《過程控制與自動化儀表》課件 第4、5章 過程參數(shù)檢測與變送、過程控制裝置

過程控制與自動化儀表第4章過程參數(shù)檢測與變送掌握誤差的計算方法。掌握變送器量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移的方法。掌握溫度、壓力、流量、物位參數(shù)測量儀表的類型、選用及安裝。3了解過程參數(shù)檢測儀表的信號制與傳輸方式。124過程控制與自動化儀表24.1過程參數(shù)檢測儀表概述過程參數(shù)檢測與變送作為過程控制技術(shù)的一個重要組成部分，是實現(xiàn)過程控制的基礎(chǔ)。過程控制系統(tǒng)一般都是負反饋控制系統(tǒng)。至少包括四個基本組成部分：被控制對象（或稱被控過程）、檢測裝置（包括傳感器和變送器）、控制器（或稱調(diào)節(jié)器）和執(zhí)行機構(gòu)。過程控制與自動化儀表3１.傳感器能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為可用電量的器件或裝置就是傳感器。4.1.1傳感器與變送器敏感元件是直接感受被測物理量，并以確定關(guān)系輸出另一物理量的元件。傳感元件的作用是將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)換為電參量。測量轉(zhuǎn)換電路的作用是將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換為便于傳輸和處理的電量。過程控制與自動化儀表42.變送器變送器是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號的一種轉(zhuǎn)換器。4.1.1傳感器與變送器過程控制與自動化儀表54.1.2檢測儀表的信號制與傳輸方式1.信號制信號制是指在成套儀表系列中，各個儀表的輸入／輸出之間采用何種統(tǒng)一的標準信號進行聯(lián)絡和傳輸?shù)膯栴}。過程控制儀表使用聯(lián)絡信號標準電動信號標準氣動信號20～100kPa的模擬氣壓信號DC4～20mA或DC0～20mA為什么采用直流電流信號作為標準信號呢？過程控制與自動化儀表62.檢測儀表的傳輸方式檢測儀表的信號傳輸方式一般有兩種：串聯(lián)型和并聯(lián)型。串聯(lián)型并聯(lián)型電流信號傳輸時儀表之間的連接電壓信號傳輸時儀表之間的連接4.1.2檢測儀表的信號制與傳輸方式過程控制與自動化儀表7電流傳輸電壓接收時儀表之間的連接4.1.2檢測儀表的信號制與傳輸方式過程控制與自動化儀表83.變送器的信號傳送與供電方式變送器信號傳送和供電的方式有三種，即四線制、兩線制和三線制。四線制傳輸兩線制傳輸4.1.2檢測儀表的信號制與傳輸方式過程控制與自動化儀表9三線制傳輸4.1.2檢測儀表的信號制與傳輸方式過程控制與自動化儀表104.1.3誤差的概念及表述１.絕對誤差絕對誤差是指儀表的實測示值x與真值xａ的差值，表示為Δx，即2.相對誤差相對誤差是絕對誤差Δx與真值xａ的比值，表示為γａ，即過程控制與自動化儀表114.1.3誤差的概念及表述3.引用誤差引用誤差是絕對誤差Δx與檢測儀表量程BX比值的百分數(shù)，即4.準確度準確度又稱為精度，主要用于反映儀表的準確程度。過程控制與自動化儀表124.1.3誤差的概念及表述某臺測溫儀表的測溫范圍為200～700℃，校驗該表時得到的最大絕對誤差為+4℃，試確定該儀表的準確度等級。【解】

該儀表的最大引用誤差為

確定這臺測溫儀表的準確度等級為1.0級。舉例過程控制與自動化儀表134.1.3誤差的概念及表述某臺測溫儀表的測溫范圍為0～1000℃。根據(jù)工藝要求，溫度指示值的誤差不允許超過±7℃，試問：應如何選擇儀表的準確度等級才能滿足以上要求？【解】根據(jù)工藝要求，儀表允許的最大相對誤差為選擇0.5級儀表才能滿足工藝要求。舉例過程控制與自動化儀表144.1.4變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移變送器的構(gòu)成原理及變送器輸出輸入關(guān)系變送器的構(gòu)成原理圖變送器輸出/輸入關(guān)系圖過程控制與自動化儀表15變送器的量程調(diào)整量程調(diào)整的目的是使變送器輸出信號的上限值ymax與測量范圍的上限值xmax相對應。變送器量程調(diào)整前后的輸入／輸出特性曲線4.1.4變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移過程控制與自動化儀表16變送器的零點調(diào)整零點調(diào)整目的都是使變送器輸出信號的下限值ymin與測量信號的下限值xmin相對應。變送器零點調(diào)整前后的輸入／輸出特性4.1.4變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移過程控制與自動化儀表17零點遷移零點遷移的目的都是使變送器輸出信號的下限值ymin與測量信號的下限值xmin相對應。變送器零點遷移前后的輸入／輸出特性曲線4.1.4變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移過程控制與自動化儀表184.1.5檢測儀表的分類（1）按被測量分類可分為溫度檢測儀表、壓力檢測儀表、流量檢測儀表、物位檢測儀表、機械量檢測儀表及過程分析儀表等。（2）按測量原理分類

可分為電容式、電磁式、壓電式、光電式、超聲波式及核輻射式檢測儀表等。（3）按輸出信號分類可分為輸出模擬信號的模擬式儀表、輸出數(shù)字信號的數(shù)字式儀表，以及輸出開關(guān)信號的檢測開關(guān)（如振動式物位開關(guān)、接近開關(guān)）等。（4）按采用換能分類

可分為一次儀表和二次儀表。過程控制與自動化儀表194.2溫度檢測儀表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，而用來度量物體溫度數(shù)值的標尺稱為溫標。國際上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和國際實用溫標。華氏溫標、攝氏溫標和熱力學溫標的對比過程控制與自動化儀表204.2.1概述過程控制與自動化儀表21常見測溫儀表過程控制與自動化儀表224.2.2熱電偶1.熱電偶的工作原理熱電偶是基于熱電效應原理進行溫度測量的。A、B—熱電偶C—導線D—顯示儀表t—熱端溫度t０—冷端溫度過程控制與自動化儀表23幾種常用標準型熱電偶熱電偶名稱代號分度號熱電偶材料測溫范圍/℃平均靈敏度特點補償導線鉑銠30-鉑銠6WRRB正極鉑70%，銠30%負極鉑94%，銠6%0～180010μV/℃價貴、穩(wěn)定、精度高，可在氧化性環(huán)境中使用。冷端在0～100℃間可不用補償導線鉑銠10-鉑WRPS正極鉑90%，銠10%負極鉑100%0～160010μV/℃同上。熱電特性的線性度比B好。銅-銅鎳合金鎳鉻-鎳硅WRNK正極鎳89%，鉻10%負極鎳94%，硅3%0～130040μV/℃線性度好，價廉。銅-康銅鎳鉻-康銅WREE正極鎳89%，鉻10%負極銅60%，鎳40%－200～90080μV/℃靈敏度高，價廉，可在氧化及弱還原環(huán)境中使用。銅-康銅WRCT正極銅100%負極銅60%，鎳40%－200～40050μV/℃最便宜，但銅易氧化，用于150℃以下溫度測量。過程控制與自動化儀表24由于熱電偶的分度值都是以冷端溫度等于0℃時為基準的，所以當冷端溫度不為0℃而為t0時，溫度與熱電動勢之間的關(guān)系可用下式進行計算E(t,0)和E(t0,0)分別為熱電偶的熱端溫度為ｔ和ｔ0而冷端溫度為0℃時產(chǎn)生的熱電動勢，其值可從附錄的熱電偶分度表中直接查得。4.2.2熱電偶過程控制與自動化儀表25用一只鎳鉻-鎳硅熱電偶（分度號為K）測量爐溫，已知熱電偶工作端溫度為800℃，自由端溫度為20℃，求熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢E(800,20)?！窘狻?/p>

由附錄B可以查得E(800,0)

=33.277mVE(20,0)

=0.798mV將以上數(shù)據(jù)代入得E(800,20)=E(800,0)-E(20,0)=33.277mV-0.798mV=32.479mV舉例4.2.2熱電偶過程控制與自動化儀表26熱電偶在與顯示儀表相連時，回路中必定要引入第三種導體Ｃ,只要保證該導體兩端溫度相同，熱電偶回路中所產(chǎn)生的熱電動勢與沒有接入第三種導體時所產(chǎn)生的熱電動勢就相同。引入第三種導體Ｃ熱電動勢分析4.2.2熱電偶由于由于則過程控制與自動化儀表272.熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶一般做成棒形，由熱電極、絕緣管、保護管和接線盒四個基本部分構(gòu)成。4.2.2熱電偶過程控制與自動化儀表283.熱電偶的類型（１）普通熱電偶普通熱電偶主要用于測量氣體、蒸汽和液體等介質(zhì)的溫度，根據(jù)測量范圍和環(huán)境的不同，可選擇合適的熱電偶和保護管。常見普通熱電偶4.2.2熱電偶過程控制與自動化儀表29（２）鎧裝熱電偶鎧裝熱電偶的優(yōu)點是小型化，對被測溫度反應快，力學性能好，結(jié)實牢靠，耐振動和耐沖擊，可以彎成各種形狀。鎧裝熱電偶截面圖1—套管2—熱電極3—絕緣材料鎧裝熱電偶外形4.2.2熱電偶過程控制與自動化儀表304.2.2熱電偶（３）薄膜熱電偶這種熱電偶是用真空蒸鍍（或真空濺射）、化學涂層等工藝，將熱電極材料沉積在絕緣基板上形成的一層金屬薄膜。薄膜熱電偶1—測量接點2—鐵膜3—鐵絲4—鎳絲5—接頭夾具6—鎳膜7—襯架過程控制與自動化儀表314.2.2熱電偶４.熱電偶冷端溫度的影響及補償（１）利用補償導線延伸冷端補償導線連接圖過程控制與自動化儀表324.2.2熱電偶（２）冷端溫度的補償常用的補償方法有冰浴法、查表修正法、校正儀表零點法和補償電橋法等。具有補償電橋的熱電偶測溫補償電路冰浴法就是將冷端放入冰水混合物中，保持冷端為0℃。多用于實驗室。查表修正法是用計算的方法來修正冷端溫度，可消除冷端溫度為恒定值時對測溫的影響。只適用于實驗室或臨時測溫。校正儀表零點法將顯示儀表的機械零點調(diào)至t0處，相當于在輸入熱電偶熱電勢之前就給顯示儀表輸入了電勢E（t0,0），只能在測溫要求不太高的場合下應用。補償電橋法就是在熱電偶的測量線路中附加一個電勢，如右圖所示。過程控制與自動化儀表334.2.3熱電阻１.測溫原理熱電阻是利用導體和半導體在溫度變化時自身電阻也隨之發(fā)生變化的原理來測量溫度的。熱電阻溫度計主要有兩種類型：金屬熱電阻和半導體熱敏電阻。金屬熱電阻在溫度升高時，電阻將增加；但半導體熱敏電阻一般隨溫度的升高而減小，其靈敏度比金屬熱電阻高。熱電阻測溫系統(tǒng)過程控制與自動化儀表344.2.3熱電阻2.常用金屬熱電阻目前金屬熱電阻主要包括鉑熱電阻和銅熱電阻兩大類。常用鉑熱電阻有兩種：分度號分別為Pt100和Pt10，其中100、10表示溫度t=0℃時的電阻值，即R0分別為100Ω和10Ω。常用銅熱電阻有兩種：分度號分別為Cu100和Cu50，其中100、50表示溫度t=0℃時的電阻值，即R0分別為100Ω和50Ω。過程控制與自動化儀表354.2.3熱電阻3.金屬熱電阻的外形及結(jié)構(gòu)（１）熱電阻的外形防爆型小型普通型插座式鎧裝型過程控制與自動化儀表364.2.3熱電阻（２）金屬熱電阻的結(jié)構(gòu)形式鉑熱電阻結(jié)構(gòu)1—金屬保護管2—熱電阻元件3—絕緣材料4—引線過程控制與自動化儀表374.2.4溫度變送器溫度變送器的作用是將熱電偶或熱電阻輸出的電動勢值或電阻值轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號，再送給其他儀表進行指示、記錄或控制。溫度變送器組成的溫度檢測系統(tǒng)框圖過程控制與自動化儀表38溫度變送器外形SBW系列溫度變送器4.2.4溫度變送器過程控制與自動化儀表394.2.5溫度測量儀表的選擇和安裝１.測溫儀表的選擇熱電偶及熱電阻等測溫元件在測量溫度時，必須同被測對象接觸才能感受被測溫度的變化，這種測量儀表稱為接觸式溫度測量儀表。２.測溫元件的安裝測溫元件的安裝位置過程控制與自動化儀表403.測溫元件的布線要求測溫元件處安裝擴大管圖接線盒面蓋向上安裝4.2.5溫度測量儀表的選擇和安裝過程控制與自動化儀表414.3壓力檢測儀表在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，壓力和差壓的檢測相當廣泛，正確測量和控制壓力是保證生產(chǎn)良好運行，達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低功耗的重要環(huán)節(jié)，如鍋爐汽包壓力、爐膛壓力檢測，加熱爐壓力等。此外，還有一些不易直接測量的參數(shù)（如液位、流量等）往往需要通過壓力或差壓的檢測來間接獲取。因此，壓力和差壓的測量在各類工業(yè)生產(chǎn)中（如石油、電力、化工、環(huán)保等領(lǐng)域）占有重要地位。過程控制與自動化儀表424.3.1概述１.壓力在工程上，壓力定義為垂直而均勻地作用在單位面積上的力，其數(shù)學表達式為以完全真空（即絕對零壓）作參考點的壓力稱為絕對壓力，用符號ｐ１表示。由地球表面大氣層空氣重力所產(chǎn)生的壓力稱為大氣壓力，用符號ｐ０表示。以大氣壓力為參考點，大于或小于大氣壓力的壓力稱為表壓力。工業(yè)上所用的壓力儀表指示值多為表壓力。表壓力等于絕對壓力與大氣壓力之差當被測壓力低于大氣壓力的壓力值，稱為負壓，也叫真空度任意兩個相關(guān)壓力之差稱為差壓（Δｐ過程控制與自動化儀表434.3.1概述2.壓力檢測儀表的分類液柱式壓力計彈性式壓力計活塞式壓力計電氣式壓力計3.測壓原理過程控制與自動化儀表444.3.1概述常見壓力檢測儀表過程控制與自動化儀表454.3.2壓力計壓力或真空度測量儀表按照信號轉(zhuǎn)換原理的不同，大致分為四類：液柱式壓力計、彈性式壓力計、活塞式壓力計及電氣式壓力計彈性壓力計組成框圖過程控制與自動化儀表464.3.2壓力計機械式彈簧管壓力計１—彈簧管２—拉扦３—扇形齒輪４—中心齒輪５—指針６—儀表刻度板７—游絲８—調(diào)整螺釘（或滑銷）９—接頭過程控制與自動化儀表474.3.3壓力傳感器壓力傳感器是壓力檢測系統(tǒng)中的重要組成部分，由各種壓力敏感元件將被測壓力信號轉(zhuǎn)換成容易測量的電信號輸出，用于顯示儀表顯示壓力值，或供控制和報警使用。過程控制與自動化儀表484.3.3壓力傳感器（1）應變式壓力傳感器

應變片式壓力傳感器原理示意圖過程控制與自動化儀表494.3.3壓力傳感器（2）霍爾式壓力傳感器霍爾片式彈簧管壓力傳感器1—彈簧管2—磁鋼3—霍爾片霍爾效應過程控制與自動化儀表504.3.3壓力傳感器（3）壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)1—基座2—單晶硅片3—導環(huán)4—螺母5—密封墊圈6—等效電阻過程控制與自動化儀表514.3.4壓力變送器壓力變送器可將液體、氣體或蒸氣的壓力、液位、流量等被測變量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號。壓力變送器的類型很多，有矢量機構(gòu)式、微位移式以及利用通信器組態(tài)來進行儀表調(diào)校及參數(shù)設(shè)定的智能式壓力變送器。過程控制與自動化儀表524.3.4壓力變送器１.電容式壓力變送器電容式壓力變送器是一種開環(huán)檢測儀表，具有結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強、可靠性好、測量精度高等優(yōu)點，其輸出信號是標準的4～20mADC電流信號。

電容式壓力變送器外形過程控制與自動化儀表534.3.4壓力變送器電容式壓力變送器結(jié)構(gòu)及工作原理框圖1—隔離膜片2、7—固定弧形電極3—硅油4—測量膜片5—玻璃層6—底座8—引出端過程控制與自動化儀表544.3.4壓力變送器2.智能壓力變送器ST30000工作原理框圖過程控制與自動化儀表554.3.5壓力計的選擇與安裝１.壓力計的選擇（１）儀表類型的選用（２）儀表量程的選擇（３）儀表準確度等級的選擇過程控制與自動化儀表564.3.5壓力計的選擇與安裝2.壓力計的安裝壓力計安裝示意圖１—壓力計２—切斷閥３—凝液管４—取壓容器５—隔離罐過程控制與自動化儀表574.4流量檢測儀表物質(zhì)的存在一般可以分為三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，流動狀態(tài)的物體稱為流體。在工業(yè)中，凡是涉及流體介質(zhì)的生產(chǎn)流程都有流速與流量的測量和控制問題。在生產(chǎn)過程中，為了有效地進行操作、控制和監(jiān)督，常需要檢測各種流體的流量。過程控制與自動化儀表584.4.1概述１.流量的定義流量通常是指單位時間內(nèi)流經(jīng)工藝管道某截面流體的數(shù)量，也就是所謂的瞬時流量；而把在某一段時間內(nèi)流過工藝管道流體的總和，稱為累積流量。２.流量的測量方法測量流量的方法很多，有容積法、流速法、質(zhì)量法及水槽法等。過程控制與自動化儀表594.4.1概述常見流量計實物過程控制與自動化儀表604.4.2差壓式流量計差壓式流量計示意圖差壓式流量計主要由三部分組成（如圖所示）：第一部分為節(jié)流裝置，它將被測流量值轉(zhuǎn)換成差壓值；第二部分為信號的傳輸管線；第三部分差壓變送器，用來檢測差壓并轉(zhuǎn)換成標準電流信號，用于量值顯示或控制之用。過程控制與自動化儀表614.4.2差壓式流量計１.節(jié)流裝置（1）節(jié)流現(xiàn)象和測量原理當流體在管道中流動的時候，總能量是不變的，即動、靜壓頭和流動過程中的壓力損失之和為一常數(shù)，這就是伯努利定律?？装寮皦毫Α⒘魉俜植紙D流速為v，密度為，靜壓頭為P

過程控制與自動化儀表62過程控制與自動化儀表63過程控制與自動化儀表644.4.2差壓式流量計（2）標準節(jié)流裝置差壓式流量計常用的標準節(jié)流裝置有孔板、噴嘴，文丘里管等?？装宓膬?yōu)點是應用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于大流量的測量，但流體經(jīng)過孔板后壓力損失大，當工藝管道上不允許有較大的壓力損失時，不宜采用。噴嘴和文丘里管則壓力損失較孔板小，但結(jié)構(gòu)比較復雜，不易加工。過程控制與自動化儀表654.4.2差壓式流量計（3）取壓方式2.差壓式流量計的特點及安裝使用過程控制與自動化儀表664.4.3轉(zhuǎn)子流量計在工業(yè)生產(chǎn)中，測量小流量、低流速的流體流量時，對流量計的靈敏度、準確度都有一定的要求。對管徑小于50mm和流量小到幾升的流體流量的測量特別適合采用轉(zhuǎn)子流量計。過程控制與自動化儀表674.4.3轉(zhuǎn)子流量計１.工作原理

轉(zhuǎn)子流量計主要由兩個部分組成，一是由下往上逐漸擴大的透明玻璃制成的錐形管，二是放在錐形管內(nèi)可自由運動的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理１—錐形管２—轉(zhuǎn)子過程控制與自動化儀表684.4.3轉(zhuǎn)子流量計2.轉(zhuǎn)子流量計的使用條件及注意事項1）量程比為10:1，尤其適合小流量的測量。2）由于壓力損失小，被測介質(zhì)流量變化時反應快，使用時要垂直安裝、不能傾斜。被測介質(zhì)應由下往上通過，不能接反。3）被測介質(zhì)如果有污垢，會使轉(zhuǎn)子質(zhì)量、環(huán)隙流通截面積發(fā)生變化，造成誤差。4）選用不同材料的同樣形狀轉(zhuǎn)子可實現(xiàn)量程的改變。5）流量計在投入工作時，要緩緩開啟前面的閥門。過程控制與自動化儀表694.4.4其他流量計１.渦輪流量計在化工、煉油生產(chǎn)中廣泛地采用渦輪流量計，它是利用流體動量原理實現(xiàn)流量測量的。渦輪流量計外形渦輪流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)1—渦輪2—導流器3—磁電感應轉(zhuǎn)換器4—外殼5—前置放大器過程控制與自動化儀表704.4.4其他流量計2.電磁流量計在流量測量中，當被測介質(zhì)具有導電性時，可以用電磁感應的方法來測量。它的特點是可以測量酸、堿、鹽溶液和含有固體顆粒、泥沙及纖維液體的流量。電磁流量計外形圖電磁流量計原理圖過程控制與自動化儀表714.4.4其他流量計3.橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計是應用容積法測量流量的，這種測量方法與日常生活中用容器計量體積的方法類似，實際上是用容積積分的方法，直接測量流體的體積總量。橢圓齒輪流量計外形橢圓齒輪流量計的測量原理過程控制與自動化儀表724.4.4其他流量計４.靶式流量計靶式流量計是利用測量流體的動量來反映流量大小的。靶式流量計實物圖靶式流量計示意圖過程控制與自動化儀表734.4.4其他流量計5.超聲波流量計由于聲波傳播速度與流體的流速有關(guān)，因而可以通過測量聲波在流動介質(zhì)中的傳播速度的方法，求出流速和流量。超聲波測量流量示意圖超聲波測速原理過程控制與自動化儀表744.4.5流量檢測儀表的選擇全面了解各類檢測元件及流量儀表的特點和正確認識它們的性能，是合理選用檢測元件及儀表的前提。各種流量檢測元件及儀表可依據(jù)流量刻度或測量范圍、工藝要求和流體參數(shù)變化、安裝要求、價格、被測介質(zhì)或?qū)ο蟮牟煌M行選擇。過程控制與自動化儀表754.5物位檢測儀表物位檢測在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的地位日趨重要。通過物位的測量，可以正確獲知容器內(nèi)所存儲物質(zhì)的數(shù)量；監(jiān)視或控制容器中介質(zhì)的物位，使其保持在工藝要求的高度，或?qū)λ纳?、下限位置進行報警，以及根據(jù)物位來連續(xù)監(jiān)視或控制容器中流入與流出物料的平衡。過程控制與自動化儀表764.5.1概述物位是指設(shè)備和容器中液體或固體物料的表面位置。對應不同性質(zhì)的物料又有以下的定義：液位指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低；料位指設(shè)備和容器中所儲存的塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料的堆積高度；界位指兩種密度不同互不相容液體之間或液體與固體之間的分界位置。物位是液位、料位、界位的總稱。對物位進行測量、指示和控制的儀表，稱為物位檢測儀表。過程控制與自動化儀表774.5.1概述幾種常用物位檢測儀表a）玻璃板液位計

b）核輻射式物位計

c）光學液位計過程控制與自動化儀表784.5.1概述液位檢測方法過程控制與自動化儀表794.5.2差壓式液位計由于容器的液位高度h與底部壓力p成正比，于是，可將壓力變送器用于液位的測量。法蘭式差壓變送器過程控制與自動化儀表804.5.2差壓式液位計單法蘭液位計用于對于對大氣開口的容器中液位的測量，可以按對容器底部的壓力檢測來確定液位。雙法蘭液位計適用閉口容器液位檢測，這是因為液面以上空間壓力并非是大氣壓。過程控制與自動化儀表814.5.2差壓式液位計在使用差壓變送器測量液位時，一般來說，由于儀表安裝不可能與容器底部于同一水平面，所以需要進行零點遷移。過程控制與自動化儀表824.5.3其他物位檢測儀表１.電容式物位計電容式物位計是用于檢測液位、料位和界位的測量儀表。它是把物位變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，然后再變換成統(tǒng)一的標準信號來檢測。電容器的組成1—內(nèi)電極2—外電極兩圓筒間的電容量C

過程控制與自動化儀表834.5.3其他物位檢測儀表（1）液位檢測電容式液位計非導電介質(zhì)的液位測量1—內(nèi)電極2—外電極3—絕緣套4—流通小孔過程控制與自動化儀表844.5.3其他物位檢測儀表（2）料位檢測電容式物位計適用于各種導電、非導電液體的液位或粘性料位的遠距離連續(xù)測量和指示，也可用于導電和非導電液體之間及兩種介電常數(shù)不同的非導電液體之間的界面測量。它不受真空、壓力及溫度等環(huán)境的影響，安裝方便，結(jié)構(gòu)牢固，易維修，價格較低，但選型時應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，即被測介質(zhì)的性質(zhì)（導電性、粘性）、容器類型（規(guī)則／非規(guī)則、金屬／非金屬）選擇合適的電容式物位計。測量料位的示意圖1—金屬電極棒2—容器壁過程控制與自動化儀表854.5.3其他物位檢測儀表2.超聲波物位計超聲波物位計是通過測量從發(fā)射超聲波至接收到被物位界面反射的回波的時間間隔來確定物位高低的。外形超聲波測量物位的原理圖過程控制與自動化儀表86過程控制與自動化儀表第5章過程控制裝置熟悉DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成及應用特點、調(diào)校方法。掌握AI系列數(shù)字式調(diào)節(jié)儀的使用方法。掌握調(diào)節(jié)閥的類型、特性及使用方法。3了解調(diào)節(jié)器的分類及主要功能。124了解電-氣轉(zhuǎn)換器及閥門定位器的工作原理及適用條件。熟悉安全柵的基本類型及使用方法。56過程控制與自動化儀表885.1控制器在自動控制系統(tǒng)中，檢測儀表將被控變量轉(zhuǎn)換成測量信號后，一方面送顯示儀表進行顯示記錄，另一方面送到控制儀表，調(diào)節(jié)被控變量到預定的數(shù)值上。這些控制儀表分為變送器、調(diào)節(jié)器及執(zhí)行器等幾類，它的發(fā)展經(jīng)歷了基地式控制儀表、單元組合式控制儀表及計算機控制系統(tǒng)等階段。過程控制與自動化儀表895.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器1.基地式調(diào)節(jié)器用磁電式指示儀表和放大電路組成的基地式調(diào)節(jié)器，只需配接適當?shù)膫鞲衅鳎ㄈ鐭犭娕迹┖蛨?zhí)行器件，就能構(gòu)成兼有顯示功能的簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，但是它的被調(diào)參數(shù)不能改變。過程控制與自動化儀表90XCT系列指示調(diào)節(jié)儀表主要結(jié)構(gòu)示意圖5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器1—動圈2—指針3—標尺4—鋁旗5—線圈6—高頻振蕩電路7—電爐8—加熱絲9—測溫元件10—調(diào)節(jié)螺桿11—設(shè)定針12—針擋過程控制與自動化儀表912.自力式調(diào)節(jié)器5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表92比例式液位調(diào)節(jié)器原理圖5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表935.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器單元組合式控制儀表是將整套儀表按照功能劃分成若干獨立的單元，各單元之間用統(tǒng)一的標準信號連接。單元組合式控制儀表按照連接信號的不同可分為氣動單元組合式控制儀表和電動單元組合式控制儀表兩類。過程控制與自動化儀表941.DDZ-Ⅲ型儀表概述DDZ-Ⅲ型儀表是模擬式控制器中較為常見的一種，它用來自變送器或轉(zhuǎn)換器的1～5V直流測量信號作為輸入信號，與1～5V直流設(shè)定信號相比較得到偏差信號，然后對此信號進行PID運算后，輸出1～5V或4～20mA的直流控制信號，從而實現(xiàn)對工藝變量的控制。DDZ-Ⅲ型儀表傳輸示意圖5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表952.分類與型號（1）分類根據(jù)單元功能及結(jié)構(gòu)特點，DDZ-Ⅲ型儀表大體有八個基型品種：①差壓型二線制變送器；②溫度變送器；③安全柵；④調(diào)節(jié)器；⑤指示記錄儀；⑥計算單元；⑦電-氣轉(zhuǎn)換器；⑧電源箱。按使用場所分為危險場所和安全場所兩種儀表：按安裝方式可分為現(xiàn)場安裝、盤面安裝和盤后安裝三種儀表。按儀表在系統(tǒng)中的作用和特點可分為變送單元、轉(zhuǎn)換單元、顯示單元、調(diào)節(jié)單元、計算單元及輔助單元等。（2）型號Ⅲ型電動儀表以電（Dian）、單（Dan）、組（Zu）三字的漢語拼音字母標志，即DDZ，整套儀表取名為DDZ-Ⅲ型電動單元組合式控制儀表。5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表963.調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)原理

DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器原理框圖5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表974.DDZ-Ⅲ型電動單元調(diào)節(jié)器的基本使用方法（1）通電準備（2）用手動操作啟動（3）由手動切換到自動（4）自動控制（5）由“自動”切換到“手動”（6）“內(nèi)”給定與“外”給定的切換5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器過程控制與自動化儀表985.1.3數(shù)字式控制器數(shù)字式控制器以其強大的控制功能、靈活方便的操作手段、清晰直觀的數(shù)字顯示以及安全可靠、性價比高等特點，逐漸得到推廣應用。數(shù)字式控制器以微處理器為運算和控制核心，可由用戶編制程序，組成各種控制規(guī)律。數(shù)字式控制器有如下主要特點：1）實現(xiàn)了模擬儀表與計算機一體化。2）具有豐富的運算控制功能。3）使用靈活方便，通用性強。4）具有通信功能，便于系統(tǒng)擴展。5）可靠性高，維護方便。過程控制與自動化儀表995.1.3數(shù)字式控制器AI系列人工智能調(diào)節(jié)儀是國內(nèi)數(shù)字顯示儀表中的典型代表，內(nèi)部采用高性能ASIC芯片和先進的模塊化結(jié)構(gòu)，適合溫度、壓力、流量、液位及濕度等的精確控制，其通用性強，功能強大；采用AC85～264V輸入范圍的開關(guān)電源或DC24V電源供電，輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶及熱電阻非線性校正表格，測量精確穩(wěn)定；采用先進的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，無超調(diào)，具備自整定（AT）功能。過程控制與自動化儀表1005.1.3數(shù)字式控制器1.主要技術(shù)參數(shù)（1）輸入?yún)?shù)有多種信號輸入方式。（2）測量范圍（3）測量準確度（4）分辨率（5）響應時間（6）調(diào)節(jié)方式（7）輸出參數(shù)（模塊化）（8）報警功能（9）手動功能（10）電源（11）使用環(huán)境過程控制與自動化儀表1015.1.3數(shù)字式控制器2.儀表接線AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀儀表接線圖過程控制與自動化儀表1025.1.3數(shù)字式控制器3.面板及顯示狀態(tài)說明AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀面板8-數(shù)據(jù)增加鍵9-光柱10-給定值顯示窗11-測量值顯示窗1-調(diào)節(jié)輸出指示燈2-報警1指示燈3-報警2指示燈4-AUX輔助接口工作指示燈5-顯示轉(zhuǎn)換6-數(shù)據(jù)移位7-數(shù)據(jù)減少鍵過程控制與自動化儀表1035.1.3數(shù)字式控制器AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀的顯示狀態(tài)過程控制與自動化儀表1045.1.3數(shù)字式控制器4.基本使用操作（1）顯示轉(zhuǎn)換（2）修改數(shù)據(jù)（3）手動／自動切換（4）設(shè)置參數(shù)5.AI儀表主要參數(shù)設(shè)置

過程控制與自動化儀表1055.2執(zhí)行器執(zhí)行器在自動控制系統(tǒng)中接受調(diào)節(jié)器的控制號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按預定要求正常執(zhí)行。執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行器按其能源形式分為液動、氣動和電動三大類。過程控制與自動化儀表1065.2.1氣動執(zhí)行器氣動執(zhí)行器通常稱為氣動調(diào)節(jié)閥、氣動控制閥，是以被壓縮的空氣作為能源來操縱控制機構(gòu)的。氣動執(zhí)行器外形過程控制與自動化儀表107１.氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與分類（1）執(zhí)行機構(gòu)氣動執(zhí)行機構(gòu)主要分為薄膜式和活塞式兩種。（2）控制機構(gòu)控制機構(gòu)即調(diào)節(jié)閥、控制閥，是一個局部阻力可以改變的節(jié)流元件。氣動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖1—薄膜（波紋膜片）2—閥桿3—閥芯4—閥座5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表108控制閥的結(jié)構(gòu)類型閥體內(nèi)只有一個閥芯與閥座角形閥的兩個接管呈直角形，一般為底進側(cè)出閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表109控制閥的結(jié)構(gòu)類型三通閥共有三個出入口與工藝管道連接。其流通方式有合流（兩種介質(zhì)混合成一路）型和分流（一種介質(zhì)分成兩路）型兩種。采用耐腐蝕襯里的閥體和隔膜又名翻板閥5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表110控制閥的結(jié)構(gòu)類型又名套筒形調(diào)節(jié)閥，它的閥體與一般的直通單座閥相似。又名偏心旋轉(zhuǎn)閥，它的閥芯呈扇形球面狀，與撓曲臂及軸套一起鑄成，固定在轉(zhuǎn)動軸上。球閥的閥芯與閥體都呈球形，轉(zhuǎn)動閥芯使之與閥體處于不同的相對位置時，就具有不同的流通面積，以達到流量控制的目的。球閥閥芯有Ｖ形和Ｏ形兩種開口形式。5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1112.調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度（相對位移）之間的關(guān)系，即相對流量相對開度5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表112（1）調(diào)節(jié)閥的理想流量特性在不考慮調(diào)節(jié)閥前后壓差變化時得到的流量特性稱為理想流量特性。它取決于閥芯的形狀，主要有直線、等百分比（對數(shù)）、拋物線及快開等幾種。不同流量特性的閥芯形狀1—快開2—直線3—拋物線4—等百分比理想流量特性1—快開2—直線3—拋物線4—等百分比5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表113（2）調(diào)節(jié)閥的工作流量特性在實際生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥前后壓差總是變化的，這時的流量特性稱為工作流量特性。１）串聯(lián)管道的工作流量特性。串聯(lián)管道的情況管道串聯(lián)時調(diào)節(jié)閥壓差變化情況系統(tǒng)總壓差Δp管路系統(tǒng)（除調(diào)節(jié)閥外的全部設(shè)備和管道的各局部阻力之和）的壓差Δp2調(diào)節(jié)閥的壓差Δp1+=5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表114管道串聯(lián)時調(diào)節(jié)閥的工作特性Ｓ表示調(diào)節(jié)閥全開時閥上壓差與系統(tǒng)總壓差（即系統(tǒng)中最大流量時壓力損失總和）之比。5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1152）并聯(lián)管道的工作流量特性。并聯(lián)管道的情況管路的總流量Ｑ+=并聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥的工作特性旁路流量Ｑ２調(diào)節(jié)閥流量Ｑ１x代表并聯(lián)管道時控制閥全開時的流量Q1max與總管最大流量Qmax之比5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表116綜合串、并聯(lián)管道的情況，可得如下結(jié)論：1）串、并聯(lián)管道都會使閥的理想流量特性發(fā)生畸變，串聯(lián)管道的影響尤為嚴重。2）串、并聯(lián)管道都會使調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍降低，并聯(lián)管道尤為嚴重。3）串聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量減少，并聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量增加。4）串、并聯(lián)管道會使調(diào)節(jié)閥的放大倍數(shù)減小，即輸入信號變化引起的流量變化值減少。串聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥若處于大開度，則Ｓ值的降低對放大倍數(shù)影響更為嚴重；并聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥若處于小開度，則ｘ值降低對放大倍數(shù)影響更為嚴重。5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1173.調(diào)節(jié)閥的選擇（1）調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)與特性的選擇

調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)工藝條件，如溫度、壓力及介質(zhì)的物理、化學特性（如腐蝕性、粘度等）來選擇。（2）氣開式與氣關(guān)式的選擇氣動執(zhí)行器有氣開式與氣關(guān)式兩種形式。氣開、氣關(guān)組合方式5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表118（3）調(diào)節(jié)閥口徑的選擇調(diào)節(jié)閥口徑選擇是否合適將直接影響到控制效果。調(diào)節(jié)閥口徑的選擇是由調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)Ｃ決定的。流量系數(shù)Ｃ的定義為：在給定的行程下，當閥兩端壓差為100kPa，流體密度為1g/cm3時，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體流量（以m3/h表示）。調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C表示調(diào)節(jié)閥容量的大小，是表示調(diào)節(jié)閥流通能力的參數(shù)。Ｑ是流經(jīng)閥的流量（m3/h）ρ是流體密度（g/cm3）p1-p2是閥前后的壓差（kPa）5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1194.氣動執(zhí)行器的安裝和維護１）為便于維護檢修，氣動執(zhí)行器應安裝在靠近地面或樓板的地方。２）氣動執(zhí)行器應安裝在環(huán)境溫度不高于＋60℃和不低于－40℃的地方，并應遠離振動較大的設(shè)備。３）閥的公稱通徑與管道公稱通徑不同時，兩者之間應加一段異徑管。４）氣動執(zhí)行器應該是正立垂直安裝于水平管道上。５）通過調(diào)節(jié)閥的流體方向在閥體上有箭頭標明，不能裝反，正如孔板不能反裝一樣。６）調(diào)節(jié)閥前后一般應各裝一只切斷閥，以便修理時拆下調(diào)節(jié)閥。考慮到調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障或維修時，不影響工藝生產(chǎn)的繼續(xù)進行，一般應裝旁路閥。７）調(diào)節(jié)閥安裝前，應對管路進行清洗，排去污物和焊渣。８）在日常使用中，要對調(diào)節(jié)閥經(jīng)常維護和定期檢修。5.2.1氣動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1205.2.2電動執(zhí)行器電動執(zhí)行器與氣動執(zhí)行器一樣，也是控制系統(tǒng)中常用的執(zhí)行器。它接收來自控制器的0～10mA或4～20mA的直流電流信號，并將其轉(zhuǎn)換成相應的角位移或直行程位移，去操縱閥門、擋板等控制機構(gòu)，從而實現(xiàn)自動控制。電動執(zhí)行器按執(zhí)行機構(gòu)的不同可分為角行程、直行程和多轉(zhuǎn)式等類型。過程控制與自動化儀表1211.基本結(jié)構(gòu)（1）執(zhí)行機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)電動執(zhí)行器的外形圖智能電動執(zhí)行機構(gòu)5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表122（2）調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)電動執(zhí)行器中的調(diào)節(jié)閥與氣動執(zhí)行器基本相同。最常用的是直通單座閥和直通雙座閥兩種。（3）控制器的結(jié)構(gòu)5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1232.執(zhí)行機構(gòu)的工作原理電動執(zhí)行機構(gòu)是以伺服電動機為驅(qū)動源、以直流電流為控制及反饋信號。5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1243.線路連接與調(diào)試（１）線路連接只需兩路線———電源線和控制線。執(zhí)行機構(gòu)電氣連接圖5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表125（2）調(diào)試執(zhí)行機構(gòu)在出廠前都進行了整定，一般使用時不需要再調(diào)試。實際使用中可能需要對調(diào)節(jié)閥的開度進行整定。１）基本原則。三位同步：調(diào)節(jié)閥位置、限位開關(guān)位置和對應信號位置。２）整定方法。5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1264.智能控制器的使用（1）面板說明智能控制器操作面板圖①閥門位置自動定位指示燈，簡稱自整定AT指示燈②執(zhí)行器輸出軸朝上運動指示燈③執(zhí)行器輸出軸朝下運動指示燈④手動控制指示燈⑤自動控制指示燈⑥報警指示燈⑦參數(shù)設(shè)置鍵（兼參數(shù)顯示操作）⑧數(shù)據(jù)鍵（兼手動朝上操作）⑨數(shù)據(jù)鍵（兼手動朝下操作）⑩數(shù)據(jù)修改移位鍵（兼手動/自動切換操作）。⑾控制值顯示窗/故障信息顯示窗（前三位數(shù)值）⑿閥位值顯示窗（后三位數(shù)值）5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表127（2）數(shù)碼顯示狀態(tài)1）正常顯示狀態(tài)。2）故障顯示狀態(tài)。（3）操作說明1）基本操作。2）閥門位置自動定位操作（4）主要參數(shù)功能5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1285.電動調(diào)節(jié)閥的安裝和使用注意事項1）電動調(diào)節(jié)閥最好是正立垂直安裝在水平管道上，特殊需要時也可任意安裝（除使電動調(diào)節(jié)閥倒置外）。在閥自重較大和有振動場合傾斜安裝時應加支承架。2）安裝時，應使介質(zhì)的流通方向和閥體標定箭頭方向一致，電動調(diào)節(jié)閥一般應設(shè)置旁通管路。閥的口徑與管路直徑不一致時，應采用漸縮管件。電動調(diào)節(jié)閥的安裝地點應留有足夠的空間，以便調(diào)試與維修。3）安裝電動調(diào)節(jié)閥時應避免給閥帶來附加應力，當調(diào)節(jié)閥安裝在管道較長的地方時，應安裝支承架；安裝在振動劇烈的場合時，應采取相應的避振措施。4）在安裝電動調(diào)節(jié)閥前，應清洗管道，清除污物，安裝后使閥全開，再對管路、閥進行清洗及檢查各連接處的密封性。5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1295）注意防潮，應防止灰塵加快閥桿與填料的磨損，引起填料處泄露。另外，若安裝在露天場合，應加裝保護罩，以防暴曬雨淋。6）打開電動執(zhí)行機構(gòu)外罩即可進行外部接線，在執(zhí)行機構(gòu)和閥開始工作之前，以及移開外殼之前，應切斷執(zhí)行機構(gòu)的主電源。7）將AC220V電源相線連接執(zhí)行機構(gòu)的到“9”端，中性線連接到“10”端；接地線連接到接地端。8）為避免冷凝水進入執(zhí)行機構(gòu)，在環(huán)境溫度變化較大或濕度較大的情況下，需要安裝加熱電阻。9）手輪操作：必須先斷電源，再手動操作手輪。10）在安裝電動調(diào)節(jié)閥時，不要直接采用電焊，以免損壞內(nèi)部電子電路。5.2.2電動執(zhí)行器過程控制與自動化儀表1305.3其他輔助儀表當采用電動儀表或計算機進行控制時，就要配用電-氣轉(zhuǎn)換器或電-氣閥門定位器，將電信號轉(zhuǎn)換為標準氣壓信號，以便和薄膜式氣動調(diào)節(jié)閥或活塞式氣動調(diào)節(jié)閥配套使用。電-氣轉(zhuǎn)換示意圖過程控制與自動化儀表1315.3.1電-氣轉(zhuǎn)換器一種力平衡式的電-氣轉(zhuǎn)換器原理圖。電-氣轉(zhuǎn)換器的原理圖過程控制與自動化儀表1325.3.2閥門定位器1）用于高壓差的場合.2）用于高壓、高溫或低溫介質(zhì)的場合。3）用于介質(zhì)中含有固體懸浮物或黏性流體的場合。4）用于調(diào)節(jié)閥口徑較大的場合。5）用于實現(xiàn)分程控制。6）用于改善調(diào)節(jié)閥的流量特性。閥門定位器的作用圖過程控制與自動化儀表1332.電-氣閥門定位器的工作原理5.3.2閥門定位器由調(diào)節(jié)器來的4～20mA信號輸入線圈后，動鐵磁化而產(chǎn)生磁場；同時，動鐵又位于永久磁鋼所產(chǎn)生的磁場之中。因此，兩個磁場相互作用，使動鐵產(chǎn)生以支點為中心的偏轉(zhuǎn)電磁力矩。在動鐵的一端固定有擋板，所以動鐵的偏轉(zhuǎn)改變了噴嘴與擋板之間的間隙，從而引起氣動功率放大器背壓的變化，背壓的變化經(jīng)氣動功率放大器放大后，得到20~100kPa的氣壓信號，驅(qū)動氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的閥桿動作。利用調(diào)節(jié)閥推桿的位移，帶動比例臂，使比例臂另一端的反饋凸輪軸轉(zhuǎn)動，凸輪推動反饋桿，通過反饋彈簧給動鐵以反饋力矩，使動鐵達到力的平衡，從而實現(xiàn)輸入電流與閥位的比例關(guān)系。過程控制與自動化儀表1343.電-氣閥門定位器的調(diào)校閥門定位器調(diào)校連接圖1—過濾器2—減壓器3—電-氣閥門定位器4—百分表5—百分表架6—0.5級壓力表7—氣動薄膜調(diào)節(jié)閥8—0.5級毫安表9—恒流給定器（0～20mA）5.3.2閥門定位器過程控制與自動化儀表1355.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵1.安全火花防爆系統(tǒng)的概念（1）儀表防爆基本知識

安全火花防爆的實質(zhì)就是限制火花的能量。在純電阻電路中，這種能量主要取決于電壓和電流的數(shù)值。當電路的電壓限制在直流30V時，各種爆炸性混合物可按其最小引爆電流分為三級。級別最小引爆電流/mA爆炸性混合物種類Ⅰi

120甲烷、乙烷、汽油、甲醇、乙醇、丙酮、氨、一氧化碳等Ⅱ70

i

120乙烯、乙醚、丙烯腈等Ⅲi≤70氫、乙炔、二硫化碳、市用煤氣、水煤氣、焦爐煤氣等過程控制與自動