顯示記錄儀表PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)15 顯示儀表顯示儀表 第1頁(yè)/共48頁(yè)1第2頁(yè)/共48頁(yè) 凡能將生產(chǎn)過(guò)程中各種參數(shù)進(jìn)行指示、記錄或累積的儀表。模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表數(shù)字顯示儀表數(shù)字顯示儀表新型顯示儀表新型顯示儀表2第3頁(yè)/共48頁(yè) 顯示儀表直接接收檢測(cè)元件及變送器或傳感器的輸出信號(hào)，連續(xù)地顯示、記錄生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)被測(cè)參數(shù)的變化情況。按顯示方式不同，現(xiàn)實(shí)儀表分為模擬式、數(shù)字式和圖像式三種。3第4頁(yè)/共48頁(yè)顯示儀表模擬式顯示儀表 4第5頁(yè)/共48頁(yè)1.動(dòng)圈式顯示儀表 動(dòng)圈表可以與熱電偶、熱電阻、壓力變送器、差壓變送器及 流量變送器相配合，用 來(lái)指示工業(yè)對(duì)象的溫度、壓力和流量參數(shù)，也可以對(duì)直流毫伏信號(hào)進(jìn)行顯示。各種

2、被測(cè)參數(shù)只要通過(guò)傳感器或變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，就可由動(dòng)圈表直接進(jìn)行顯示。在動(dòng)圈表中增加一些附加控制電路，還可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警及控制功能。 動(dòng)圈表型號(hào)意義： XCZ：顯示、磁電、指示 XCT：顯示、磁電、控制使用時(shí)的注意事項(xiàng)： 注意配套使用； 適當(dāng)調(diào)整外接電阻； 運(yùn)輸時(shí)，短路保護(hù)。動(dòng)圈式顯示儀表模擬式顯示儀表 5第6頁(yè)/共48頁(yè)2.自動(dòng)平衡式顯示儀表自動(dòng)平衡顯示儀表工作原理圖自動(dòng)平衡顯示儀表工作原理圖自動(dòng)平衡式顯示儀表模擬式顯示儀表 6第7頁(yè)/共48頁(yè)3.聲光式顯示儀表 聲光式顯示儀表是以聲音或光柱的變化反映被測(cè)參數(shù)超越極限或模擬顯示被測(cè)參數(shù)的連續(xù)變化的儀表。XXS-10XXS-10型閃光報(bào)警儀型

3、閃光報(bào)警儀模擬式顯示儀表 7第8頁(yè)/共48頁(yè) 電位差計(jì)是用來(lái)測(cè)量電勢(shì)或電位的,當(dāng)它與熱電偶配合時(shí),可以用來(lái)測(cè)量和顯示溫度。8自動(dòng)平自動(dòng)平衡式顯示儀表衡式顯示儀表第9頁(yè)/共48頁(yè)9圖5-1 電子電位差計(jì)原理圖 電子電位差計(jì)既保持了手動(dòng)電位差計(jì)測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，而且無(wú)須用手去調(diào)節(jié)就能自動(dòng)指示和記錄被測(cè)溫度值。 結(jié)論熱電偶測(cè)量橋路放大器可逆電機(jī)指示機(jī)構(gòu)記錄機(jī)構(gòu)同步電機(jī)穩(wěn)壓電源圖5-2 電子電位差計(jì)原理方框圖5.1自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)第10頁(yè)/共48頁(yè)10圖5-3 XW系列電位差計(jì)測(cè)量橋路原理圖5.1自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)第11頁(yè)/共48頁(yè)橋路中各電阻的作用 改變滑動(dòng)觸點(diǎn)在 RP上的位置,可以產(chǎn)生不同的

4、橋路輸出電壓以平衡熱電偶的熱電勢(shì)。 RG的大小取決于測(cè)量下限的高低。 RM是決定儀表量程大小的電阻。它的大小由儀表測(cè)量范圍與所采用的熱電偶分度號(hào)來(lái)決定。 11第12頁(yè)/共48頁(yè) 降低了測(cè)量誤差。nPGRRIER14 把上支路的工作電流限定在4mA。（5-1）(6)下支路限流電阻R3 它與R2配合，保證了下支路回路的工作電流為2mA。 223RIER（5-2）125.1自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)第13頁(yè)/共48頁(yè)12利用平衡電橋來(lái)測(cè)量熱電阻變化。圖5-4 平衡電橋 當(dāng)被測(cè)溫度為下限時(shí)，Rt有最小值Rt0，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)在RP的左端，此時(shí)電橋的平衡條件是4230RRRRRPt（5-3）第14頁(yè)/共48頁(yè) 滑

5、動(dòng)觸點(diǎn)B的位置就可以反映電阻的變化，亦即反映了溫度的變化。并且可以看到觸點(diǎn)的位移與熱電阻的增量呈線(xiàn)性關(guān)系。 結(jié)論142130rRRrRRRRPtt當(dāng)被測(cè)溫度升高后的平衡條件是（5-4）ttRRRRrrRRrRR323112313用式（5-4）減式（5-3），則得（5-5）18第15頁(yè)/共48頁(yè)19圖5-7 電子平衡電橋原理方框圖 為了準(zhǔn)確地指示出被測(cè)溫度的數(shù)值，將熱電阻的連接采用三線(xiàn)制接法，并加外接調(diào)整電阻。 圖5-6 自動(dòng)平衡電橋工作原理5.2電子自動(dòng)平衡電橋第16頁(yè)/共48頁(yè)20與這兩種儀表配套的測(cè)溫元件（熱電偶、熱電阻）在外形結(jié)構(gòu)上十分相似。 儀表的外形及其組成：如放大器、可逆電機(jī)、同步

6、電機(jī)及指示記錄部分都是完全相同的。 第17頁(yè)/共48頁(yè)它們測(cè)量的電量形式不相同。兩者的作用原理不同。測(cè)溫元件與測(cè)量橋路的連接方式不同。當(dāng)用熱電偶配電子電位差計(jì)測(cè)溫時(shí)，其測(cè)量橋路需要考慮熱電偶冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償問(wèn)題；而用熱電阻配電子平衡電橋測(cè)溫時(shí)，則不存在這個(gè)問(wèn)題。21第18頁(yè)/共48頁(yè)30 以CPU為核心采用液晶顯示的記錄儀，直接把記錄信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后，送到隨機(jī)存儲(chǔ)器加以保存，并在大屏液晶顯示屏上加以顯示。 圖5-8 無(wú)筆、無(wú)紙記錄儀的原理方框圖第19頁(yè)/共48頁(yè)無(wú)紙記錄儀有紙記錄儀無(wú)紙記錄儀顯示界面315.3 無(wú)紙記錄儀第20頁(yè)/共48頁(yè)無(wú)筆、無(wú)紙記錄儀的特點(diǎn)： 液晶全動(dòng)態(tài)顯示, 并有背

7、光功能。 輸入信號(hào)多樣化,并以工業(yè)專(zhuān)用微處理器 CPU為核心,從而實(shí)現(xiàn)了高性能、多回路的監(jiān)測(cè),并隨意放大、縮小地顯示在顯示屏上。 無(wú)紙、無(wú)筆、無(wú)墨水,無(wú)一切機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu),無(wú)需日常維護(hù)。 精度高：實(shí)時(shí)顯示,0.2%;曲線(xiàn)及棒圖顯示,0.5%。 具有與上位機(jī)通訊的標(biāo)準(zhǔn),可靠性高,價(jià)格與一般記錄儀相仿。 32第21頁(yè)/共48頁(yè) 33采樣開(kāi)關(guān)模數(shù)轉(zhuǎn)換個(gè)人計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)計(jì)算處理多媒體顯示顯示模式輸入通道輸入通道插卡圖5-9 虛擬顯示儀表原理框圖第22頁(yè)/共48頁(yè)虛擬顯示儀表的特點(diǎn)有: 使用簡(jiǎn)單方便。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 性能優(yōu)越。 34智能顯示儀表智能顯示儀表第23頁(yè)/共48頁(yè)氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)具有防

8、爆性能（不可能產(chǎn)生氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)具有防爆性能（不可能產(chǎn)生火花）?；鸹ǎｋ妱?dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆性能。電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆性能。原因：在某些生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在著各種易燃、易爆氣體（煉油、化工等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)）。安裝在這種危險(xiǎn)場(chǎng)所的儀表如果產(chǎn)生火花，就容易引起爆炸，因而必須具有防爆性能。第24頁(yè)/共48頁(yè)防爆儀表的分類(lèi) 防爆儀表的分級(jí)和分組 防爆儀表的標(biāo)志國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求iaIICT5，iaIICT6，dIIBT3第25頁(yè)/共48頁(yè)S特殊型 n無(wú)火花型 q充沙型 O充油型 P正壓型 i本質(zhì)安全型 e增安型 d隔爆型 按照國(guó)標(biāo)G

9、B3836.1規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為兩大類(lèi)： I 類(lèi)：煤礦井下用電氣設(shè)備 II類(lèi)：工廠用電氣設(shè)備II類(lèi)(工廠用)電氣設(shè)備又分為8種類(lèi)型。其標(biāo)志如下： 第26頁(yè)/共48頁(yè)在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，引起爆在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，引起爆炸主要有兩方面原因：炸主要有兩方面原因：2.2.儀表過(guò)高的表面溫度儀表過(guò)高的表面溫度IIII類(lèi)類(lèi)( (工廠用工廠用) )防爆儀表的分級(jí)和分組就是針?lè)辣瑑x表的分級(jí)和分組就是針對(duì)上述兩個(gè)方面進(jìn)行的。對(duì)上述兩個(gè)方面進(jìn)行的。1.1.儀表產(chǎn)生能量過(guò)高的電火花或儀表內(nèi)部?jī)x表產(chǎn)生能量過(guò)高的電火花或儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生的火焰通過(guò)表殼的縫隙引燃因故障產(chǎn)生的火焰通過(guò)表殼的縫隙

10、引燃儀表外的氣體或蒸汽儀表外的氣體或蒸汽第27頁(yè)/共48頁(yè)0.45MICR 0.5dmax II C 0.8MICR0.45 0.9 dmax0.5 II B MICR0.8 dmax0.9 II A MICR dmax (mm) 級(jí)別根據(jù)：最大試驗(yàn)安全間隙dmax 或 最小點(diǎn)燃電流的比值MICR根據(jù)：儀表最高表面溫度450T1300T2200T3135T485100最高表面溫度T6T5溫度組別儀表的最高表面溫度儀表的最高表面溫度= =實(shí)測(cè)最高表面溫度實(shí)測(cè)最高表面溫度實(shí)測(cè)時(shí)環(huán)境溫度實(shí)測(cè)時(shí)環(huán)境溫度 + +規(guī)定最高環(huán)境溫度規(guī)定最高環(huán)境溫度第28頁(yè)/共48頁(yè)防爆儀表的防爆標(biāo)志為“”；儀表的防爆等級(jí)標(biāo)

11、志的順序?yàn)椋?。儀表常見(jiàn)的防爆等級(jí)有iaIICT5 (iaIICT6)和dIIBT3二種。前者表示II類(lèi)本質(zhì)安全型ia等級(jí)C級(jí)T5組；后者表示II類(lèi)隔爆型B級(jí)T3組。防爆儀表的分級(jí)與分組，與易燃易爆氣體或蒸汽的分級(jí)和分組是相對(duì)應(yīng)的。 硝酸乙脂 二硫化碳 乙炔 氫、水煤氣 IIC 乙醚、二乙醚 二甲醚、丙烯醛、碳化氫 環(huán)氧丙烷、丁二烯、乙烯 丙烯脂、二甲醚、環(huán)丙烷、市用煤氣 IIB 亞硝酸乙脂 乙醛、三甲胺 環(huán)乙烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、汽油、煤油、柴油、戊醇、己醇、環(huán)乙醇 乙醇、丁醇、丁烷、醋酸丁脂、醋酸戊脂、環(huán)戊烷、丙烯、乙苯、甲醇、丙醇 甲烷、氨、乙烷、丙烷、丙酮、苯、甲苯、一氧化碳、丙烯

12、酸、甲脂、苯乙烯、醋酸乙脂、醋酸、氯苯、醋酸甲脂 IIA T685100 T5100135 T4135200 T3200300 T2300400 T1450 組別第29頁(yè)/共48頁(yè)過(guò)程控制儀表主要有: 隔爆型防爆儀表 本質(zhì)安全型防爆儀表 第30頁(yè)/共48頁(yè)特點(diǎn)：儀表的電路和接線(xiàn)端子全部置于防爆殼體內(nèi) 防爆措施：v采用耐壓80100N/cm2以上的表殼v表殼外部的溫升不得超過(guò)由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)定的數(shù)值v表殼接合面的縫隙寬度及深度，應(yīng)根據(jù)它的容積和易爆性氣體的級(jí)別采用規(guī)定的數(shù)值使用注意：*揭開(kāi)儀表表殼后，將失去了防爆性能 *長(zhǎng)期使用會(huì)逐漸降低防爆性能 第31頁(yè)/共48頁(yè)v正常狀態(tài)指在

13、設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。地及電源故障等情況。v本質(zhì)安全型防爆儀表也稱(chēng)安全火花型防爆儀表。這種儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。本質(zhì)安全型ia和ib兩個(gè)等級(jí)分別表示： 在正常工作、一個(gè)故障和兩個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。 在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)備。第32頁(yè)/共48頁(yè)安全柵是保證過(guò)程控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能的關(guān)健儀表。 第33頁(yè)/

14、共48頁(yè)6.2 安全柵安全柵是構(gòu)成的關(guān)鍵儀表，其作用是： 一方面保證信號(hào)的正常傳輸 另一方面控制流入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量在爆炸性氣體或爆炸性混合物的點(diǎn)火能量以下，以確保系統(tǒng)的安全火花性能。常用的安全柵有兩種：一種是安全柵 一種是安全柵 第34頁(yè)/共48頁(yè)第35頁(yè)/共48頁(yè)第36頁(yè)/共48頁(yè)6.2 安全柵第37頁(yè)/共48頁(yè)齊納式安全柵是基于齊納二極管反向擊穿特性來(lái)工作的，其原理線(xiàn)路如圖所示。圖中：VZ1和VZ2為齊納二極管，F(xiàn)U為快速熔斷器，R為限流電阻。 VZ1VZ2RFU危險(xiǎn)側(cè)危險(xiǎn)側(cè)安全側(cè)安全側(cè)U1Uo第38頁(yè)/共48頁(yè) 變壓器隔離式安全柵利用變壓器或電流互感器將供電電源、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端進(jìn)

15、行電氣隔離，同時(shí)通過(guò)電子電路(限能器)限制進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量。變壓器隔離式安全柵分為檢測(cè)端安全柵（輸入式安全柵）和操作端安全柵（輸出式安全柵）兩種。第39頁(yè)/共48頁(yè)（1）檢測(cè)端安全柵）檢測(cè)端安全柵 檢測(cè)端安全柵用于為兩線(xiàn)制變送器進(jìn)行隔離式供電，并檢測(cè)端安全柵用于為兩線(xiàn)制變送器進(jìn)行隔離式供電，并將變送器送來(lái)的將變送器送來(lái)的420mADC信號(hào)轉(zhuǎn)換成隔離的且與之信號(hào)轉(zhuǎn)換成隔離的且與之成正比的成正比的420mADC或或15VDC的信號(hào)，而且在故障的信號(hào)，而且在故障狀態(tài)下，可限制其電流和電壓值，使進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能狀態(tài)下，可限制其電流和電壓值，使進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量限制在安全額定值以下。量限制在安全額定值

16、以下。 (2)結(jié)構(gòu)組成及工作原理IiVo24V DC12567 8輸入端輸出端Io420 mA15 V420 mA第40頁(yè)/共48頁(yè)（3 3）操作端安全柵）操作端安全柵 操作端安全柵是將控制儀表送來(lái)的操作端安全柵是將控制儀表送來(lái)的420mADC信號(hào)由調(diào)制器利用直流信號(hào)由調(diào)制器利用直流/交流轉(zhuǎn)換器提供的供電方波轉(zhuǎn)換為交流方波信號(hào)交流轉(zhuǎn)換器提供的供電方波轉(zhuǎn)換為交流方波信號(hào), 該信號(hào)由信號(hào)隔離變壓器隔離后送至解調(diào)放大器，由解調(diào)放大器將此方波信號(hào)重新還原成該信號(hào)由信號(hào)隔離變壓器隔離后送至解調(diào)放大器，由解調(diào)放大器將此方波信號(hào)重新還原成4-20mADC信號(hào)，經(jīng)限能器送至現(xiàn)場(chǎng)。限能器的作用仍是限流和限壓，防止高電壓或大電流進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。信號(hào)，經(jīng)限能器送至現(xiàn)場(chǎng)。限能器的作用仍是限流和限壓，防止高電壓或大電流進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。IoIi24V DCA1A2B1B27 8輸出端輸入端(4)結(jié)構(gòu)組成及工作原理第41頁(yè)/共48頁(yè)安全柵 的作用 （1）信號(hào)的傳輸 （2）能量