表的分類自動化控制儀表可簡單的分為檢測儀表顯示儀表控制儀表執(zhí)行器2023/8/8152.4儀表的分類自動化控制儀表可簡單的分為2023/7/24檢測儀表分為：流量儀表壓力儀表液位儀表溫度儀表成分分析儀表2023/8/8162.4.1儀表的分類之檢測儀表檢測儀表分為：2023/7/24162.4.1儀表的分類之檢2.4.2儀表的分類之顯示儀表顯示儀表分為：指示儀記錄儀信號報警器屏幕顯示器2023/8/8172.4.2儀表的分類之顯示儀表顯示儀表分為：2023/7/22.4.3儀表的分類之控制儀表可編程控制器ＰＬＣ計算機(jī)控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)ＤＣＳ總線控制系統(tǒng)2023/8/8182.4.3儀表的分類之控制儀表可編程控制器ＰＬＣ2023/72.4.4儀表的分類之執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥變頻器2023/8/8192.4.4儀表的分類之執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥2023/7/24192.5常用儀表信號（1）重點(diǎn)儀表常用的電信號包括：4—20mADC信號1—5VDC信號脈沖信號RTD（熱電阻）PT100信號mV信號(熱電偶)2023/8/8202.5常用儀表信號（1）重點(diǎn)儀表常用的電信號包括：2023/2.5常用儀表信號（2）重點(diǎn)常見的調(diào)節(jié)閥氣源信號：20-100KPa40-200KPa80-240KPa氣缸閥氣源壓力一般不低于450KPa2023/8/8212.5常用儀表信號（2）重點(diǎn)常見的調(diào)節(jié)閥氣源信號：2023/2.6儀表位號的表示方法在測量、控制系統(tǒng)中，構(gòu)成一個回路的每一個儀表都有自己的儀表位號，儀表位號由字母代號和回路編號兩部分組成。第一個字母表示被測變量，后繼字母表示儀表的功能；回路編號可以按裝置或工段（區(qū)域）進(jìn)行編制，一般用三至五位數(shù)字表示，如下例所示：2023/8/8222.6儀表位號的表示方法在測量、控制系統(tǒng)中，構(gòu)成一個回路的每2.6PI圖中常見的儀表字母含義（1）2023/8/823字母第一位字母后繼字母被測變量修飾詞讀出功能輸出功能修飾詞A分析報警B燒嘴、火焰供選用供選用供選用C電導(dǎo)率控制D密度差E電壓（電動勢）檢測元件F流量比（分?jǐn)?shù)）G供選用視鏡、觀察H手動高I電流顯示J功率掃描K時間、時間程序變化速率操作器L物位燈低M水分或濕度瞬動中、中間2.6PI圖中常見的儀表字母含義（1）2023/7/24232.6PI圖中常見的儀表字母含義（1）2023/8/824O供選用節(jié)流孔P壓力、真空連接點(diǎn)、測試點(diǎn)Q數(shù)量積算、累計R核輻射記錄S速度、頻率安全開關(guān)、聯(lián)鎖T溫度傳送U多變量多功能多功能多功能V振動、機(jī)械監(jiān)視閥、閥門、百葉窗W重量、力X未分類X軸未分類未分類未分類Y事件、狀態(tài)Y軸繼動哭、計算器、轉(zhuǎn)換器Z位置、尺寸Z軸驅(qū)動器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)未分類的最終執(zhí)行元件2.6PI圖中常見的儀表字母含義（1）2023/7/2424示例對于FIC7301中字母按以上表格說明應(yīng)表示為儀表測量為流量，帶指示、控制功能；LIHH7301表示為液位指示且?guī)в懈吒呦蘼?lián)鎖控制、報警。2023/8/825示例對于FIC7301中字母按以上表格說明應(yīng)表示為儀表測量為2.7PI圖中的一部分2023/8/8262.7PI圖中的一部分2023/7/24263.1壓力儀表壓力的概念單位及換算壓力儀表壓力變送器2023/8/8273.1壓力儀表壓力的概念2023/7/24272023/8/8281、大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。2、差壓（壓差）：兩個壓力之間的相對差值。3、絕對壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的所有壓力。絕對壓力是相對零壓力而言的壓力。4、表壓力（相對壓力）：如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個正值，那么這個正值就是表壓力，即表壓力=絕對壓力-大氣壓＞0。5、負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力“相對應(yīng)，如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個負(fù)值，那么這個負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=絕對壓力-大氣壓＜0。3.1.1壓力的一些概念（重點(diǎn)）2023/7/24281、大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力2023/8/8293.1.2壓力的表示壓力的表示和分類：絕對壓力單位面積所受到的力相對壓力（表壓）絕對壓力與大氣壓之差真空度大氣壓與絕對壓力之差絕對壓力絕對壓力真空度表壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓2023/7/24293.1.2壓力的表示壓力的表示和分類：2023/8/8303.1.3壓力單位及換算（重點(diǎn)）壓強(qiáng)（俗稱壓力）：單位面積所受到的垂直作用力。工程上的“壓力”與力學(xué)中的“壓力”不表示同一個概念。1Mpa=1000Kpa=10.1972Kgf/cm2

=10bar=145.038lb/in2

=7500.62mmHg

=10.1972*104mmH2O

=9.86927atm注：

lb/in2(磅/平方英寸英制壓強(qiáng)單位)

2023/7/24303.1.3壓力單位及換算（重點(diǎn)）壓強(qiáng)（2023/8/8313.1.4壓力儀表現(xiàn)場壓力表，從表盤直徑看最常見的有60mm,100mm,150mm三種規(guī)格。從接口看最常見的有M20X1.5,1/2NPT,法蘭連接（有法蘭尺寸和耐壓等級要求）

2023/7/24313.1.4壓力儀表現(xiàn)場壓力表，從表盤直2023/8/832電接點(diǎn)壓力表一般有雙節(jié)點(diǎn)作為報警、或啟泵的條件。3.1.4壓力儀表2023/7/2432電接點(diǎn)壓力表3.1.4壓力儀表2023/8/8333.1.4壓力儀表壓力變送器最常見的分為電容式壓力變送器和單晶硅壓力變送器。其它還有擴(kuò)撒硅壓力變送器。目前主流壓力變送器主流幾乎都采用了智能協(xié)議。電容式壓力變送器：采用結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用且極穩(wěn)定的可變電容形式，可變電容由壓力腔上的膜片和固定在其上的絕緣電極所組成，當(dāng)感受到壓力變化時，膜片要產(chǎn)生微微的翹曲變形，從而改變了兩極的間距，采用獨(dú)特的檢測電路測電容的微小變化，并進(jìn)行線性處理和溫度補(bǔ)償。傳感器輸出與被測壓力成正比的直流電壓或電流信號。精巧的結(jié)構(gòu)、高性能的材料及先進(jìn)的檢測電路的完美結(jié)合，賦予了電容式壓力變送器以很高的性能。2023/7/24333.1.4壓力儀表壓力變送器最常見的2023/8/834單晶硅諧振式傳感器：是一塊單晶硅芯片上采用微電子機(jī)械加工技術(shù)，在單晶硅芯片上制成兩個完全一致的H形狀的諧振梁，并以一定的頻率產(chǎn)生振動。其諧振頻率取決于梁的長度和張力，其梁的長度已經(jīng)確定，而張力是隨壓力變化而變化。從而把壓力的變化轉(zhuǎn)換成頻率的變化，對差壓采用頻率差分技術(shù)，并將頻率差信號直接輸出到CPU進(jìn)行運(yùn)算和A/D轉(zhuǎn)換。單晶硅諧振式壓力變送器

1、精度高

2、穩(wěn)定性好

3、靜壓特性好

4、具有良好的單向受壓特性

5、具有較寬的測量范圍

6、方便的組態(tài)能力和自診斷功能2023/7/2434單晶硅諧振式傳感器：是一塊單晶硅芯片上2023/8/835差壓變送器

一般使用來測量阻力、液位或者與流量節(jié)流元件配套使用測量流量儀表。該類型儀表往往與三閥組或者五閥組配套使用。

目前國內(nèi)應(yīng)用三閥組較為普遍。對于三閥組類型的儀表有一個開關(guān)投用程序。投用三閥組：開正壓閥，再關(guān)平衡閥，再開負(fù)壓閥；關(guān)閉三閥組：關(guān)負(fù)壓閥，打開平衡閥，關(guān)正壓閥。2023/7/2435差壓變送器投用三閥組：開正壓閥，再關(guān)2023/8/836最具有代表性的壓力變送器：1、EJA川儀橫河（重慶川儀），通訊時疊加Brain或Hart協(xié)議的數(shù)字信號。2、Rosemount（中國北京遠(yuǎn)東）通訊時疊加Hart協(xié)議的數(shù)字信號。通訊時有專用的手操器，可以在主控室、現(xiàn)場進(jìn)行儀表的組態(tài)。3.1.4壓力儀表—壓力變送器艾默生公司生產(chǎn)的375手操器2023/7/2436最具有代表性的壓力變送器：3.1.4壓2023/8/8373.1.4壓力儀表—壓力開關(guān)壓力開關(guān)1、壓力開關(guān)是一種簡單的（壓力控制裝置），當(dāng)被測壓力達(dá)到額定值時，壓力開關(guān)可發(fā)出（警報或控制）信號。2、壓力開關(guān)的工作原理是：當(dāng)被測壓力超過額定值時，彈性元件的自由端（產(chǎn)生位移），直接或經(jīng)過比較后推動（開關(guān)元件），改變（開關(guān)元件）的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。3.壓力開關(guān)采用的彈性元件有（單圈彈簧管）、（膜片）、（膜盒）及（波紋管）等。開關(guān)元件有（磁性開關(guān)）、（水銀開關(guān)）、（微動開關(guān)）等。4.壓力開關(guān)的開關(guān)形式有（常開式）和（常閉式）兩種。5、壓力開關(guān)的調(diào)節(jié)方式有（兩位式）和（三位式）兩種。6.壓力開關(guān)的參數(shù)可調(diào)，依實(shí)際使用壓力范圍調(diào)節(jié)

2023/7/24373.1.4壓力儀表—壓力開關(guān)壓力開關(guān)2023/8/838

3.2溫度儀表

玻璃管溫度計雙金屬溫度計

壓力式溫度計

熱電阻

熱電偶

溫度變送器

溫度開關(guān)

非接觸式溫度計

2023/7/2438

3.2溫度儀表

玻璃管溫度計2023/8/839溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)（零點(diǎn)）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)。3.2.1溫度的概念2023/7/2439溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只2023/8/840華氏溫標(biāo)（oF）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分180等分，每第分為報氏1度，符號為oF。攝氏溫度（℃）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，中間劃分100等分，每第分為報氏1度，符號為℃。攝氏溫度值t和華氏溫度值tF有如下關(guān)系：3.2.2溫標(biāo)的換算（1）2023/7/2440華氏溫標(biāo)（oF）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，2023/8/841熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動停止時的溫度為絕對零度，記符號為K。3.2.2溫標(biāo)的換算（2）2023/7/2441熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對溫標(biāo)2023/8/842玻璃管溫度計：這種溫度表非常簡單、普通。目前高精度的往往使用在儀表校驗(yàn)間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。由于價格便宜，目前工廠內(nèi)還有應(yīng)用。3.2.3溫度儀表-玻璃管溫度計2023/7/2442玻璃管溫度計：3.2.3溫度儀表-玻璃2023/8/843由于兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片在溫度改變時，兩面的熱脹冷縮程度不同，因此在不同的溫度下，其彎曲程度發(fā)生改變。利用這一原理，制成溫度計叫雙金屬溫度計。雙金屬溫度計3.2.3溫度儀表-雙金屬溫度計2023/7/2443由于兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片2023/8/844壓力式溫度計壓力表式溫度計的測量原理壓力表式溫度計是根據(jù)在封閉容器中的液體、氣體或低沸點(diǎn)液體和飽和蒸汽，受熱后體積膨脹或壓力變化這一原理而制作的，并用壓力來測量這種變化，從而測得溫度3.2.3溫度儀表-壓力式溫度計2023/7/2444壓力式溫度計壓力表式溫度計的測量原理2023/8/845

熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻測溫原理：熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅。3.2.3溫度儀表-熱電阻（常用）2023/7/2445熱電阻是中低溫區(qū)最常用的2023/8/846熱電偶是中高溫區(qū)最常用的一種溫度檢測元件。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電偶的工作原理

兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。熱電偶按材料分最常用的為K型（4.096mV）K鎳鉻--鎳硅-200-+1000℃,E型(6.319mV),鎳鉻銅鎳-200-+700℃。

3.2.3溫度儀表-熱電偶（常用）2023/7/2446熱電偶是中高溫區(qū)最常用的2023/8/847如圖所示，兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。置于被測溫度為t的介質(zhì)中，稱為工作段，另一端為自由端，放在溫度為t0的恒定溫度下，當(dāng)工作段的被測介質(zhì)溫度發(fā)生變化時，熱電勢也隨溫度發(fā)生一定規(guī)律的變化。熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢，其大小只與電極材料與兩端的溫差有關(guān)，而與熱電極的長度和直徑的粗細(xì)無關(guān)。采用熱電偶為測量元件的變送器稱之為熱電偶溫度變送器。從外觀上看，熱電阻和熱電偶溫度變送器沒有太大的區(qū)別。3.2.3溫度儀表2023/7/2447如圖所示，兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A2023/8/848熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是兩熱電極材料相異、兩接點(diǎn)溫度相異。3.2.3溫度儀表-熱電偶2023/7/2448熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是兩熱電極材料相2023/8/849序號

分度號

熱電偶名稱（材料）

測量范圍(OC)1S鉑銠10-鉑

0～～1600

2B鉑銠90-鉑銠6

600～～1800

3K鎳鉻-鎳硅

-200～～1300

4J鐵-康銅

-210～～1200

5R鉑銠13-鉑

0～～1300

6E鎳鉻-康銅

-200～～900

7F銅-康銅

0～～350

3.2.3溫度儀表（熱電偶的分類）重點(diǎn)2023/7/2449序號分度號熱電偶名稱（材料）測量2023/8/850溫度變送器的作用:有人說是測量溫度的，這是不對的。其作用是將檢測的熱電偶或則熱電阻等溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的儀表信號如4-20mADC,或者1-5VDC.3.2.3溫度儀表-溫度變送器2023/7/2450溫度變送器的作用:3.2.3溫度儀表-2023/8/851溫度開關(guān)傳統(tǒng)的溫度開關(guān)多為機(jī)械式，其分為：蒸氣壓力式溫控器、液體膨脹式溫控器、氣體吸附式溫控器、金屬膨脹式溫控器。目前我廠沒有使用該產(chǎn)品3.2.3溫度儀表-溫度開關(guān)2023/7/2451溫度開關(guān)3.2.3溫度儀表-溫度開關(guān)2023/8/852非接觸式溫度計非接觸式溫度計是靠紅外輻射,亮度,色差等方法感應(yīng)、比較，得出被測物件溫度。好處是可遙測，量程大，可測極高溫物件。如紅外測溫計、亮度測溫計等。缺點(diǎn)是一般精度不高。但是作為工廠輔助測溫元件是不可缺少的。3.2.3溫度儀表-紅外線測溫2023/7/2452非接觸式溫度計非接觸式溫度計是靠紅外輻2023/8/853流量就是在單位時間內(nèi)流體通過一定截面積的量.這個量用流體的體積來表示稱為瞬時體積流量(qv),簡稱體積流量;用流量的質(zhì)量來表示稱為瞬時質(zhì)量流量(qm),簡稱質(zhì)量流量.3.3.1流量的概念2023/7/2453流量就是在單位時間內(nèi)流體通過一定截面積2023/8/854渦輪流量計孔板流量計（含一體化孔板流量計，屬于節(jié)流裝置）質(zhì)量流量計轉(zhuǎn)子流量計渦街流量計超聲波流量計電磁流量計明渠流量計

3.3.2流量儀表種類2023/7/2454渦輪流量計3.3.2流量儀表種類2023/8/8553.3.3流量計渦輪流量計：當(dāng)被測流體流過渦輪流量計傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。qv=f/K(7.1)

qm=qvρ(7.2)

式中qv,qm－分別為體積流量，m3/s，

質(zhì)量流量，kg/s；

f－流量計輸出信號的頻率，Hz；

K－流量計的儀表系數(shù)，P/m3。

2023/7/24553.3.3流量計渦輪流量計：當(dāng)被測流體2023/8/856節(jié)流裝置測量原理：充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。3.3.3流量計-節(jié)流裝置（重點(diǎn)）2023/7/2456節(jié)流裝置測量原理：充滿管道的流體，當(dāng)它2023/8/857儀表里標(biāo)準(zhǔn)的三種節(jié)流元件：a:孔板（反應(yīng)爐的燃燒空氣測量裝置）b:噴嘴c:文丘里管（尾氣爐尾氣流量測量裝置）對于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件，流體的流量與其差壓成（方根）關(guān)系Q=K*SQRT(P)其中為差壓，想一想，如果取壓段有一段堵了，會是什么情況？3.3.3流量計2023/7/2457儀表里標(biāo)準(zhǔn)的三種節(jié)流元件：對于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流2023/8/858孔板的取壓口方向1、節(jié)流裝置安裝在垂直管道上時，取壓口的位置在取壓裝置的平面上可任意選擇；2、節(jié)流裝置安裝在水平管道或傾斜管道上時，取壓口的位置選擇取決于被測介質(zhì)的特性，見下圖：問題：如果孔板裝反了會有什情況發(fā)生？3.3.3流量計2023/7/2458孔板的取壓口方向1、節(jié)流裝置安裝在垂直2023/8/8592、安裝基本要求①垂直度節(jié)流件上游端面與管道軸線的垂直度不大于1°。②不同軸度節(jié)流件應(yīng)與管道同軸。③直管段長度節(jié)流裝置應(yīng)安裝在兩段有恒定橫截面積的圓筒形直管段之間，最短直管段長度隨節(jié)流件形式、阻流件形式和直徑比而異。關(guān)于直管段的問題：下面給出了一個表格。2003年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布了ISO5167新標(biāo)準(zhǔn)，對直管段做了新的要求。但國標(biāo)的改變壓力很大，一直沒有出來。3.3.3流量計2023/7/24592、安裝基本要求3.3.3流量計2023/8/860質(zhì)量流量計流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅(qū)動線圈上時，振動管作往復(fù)周在振管周期振動，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管，就會上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號，這兩個信號差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。3.3.3流量計2023/7/2460質(zhì)量流量計流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管2023/8/8613.3.3流量計2023/7/24613.3.3流量計2023/8/862轉(zhuǎn)子流量計浮子流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動，與浮子重量平衡后，通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計。金屬轉(zhuǎn)子流量計是工業(yè)上最常用的，對于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計3.3.3流量計2023/7/2462轉(zhuǎn)子流量計浮子流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,2023/8/863渦街流量計在流體中安放一個非流線型旋渦發(fā)生體，使流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離，釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的旋渦，且在一定范圍內(nèi)旋渦分離頻率與流量成正比的流量計。3.3.3流量計2023/7/2463渦街流量計在流體中安放一個非流線型旋渦2023/8/864超聲波流量計依據(jù)測量原理常見的有兩類：

時間差計量（傳播速度差法）

多普勒原理計量

右圖為丹尼爾超聲波流量計在中國非常具有代表性。3.3.3流量計2023/7/2464超聲波流量計依據(jù)測量原理3.3.3流量2023/8/865

電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第實(shí)驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。3.3.3流量計2023/7/2465

2023/8/866差壓液位變送器雙（法蘭液位計）

電浮筒式液位磁翻板液位計玻璃板液位計雷達(dá)液位計超聲波液位計深度液位計核輻射料位計3.4液位料位儀表2023/7/2466差壓液位變送器雙（法蘭液位計）

電浮筒2023/8/867差壓液位變送器雙（法蘭液位計）利用對測量介質(zhì)的兩點(diǎn)之間由于存在液位高度所產(chǎn)生的壓差進(jìn)行測量的變送器儀表。和測量阻力表幾乎一樣，只不過壓差范圍要小。雙法蘭屬于一種特殊的差壓變送器。2023/7/2467差壓液位變送器雙（法蘭液位計）利用對測2023/8/868電浮筒液位計電浮筒是根據(jù)阿基米德原理工作的，當(dāng)液位變化時，浮筒（寬度是沉筒）所受浮力變化，通過支點(diǎn)，使扭力管受力作用后產(chǎn)生扭變，檢測元件檢測出后，變送器功能模塊電路將測量信號經(jīng)緩沖、放大和電壓/電流變換后，輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號，此時與作用在浮筒上的浮力成正比例變化。

2023/7/2468電浮筒液位計電浮筒是根據(jù)阿基米德原理工2023/8/869磁翻板液位計磁翻板式液位變送器是以浮子內(nèi)磁鋼驅(qū)動雙色薄片的翻轉(zhuǎn)來指示液位的一種新型儀表。主體內(nèi)磁浮子隨液位的升降而上下運(yùn)動，同時驅(qū)使主體外指示器內(nèi)的雙色薄片翻轉(zhuǎn)，有液位時轉(zhuǎn)示紅色、無液位時轉(zhuǎn)示白色。2023/7/2469磁翻板液位計磁翻板式液位變送器是以浮子2023/8/870玻璃板液位計根據(jù)連通器原理，將容器內(nèi)介質(zhì)液體引至外部玻璃板液位計內(nèi)，通過透明玻璃直接顯示容器內(nèi)液位實(shí)際高度。2023/7/2470玻璃板液位計根據(jù)連通器原理，將容器內(nèi)介2023/8/8713.5特殊儀表振動監(jiān)視儀表振動軸位移檢測2023/7/24713.5特殊儀表振動監(jiān)視儀表2023/8/8723.5特殊儀表2023/7/24723.5特殊儀表2023/8/873根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。當(dāng)被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時，探頭中線圈的阻值也發(fā)生變化，阻值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓（電流）變化，最終完成機(jī)械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。3.5特殊儀表2023/7/2473根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置2023/8/8743.6分析儀表可燃?xì)怏w檢測儀在線分析儀表.在線色譜分析.在線露點(diǎn)分析.在線CO2分析2023/7/24743.6分析儀表可燃?xì)怏w檢測儀2023/8/875調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成4.1執(zhí)行器2023/7/2475調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成4.1執(zhí)行器2023/8/876調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，它是過程控制系統(tǒng)中用動力操作去改變流體流量的裝置。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動作用，而閥起調(diào)節(jié)流量的作用。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多，按其能源方式不同主要分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥、智能調(diào)節(jié)閥四大類，我廠現(xiàn)在使用的基本上是氣動調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動力源的調(diào)節(jié)閥。在此僅介紹氣動調(diào)節(jié)閥的組成與分類。按調(diào)節(jié)型式：調(diào)節(jié)型、切斷型、調(diào)節(jié)切斷型三種按移動型式：直行程和角行程兩種按流量特性：直線、等百分比、拋物線、快開四種按上閥蓋型式：普通型、散熱型、長頸型、波紋管密封型四種按閥芯形狀：平板形、柱塞形、窗口形、套筒形、多級形、偏旋形、蝶形、球形等4.1執(zhí)行器2023/7/2476調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，它是過程控制系統(tǒng)中用2023/8/877根據(jù)國際電工委員會（IEC）對調(diào)節(jié)閥的定義（controlvalve，又名控制閥）。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力。是推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移。

閥體是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由于調(diào)節(jié)閥的閥芯作用，改變調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)目的。調(diào)節(jié)閥2023/7/2477根據(jù)國際電工委員會（IEC）對調(diào)節(jié)閥的2023/8/878調(diào)節(jié)閥按執(zhí)行機(jī)構(gòu)劃分：氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)液動執(zhí)行機(jī)構(gòu).

氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)2023/7/2478調(diào)節(jié)閥按執(zhí)行機(jī)構(gòu)劃分：2023/8/879執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成有那幾部分組成？2023/7/2479執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成有那幾部分組成？2023/8/880調(diào)節(jié)閥閥體一般情況下介質(zhì)流動方向是下進(jìn)上出。調(diào)節(jié)閥閥體的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥閥體的構(gòu)成2023/7/2480調(diào)節(jié)閥閥體一般情況下介質(zhì)流動調(diào)節(jié)閥閥體2023/8/881常用的閥體種類有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等2023/7/2481常用的閥體種類有直通單座、2023/8/882調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇

調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時才有，其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型)，通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇，主要從三方面考慮:

a)工藝生產(chǎn)安全;

b)介質(zhì)的特性;

c)保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失最小2023/7/2482調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇2023/8/883執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用是指：當(dāng)氣信號增加時閥桿向下移動，則為正作用。反之為反作用。

上進(jìn)氣為正作用下進(jìn)氣為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用2023/7/2483執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用2023/8/884氣開和氣關(guān)是針對整個執(zhí)行器所說的，就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)＋調(diào)節(jié)閥的這個系統(tǒng)。氣動信號增加，執(zhí)行器流通量口徑增加為氣開。反之，為氣關(guān)。

調(diào)節(jié)閥氣開與氣關(guān)氣關(guān)氣開氣開氣關(guān)2023/7/2484氣開和氣關(guān)是針對整個執(zhí)行器所說的，就是2023/8/885流開、流閉是對介質(zhì)流動方向而言，其定義為：在節(jié)流口，介質(zhì)的流動方向向著閥打開方向流動（即與閥開方向相同）時，叫流開；反之，向著閥關(guān)閉方向流動（即與閥關(guān)方向相同）時，叫流閉。如簡圖為流開閥，流向反則為流閉閥。流開、流閉2023/7/2485流開、流閉是對介質(zhì)流動方向而言，流開、2023/8/886故障開故障關(guān)FO/FC知道了調(diào)節(jié)閥的氣開與氣關(guān)，那么故障開與故障關(guān)就迎刃而解。當(dāng)調(diào)節(jié)閥失氣后閥位處在關(guān)位置就為氣開閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥失氣后閥位處在關(guān)位就為氣開閥閥門氣開作用：當(dāng)控制信號中斷時閥門處于關(guān)斷

狀態(tài)，用ＦＣ表示。閥門氣關(guān)作用：當(dāng)控制信號中斷時閥門處于開啟狀態(tài)，用ＦO

表示。2023/7/2486故障開故障關(guān)FO/FC知道了調(diào)節(jié)閥的氣2023/8/887開關(guān)閥開關(guān)閥的種類很多，按閥體分最常見的有蝶閥、球閥按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分：氣動、電動汽缸閥球閥彈簧復(fù)位氣缸球閥雙作用氣缸球閥蝶閥普通蝶閥偏心蝶閥2023/7/2487開關(guān)閥開關(guān)閥的種類很多，按閥體分最常見2023/8/888這是一個氣動雙作用汽缸閥從結(jié)構(gòu)上看兩個進(jìn)氣排氣孔。一個閥位指示。其附件最重要有：電磁閥（這種類型一般配兩位五通電磁閥）反饋開關(guān)（狀態(tài)開關(guān)）過濾減壓器2023/7/2488這是一個氣動雙作用汽缸閥2023/8/8892023/7/24892023/8/890角行程雙氣缸球閥這種不同的是帶手