儀表基礎知識30915課件

儀表基礎知識介紹2012.07主要內(nèi)容1儀表分類2溫度類3壓力類4物位類5流量類6調(diào)節(jié)閥21儀表分類1.1儀表性能指標衡量儀器儀表性能的主要技術指標有精確度、回差、靈敏度、響應時間等。其中精確度表示儀表測量結果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示，例如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級、2.5級等。1.0級表儀表總的誤差不超過±1.0%范圍。1.2分類

最通用的分類是按儀表在測量控制中的作用進行劃分：

檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和分析儀表等。52.2常用溫度計2.2.1膨脹式溫度計

膨脹式溫度計是基于物體受熱時體積膨脹的性質(zhì)而制成的。玻璃管溫度計屬于液體膨脹式溫度計，雙金屬溫度計屬于固體膨脹式溫度計。

雙金屬溫度計

雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表?？梢灾苯訙y量各種生產(chǎn)過程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。特點：現(xiàn)場顯示溫度，直觀方便；安全可靠，使用壽命長；多種結構形式，可滿足不同要求。雙金屬溫度計的型號命名WSS-ABCDW溫度儀表S金屬膨脹式S感溫元件雙金屬片A表殼公稱直徑：3-￠60;4-￠100;5-￠150;B結構形式:0-軸向（直型）;1徑向（角型）;8萬向（可調(diào)角型）C安裝固定裝置0-無固定裝置;1-可動外螺紋;2-可動內(nèi)螺紋;3-固定螺紋;4-固定法蘭;5-卡套螺紋;6-卡套法蘭DF-防護型；O-電接點型；MO-大電流型；EX-防爆型；2.2.2

電子電阻式溫度計優(yōu)點：相比雙金屬溫度計使用壽命更長，現(xiàn)場數(shù)字顯示更直觀等。2.2.4熱電偶熱電偶溫度計是以熱電效應為基礎的測溫儀表。它是由兩種不同材料的導體A和B焊接而成。焊接的一端插入被測介質(zhì)中，感受到被測溫度，稱為熱電偶的工作端或熱端，另一端與導線連接，稱為冷端或自由端（參比端）。它具有結構簡單、測量范圍寬、使用方便、測溫準確可靠等優(yōu)點。常用熱電偶的產(chǎn)品：名稱分度號測量范圍/℃鎳鉻-鎳硅K-200~1300鎳鉻-考銅E-200~900銅-康銅T-200~350鉑銠10-鉑S0~1300鉑銠30-鉑6B0~18003壓力類儀表3.1基本概念

在壓力測量中，常有絕對壓力、表壓力、負壓力和真空度之分。所謂絕對壓力是指被測介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號Pj表示。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱為大氣壓力，用Pq來表示。絕對壓力與大氣壓力之差，稱為表壓力，有Pb來表示。即Pb=Pj-Pq。當絕對壓力值小于大氣壓力值時，表壓力為負值（即負壓力），此負壓力值的絕對值，稱為真空度，用Pz來表示。絕對壓力、表壓、（真空度）的關系大氣壓力線絕對壓力的零線P絕P表P真P絕3.2壓力表：我們常用的兩種壓力表1)一般壓力表（彈簧管）

一般壓力表適用測量無爆炸，不結晶，不凝固，對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。電接點壓力表不銹鋼壓力表3.3壓力變送器壓力變送器主要用于連續(xù)測量管線和設備上的壓力，然后經(jīng)變送器將所測壓力轉(zhuǎn)換為4～20mA的輸出信號。對液體流量測量，變送器應被安裝得低于管道取壓口位置。對氣體流量測量，變送器應被安裝得高于管道取壓口位置。144物位類174.1分類（測量介質(zhì)的不同）：1）差壓變送器、單、雙法蘭變送器：用于測量敞口或常壓容器或密閉容器內(nèi)液體液位；2）雷達液位計：用于測量料易燃、易爆、強腐蝕性的液體或固體液位，尤其適用于大型立罐或球罐（如粒堿料倉液位、丙烯球罐及重油儲罐均可用）；3）超聲波液位計：用于測量水池內(nèi)液體液位；4）外側液位計：用于測量密閉容器內(nèi)有毒有腐蝕性介質(zhì)的液位（如液氯、液相丙烯及某些高壓容器內(nèi)介質(zhì)）；5）磁翻板液位計（含磁致伸縮）：用于測量某些重要儲罐內(nèi)液體的液位；6）玻璃板液位計：用于測量壓力較低且干凈的液體。4.2.1

磁翻板液位計1）原理：連通器原理2）特點：直讀；簡單；就地指示4.2.2單法蘭液位變送器一種直接安裝在管道或容器上的現(xiàn)場變送器。由于隔離膜片直接與液相介質(zhì)相接觸，因此可以測量非密閉場合下高溫、高粘度、易結晶、易沉淀和強腐蝕性等介質(zhì)的液位。4.2.3雙法蘭液位變送器適用于密閉場合下的下列工況：

1、被測介質(zhì)對變送器接頭和敏感元件有腐蝕作用時；

2、需要將高溫被測介質(zhì)與變送器隔離時；3、被測介質(zhì)由引壓管引出，由于環(huán)境溫度變化，易固化或結晶時；

4、被測介質(zhì)中有固體懸浮物或高粘度易堵塞變送器接頭和壓力容室時；

5、被測介質(zhì)易冷凝或揮發(fā)，以致導管內(nèi)的液柱經(jīng)常變化，從而使變送器的零點漂移不定等。194.2.5超聲波（雷達）液位變送器超聲波液位計是利用壓電陶瓷產(chǎn)生超聲波，超聲波遇

到物體或液體的界面產(chǎn)生反射，液位計測量反射時間來計算液、物位，實現(xiàn)對物位和液位的非接觸測量和控制。

適用于各種惡劣和危險環(huán)境下的液體和漿體。214.2.6浮球液位變送器浮球液位變送器是以磁浮球為測量元件，通過磁耦合（干簧管吸合斷開）作用，使傳感器內(nèi)電阻成線性變化，再由轉(zhuǎn)換器將這個電阻變化轉(zhuǎn)化成4～20mA標準電流信號輸出。浮球

液位變送器適用于污水處理及各類

常壓和承壓容器內(nèi)介質(zhì)液位。225流量類儀表5.1.1基本概念流量是單位時間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來表示。5.1.2分類工業(yè)上常用的流量儀表可分為三大類

（1）速度式流量計：以測量流體在管道中的流速作為測量依據(jù)來計算的儀表。

（2）容積式流量計：它以單位時間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù)。(3)質(zhì)量式流量計：它依據(jù)科里奧利力原理直接量質(zhì)量流量。235.2.2轉(zhuǎn)子流量計（可變面積式流量計）轉(zhuǎn)子流量計作為直觀流動指示或測量精度要求不高的中低等精度儀表。被測流體可以是單相液體或氣體，通常不適用于液體中含有磁性物資、纖維、微粒固體或氣體中含有液滴的場合。255.2.3渦輪流量計渦輪流量計是葉輪式流量計的主要品種，結構簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）和可適應高參數(shù)（高溫、高壓和低溫）等。渦輪流量計廣泛應用于以下一些測量對象：石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。265.2.4渦街流量計

渦街流量計又稱卡門旋渦流量計,它是利用流體自然振蕩的原理制成的一種旋渦分離型流量計。渦街流量計適用的流體種類多，如液體、氣體、蒸氣和部分混相流體。但對于流體的臟污性質(zhì)要注意，含固體微粒的流體會對旋渦發(fā)生體造成沖刷，磨損旋渦發(fā)生體；不適用于高粘度、低流速、小口徑及強振動的場合。275.2.5電磁流量計電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。電磁流量計的測量管是一段無阻流檢測件的光滑直管，因不易阻塞，適用于測量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體，如紙漿、礦漿、泥漿和污水等，也可測量各種強酸、強堿、鹽、氨水等。使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的，它不能測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含較多較大氣泡的液體。295.2.6質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計是利用流體在直線運動的同時處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表，有很高的測量精確度?？蓽y量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物

的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。質(zhì)量流量計不能用于測量低密度介質(zhì)和低壓氣體，不能用于較大管徑，壓力損失較大，大部分型號的重量和體積較大，價格昂貴。30電磁流量計5.2.7

超聲波流量計

超聲波流量計，是利用超聲波脈沖在通過流體的順逆兩方向上傳播速度之差的原理，來測量管內(nèi)流體流量的儀表。超聲波流量計測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可以測量強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量。超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。

6閥門類儀表調(diào)節(jié)閥=執(zhí)行機構+

閥體部件336.1調(diào)節(jié)閥分類：按動力可分為：氣動、電動、液動按閥體結構可分為：單座閥、雙座閥、籠式閥、球形閥、碟閥、角形閥、三通閥、隔膜閥、偏心閥。346.2氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構及調(diào)節(jié)閥兩部分組成，同時配備一定的輔助裝置，如閥門定位器。氣動調(diào)節(jié)閥工作時，閥門定位器將來自控制器的控制信號成比例的轉(zhuǎn)換乘氣壓信號輸出至執(zhí)行機構，使閥桿產(chǎn)生位移，其位移量是通過機械機構反饋到閥門定位器，當位移反饋信號與輸入的控制信號相平衡時，閥桿停止動作，調(diào)節(jié)閥的開度與控制信號相對應。6.3緊急關斷閥：緊急關斷閥是工藝安全系統(tǒng)的重要組成部分，它能夠根據(jù)現(xiàn)場或遠傳的關斷信號及時有效地切斷或打開管線流體的通路，從而保證生產(chǎn)設施及人身的安全。當控制室向關斷閥的電磁三通閥提供24V電源時，電磁閥導通，儀表氣經(jīng)過過濾器和電磁三通閥進入關斷閥的氣缸或直接進入關斷閥的執(zhí)行機構，將關斷閥打開，同時行程開關動作將關斷閥打開的狀態(tài)傳送到控制系統(tǒng)在顯示器上顯示。6.4自立式調(diào)節(jié)閥