電工知識(shí)培訓(xùn)儀表部份

電工知識(shí)培訓(xùn)儀表部份第1頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)目錄一、溫度及常用檢測(cè)儀表二、壓力及常用檢測(cè)儀表三、物位測(cè)量?jī)x表：四、流量計(jì)五、智能儀表的HART協(xié)議通訊六、諧波對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備的干擾七、智能儀表使用中抗干擾措施第2頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)

工業(yè)電氣自動(dòng)化工業(yè)電氣自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的，實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中，盡量減少人力的操作，而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)的過(guò)程稱為工業(yè)電氣自動(dòng)化。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化，首先要有先進(jìn)的傳感技術(shù)、智能儀表、PLC、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、DCS計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。第3頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)

自動(dòng)化儀表儀器儀表將向微型化、數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并在產(chǎn)品性能上向高精度、高可靠性、高環(huán)境適應(yīng)性目標(biāo)前進(jìn)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中：溫度、壓力、振動(dòng)、位移、物位、計(jì)量等都要靠?jī)x表檢測(cè)來(lái)完成，儀表是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化必不可少組成部份。第4頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)一、溫度及常用檢測(cè)儀表：1、熱膨脹式溫度計(jì)

液體熱膨脹式：玻璃棒（酒精、水銀）。

氣體熱膨脹式：壓力溫度計(jì)由溫包、毛細(xì)管、彈簧管、表盤(pán)、指針等組成。

第5頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)2、雙金屬溫度儀表將繞成螺紋旋形的雙金屬片作為感溫器件，一端受熱膨脹時(shí)，帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)，在標(biāo)度盤(pán)上指示對(duì)應(yīng)的溫度。第6頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)WSS系列雙金屬溫度計(jì)是一種測(cè)量中低溫度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表。雙金屬溫度計(jì)可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。第7頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)3、熱電阻溫度計(jì)：

常用的有PT100、Cu50。PT100熱電阻：為鉑電阻，0℃時(shí)的電阻為100歐姆，，100℃時(shí)的電阻為138.5歐姆。測(cè)溫范圍是-200~650度。＞300～400度采用云母鉑電阻，建議＞500度不使用鉑電阻。CU50熱電阻：為銅電阻，0℃時(shí)的電阻為50歐姆，，100℃時(shí)的電阻為71.4歐姆。測(cè)溫范圍是-50~150度。第8頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)熱電阻特性：隨著溫度的升高，熱電阻的阻值成線性的升高。精度要求不高，鉑電阻的導(dǎo)線短的可以用兩線制Pt100，建議一般都采用三線制的pt100電阻。絕緣電阻：電阻元件與保護(hù)管之間的絕緣電阻≮100MΩ。第9頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)溫度與熱電阻對(duì)照表溫度℃Cu50(Ω)Pt100(Ω)溫度℃Pt100(Ω)050.00100.00250194.075060.70119.40300212.0210071.40138.50350229.6715082.13157.31400247.04200

175.84450264.11

500280.90熱電阻特性：隨著溫度的升高，熱電阻的阻值成線性的升高。精度要求高用三線制的pt100電阻。第10頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)4、熱電偶：

常用：K分度號(hào)鎳絡(luò)－鎳硅、S分度號(hào)鉑銠－鉑、B分度號(hào)鉑銠30-鉑銠6

原理：兩種不同金屬材質(zhì)的熱電特性不同，有一定電勢(shì)差，其差值與溫度成正比。輸出mV信號(hào)。利用熱電偶來(lái)測(cè)量溫度，熱電偶與變送器或儀表之間要使用補(bǔ)償導(dǎo)線，分度號(hào)不同的熱電偶使用的補(bǔ)償導(dǎo)線是不相同的，根據(jù)說(shuō)明選用。第11頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)

絕緣電阻：熱電偶與其保護(hù)套管之間的絕緣電阻應(yīng)不小于5MΩ。常用保護(hù)外套：不銹鋼、耐磨合金、剛玉。固定方式：螺紋連接、法蘭連接。第12頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)熱電偶第13頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)溫度與熱電偶對(duì)照表溫度℃鎳鉻--鎳硅溫度℃鎳鉻--鎳硅溫度℃鎳鉻--鎳硅00.00045018.51390037.325502.02250020.64095039.3101004.09555022.772100041.2691506.13760024.902105043.2022008.13765027.022110045.10825010.15170029.128115046.98530012.20775031.214120048.82835014.29280033.277125050.63340016.39585035.314

第14頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)5、溫度變送器：

溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱電阻或熱電偶的信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成4-20mA的輸出電流。第15頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)溫度變送器接線：

變送器輸出4～20毫安的模擬量信號(hào)接到PLC或DCS的AI端子上，在PLC的觸摸屏或DCS中控顯示或參與控制。

第16頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)二、壓力及常用檢測(cè)儀表1、

壓力表：一般壓力表（彈簧管）

一般壓力表適用測(cè)量無(wú)爆炸，不結(jié)晶，不凝固，對(duì)銅和銅合金無(wú)腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。

隔膜壓力表

隔膜壓力表采用間接測(cè)量結(jié)構(gòu)，適用于測(cè)量粘度大、易結(jié)晶、腐蝕性大、溫度較高的液體、氣體或顆粒狀固體介質(zhì)的壓力。隔離膜片有多種材料，以適應(yīng)各種不同腐蝕性介質(zhì)。第17頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)一般壓力表耐震壓力表隔膜式壓力表電接點(diǎn)壓力表

第18頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)2、壓力變送器：用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成4-20mADC信號(hào)輸出。第19頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)壓力變送器主要有：電容式壓力變送器

擴(kuò)散硅壓力變送器陶瓷壓力變送器

應(yīng)變式壓力變送器第20頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)電容式壓力變送器：電容傳感器，當(dāng)壓力直接作用在測(cè)量膜片的表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，測(cè)量膜片上的電容值發(fā)生變化轉(zhuǎn)換成與壓力成正比電信號(hào)，然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)。精度等級(jí)：0.075、0.2、0.5第21頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)擴(kuò)散硅壓力變送器擴(kuò)散硅壓力芯片，當(dāng)壓力直接作用在測(cè)量膜片的表面，使膜片產(chǎn)生微小的位移，測(cè)量膜片上的電阻值發(fā)生變化轉(zhuǎn)換成與壓力成正比電信號(hào)，然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)。精度等級(jí)：0.1、0.2、0.5第22頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)陶瓷壓力變送器壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)。精度等級(jí)：0.2、0.5第23頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)應(yīng)變式壓力變送器電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件，當(dāng)壓力直接作用在應(yīng)變片上，電阻值發(fā)生變化轉(zhuǎn)換成與壓力成正比電信號(hào)，然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)。精度等級(jí)：0.2、0.5、1.0第24頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)結(jié)構(gòu)

壓變主要有傳感器、信號(hào)放大器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、操作鍵、顯示屏等幾部分組成。第25頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)智能壓力變送器原理傳感器產(chǎn)生的信號(hào)被信號(hào)放大器放大后，經(jīng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在微處理器中經(jīng)線性和溫度校正后，在經(jīng)數(shù)-模轉(zhuǎn)換成直流4-20mA輸出信號(hào)。涉及測(cè)量元件的電子數(shù)據(jù)和變送器功能參數(shù)數(shù)據(jù)都被存儲(chǔ)在兩個(gè)EEPROM中，通過(guò)3個(gè)輸入調(diào)整鍵直接在測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。也可以在數(shù)字顯示中讀取測(cè)量結(jié)果、故障信息和工作方式。第26頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)壓力變送器的工作原理圖如下：第27頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)接線壓力變送器采用二線制接線方式，由PLC柜內(nèi)24VDC直流電源提供工作電壓,輸出4—20mA信號(hào)隔離器接到PLC模擬輸入板（AI板）。第28頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)3、電容式差壓變送器：3051系列第29頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)三、物位測(cè)量?jī)x表：1、雷達(dá)料位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)：雷達(dá)料位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)是通過(guò)從探頭發(fā)射雷達(dá)電磁波，到被介質(zhì)表面然后反射到探頭的時(shí)間來(lái)計(jì)算出被告測(cè)量料位、液位。第30頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)LHtd物位高度：h=H–vt/2式中：h為料位；H為罐體高度；v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間第31頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)雷達(dá)料位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：雷達(dá)料位計(jì)是非接觸式測(cè)量；雷達(dá)料位計(jì)應(yīng)用電磁脈沖進(jìn)行快速測(cè)量，精度高，抗干擾能力強(qiáng)；耐腐蝕（探頭大多采用316不銹鋼等材料）；耐壓高（40Kg/cm2）；耐溫高（200℃）。第32頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)雷達(dá)料位計(jì)的特點(diǎn)：可在惡劣條件下連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量；操作簡(jiǎn)單，調(diào)試方便；準(zhǔn)確安全且節(jié)省能源；無(wú)需維修且可靠性強(qiáng)；⑤幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì)。第33頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)安裝應(yīng)注意事項(xiàng)：避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的裝置；傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直；避開(kāi)進(jìn)料口，以免產(chǎn)生虛假反射；傳感器最佳安裝位置在容器半徑的1/2處；傳感器安裝在接管上，天線必須從接管伸出來(lái)。喇叭口天線伸出接管至少10mm；導(dǎo)波管天線內(nèi)壁一定要光滑。第34頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)2、超聲波液位計(jì)：由傳感器超聲波發(fā)出，聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)物體的距離。第35頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)環(huán)境衰減度平靜液體表面0dB波紋5...10dB攪拌液面10...20dB堅(jiān)硬、粗糙40dB重粉塵20dB大量加料10...40dB傳感器與物料溫差≤80℃10...20dB

超聲波衰減值：第36頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)超聲波與雷達(dá)應(yīng)用的區(qū)別：

超聲波精度不如雷達(dá)高；

雷達(dá)相對(duì)價(jià)位較高；超聲波不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過(guò)高或液面有泡沫等工況；

雷達(dá)測(cè)量范圍要比超聲波大很多；雷達(dá)比超聲波應(yīng)用于更復(fù)雜的工況。第37頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)四、流量計(jì)1、孔板流量計(jì)：孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與差壓變送器、流量積算儀（溫度變送器、壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置?？蓽y(cè)量氣體、蒸汽、液體的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。第38頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)節(jié)流標(biāo)準(zhǔn)孔板是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件，可不需標(biāo)定直接依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2624-81<流量測(cè)量節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)安裝和使用>。節(jié)流標(biāo)準(zhǔn)孔板：第39頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)孔板計(jì)量原理：介質(zhì)流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差。介質(zhì)流動(dòng)的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計(jì)可以通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)計(jì)算出流體流量的大小。第40頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)被測(cè)流體為液體時(shí)，為防止氣泡進(jìn)入到牙關(guān)，取壓扣應(yīng)處于工藝管道中心線下偏≤45°的位置上正負(fù)取壓口處于與管道對(duì)稱位置時(shí)，兩者應(yīng)在同一水平面上。第41頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)被測(cè)流體為氣體時(shí)，為防止液體（冷凝液）進(jìn)入導(dǎo)壓管，取壓口應(yīng)處工藝管道中心管道上方線上插≤45°的位置，正負(fù)取壓口處于與管道對(duì)稱位置時(shí)，兩者應(yīng)在同一水平線上。第42頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)被測(cè)流體為蒸汽時(shí)，應(yīng)保證冷凝器中冷凝液面恒定和正負(fù)導(dǎo)壓管上的冷凝面高度一致，正負(fù)壓口處于與管道對(duì)稱位置時(shí)，兩者應(yīng)在同一水平面上。第43頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)被測(cè)流體為蒸汽時(shí)，應(yīng)保證冷凝器中冷凝液面恒定和正負(fù)導(dǎo)壓管上的冷凝面高度一致。正負(fù)壓口處于與管道對(duì)稱位置時(shí)，兩者應(yīng)在同一水平面上；對(duì)直管段的要求一般是前10D后5D。按照孔板流量計(jì)計(jì)算書(shū)要求進(jìn)行安裝，儀表參數(shù)設(shè)置；孔板流量計(jì)蒸汽計(jì)量安裝注意事項(xiàng)：第44頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)量程比小，實(shí)際使用僅3∶1～4∶1，線性差；孔板流量計(jì)壓力損失大；蒸汽計(jì)量增加溫度、壓力雙補(bǔ)償；測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提高?？装辶髁坑?jì)蒸汽計(jì)量使用中注意事項(xiàng)：第45頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)第46頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)2、渦街流量計(jì)：用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸氣。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高?？煽啃愿?，維護(hù)量小。采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。第47頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)工作原理：在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，通過(guò)檢測(cè)元件把渦街信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。第48頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)檢測(cè)元件：檢測(cè)元件有：熱敏元件、超聲換能器、膜片/電容、膜片/壓電片、圓盤(pán)/電磁、反射鏡/光電元件、應(yīng)變?cè)?/p>

不同的檢測(cè)元件適應(yīng)不同檢測(cè)對(duì)象（液體、氣體和蒸汽）和介質(zhì)溫度。第49頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)渦街流量計(jì)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠；安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便；檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)；零點(diǎn)漂移小，精度高；測(cè)量范圍寬，量程比可達(dá)1：10；壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義。第50頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)安裝使用注意事項(xiàng)：對(duì)直管段的要求較高，前直管段在15D左右，后直管段在5D左右；大于DN250mm管徑的流量計(jì)穩(wěn)定性欠佳。所測(cè)介質(zhì)溫度不能過(guò)高；不適合安裝在管線振動(dòng)較大或干擾較強(qiáng)的地方；用于蒸汽計(jì)量時(shí)，蒸汽的水擊容易造成探頭及旋渦發(fā)生體的損傷；第51頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銀河股份內(nèi)部培訓(xùn)五、智能儀表的HART協(xié)議通訊：基于4～20mA電流信號(hào)可通過(guò)HART協(xié)議與上位機(jī)通訊或與手操器對(duì)變送器的型號(hào)、分度號(hào)、