《化工儀表基礎(chǔ)知識(shí)》課件

化工儀表基礎(chǔ)知識(shí)歡迎來(lái)到化工儀表基礎(chǔ)知識(shí)的世界，我們將一起探索儀表在化工生產(chǎn)中的作用，以及如何利用它們來(lái)確保生產(chǎn)安全和效率。化工儀表的概念和分類1定義用于測(cè)量、顯示、記錄、控制和調(diào)節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的儀器和設(shè)備。2分類按測(cè)量參數(shù)可分為溫度、壓力、流量、液位、成分分析等儀表。3作用確保生產(chǎn)安全、提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。常用化工儀表的種類溫度測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量溫度變化，例如熱電偶、熱電阻等。壓力測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量壓力變化，例如壓力表、差壓計(jì)等。流量測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量流體的流量，例如渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。液位測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量液體的液位，例如浮子液位計(jì)、超聲波液位計(jì)等。溫度測(cè)量?jī)x表溫度測(cè)量?jī)x表溫度測(cè)量?jī)x表是化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的儀表之一，用于測(cè)量和控制各種工藝過(guò)程中的溫度，例如反應(yīng)釜、儲(chǔ)罐、管道等。重要性溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)平衡的重要因素，因此溫度測(cè)量?jī)x表對(duì)確保生產(chǎn)過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。3.1溫度傳感器熱電偶基于兩種不同金屬的接點(diǎn)在不同溫度下產(chǎn)生電壓變化的原理。熱電阻利用金屬電阻值隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)量。半導(dǎo)體傳感器利用半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)量。常用溫度測(cè)量?jī)x表熱電偶熱電偶是一種常用的溫度測(cè)量元件，它利用兩種不同金屬導(dǎo)體形成的回路，當(dāng)回路兩端溫度不同時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與溫度差成正比。熱電阻熱電阻是一種利用金屬材料的電阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的元件，它具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字溫度計(jì)數(shù)字溫度計(jì)是利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量的儀表，它具有測(cè)量精度高、顯示直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。壓力測(cè)量?jī)x表壓力測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量流體壓力，是化工生產(chǎn)中常用的儀表之一。壓力單位常用的壓力單位有帕斯卡(Pa)、千帕斯卡(kPa)、兆帕斯卡(MPa)、巴(bar)、公斤力每平方厘米(kgf/cm2)、磅力每平方英寸(psi)等。壓力類型壓力類型包括絕對(duì)壓力、表壓力、真空度等。4.1壓力傳感器壓力傳感器分類壓力傳感器可分為多種類型，例如：應(yīng)變式壓力傳感器電容式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器壓電式壓力傳感器壓力傳感器工作原理壓力傳感器通過(guò)測(cè)量壓力變化引起的物理量變化來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量的功能。不同的壓力傳感器類型利用不同的物理原理進(jìn)行測(cè)量。常用壓力測(cè)量?jī)x表壓力表指示壓力大小的儀表，廣泛用于各種工業(yè)場(chǎng)合。壓力變送器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，便于遠(yuǎn)距離傳輸和控制。壓力開(kāi)關(guān)當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出信號(hào)控制其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)壓力控制和保護(hù)。流量測(cè)量?jī)x表流量概述流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道截面的流體體積或質(zhì)量。重要作用流量測(cè)量是化工生產(chǎn)過(guò)程控制的重要環(huán)節(jié)，可用于計(jì)量物料、監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程、優(yōu)化工藝等。5.1流量傳感器流量傳感器的作用測(cè)量流體流過(guò)管道或設(shè)備的流量。流量傳感器的類型包括差壓式、渦街式、電磁式、超聲波式、可變面積式等。流量傳感器的選擇根據(jù)流體類型、流量范圍、精度要求、安裝條件等因素選擇合適的流量傳感器。常用流量測(cè)量?jī)x表1渦街流量計(jì)適用于氣體和液體，測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快。2電磁流量計(jì)適用于導(dǎo)電液體，測(cè)量范圍廣，抗干擾能力強(qiáng)。3超聲波流量計(jì)適用于各種介質(zhì)，無(wú)接觸測(cè)量，安裝方便。4差壓式流量計(jì)應(yīng)用廣泛，成本低，但測(cè)量精度較低。液位測(cè)量?jī)x表液位測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量容器內(nèi)液體的液位高度，是化工生產(chǎn)過(guò)程中的重要儀表之一。液位測(cè)量?jī)x表液位測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量容器內(nèi)液體的液位高度。重要意義液位測(cè)量?jī)x表在化工生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要，它可以幫助我們控制液體的填充量，防止溢出或缺液，確保生產(chǎn)安全和效率。6.1液位傳感器概述液位傳感器用于檢測(cè)液體在容器中的高度。根據(jù)不同原理，液位傳感器可分為機(jī)械式、電氣式、超聲波式等多種類型。常見(jiàn)的液位傳感器包括浮球式液位傳感器、電容式液位傳感器、壓力式液位傳感器等。應(yīng)用液位傳感器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，包括化工、制藥、食品、電力等。它們可以用于控制液體的填充和排放，監(jiān)測(cè)液位變化，以及預(yù)防液體溢出等。常用液位測(cè)量?jī)x表液位開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)液位是否達(dá)到設(shè)定值，控制設(shè)備的啟動(dòng)和停止。壓力式液位計(jì)利用液體的靜壓來(lái)測(cè)量液位，適用于各種液體。雷達(dá)液位計(jì)利用電磁波反射原理測(cè)量液位，適用于各種液體，不受介電常數(shù)的影響。成分分析儀表成分分析儀表是化工生產(chǎn)中常用的儀表，用于測(cè)量和控制物料的成分，如氣體、液體、固體的組成。氣體成分氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等液體成分水、油、酒精等固體成分鹽、糖、粉末等7.1成分分析傳感器傳感原理成分分析傳感器利用各種物理化學(xué)原理，如光學(xué)、電化學(xué)、熱學(xué)等，來(lái)檢測(cè)物質(zhì)的組成和含量。類型常見(jiàn)類型包括：氣體傳感器、液體傳感器、pH傳感器、電導(dǎo)率傳感器等。應(yīng)用成分分析傳感器廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全等領(lǐng)域。7.2常用成分分析儀表1氣相色譜儀分離和分析氣體混合物2液相色譜儀分離和分析液體混合物3紅外光譜儀通過(guò)分析物質(zhì)的紅外光譜來(lái)識(shí)別物質(zhì)4質(zhì)譜儀通過(guò)分析物質(zhì)的離子質(zhì)量來(lái)確定物質(zhì)的組成8.控制閥門(mén)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥門(mén)控制閥門(mén)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受來(lái)自控制系統(tǒng)的信號(hào)，調(diào)節(jié)流體流量或壓力。執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制閥門(mén)的動(dòng)力源，它將控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)閥門(mén)開(kāi)閉。8.1控制閥門(mén)定義控制閥門(mén)是一種通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制流體流量的裝置。作用控制閥門(mén)在化工生產(chǎn)中起著重要的調(diào)節(jié)作用，保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定和安全。類型常見(jiàn)類型包括：調(diào)節(jié)閥、截止閥、球閥、蝶閥等。8.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用壓縮空氣作為動(dòng)力源，通過(guò)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)閥桿的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)的控制。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以電機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)減速器將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)閥桿的移動(dòng)。中央控制系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)過(guò)程的核心，負(fù)責(zé)采集、處理和顯示生產(chǎn)過(guò)程中的各種信息，并根據(jù)設(shè)定值對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)采集中央控制系統(tǒng)通過(guò)各種傳感器采集生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，例如溫度、壓力、流量、液位等。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和計(jì)算，并根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行控制。9.1配電和中控系統(tǒng)配電系統(tǒng)為儀表提供可靠的電源供應(yīng)，確保儀表正常運(yùn)行。中控系統(tǒng)集中監(jiān)控和控制生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。儀表信號(hào)傳輸電流信號(hào)4-20mA電流信號(hào)是工業(yè)控制中最常見(jiàn)的信號(hào)傳輸方式，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)儀表設(shè)備之間的數(shù)字化通信，提高數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性。儀表維護(hù)和校準(zhǔn)定期維護(hù)和校準(zhǔn)是保證化工儀表準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。維護(hù)工作包括清潔、檢查、潤(rùn)滑、更換損壞部件等，校準(zhǔn)則是將儀表與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，確保其測(cè)量精度符合要求。維護(hù)目標(biāo)延長(zhǎng)儀表使用壽命，降低故障率，提高生產(chǎn)效率。校準(zhǔn)目標(biāo)保證儀表測(cè)量準(zhǔn)確可靠，滿足生產(chǎn)工藝要求。10.1儀表維護(hù)定期檢查儀表需要定期檢查以確保其正常工作狀態(tài)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。清潔維護(hù)定期清潔儀表，防止灰塵和污垢堆積，影響儀表精度和壽命。更換零部件對(duì)于損壞或老化的部件，應(yīng)及時(shí)更換以確保儀表正常工作。儀表校準(zhǔn)確保儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以保持儀表的準(zhǔn)確性，并記錄校準(zhǔn)結(jié)果。使用校準(zhǔn)工具和方法，確保校準(zhǔn)過(guò)程的準(zhǔn)確性和可靠性?；x表發(fā)展趨勢(shì)智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化是化工儀表發(fā)展的主要趨勢(shì)。未來(lái)，化工儀表將更加智能化，能夠自動(dòng)識(shí)別、分析和處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)