儀表調(diào)試基礎(chǔ)知識

目錄一、溫度檢測儀表二、壓力檢測儀表三、流量檢測儀表四、物位檢測儀表五、機械量檢測儀表六、過程分析儀表七、顯示儀表第1頁/共72頁第一頁，共73頁。一、溫度檢測儀表1.溫度測量的基本概念1.1溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度的變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫做溫標。它規(guī)定了溫度的度數(shù)起點（即零點）和測量溫度的基本單位。1.2目前國際上用的較多的溫標有華氏溫標（oF）、攝氏溫標（oC）、熱力學(xué)溫標（oK）。第2頁/共72頁第二頁，共73頁。一、溫度檢測儀表1.3四種國際溫標的轉(zhuǎn)換公式攝氏溫度t和華氏溫度tF有如下關(guān)系：t=5/9(tF-32)oC

熱力學(xué)溫度（符號為T）單位為開爾文（符號為K）攝氏溫度(符號為t）單位為oCt/oC=T/K-273.15

以下我們對工作中常見的溫度儀表做一簡單說明第3頁/共72頁第三頁，共73頁。一、溫度檢測儀表2.雙金屬溫度計工作原理雙金屬溫度計的測溫原理是利用兩種膨脹率不同的金屬制成雙金屬片，在溫度變化時發(fā)生形變，并帶動相應(yīng)的指示機構(gòu)來實現(xiàn)的。假設(shè)雙金屬溫度計的兩種不用金屬分別為A和B。第4頁/共72頁第四頁，共73頁。一、溫度檢測儀表

假設(shè)金屬A的膨脹率大于金屬B的膨脹率，所以當溫度升高時，自由端將向B側(cè)彎曲；而溫度降低時，自由端將向A側(cè)彎曲，從而實現(xiàn)了溫度位移的轉(zhuǎn)換。第5頁/共72頁第五頁，共73頁。一、溫度檢測儀表3.熱電偶3.1熱電偶的工作原理兩種不用的導(dǎo)體接合成一個閉合回路，由于兩結(jié)合點溫度t、t。不同，在回路中就產(chǎn)生了熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電現(xiàn)象。這兩種不同導(dǎo)體的組合就稱為熱電偶。焊接的一端稱為熱電偶的工作端（又稱熱端）、與導(dǎo)體相連的一端稱為自由端（又稱冷端）、導(dǎo)體A、B稱為熱電極。第6頁/共72頁第六頁，共73頁。一、溫度檢測儀表3.2熱電偶有以下幾個特點：（1）不同材料制成的熱電偶，在相同的溫度中產(chǎn)生的熱電勢是不同的。（2）如果A、B材料相同，則熱電勢?T=0

（3）當t=t0時，盡管A、B材料不同，熱電勢?T=0

（4）在熱電偶回路中，接入第三種金屬導(dǎo)體后，只要與第三種導(dǎo)體接點的溫度相同，則對熱電偶無影響。第7頁/共72頁第七頁，共73頁。一、溫度檢測儀表4.熱電阻工作原理：熱電阻測溫儀表是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)來測量溫度的。實驗證明，大多數(shù)金屬，當溫度高1oC時，電阻值要增加0.4%~0.6%，而半導(dǎo)體要減少3%~6%。也就是說，只要測出電阻值的變化，就可以達到測量溫度的目的。熱電阻溫度計就是基于這個原理來實現(xiàn)測量溫度。第8頁/共72頁第八頁，共73頁。一、溫度檢測儀表5.一體化溫度變送器的調(diào)校5.1一體化溫度變送器在單體校驗時，主要進行外觀檢查，檢查其設(shè)備包裝盒是否破損，檢查其自身是否有缺失零件和其完成性。第9頁/共72頁第九頁，共73頁。一、溫度檢測儀表5.2一體化溫度變送器根據(jù)0%~100%，對應(yīng)輸出4~20mA電流。例如，如果某一體化溫度變送器量程為0~750oC。也就是說0oC對應(yīng)的輸出電流為4mA，控制顯示為0%，數(shù)值為0oC。當溫度達到750oC時，變送器輸出電流為20mA，控制室顯示為100%，數(shù)值為750oC

。第10頁/共72頁第十頁，共73頁。二、壓力檢測儀表1.壓力檢測儀表的常用測量方法：（1）根據(jù)流體力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進行測量。例如：U型管壓力計。（2）根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件彈性變形的位移進行測量。例如：彈簧管壓力計。（3）在彈性壓力儀表的基礎(chǔ)上，將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，依據(jù)電量的大小而實現(xiàn)壓力的間接測量。例如：電感式、電容式、霍爾片式、壓電式、壓阻式等。第11頁/共72頁第十一頁，共73頁。二、壓力檢測儀表2.液柱式壓力檢測儀表液柱式壓力檢測儀表的工作原理是以液體靜壓力原理為基礎(chǔ)的。常見的U型管壓力計、單管壓力計等。它們一般采用水銀或水為工作液，常用于測量低壓、負壓或壓力差。第12頁/共72頁第十二頁，共73頁。二、壓力檢測儀表3、彈性式壓力檢測儀表是以彈性元件受壓后，產(chǎn)生彈性形變?yōu)闇y量基礎(chǔ)。根據(jù)測壓范圍的不同，所用的彈性元件也不一樣。常見的彈性元件有：彈簧管、彈簧片等。第13頁/共72頁第十三頁，共73頁。二、壓力檢測儀表4.霍爾片式壓力傳感器在霍爾片的上、下方垂直安放兩對磁極，使霍爾片處于兩對磁極形成的非均勻磁場中。霍爾片的四個端面引出四根導(dǎo)線，其中與磁鋼相平行的兩根導(dǎo)線和直流穩(wěn)壓電源相連接，另兩根導(dǎo)線來輸出信號。當被測壓力引入后在被測壓力的作用下，單簧管自由端要產(chǎn)生位移，改變了霍爾片在非均勻磁場中的位置，因而信號輸出端就產(chǎn)生了霍爾電動勢這就完成了將機械位移量轉(zhuǎn)換成電量——霍爾電動勢的任務(wù)。也就實現(xiàn)了壓力信號的遠傳和顯示。第14頁/共72頁第十四頁，共73頁。二、壓力檢測儀表5.壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器是采用無機械可動部件的擴散硅半導(dǎo)體傳感器，當被測壓力和大氣壓壓力分別加在兩個密封膜片上，通過封入液體（硅油）把壓力變化傳遞給半導(dǎo)體傳感器。由于壓阻效應(yīng)，硅半導(dǎo)體擴散應(yīng)變電阻的阻值變化，再由電橋把變化的信號去除，通過放大器得到二線制4~20mADC的輸出。第15頁/共72頁第十五頁，共73頁。二、壓力檢測儀表6.其他類型的壓力傳感器其他類型的壓力變送器包括：壓電式壓力傳感器、應(yīng)變電式壓力傳感器、震頻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器。第16頁/共72頁第十六頁，共73頁。二、壓力檢測儀表7.壓力變送器的調(diào)校調(diào)校用主要儀表設(shè)備：壓力試驗臺、標準壓力表、數(shù)字標準壓力表（F744或F718）、手壓泵、壓力模塊、壓力連接撓性管。（1）QDZ型差壓變送器的調(diào)校靜壓誤差校驗：向變送器正、負壓室同時輸入相同的壓力，變送器輸出零位隨著靜壓力的變化而變化。這種由靜壓而產(chǎn)生誤差，稱之為靜壓誤差。一般規(guī)定靜壓誤差的最大值不能大于輸出范圍的±1.5%第17頁/共72頁第十七頁，共73頁。二、壓力檢測儀表精度校驗：1）調(diào)零點：當差壓為零時，變送器輸出壓力最大值應(yīng)是壓力變送器量程的0.065%。例如當差壓變送器量程為0~100KPa，差壓為零時，其誤差的最大值，因為0.065KPa，即誤差不得超過65Pa即為合格。第18頁/共72頁第十八頁，共73頁。二、壓力檢測儀表2）調(diào)量程差壓變送器校驗量程時，一般方法是：將差壓變送器的負壓側(cè)（壓力變送器標有“L”的一側(cè)）放空，給正壓側(cè)（壓力變送器標有“H”的一側(cè))連接打壓管，給壓設(shè)備，標準表，給出標準壓力信號。觀察標準表和變送器之間的上下行程差值，當差值在允許范圍內(nèi)時，被校表為合格。第19頁/共72頁第十九頁，共73頁。二、壓力檢測儀表例如某差壓變送器量程為0~100KPa，用導(dǎo)壓管連接手壓泵和被測儀表，手壓泵上安裝適當量程的壓力模塊（壓力模塊大小為量程的1.25倍為最佳），模塊的數(shù)據(jù)連接線連接在標準表F744的數(shù)字量輸入口，F(xiàn)744電流檔用表筆連接到被校表的接線端子上，打開F744電源，按HART鍵，進入HART數(shù)據(jù)通訊連接功能，通訊完成后，點擊屏幕左下角LOOPPOWER對應(yīng)的按鍵，給被校表提供模擬工作電壓DC24V(或者F744開機后按SETUP鍵，在LOOPPOWER中選擇24V)，此時完成校驗壓力表準備工作，手動按壓手壓泵，出入標準壓力模擬信號，觀察F744與被校表的示值之差，當差值在0.065KPa以內(nèi)，被校表為合格。第20頁/共72頁第二十頁，共73頁。二、壓力檢測儀表差壓變送器常在工業(yè)中用于流量測量和液位的測量。在測量流量時，當差壓表安裝在被測管道中，關(guān)閉一次引壓閥，打開正負壓室開關(guān)閥，打開平衡閥，觀察差壓變送器顯示，顯示應(yīng)為0。在測量液位時，壓力變送器由于引壓貌似管內(nèi)存有硅油，硅油在重力的作用下對壓力表膜盒產(chǎn)生一定的靜壓力，因此在差壓表測量液位時，應(yīng)當進行遷移。第21頁/共72頁第二十一頁，共73頁。二、壓力檢測儀表對差壓變送器進行遷移，可分為負遷移和正遷移，由于在實際工作中，正遷移的情況很少遇到，因此在這里不做詳細介紹，此次著重介紹負遷移的方法。例如：新建裝置某反應(yīng)器裝有一臺差壓變送器測量液位，其安裝差壓變送器兩法蘭間的距離為2米。當液位在下法蘭中心處時，液位為0%，輸出壓力為0KPa,當液位在上法蘭中心處時，液位為100%，輸出壓力為100KPa。由于在安裝后，正壓側(cè)法蘭位于下法蘭連接處，負壓側(cè)法蘭位于上法蘭連接處。由于毛細管中硅油作用，使反應(yīng)器在空置狀態(tài)時，壓力顯示為負值。因此，該差壓變送器應(yīng)進行負遷移。第22頁/共72頁第二十二頁，共73頁。二、壓力檢測儀表負遷移的方法：由于引壓管線中存在硅油，硅油的重力作用在引壓膜盒處，因此需要平衡這部分硅油的重力作用。根據(jù)物理原理，造成壓力指示偏差的主要原因是兩法蘭間的負引壓線上的硅油作用在差壓變送器上，通過物理學(xué)公式P=ρgh可得P=ρ硅*g*h=0.96*9.8*2=18.82KPa,因此應(yīng)將這部分壓力輸入到差壓變送器中，將壓力的0點時為-18.82KPa.上限為81.18KPa。此時差壓變送器滿足工藝測量條件。即液位在下法蘭中心處時，變送器顯示為0%。在上法蘭中心處時，變送器顯示為100%。第23頁/共72頁第二十三頁，共73頁。三、流量檢測儀表1.體積流量檢測儀表常用的測量方法有以下幾種：（1）應(yīng)用流體力學(xué)的原理測量流量。即以流體在管道內(nèi)的流速V作為測量依據(jù)來計算流量。（2）應(yīng)用容積法測量流量，即以單位時間內(nèi)所排出流體的固定容積V作為測量依據(jù)來計算流量。第24頁/共72頁第二十四頁，共73頁。三、流量檢測儀表2、質(zhì)量流量檢測儀表常用的檢測辦法有以下幾種：（1）直接以被測流體的質(zhì)量為依據(jù)。常見于質(zhì)量流量計。（2）以體積流量計為基礎(chǔ)，經(jīng)過換算求出質(zhì)量流量。常見于體積流量計。第25頁/共72頁第二十五頁，共73頁。三、流量檢測儀表3、差壓流量計是基于流體流動的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的與流量有關(guān)的壓力差來實現(xiàn)流量測量的。它是目前工業(yè)生產(chǎn)中使用最成熟，應(yīng)用最廣泛的一種流量測量手段。常用的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管等。節(jié)流現(xiàn)象是指：流體在裝有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異現(xiàn)象。第26頁/共72頁第二十六頁，共73頁。三、流量檢測儀表連續(xù)流動著的液體在遇到安插在管道內(nèi)的節(jié)流裝置時，由于節(jié)流裝置的截面積小，形成流體流通面積小，形成流體流通面積的突然縮小，在壓力作用下，流體的流速增大，形成流束的收縮。當擠過節(jié)流孔以后，流速又由于流通面積的變化和流束的擴大而降低。與此同時，在節(jié)流裝置掐后的管壁處的流體靜壓力就產(chǎn)生了差異，形成靜壓力差。并且節(jié)流裝置后液體壓力大于節(jié)流裝置前液體壓力。第27頁/共72頁第二十七頁，共73頁。三、流量檢測儀表4、轉(zhuǎn)子流量計的工作原理：轉(zhuǎn)子流量計是以壓降不變，利用節(jié)流面積的變化來反映流量大小，從而實現(xiàn)流量測量的儀表。當被測流體由錐形管下部進入，沿著錐形管向上運動，流過轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙，再從錐形管上部流出。當流體流過錐形管時，位于錐形管中的轉(zhuǎn)子受到一個向上的“沖力”，使轉(zhuǎn)子浮起。根據(jù)流體流量的大小，轉(zhuǎn)子將沿著它的刻度尺，由零刻度點到相當于最大流量數(shù)值的刻度點之間自由運動。為了使父子的工作穩(wěn)定，在它的邊緣上開了幾條斜槽。在通過槽內(nèi)的流體流束的作用下，浮子就發(fā)生了旋轉(zhuǎn)運動。因此他便于在流束的中心。第28頁/共72頁第二十八頁，共73頁。三、流量檢測儀表5、靶式流量計的工作原理靶式流量計的工作原理基本上與差壓流量計及轉(zhuǎn)子流量計的工作原理近似，都是采用了再管道中插入一定形式的節(jié)流元件。以靶為節(jié)流元件的靶式流量計的流通面積是恒定的。它們是利用流體流量形式的轉(zhuǎn)換，將流量的變化轉(zhuǎn)換為流體作用在靶上的推力來作為流量測量信號，以實現(xiàn)流量測量的。值得說明的是，靶式流量計通常出現(xiàn)在粘稠度較高的液體流量測量中。第29頁/共72頁第二十九頁，共73頁。三、流量檢測儀表6.電磁流量計的工作原理電磁流量計是利用電磁感應(yīng)原理制成的流量檢測儀表，由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。它是將被測介質(zhì)的流量經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電勢后，再經(jīng)轉(zhuǎn)換器把電勢信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的4~20mA直流電流信號作為輸出，以便進行指示、記錄、或與電動單元組合儀表配套使用。第30頁/共72頁第三十頁，共73頁。三、流量檢測儀表在一段用非導(dǎo)磁材料制成的管道外面，安裝有一對磁極，用以產(chǎn)生磁場。當導(dǎo)電液體流過管道時，流體切割磁力線便會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由于磁極成垂直方向的兩個電極引出。當磁感應(yīng)強度不變，管道直徑一定時，這個感應(yīng)電勢的大小僅與流體的流速有關(guān)，而與其他因素?zé)o關(guān)，且感應(yīng)電勢的大小與體積流量之間具有線性關(guān)系。將所得到的感應(yīng)電動勢經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成標準4~20mA直流電流信號后，傳送給顯示儀表，就能在顯示儀表上讀出流量，實現(xiàn)控制。第31頁/共72頁第三十一頁，共73頁。三、流量檢測儀表7.渦街流量計的工作原理在流體流動的管道內(nèi)，安裝一個可以自由轉(zhuǎn)動的渦輪，當流體通過渦輪葉片時，流體的動能是渦輪旋轉(zhuǎn)。流體的流速越高，動能就越大，渦輪轉(zhuǎn)速就越高。在規(guī)定的流量范圍和一定的流體粘度下，轉(zhuǎn)速和流速成線性關(guān)系。因此，只要測出渦輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)，就可以測定流過管道的流體流量和總量。第32頁/共72頁第三十二頁，共73頁。三、流量檢測儀表當流體通過渦輪的葉片與管道之間的間隙時，由于葉片前后的差壓產(chǎn)生的力推動葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時，高導(dǎo)磁性的渦輪就周期性地掃過磁鋼，使磁路的磁阻發(fā)生周期性的變化，線圈中的磁通量也跟著發(fā)生周期性的變化；線圈中便感應(yīng)出交變電信號。交變電信號的頻率與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比，即而與流量成正比。這個信號經(jīng)前置放大器放大后，送往電子計數(shù)器或電子頻率計，以累計或指示流量。第33頁/共72頁第三十三頁，共73頁。三、流量檢測儀表除了上述介紹的幾種流量計外，還有諸如：沖量式流量計、齒輪流量計、漩渦流量計，直接式質(zhì)量流量計等，由于這里流量計的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且測量精度相對較低，不經(jīng)常被采用，因此，在此不做一一介紹。第34頁/共72頁第三十四頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理1.物位檢測儀表常用的測量方法：（1）利用連通器的原理。如：玻璃板液位計（2）利用液體浮力的原理。如：浮球式、浮子式、浮標式（3）利用液體內(nèi)部壓強的原理。如：靜壓式吹氣式、投入式液位計等（4）利用液體的導(dǎo)電的性質(zhì)。如：電阻式、電接點式液位計和液位控制器。第35頁/共72頁第三十五頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理（5）利用超聲波在氣體、液體和固體中的衰減程度、穿透能力和輻射聲阻抗等各種不同的性質(zhì)。如：超聲波液位計。（6）利用放射性同位素發(fā)射和吸收程度隨液位高低而改變的性質(zhì)。如：輻射式物位計。（7）將物位的變化轉(zhuǎn)變成電容量的變化的方法。如：電容式液位計，電容式料位計等。（8）利用物料的阻尼特性。如：音叉式物位計旋轉(zhuǎn)翼板式和重錘式料位計。第36頁/共72頁第三十六頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理2.玻璃式液位計是使用最早、結(jié)構(gòu)最簡單的一種直讀式液位計。它根據(jù)連通器的原理由帶有刻度的玻璃管和玻璃板通過活門與設(shè)備連接而成。3.浮力式液位計是依據(jù)浮標浮于液體中，隨液面變化而升降的特點工作的。4.靜壓式液位計是根據(jù)液柱的高度與業(yè)主的靜壓成正比，測出液體的靜壓便可知道液位的高度。第37頁/共72頁第三十七頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理5.電極式液位計是把一根與容器壁絕緣的電器插入容器中，經(jīng)導(dǎo)電液體、器壁構(gòu)成回路，從而使回路中的聲、光信號設(shè)備發(fā)出聲光，以達到測量液位的目的。電極數(shù)越多，測量范圍越寬。6.超聲波式物位計是利用聲速特性，采用回聲測距在流量檢測儀表中，是采用超聲波測速的原理制成超聲波流量計的方法對液位進行連續(xù)測量。第38頁/共72頁第三十八頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理7.電容式物位計的工作原理是將物位的變換轉(zhuǎn)換成電容量的變化，通過測量電容量的大小來間接測量物位高度的物位測量儀表。它是由電容物位傳感器和檢測電容的測量線路組成。由于被測介質(zhì)的不同，電容式物位傳感器也有不同的形式。當液位變化時，電容器兩極被浸沒的長度也隨之變化。液位越高，電極被浸沒的九月多，相應(yīng)的電容量就越大。第39頁/共72頁第三十九頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理8.音叉式物位計的工作原理：音叉式物位計是由發(fā)訊體的音叉組成的，在音叉的端部有兩組壓電晶體，一組是驅(qū)動音叉產(chǎn)生振動，另一組是將音叉振動轉(zhuǎn)換成電壓信號，并形成機械電子震蕩電路。第40頁/共72頁第四十頁，共73頁。四、物位檢測儀表的工作原理9.物位檢測儀表的調(diào)校主要調(diào)校項目有：外觀及常規(guī)檢查、基本誤差、變差、報警點調(diào)校。調(diào)校辦法：根據(jù)被試儀表的屬性、測量對象、量程范圍、精度等級等條件選取調(diào)校方法。常用的有模擬法和實物標定法。對于靜壓式液位計，根據(jù)其量程范圍選用浮球第41頁/共72頁第四十一頁，共73頁。五、機械量檢測儀表1.機械量是物體運動的最基本的物理量，它主要是指運動物體的力、位置、位移、速度以及振動頻率和幾何尺寸等。2.機械量檢測儀表常用的測量方法有：（1）利用可動部件頂撞位置儀表觸頭，接通或斷開某些回路。如：行程開關(guān)。（2）利用光敏元件的特性，在可動部件遮擋或反射光線時，接通或斷開某些回路。第42頁/共72頁第四十二頁，共73頁。五、機械量檢測儀表（3）利用霍爾元件的原理。如霍爾接近開關(guān)。（4）利用金屬物體接近振蕩回路，影響晶體管振蕩的頻率和幅度的特性，控制回路的通斷。如：晶體無觸點開關(guān)。（5）利用可移動銜鐵在密繞空心螺線管中移動時，對電感值得影響，間接測量連續(xù)移動。如電感式行程指示器。第43頁/共72頁第四十三頁，共73頁。五、機械量檢測儀表（6）利用可動部件帶動電位器滑動接點，致使回路電阻相應(yīng)改變的原理。如電位器式行程指示器。3.行程開關(guān)的工作原理：行程開關(guān)是依靠被測部件運動的行程位置而動作的開關(guān)電器。行程很小的開關(guān)被稱為位動開關(guān)。第44頁/共72頁第四十四頁，共73頁。五、機械量檢測儀表4.光電開關(guān)的工作原理：光電開關(guān)的基本元件是發(fā)光二極管和光敏二極管，因而造型小巧、靈敏度高。早期的光電開關(guān)為透光型。發(fā)光器件和光敏元件面對面安裝，庫里較遠時，通過光學(xué)透鏡將光平行送出，然后接收。若有物體從期間通過，光路被切斷，若無物體通過，光路暢通。因此光電開關(guān)有通斷兩種狀態(tài)輸出。第45頁/共72頁第四十五頁，共73頁。五、機械量檢測儀表5.霍爾接近開關(guān)的工作原理：當一個半導(dǎo)體薄片的相對兩側(cè)面通以控制電流I，在薄片的垂直方向加以磁場B，則在半導(dǎo)體的另兩側(cè)面會產(chǎn)生一個大小與控制電流I和磁場B的乘積成正比的電動勢V。這就是霍爾元件的工作原理，霍爾接近開關(guān)就是依據(jù)這個原理制成的。第46頁/共72頁第四十六頁，共73頁。五、機械量檢測儀表6.除了上述機械量檢測儀表外，還有晶體無觸點開關(guān)，電感式行程指示器，電位器式行程指示器。在此就不做一一闡述了。第47頁/共72頁第四十七頁，共73頁。六、過程分析儀表1.過程分析儀表常用的檢測方法：（1）根據(jù)不同的物質(zhì)有不用的電化學(xué)性質(zhì)。如：電導(dǎo)式分析儀、離子濃度計、原電池式分析儀、電解式分析儀、極譜儀。（2）根據(jù)不用的物質(zhì)有不同的熱學(xué)性質(zhì)。如：熱導(dǎo)式分析儀、熱化學(xué)式分析儀等。（3）根據(jù)不同的物質(zhì)有不同的磁學(xué)性質(zhì)。如：磁式氣體分析儀、核磁共振譜頻分析儀、順磁共振分析儀等。第48頁/共72頁第四十八頁，共73頁。六、過程分析儀表（4）根據(jù)不同的物質(zhì)有不同的光學(xué)性質(zhì)。如：紅外、紫外分析儀，光譜分析儀、分光光度計、光偏振分析儀等。（5）應(yīng)用固體電介質(zhì)氧濃差電池對含氧濃度檢測分析。如：氧化鋯分析儀等。（6）根據(jù)不同物質(zhì)中，電子、離子的濃度和狀態(tài)的不同，對電子、離子的不同狀態(tài)進行分析。如：電子探針、離子探針、電子能譜儀等。第49頁/共72頁第四十九頁，共73頁。六、過程分析儀表（7）利用色譜分離技術(shù)。如：氣相色譜分析儀。（8）根據(jù)不同物質(zhì)與X射線、γ射線的不同作用。如X射線衍射儀，X射線吸收式分析儀、X射線熒光分析儀及γ射線分析儀等。第50頁/共72頁第五十頁，共73頁。六、過程分析儀表2.電化學(xué)分析儀的工作原理：電化學(xué)分析是把被分析的試樣溶液作為分析儀表一部分，構(gòu)成化學(xué)電池，由此來測定試樣和某些組份。對于化學(xué)電池來說，其主要參數(shù)有三種類型，即電池電極電位、電介質(zhì)電導(dǎo)、電池電流，因此電化學(xué)分析儀表也可分為三大類型，第一類是把某些特定條件下的溶液所構(gòu)成的化學(xué)電池中的電學(xué)量直接進行測定，然后根據(jù)其特定的物理化學(xué)規(guī)律來進行計算，從而得出與之相對應(yīng)的組份含量；另一類則是在某些特定的條件下，上述這些物理量將產(chǎn)生突變，以此得出與之相應(yīng)的指示條件終點值；還有一類則是把溶液試樣中的某些組份通過電極反應(yīng)使其析出成為固相，再測定固相物質(zhì)的重量，從而測知某些組份的含量。第51頁/共72頁第五十一頁，共73頁。六、過程分析儀表3.熱學(xué)式分析儀的工作原理：根據(jù)氣體混合物中待測組份含量的變化，引起氣體混合物導(dǎo)熱系數(shù)變化這一物理特性來進行測量的。因為導(dǎo)熱系數(shù)的變化導(dǎo)致熱敏元件電阻值的變化，從而可以由測得的電阻值得變化得知待測組份含量的多少。第52頁/共72頁第五十二頁，共73頁。六、過程分析儀表4.氧化鋯氧分析儀的工作原理：氧化鋯氧分析儀是采用固體電介質(zhì)氧濃差電池，固體氧化鋯可以和高溫氧氣進行氧離子交換，若在固體氧化鋯兩側(cè)裝上電極，同時兩側(cè)允許以兩種氧氣含量的混合氣體，在高溫狀態(tài)下，兩電極間會有電壓輸出，電壓輸出與氧化鋯兩側(cè)氣體中氧的濃度有關(guān)，由此測出被測混合氣體中的氧含量。第53頁/共72頁第五十三頁，共73頁。六、過程分析儀表5.除了上述過程分析儀表外，還有電子離子式分析儀、色譜分析儀。在此就不做一一闡述了。第54頁/共72頁第五十四頁，共73頁。七、顯示儀表1、顯示儀表顯示信息的方法通常有以下幾種：（1）模擬顯示：指采用指針配合刻度盤的方法進行顯示的儀表。如：動圈式、自動平衡式和光柱式、色帶式顯示儀表。（2）數(shù)字顯示：數(shù)字式顯示儀表是指采用數(shù)碼技術(shù)用的字符的方式進行顯示的儀表。如：數(shù)字顯示儀表。第55頁/共72頁第五十五頁，共73頁。七、顯示儀表（3）聲光顯示：聲光式顯示儀表是采用報警聲和閃光信號的方式進行顯示的儀表。如：閃光信號報警器。（4）圖標顯示：圖標式顯示儀表是指采用圖形、曲線、字符等多種方式進行顯示的儀表。如：電子液晶記錄儀。第56頁/共72頁第五十六頁，共73頁。七、顯示儀表2.模擬式顯示儀表的分類，可分為兩類，一類是動圈式顯示儀表和電子自動平衡式顯示儀表。（1）動圈式儀表測量機構(gòu)的核心是一個磁電式表頭，指針偏轉(zhuǎn)與通過動圈中的電流成正比。（2）自動平衡顯示儀表一般是由測量系統(tǒng)、放大器、可逆電機、指示或記錄機構(gòu)以及附加裝置構(gòu)成。測量系統(tǒng)接受來自檢測儀表的信號即可驅(qū)動可逆電機。它一方面帶到測量系統(tǒng)中的平衡機構(gòu)，使之重新平衡；另一方面帶動指示和記錄機構(gòu)進行顯示。有些儀表還帶有調(diào)節(jié)、報警等附加裝置。第57頁/共72頁第五十七頁，共73頁。七、顯示儀表3.按儀表測量電路的不同，常用的有電子電位差計和電子平衡電橋兩種。電子電位差計是測量毫伏級電位的顯示儀表，可以熱電偶配套測量溫度，也可以與產(chǎn)生直流電勢或電流等的變換器配合使用，可與電阻溫度計配套，亦可與有關(guān)的電阻變送器配套，測量與之對應(yīng)的量。第58頁/共72頁第五十八頁，共73頁。七、顯示儀表4.數(shù)字式顯示儀表是一種具有模/數(shù)轉(zhuǎn)換器以十進制數(shù)碼形式顯示被測值的儀表。它包括信號變換電路、放大電路、非線性校正及開放運算電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、標度變換電路、光柱電平驅(qū)動電路、電壓/電流轉(zhuǎn)換器等電路和技術(shù)電路等組成。數(shù)字儀表直接接受熱電偶或熱電阻信號，以實現(xiàn)溫度測量的數(shù)字顯示；它也可以輸入不同變送器的4~20mADC統(tǒng)一信號，以實現(xiàn)相應(yīng)的壓力，流量、液位等測量的數(shù)字顯示，并可進行巡回檢測、超限報警和實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。第59頁/共72頁第五十九頁，共73頁。七、顯示儀表5.聲光式顯示儀表的工作原理：聲光式顯示儀表一般安裝在控制室的儀表盤上。它接受開關(guān)量信號。當有信號輸入時，報警燈閃光，并發(fā)出音響信號，指示生產(chǎn)過程中參數(shù)越限，以引起運行人員注意。當按動消音按鍵后，音響停止，報警轉(zhuǎn)為平光。在排除外來信號后，報警燈熄滅。聲光式顯示儀表一般均具有“試驗”、“確認”、“消音”、“復(fù)位”四個按鈕，并以電鈴或蜂鳴器作為音響裝置。第60頁/共72頁第六十頁，共73頁。七、顯示儀表6.除上述的顯示儀表外，還有以下顯示儀表：圖表式顯示儀表。圖標式顯示儀表可以在同一顯示屏幕上用字符、曲線、圖形等多種方式、多個畫面上進行顯示。這種儀表以液晶顯示器品種及顯示形式較多，其動作原理除點陣數(shù)不同外，其他內(nèi)容均相同。第61頁/共72頁第六十一頁，共73頁。七、顯示儀表常見的電子液晶顯示儀，采用全電子化設(shè)計，達到了高精度、高可靠性和全微機化操作，維護量趨于零。而且可以單獨使用，能與打印機連接打印報表，亦可與微機進行群體聯(lián)網(wǎng)通訊，實現(xiàn)多達七條高精度記錄曲線在PC屏幕上同時進行“即時動態(tài)顯示”、“單條靜態(tài)顯示”、“打印報表”三大功能的PC操作。第62頁/共72頁第六十二頁，共73頁。八、調(diào)節(jié)閥1.調(diào)節(jié)閥又名控制閥，它通過閥芯在閥體內(nèi)的移動，改變閥芯與閥座之間的流通面積，從而調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點，調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程；按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，調(diào)節(jié)閥可以分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥三種。第63頁/共72頁第六十三頁，共73頁。八、調(diào)節(jié)閥2.調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機構(gòu)時才有，其作用方式通過執(zhí)行機構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正（氣關(guān)型）、正反（氣開型）、反正（氣開型）、反反（氣關(guān)型），通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。3.對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇，主要從三方面考慮：a）工藝生產(chǎn)安全；b）介質(zhì)的特性；c）保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟損失最小。第64頁/共72頁第六十四頁，共73頁。八、調(diào)節(jié)閥4.氣動執(zhí)行器的作用形式。氣動執(zhí)行器有氣開式和氣關(guān)式兩種形式。信號壓力增加時閥開，稱為氣開式；反之，信號壓力增大時閥關(guān)，稱為氣關(guān)式。由于執(zhí)行機構(gòu)有正、反作用，調(diào)節(jié)閥(具有雙導(dǎo)向閥芯)也有正、反作用，因此氣動執(zhí)行器的氣開或氣關(guān)即由此組合而成，如圖所示。第65頁/共72頁第六十五頁，共73頁。八、調(diào)節(jié)閥5.調(diào)節(jié)閥的調(diào)試

調(diào)節(jié)閥在安裝過程中受到搬運或裝配引起的機械應(yīng)力的作用，會使其性能發(fā)生變化，一般來說，這種影響比較小。但為了可靠起見，調(diào)節(jié)閥安裝后，在生產(chǎn)開車前應(yīng)進行現(xiàn)場調(diào)試，分線路調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試兩個步驟。（1）線路調(diào)試用于檢查連接調(diào)節(jié)閥的信號線路、氣源管線或液壓管線的連接是否正確。（2）調(diào)節(jié)閥是控制系統(tǒng)的終端執(zhí)行元件，運行前需進行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試工作應(yīng)與工藝操作配合進行。第66頁/共72頁第六十六頁，共73頁。八、調(diào)節(jié)閥6.調(diào)節(jié)閥常見故障及原因分析（1）調(diào)節(jié)閥不動作：原因可能是沒有信號壓力或雖有信號壓力但膜片裂損，膜片漏氣。也可能是閥芯與閥座或襯套卡死，閥桿彎曲。（2）調(diào)節(jié)閥動作正常，但不起調(diào)節(jié)作用：原因是閥芯脫落，此時，雖然閥桿動作正常，但閥芯不動，因此無調(diào)節(jié)作用。（3）調(diào)節(jié)閥動作