儀表培訓課件-壓力

1、煤基清潔能源公司儀表煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓專業(yè)知識培訓授課人：李海濤二、課程內(nèi)容與學習要求課程內(nèi)容分兩部分第一部分 檢測儀表-測量 T、P、F、L四大參數(shù)的測量與變送l 測量量的特點、測量的原理 l 儀表的結(jié)構(gòu)、使用的要求、安裝第二部分 化工自動化-控制l 自動控制的組成、基本原理l 被控對象l 各種控制儀表 l 執(zhí)行器l 簡單控制系統(tǒng)、復雜控制系統(tǒng)煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓學習要求檢測儀表l掌握檢測儀表的基本知識l理解溫度、壓力、流量、液位四大測量參數(shù)測量傳感器工作原理、測量儀表工作原理及結(jié)構(gòu)特點l初步掌握四大參數(shù)測量儀表選用方法自動化控制l理

2、解并掌握化工自動化及簡單控制系統(tǒng)的基本概念、組成、分類、控制原理，復雜控制系統(tǒng)的基本組成、分類及控制原理l理解并掌握簡單、復雜控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇、參數(shù)整定及系統(tǒng)投運l掌握ABB DCS控制系統(tǒng)及SIS系統(tǒng)基本維護煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 一、化工儀表發(fā)展概況 1、人工感覺 看 聞 觸 摸 品 2、 自動檢測儀表 20世紀40年代以來 自動測量 檢測儀表 操作人員根據(jù)儀表指示的主要參數(shù)情況，人工操作，生產(chǎn)經(jīng)驗單憑經(jīng) 驗，效率低，耗能大 3、自動測控儀表 20世紀50年代到60年代 局部自動化 所用儀表：基地式電動、氣動儀表 膜片式單元組合儀表 所用方法

3、：半經(jīng)驗、半理論的設計準則和整定公式 4、完全自動化儀表 20世紀70年代以后 化工自動化水平得到了很大提高，隨著計算機技術(shù)水平不斷發(fā)展，計算機控制系統(tǒng)開始應用于工業(yè)生產(chǎn)，無人值守工廠出現(xiàn)煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 測量誤差和儀表的質(zhì)量指標第一節(jié) 測量誤差誤差的分類1.按誤差數(shù)值表示方法，誤差可分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。2.按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差、疏忽誤差。3.按被測量隨時間變化的關系，誤差可分為靜態(tài)誤差，動態(tài)誤差。絕對誤差、相對誤差、引用誤差概念絕對誤差是測量結(jié)果與真實值之差，即 絕對誤差=測量值 真值相對誤差是指絕對誤差

4、與被測量值之比，常用絕對誤差與儀表示值之比，常用百分數(shù)表示，即 相對誤差= * 100%煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 測量誤差和儀表的質(zhì)量指標第一節(jié) 測量誤差誤差的分類1.按誤差數(shù)值表示方法，誤差可分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。2.按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差、疏忽誤差。3.按被測量隨時間變化的關系，誤差可分為靜態(tài)誤差，動態(tài)誤差。絕對誤差、相對誤差、引用誤差概念絕對誤差是測量結(jié)果與真實值之差，即 絕對誤差=測量值 真值相對誤差是指絕對誤差與被測量值之比，常用絕對誤差與儀表示值之比，常用百分數(shù)表示，即 相對誤差= * 100%煤基清潔能源

5、公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 測量誤差和儀表的質(zhì)量指標第一節(jié) 測量誤差引用誤差是絕對誤差與量程之比，以百分數(shù)表示，即 引用誤差= * 100% 儀表的精度等級是根據(jù)引用誤差來劃分的煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 測量誤差和儀表的質(zhì)量指標第二節(jié) 儀表的質(zhì)量指標準確度和準確度等級準確度是指測量結(jié)果和實際值的一致程度。準確度高意味著系統(tǒng)誤差和隨機誤差都很小。準確度等級是按儀表的準確度高低所分成的等級。它決定儀表在標準條件下的誤差極限，也是儀表允許的基本誤差的最大值。準確度習慣上也成為儀表的精確度或精度，因此準確度等級也稱為精度等級。精度等級的

6、表示方法： 1.5 級 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓1.51.5 測量誤差和儀表的質(zhì)量指標第二節(jié) 儀表的質(zhì)量指標 工業(yè)過程測量和控制用檢測儀表和顯示儀表精確度等級有：0.01，0.02，（0.03），0.05，0.1，0.2，（0.25），（0.3），（0.4），0.5，1.0，1.5，（2.0），2.5，4.0，5.0 ；共16個，其中括號里的5個不推薦使用。靈敏度靈敏度是表達儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。它是指儀表達到穩(wěn)定狀態(tài)以后，儀表輸出信號變化量與引起輸出變化的被測參數(shù)變化量的比值。電磁兼容性滯環(huán)、死區(qū)、回差煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能

7、源公司儀表專業(yè)知識培訓化工儀表及自動化分類化工儀表按功能不同分為四類：檢測儀表：各種參數(shù)的測量顯示儀表：模擬量顯示和數(shù)字量顯示控制儀表：控制器執(zhí)行器：氣動、電動、 液動煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓工業(yè)生產(chǎn)過程TLPFA顯示儀表及變送器控制器執(zhí)行器檢測儀表和測量方法的分類1、檢測儀表的分類 依據(jù)所測參數(shù)不同，可分為壓力（包括差壓、負壓等）檢測儀表、溫度檢測儀表、流量檢測儀表、物位（液位）檢測儀表、分析儀表。 依據(jù)表達示數(shù)方式的不同，可分成指示型、記錄型、通訊型、遠傳指示型、累計型等。 按照精度等級以及使用場合的不同，可分為實用儀表、標定儀表等，使用場合生產(chǎn)現(xiàn)場

8、、實驗室煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓檢測儀表與測量方法的分類 測量方法按照測量結(jié)果的獲得方式，分為直接測量和間接測量 直接測量 利用經(jīng)過標定的儀表對被測參數(shù)進行測量，直接從顯示結(jié)果獲取被測參數(shù)的具體數(shù)值的方法。 根據(jù)被測參數(shù)數(shù)值獲取方式不同，直接測量又有偏差法和平衡法（零位法）之分。 間接測量 當被測量不宜直接測量時，可以通過測量與被測量相關的幾個量，再通過計算來確定被測量。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓檢測儀表與測量方法的分類小結(jié)： 1、化工儀表的發(fā)展歷程； 2、化工生產(chǎn)所需測量的五大參數(shù)； 3、誤差的分類； 4、儀表的質(zhì)

9、量指標； 5、化工檢測儀表的分類及測量方法的分類。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 壓力檢測概述 化工生產(chǎn)中，壓力是指氣體或液體均勻垂直作用在單位面積上的力。 壓力的檢測與控制，對保證生產(chǎn)過程正常進行，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗和安全是十分重要的。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓內(nèi)容提要l 壓力單位及測壓儀表l 彈性式壓力計 -彈性元件 -彈簧管壓力表l電氣式壓力計 -應變片式壓力傳感器 -壓阻式壓力傳感器 -電容式壓力傳感器煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓l 智能式壓力變送器 -智能式壓力變送器特點

10、-智能式壓力變送器結(jié)構(gòu)、原理l 壓力表的選用與安裝第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表 壓力是指均勻垂直作用在單位面積上的力 壓力單位為帕斯卡，簡稱帕（Pa） 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表各種壓力單位之間的換算關系： 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表在壓力測量中，常有表壓、絕壓、負壓和真空度之分。 當被測壓力低于大氣壓力時，一般用負壓和真空度來表示。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表測量壓力或真空度的儀表，按其轉(zhuǎn)換原理的不同，分為

11、四類。1. 液柱式壓力計它根據(jù)流體靜力學原理，將待測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度，進行測量。 液柱式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表 按其結(jié)構(gòu)方式不同 有U形管壓力計、單管壓力計等。 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便 精度較低、測量范圍窄煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓優(yōu)點缺點第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表2. 彈性式式壓力計 它是將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移來進行測量的。3. 電氣式壓力計它是通過機械或電氣元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成電

12、量（如電壓、電流）來進行測量的。4. 活塞式壓力計它是根據(jù)水壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來測量的。特點：精度很高，可達0.020.05%，但結(jié)構(gòu)復雜價格昂貴，測量范圍從幾千帕到幾千兆帕。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓 第二節(jié) 彈性式壓力計l 定義： 彈性式壓力計是利用各種形式的彈性元件， 在被測介質(zhì)壓力作用下，使彈性元件受壓后 產(chǎn)生彈性形變的原理而制成的測壓儀表。l 優(yōu)點： 具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、讀書清晰、牢 固可靠、價格低廉、測靈范圍寬以及有足 夠精度等優(yōu)點 。 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知

13、識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計一、彈性元件 彈性元件是一種簡易可靠的測壓敏感元件，當測壓范圍不同時，所使用的彈性元件也是不一樣的。彈簧管式彈性元件如圖（a）（b）；波紋管式彈性元件如圖（e）；薄膜式彈性元件如圖（c）（d）。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計彈簧管式彈性元件 彈簧管截面形狀煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計 薄膜式彈性元件煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓膜片膜盒彈簧管壓力表用途： 普通彈簧管壓力表 耐腐蝕的氨用壓力表 禁油的氧氣壓力表煤基清潔能源公司儀

14、表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計膜片式壓力表用途： 根據(jù)所測量的介質(zhì)不同，選用不同材質(zhì)膜片，廣泛應用于化工生產(chǎn)。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計注意： 在化工生產(chǎn)過程中，常需要把壓力控制在某一范圍內(nèi)，即當壓力低于或高于給定范圍是，就會破壞正常工藝條件，甚至可能發(fā)生危險。這是就應采用帶有報警空控制觸點的壓力表。見普通彈簧管壓力表稍加變化，便可成為電接點信號壓力表，它能在壓力偏離給定范圍時，及時發(fā)出信號，以提醒操作人員注意或通過中間繼電器實現(xiàn)壓力的自動控制。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)

15、知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第二節(jié) 彈性式壓力計l 定義 電氣式壓力計是一種能將壓力轉(zhuǎn)換成電信號進行傳輸和顯示的儀表。l優(yōu)點 1、測量范圍非常廣，可以達到7*10-5MPa至5*102MPa的壓力，精度等級可達0.04%； 2、信號可進行遠距離傳輸，信號可傳送至DCS系統(tǒng)，進行指示、控制、與連鎖控制。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計l 組成一般由壓力傳感器、測量轉(zhuǎn)換線路及信號處理裝置組成，信號處理裝置可以是指示器、記錄儀、控制器、微處理機等煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔

16、能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計l 分類 1. 彈簧管式電氣壓力計（電遠傳彈簧壓力計） 霍爾片式2. 電氣式壓力計 壓阻式、應變式、電容式、電感式、振弦式 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計霍爾效應： 當電流垂直于外磁場通過導體時，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場，從而在導體的兩端產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計一、應變片式壓力傳感器 應變片式

17、壓力傳感器是利用電阻應變原理構(gòu)成的。電阻應變片有金屬和半導體兩類，被測壓力使應變片產(chǎn)生應變。當應變片產(chǎn)生壓縮（拉伸）應變時，其阻值減小（增大），再通過橋式電路，產(chǎn)生毫伏級輸出，再通過其它電路最終轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。 應變片式壓力傳感器示意圖煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)

18、知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基

19、清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計二、壓阻式壓力傳感器工作原理： 壓阻式傳感器是利用單晶硅的壓阻效應構(gòu)成的。采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路工藝，在單晶硅的特定方向擴散一組等值電阻，并將電阻接成橋式電路，單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。 當壓力發(fā)生變化，單晶硅產(chǎn)生形變，使直接擴散在上面的應變電阻產(chǎn)生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路測出相應的電壓變化。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計二、壓阻式壓力傳感器特點： 精度高，工作可靠，響應頻

20、率快，尺寸小，重量清，結(jié)構(gòu)簡單。 可以測量壓力，稍加改變可用來測量差壓、高度加速度等參數(shù)。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第三節(jié) 電氣式壓力計三、電容式壓力傳感器工作原理： 將壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容的變化，來進行測量。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第四節(jié) 智能壓力變送器 智能壓力、差壓變送器是在普通壓力、差壓傳感器的基礎上增加微處理器電路而形成的智能檢測儀表。 智能變送器特點：1.測量精度高 由于智能變送器內(nèi)部使用 數(shù)字技術(shù)取代了傳統(tǒng)模擬技術(shù)來處理傳感元件（如差動電容、壓敏電阻電橋和差動電壓器）輸出模擬信號，使之更好地線性化，更好

21、地補償溫度靜壓變化的影響，進一步提高了變送器精度。智能變送器內(nèi)裝 一個用于補償溫度變化的溫度傳感器，這個溫度傳感器把測出的介質(zhì)溫度與變送器傳感元件設計工作溫度相比較，如有差值，可經(jīng)CPU進行運算并進行自動補償。有的變送器還內(nèi)裝測壓元件，這個測壓元件能夠測出差壓變送器工作靜壓，并通過CPU進行運算，以修正差壓變送器因靜壓引起的零點漂移。 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第四節(jié) 智能壓力變送器2. 自診斷功能 變送器故障時，可以準確清晰的在手操器或表頭顯示故障信息，幫助維護人員快速準確處理問題。2.具備更大的量程比，可達400：1。 假如有一臺變送器，測量范圍為02

22、50KPa,如果這個壓力變送器的量程比為10：1的話，那么這塊變送器的最小使用量程即為025KPa,低于此量程，那么儀表的精度等級就無法保證。2.能夠?qū)崿F(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊，可以與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡和上位計算機相連。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第四節(jié) 智能壓力變送器羅斯蒙特3051系列壓差傳感器工作原理圖煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第四節(jié) 智能壓力變送器負載電阻和回路電阻之和應在250600之間，太小了不能通信，太大了變送器無法工作。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第五節(jié) 壓力儀表選用與安裝一、壓力儀表

23、的選用 壓力儀表的選用應根據(jù)工藝生產(chǎn)過程對壓力測量的要求，結(jié)合其他方面的情況，加以全面的考慮和具體的分析，一般考慮以下幾個方面。l 儀表類型的選用l 儀表測量范圍的確定l 儀表精度等級的選取煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第五節(jié) 壓力儀表選用與安裝一、壓力儀表的選用l 類型的選擇 功能：顯示、報警、記錄、傳送 介質(zhì)條件：溫度、壓力、腐蝕性、粘度、臟污程度、易燃易爆； 如：氨用壓力表、氧氣表禁油 現(xiàn)場環(huán)境條件：溫度、震動、電磁干擾等l量程及盤面大小測量穩(wěn)定壓力：Pmax2/3量程上限；Pmin1/3量程上限測量脈沖壓力：Pmax1/2量程上限；測量高壓 Pmax3

24、/5量程上限l 精度等級根據(jù)工藝條件要求所允許的最大測量誤差確定。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第五節(jié) 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 l 測壓點的選擇 應能準確反映被測壓力的真實大小 要選在被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的地方； 測量流動介質(zhì)的壓力時，應使取壓點與流動方向垂直，取壓管內(nèi)端面與生產(chǎn)設備連接處的內(nèi)壁應保持平齊，不應有凸出或毛刺。 測量液（氣）體壓力時，取壓點應在管道的下（上）部，使導壓管不積存氣（液）體。煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第五節(jié) 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業(yè)知識培訓第五節(jié) 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 l 導壓管的