儀表基礎(chǔ)知識PPT課件

1、一、 電纜橋架2 按形式分1） 槽式 槽式電纜橋架是一種全封閉型電纜橋架。它最適用于敷設(shè)計算機電纜、通信電纜、熱電偶電纜及其它高靈敏系統(tǒng)的控制電纜等。它對控制電纜的屏蔽干擾和重腐蝕環(huán)境中電纜的防護都有較好的效果。第1頁/共58頁2)托盤式 托盤式電纜橋架是石油、化工、電力、輕工、電視、電訊等方面應(yīng)用最廣的一種。它具有重量輕、載荷大、造型美觀、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點。它既適用于動力電纜的安裝，也適用于控制電纜的敷設(shè)。一、 電纜橋架第2頁/共58頁3） 梯級式 它具有重量輕、成本低、造型別致、安裝方便、散熱、透氣性好等優(yōu)點。它適用于一般直徑較大電纜的敷設(shè)，特別適用于高、低壓動力電纜的敷設(shè)。一、

2、電纜橋架第3頁/共58頁4） 組合式 組合式電纜橋架是一種最新型橋架，是電纜橋架系列中的第二代產(chǎn)品。它適用各項工程、各個單位、各種電纜的敷設(shè)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、安裝方便、型式新穎等優(yōu)點。 組合式電纜橋架只要采用100、150、200mm的三種基型就可以組裝成您所需要的尺寸的電纜橋架，它不需生產(chǎn)彎通、三通等配件就可以根據(jù)現(xiàn)場安裝需要任意轉(zhuǎn)向、變寬、分支、引上、引下，在任意部位，不需要打孔、焊接就可用管引出。它即方便了工程設(shè)計，又方便了生產(chǎn)運輸，更方便了安裝施工，是目前電纜橋架中最靈活的產(chǎn)品。 一、 電纜橋架第4頁/共58頁一、 電纜橋架第5頁/共58頁一、 電纜橋架3 按表面處理分1）冷

3、鍍鋅及鋅鎳合金2）噴塑3）噴漆4）熱鍍鋅5）熱噴鋅第6頁/共58頁一、 電纜橋架4 常用規(guī)格（mm)高： 40 50 60 80 100 150 200 寬： 60 80 100 150 200 250 300 400 500 600 800 1000 1200 長度：2000 3000 4000 6000 8000第7頁/共58頁儀表管道,又稱儀表管路、管線，可分為以下四類:導(dǎo)壓管氣動管電氣保護管伴熱管儀表管道第8頁/共58頁二、導(dǎo)壓管 導(dǎo)壓管又稱脈沖管，是直接與工藝介質(zhì)相接觸的一種管道，是儀表安裝使用最多、要求最高、最復(fù)雜的一種管道。 在絕大部分煉油裝置低壓介質(zhì)測量中，常用的導(dǎo)壓管為142

4、、183的無縫鋼管。分析用的取樣管路通常也用142無縫鋼管，有時使用101.5、101或121無縫鋼管。在超過10Mpa的高壓操作條件下，多采用144或154無縫合金鋼管。此類無縫鋼管的連接采用焊接形式。 在絕大部分化工裝置低壓介質(zhì)測量中，常用的導(dǎo)壓管為12mmO.D 316SS進口不銹鋼管,采用卡套連接。第9頁/共58頁三、氣動管路 氣動管路包括氣源管和氣動信號管路。 氣源總管通常由工藝管道專業(yè)作為外管的一種，安裝到每一個裝置的入口，進裝置由儀表專業(yè)負(fù)責(zé)。通常工藝外管的氣源管多為DN100，個別情況為DN50，一般為無縫鋼管。而進裝置的儀表專業(yè)敷設(shè)的氣動管路則為鍍鋅焊接鋼管（舊稱鍍鋅水煤氣管

5、）。 與第一個氣動儀表或氣動調(diào)節(jié)閥相連接的則是紫銅管，多采用61，有時也用81和101的紫銅管。第10頁/共58頁四、伴熱管 伴熱對象是導(dǎo)壓管、調(diào)節(jié)閥、工藝管道或工藝設(shè)備上直接安裝的儀表及保溫箱，它的介質(zhì)是低壓蒸汽或熱水。伴熱管比較單一，其材質(zhì)是20號鋼或紫銅，其規(guī)格對20號鋼來說多為142無縫鋼管或121、101無縫鋼管，對紫銅來說，多為81紫銅管，有時也選用101的紫銅管。也有個別采用不銹鋼管的。 第11頁/共58頁四、伴熱管 伴熱目前除了采用傳統(tǒng)的蒸氣或熱水伴熱，電伴熱也是伴熱的另外一種伴熱方式。電伴熱是用電熱的能量來補充被伴熱體在工藝流程中所散失的熱量，從而維持流動介質(zhì)最合理的工藝溫度

6、，它是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。電伴熱具有熱效率高，節(jié)約能源，設(shè)計簡單，施工安裝方便，無污染，使用壽命長，能實現(xiàn)遙控和自動控制等優(yōu)點，是取代蒸汽，熱水伴熱的技術(shù)發(fā)展方向，是國家重點推廣的節(jié)能項目。第12頁/共58頁五、電氣保護管 電氣保護管也是儀表安裝用得較多的一種管子，它是用來保護電纜、電線和補償導(dǎo)線的。多采用鍍鋅的有縫管。 保護管的選用要從材質(zhì)和管徑兩個方面來考慮。材質(zhì)取決于環(huán)境條件，即周圍介質(zhì)特性，一般腐蝕性可選擇金屬保護管，強酸性環(huán)境只能用硬聚氯乙烯管。而管徑則由所保護的電纜、電線的芯數(shù)和外徑來決定。第13頁/共58頁 六、儀表電纜 儀表電纜通?？煞譃槿?即控制系統(tǒng)電纜、動力系統(tǒng)電纜、專用電

7、纜。 控制系統(tǒng)包括控制、測量部分，傳遞控制和檢測的電流信號，如常規(guī)電動單元組合儀表，也包括傳遞熱電偶、熱電阻的信號。它們共同的特點是輸送電信號較弱，都是毫伏級的，因此負(fù)荷電流小。為此對整個回路的線路電阻要求較高，線路電阻過大，會降低測量精度。 動力系統(tǒng)是指儀表電源及其控制系統(tǒng)，它不同于電氣專業(yè)的電力系統(tǒng)。儀表的電源都是市電，并且多用220VAC，極少場合采用380VAC。這種系統(tǒng)對電纜要求不高，只要考慮電路中電流不超過電流額定值，一般不必考慮線路電阻。第14頁/共58頁六、儀表電纜 專用電纜也很普遍，如DCS專用電纜，放射性檢測系統(tǒng)專用電纜，巡回檢測系統(tǒng)專用電纜等，它們大多數(shù)是屏蔽電纜，有時采

8、用同軸電纜。專用電纜有的是檢測設(shè)備配備的，有的需現(xiàn)場配備。 此外，在自控安裝中，大量使用絕緣電線和補償導(dǎo)線。第15頁/共58頁六、儀表電纜 一、儀表用絕緣導(dǎo)線 儀表用絕緣導(dǎo)線常用的有橡皮絕緣電線和聚氯乙烯絕緣電線兩種。 橡皮銅芯軟線僅作電動工具連接線用，工程上不使用軟線。第16頁/共58頁六、儀表電纜 二、儀表用電纜 儀表用電纜除專用電纜外分控制電纜和動力電纜兩種。儀表用電負(fù)荷較小，電纜比較細(xì)。 銅芯電纜有1.0,1.5,2.5,4.0mm2四種，鋁芯電纜有1.5,2.5, 4.0，6.0mm2四種。儀表外部供電（如控制室供電）由電氣專業(yè)考慮，電纜也由電氣專業(yè)計算負(fù)荷和選用。 控制電纜有2芯，

9、3芯，4芯，5芯，6芯，8芯，10芯，14芯，19芯，24芯，30芯和37芯12種規(guī)格。DDZ-型儀表采用2芯電纜，熱電阻采用三線制連接，使用3芯電纜。第17頁/共58頁六、儀表電纜 三、儀表專用電纜 儀表專用電纜有的由檢測設(shè)備配備，隨設(shè)備一起到貨。光纜也可以屬于這一范疇。 四、屏蔽電線和屏蔽電纜 儀表工作在強電、強磁場環(huán)境的可能性很大，有時受電波干擾，為此，要使用屏蔽電線或屏蔽電纜。第18頁/共58頁六、儀表電纜 五、補償導(dǎo)線 補償導(dǎo)線是熱電偶連接線，是為補償熱電偶冷端因環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的電勢差。不同型號和分度號的熱電偶要使用與分度號一致的補償導(dǎo)線，否則，不但得不到補償，反而會產(chǎn)生更大的

10、誤差。補償導(dǎo)線在連接時要注意極性，必須與熱電偶極性一致，嚴(yán)禁接反。第19頁/共58頁防爆 儀表的防爆標(biāo)志 Ex(ia)C T6 的含義 : 標(biāo)志內(nèi)容 符號含義防爆聲明 Ex 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)防爆方式 ia 采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)氣體類別 C 被允許涉及C 類爆炸性氣體溫度組別 T6 儀表表面溫度不超過 85第20頁/共58頁壓力儀表壓力儀表 一、壓力檢測元件 壓力檢測的方法很多，按敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的特性不同，一般分為四類： （1）液柱壓力計。它是根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力或差壓轉(zhuǎn)換成液體高度（差），壓力計一般采用充有水或水銀的玻璃U形管或單管。

11、 （2）彈性式壓力儀表。它是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移，并通過機械傳動機構(gòu)直接帶動指針。常見的彈性式壓力計有彈簧管壓力儀表、膜盒壓力儀表、波紋管壓力儀表等。 （3）電遠傳式壓力儀表。這類儀表的敏感元件一般也是彈性元件，通過進一步應(yīng)用轉(zhuǎn)換元件（或裝置）和轉(zhuǎn)換電路將與被測壓力成正比的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成電信號輸出，實現(xiàn)信號的遠距離輸送。常見的有力平衡式壓力變送器、電容式壓力變送器、霍爾式壓力傳感器等。 （4）物性型壓力傳感器。它是基于在壓力作用下，敏感元件的某些物理特性發(fā)生變化的原理。常見的物性型壓力傳感器有應(yīng)變式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器等。第

12、21頁/共58頁二、壓力表的種類 室內(nèi)型壓力表：A 室外型壓力表：B 高壓表：GH 700MPa 差壓表：DG 雙指針壓力表：GD1 耐震型壓力表：GV 帶接點壓力表：JM JC CD（耐壓防爆） 壓力儀表壓力儀表第22頁/共58頁 三、壓力變送器 1、普通壓力變送器 普通壓力變送器是由傳感器、變送電路、殼體、接液口、接線口等部分組成的。 目前傳感器有擴散硅、壓電陶瓷、電容膜盒。他們的測量原理無一例外的都是在有激勵的惠斯登電橋失去平衡時有電流或者電壓輸出。變送電路是將這種輸出信號進行轉(zhuǎn)換，使之與被測的物理量成一一對應(yīng)的線性關(guān)系。接液口直接與過程介質(zhì)接觸，有多種聯(lián)接方式。如：1/2NPT、G3/

13、4、M201.5等。接線口是電線入口，如M201.5。要求要有一定的防護等級。壓力儀表壓力儀表第23頁/共58頁 2、法蘭變送器 法蘭變送器是在普通變送器基礎(chǔ)增加了一個遠傳密封裝置而構(gòu)成的。所以也叫遠傳式變送器或者隔膜變送器。遠傳密封裝置由法蘭、膜盒、毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)的填充液等構(gòu)成的。過程介質(zhì)壓力由隔膜、填充液最后傳遞到壓力變送器的敏感元件即傳感器上。 法蘭變送器膜盒、毛細(xì)管內(nèi)的填充液一般是硅油和氟油。特點是熱溫度系數(shù)小，低溫時不凍凝，高溫時不揮發(fā)，不汽化。粘度不隨溫度有大的變化。高溫硅油最高可達315，低溫硅油最低可達-40，氟油在-40和315之間。壓力儀表壓力儀表第24頁/共58頁溫度儀

14、表 一、溫度測量儀表的分類 溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱換，需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。第25頁/共58頁溫度儀表 二、雙金屬溫度計 工業(yè)雙金屬溫度計是一種適合測量中、低溫的現(xiàn)場檢

15、測儀表，可用來直接測量氣體、液體和蒸汽的溫度。 電接點雙金屬溫度計則在結(jié)構(gòu)上增添了電接觸組、調(diào)節(jié)裝置和出線盒等部件。在溫度變化時，當(dāng)與預(yù)先設(shè)定的控溫定觸點（上限與下限）相接觸或斷開的瞬間，使控制線路中的繼電器或接觸器動作，從而實現(xiàn)自動控溫或報警的功能。第26頁/共58頁溫度儀表 三、熱電偶熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。 熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類，標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。第27頁/共58頁溫度儀表 四、熱電阻 熱

16、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。第28頁/共58頁溫度儀表 五、一體化溫度變送器 一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。第29頁/共58頁流量儀表 流量儀表分類 測量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計或流量儀表流量計是工業(yè)測量中重要的儀表之一隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對流量測量的準(zhǔn)確度和范圍的要求越來越高，流量測量技術(shù)日新月

17、異為了適應(yīng)各種用途，各種類型的流量計相繼問世。目前已投入使用的流量計已超過100種。從不同的角度出發(fā)，流量計有不同的分類方法。 流量儀表第30頁/共58頁流量儀表 A、按原理分類：容積、節(jié)流、差壓、轉(zhuǎn)子、渦輪、電磁、超聲、渦街、旋進、射流、激光、熱式、哥氏力、相關(guān) B、按功能分類： 計量表、傳感器、變送器、流量開關(guān) C、按結(jié)構(gòu)形式分類：滿管式、插入式、一體式、分體式、便攜式、外卡式 D、按環(huán)境適用性分類：防爆型、潛水型 第31頁/共58頁流量儀表1容積式流量計容積式流量計相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)容積的容器，它接連不斷地對流動介質(zhì)進行度量。流量越大，度量的次數(shù)越多，輸出的頻率越高。容積式流量計的原理比較簡

18、單，適于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。根據(jù)回轉(zhuǎn)體形狀不同，目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分：適于測量液體流量的橢圓齒輪流量計、腰輪流量計(羅茨流量計)、旋轉(zhuǎn)活塞和刮板式流量計；適于測量氣體流量的伺服式容積流量計、皮膜式和轉(zhuǎn)簡流量計等第32頁/共58頁流量儀表2葉輪式流量計葉輪式流量計的工作原理是將葉輪置于被測流體中，受流體流動的沖擊而旋轉(zhuǎn)，以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來反映流量的大小。典型的葉輪式流量計是水表和渦輪流量計，其結(jié)構(gòu)可以是機械傳動輸出式或電脈沖輸出式。第33頁/共58頁流量儀表3差壓式流量計(變壓降式流量計)差壓式流量計由一次裝置和二次裝置組成一次裝置稱流量測量元件，它安裝在被測流體的管道中，產(chǎn)生與流量(流速)

19、成比例的壓力差，供二次裝置進行流量顯示。二次裝置稱顯示儀表。它接收測量元件產(chǎn)生的差壓信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進行顯示。第34頁/共58頁流量儀表 4變面積式流量計(等壓降式流量計) 放在上大下小的錐形流道中的浮子受到自下而上流動的流體的作用力而移動。當(dāng)此作用力與浮子的顯示重量(浮子本身的重量減去它所受流體的浮力)相平衡時，俘子即靜止。浮子靜止的高度可作為流量大小的量度。由于流量計的通流截面積隨浮子高度不同而異，而浮子穩(wěn)定不動時上下部分的壓力差相等，因此該型流量計稱變面積式流量計或等壓降式流量計。該式流量計的典型儀表是轉(zhuǎn)子(浮子)流量計。第35頁/共58頁流量儀表5動量式流量計利用測量流體的

20、動量來反映流量大小的流量計稱動量式流量計這種流量計的典型儀表是靶式和轉(zhuǎn)動翼板式流量計。第36頁/共58頁流量儀表6沖量式流量計利用沖量定理測量流量的流量計稱沖量式流量計，多用于測量顆粒狀固體介質(zhì)的流量，還用來測泥漿、結(jié)晶型液體和研磨料等的流量。典型的儀表是水平分力式?jīng)_量流量計。第37頁/共58頁流量儀表7電磁流量計電磁流量計是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場中運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而感應(yīng)電動勢又和流量大小成正比，通過測電動勢來反映管道流量的原理而制成的。第38頁/共58頁流量儀表8超聲波流量計超聲波流量計是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計的。第39頁/共5

21、8頁流量儀表9流體振蕩式流量計流體振蕩式流量計是利用流體在特定流道條件下流動時將產(chǎn)生振蕩，且振蕩的頻率與流速成比例這一原理設(shè)計的目前典型的產(chǎn)品有渦街流量計、旋進旋渦流量計。第40頁/共58頁流量儀表10質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計分直接式和間接式兩種。直接式質(zhì)量流量計利用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進行測量，目前常用的有量熱式、角動量式、振動陀螺式、馬格努斯效應(yīng)式和科里奧利力式等質(zhì)量流量計。間接式質(zhì)量流量計是用密度計與容積流量直接相乘求得質(zhì)量流量的。第41頁/共58頁物位儀表 物位檢測儀表的分類：1、物位檢測儀表按測量方式可分為連續(xù)測量和定點測量兩大類.連續(xù)測量方式能持續(xù)測量物位的變化（連續(xù)量，輸出標(biāo)準(zhǔn)連

22、續(xù)量信號）。定點測量方式則只檢測物位是否達到上限,下限或某個特定位置,定點測量儀表一般稱為物位開關(guān) （點位，輸出開關(guān)量信號）2、按工作原理分類,物位檢測儀表有直讀式,靜壓式,浮力式,機械式,電氣式等. 3、按我們的應(yīng)用習(xí)慣分為接觸式和非接觸式兩大類,目前應(yīng)用的接觸式物位儀表主要包括：重錘式,電容式,差壓式、浮球式等.非接觸式主要包括:射線式,超聲波式,雷達式等. 物位儀表第42頁/共58頁物位儀表 一、浮力式液位計 1、恒浮力法測量液位的儀表有浮子鋼帶液位計、磁翻轉(zhuǎn)雙色液位計、浮球式液位計等。 2、變浮力式液位計的典型代表就是浮筒式液位計。常用結(jié)構(gòu)分為扭力管式和軸封膜片式兩種。應(yīng)用最廣的是扭力

23、管式浮筒式液位計。 常用結(jié)構(gòu)分為扭力管式和軸封膜片式兩種。應(yīng)用最廣的是扭力管式浮筒式液位計。第43頁/共58頁物位儀表二、差壓式液位計 差壓式液位計主要用于密閉有壓容器的液位測量。實際生產(chǎn)中，應(yīng)用最多的是差壓變送器。雙波紋管式差壓式液位計差壓變送器第44頁/共58頁 雷達天線不可向罐壁傾斜 為了使溫度影響最小化，在對待對接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。 桿式天線必須伸出安裝短管 垂直放置桿式天線，不要讓雷達束指向罐壁。三、雷達液位計第45頁/共58頁四、超聲波物/液位計如圖所示，將超聲波換能器置于被測液體上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過空氣介質(zhì)，在遇到水面時被反射回來，又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為

24、電信號，電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成液位信號進行顯示并輸出。第46頁/共58頁五、電容式物位計 射頻導(dǎo)納物位開關(guān) 射頻導(dǎo)納的探測極棒與金屬容器罐壁之間具有電容特性，由此構(gòu)成一個電橋電路，振蕩電路產(chǎn)生的射頻振蕩信號加在這個電橋上。當(dāng)被測介質(zhì)未接觸到探測極棒時，電橋處于平衡狀態(tài)，沒有輸出信號。而當(dāng)被測介質(zhì)填充到探測極棒與罐壁之間時，由于被測介質(zhì)的電特性與空氣不同，會引起電橋電路的不平衡，從而產(chǎn)生輸出信號。第47頁/共58頁六、玻璃板液位計 玻璃板液位計適用于化工、石油等工業(yè)低溫設(shè)備的液位指示裝置。第48頁/共58頁七、音叉式物位限位開關(guān) 產(chǎn)品特點 適應(yīng)性強：被測物料不同的電參數(shù)、密度對測量均不產(chǎn)生影響。結(jié)垢、攪動、湍流、氣泡、振動、中等粘度、高溫、高壓等惡劣條件對檢測也無影響。 免于維護：由于音叉限位開關(guān)的檢測過程由電子電路完成，無活動部件，所以一經(jīng)安裝投運便不需要維護。 不需調(diào)校：由于音叉限位開關(guān)的檢測不受被測介質(zhì)電參數(shù)及密度的影響，所以無論測量何種液體都不需現(xiàn)場調(diào)校上限位頂裝下限位側(cè)裝管道安裝防止泵的無料運行上限位側(cè)裝安裝方向錯誤安裝方式第49頁/共58頁八、放射性料位計 放射性液位計是也是煉油化工常采用的一種液位計。一般采用的放射源是鈷（Co），有時也采用銫（Se）。 放射性液位計要由專業(yè)隊伍安裝第50頁/共58頁第51頁/共58頁調(diào)節(jié)閥 一、概述 1調(diào)節(jié)閥又稱控制