儀表基礎(chǔ)知識課件

儀表基礎(chǔ)知識培訓(xùn)中化太倉化工產(chǎn)業(yè)園1中化太倉化工產(chǎn)業(yè)園1我們關(guān)心的問題準(zhǔn)不準(zhǔn)?測量精度、誤差?如何判斷和解決?簡單的工作原理及故障判斷方法.測量結(jié)果的對與錯?YNYN目標(biāo)：正常測量2我們關(guān)心的問題準(zhǔn)不準(zhǔn)?測量精度、誤差?如何判斷和解決?簡目錄2流量測量儀表3壓力測量儀表4液位測量儀表誤差的概念15溫度測量儀表６計量常識3目錄2流量測量儀表3壓力測量儀表4液位測量儀表誤差的概念誤差的概念1誤差不可以避免,（可修正）而錯誤是可以避免的．一、誤差誤差≠錯誤4誤差的概念1誤差不可以避免,（可修正）一、誤差誤差≠錯誤4視覺誤差你看到是正方形嗎？花瓶還是人頭像？5視覺誤差你看到是正方形嗎？花瓶還是人頭像？51、誤差的概念和分類1.1誤差是在正確測量的前提下，所測得的數(shù)值和真實值之間的差異．

1.2按誤差數(shù)值表示方法分為：絕對誤差、相對誤差、引用誤差a絕對誤差=測量值-真值（用來表示測量精度，也是我們通常說的差多少）b相對誤差是絕對誤差與被測量值之比,常用絕對誤差與儀表示值之比，以百分?jǐn)?shù)表示.

相對誤差=絕對誤差/儀表示值*100%c引用誤差:是絕對誤差與儀表量程之比,以百分?jǐn)?shù)表示.61、誤差的概念和分類1.1誤差是在正確測量的前提下，所測得的誤差的概念和分類1.3按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分為：系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差a系統(tǒng)誤差是在同一條件下多次測量同一值時,誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差,體現(xiàn)了測量結(jié)果偏離真實值的程度(可以通過修正來獲得具有一定準(zhǔn)確度的實際值)b隨機誤差是在同一條件下多次測量同一值時,誤差的大小和符號以不可預(yù)定的方式變化（由許多偶然因素引起的綜合結(jié)果,它既不能用實驗法消去,也不能簡單加以修正）c粗大誤差是明顯歪曲測量結(jié)果的誤差,由于測量結(jié)果不當(dāng)、操作條件不符合要求，更多的是人為的因素，（排除）7誤差的概念和分類1.3按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分為：系統(tǒng)誤差、隨機誤誤差的概念和分類1.4按誤差的測試條件分為：基本誤差、附加誤差a基本誤差是在規(guī)定的條件下(如溫度、壓力、濕度、密度、電源電壓、頻率等一定），儀表本身具有的誤差?？捎米畲笠谜`差的計算方法來表示基本誤差的大?。゜附加誤差是當(dāng)儀表的工作條件偏離正常范圍時所引起的誤差（如密度、溫度、壓力等條件的變化）8誤差的概念和分類1.4按誤差的測試條件分為：基本誤差、附加誤2、儀表精度的概念儀表的精度是用基本誤差來表示的。精度等級是根據(jù)引用誤差來劃分的,儀表引用誤差去掉百分?jǐn)?shù)就是我們通常說的儀表精度。也就是說儀表在規(guī)定參比工作條件下（即標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的最大誤差）的最大允許值，精度=（最大誤差/測量范圍）*100%92、儀表精度的概念儀表的精度是用基本誤差來表示的。精度等級是實戰(zhàn)1儀表誤差的計算問題1、一臺壓力表,量程是0-1.0MPa,精度為1.6級.測量0.5MPa壓力時,該表顯示0.49MPa,計算相關(guān)誤差，判斷此表是否合格？答1絕對誤差=0.49-0.5=-0.01MPa答2相對誤差=0.01/0.5*100%=2.0%答4引用誤差=0.01/1.0*100%=1.0%答3基本誤差=1.0*1.6%=0.016MPa答5因為0.01＜0.016，（1.0＜1.6）所以此表合格。10實戰(zhàn)1儀表誤差的計算問題1、一臺壓力表,量程是0-1.實戰(zhàn)2儀表超差的理解問我們常說的儀表超差應(yīng)該怎么理解?答例如：一流量計測量為500m3/h,儀表精度為1.0.那么該表在正常情況下,測量偏差在±5m3,都是允許的,如果兩臺儀表,那么有可能最大就相差10m3/h。11實戰(zhàn)2儀表超差的理解問我們常說的儀表超差應(yīng)該怎么理解3、園區(qū)常見儀表的精度等級:3.2溫度變送器:0.5、1.0。鉑電阻:A、B級A:±(0.15+0.002|t|)B:±(0.30+0.002|t|)3.3渦街流量計:測氣體1.5、測液體1.03.1壓力表:1.6級（1.5）壓力變送器:0.0753.4質(zhì)量流量計:0.1電磁流量計:1.0轉(zhuǎn)子流量計:1.63.5差壓式流量計：按類型不同，根據(jù)傳感器及差壓變送器精度來確定，一般為±(1.0-2.0)FS。3.6液位計：一般按mm來計,雷達(±3mm,計量級雷達可達到±1mm),磁致伸縮液位計:0.01.123、園區(qū)常見儀表的精度等級:3.2溫度變送器:0.5、1.0壓力2垂直作用在物體表面上的力單位：帕斯卡（Ｐa）二、壓力測量13壓力2垂直作用在物體表面上的力二、壓力測量132.1表壓、絕對壓力、負(fù)壓（真空度）的關(guān)系P絕壓(以絕對零壓為基準(zhǔn)來表示的壓力)P表壓(以大氣壓為基準(zhǔn)來表示的壓力)P負(fù)壓（真空度）被測流體的絕對壓力低于大氣壓時壓力表測得的壓力P絕壓1大氣壓力線絕對零壓(絕對真空下的壓力)142.1表壓、絕對壓力、負(fù)壓（真空度）的關(guān)系P絕壓(以絕對零2.2壓力測量基本知識法定計量單位是Pa，1Pa=1N/m2，壓力的法定工程單位還有：MPa、kPa、非法定工程單位：kgf/cm2、atm、mmH2O、mmHg、bar等壓力單位壓力表分類普通壓力表、真空壓力表、隔膜壓力表、耐振壓力表等表壓變送器、絕壓變送器、差壓變送器、液位壓力變送器、流量差壓變送器壓力變送器種類152.2壓力測量基本知識法定計量單位是Pa，1Pa=1N/m22.3壓力表應(yīng)用中注意事項不同類型表不要混用：根據(jù)生產(chǎn)要求及使用環(huán)境做具體分析：按被測介質(zhì)的性質(zhì)，如狀態(tài)（氣體、液體）、溫度、粘度、腐蝕性、易燃和易爆程度等來選擇使用。如氧氣表、乙炔表，帶有“禁油”標(biāo)志，專用于特殊介質(zhì)的耐腐蝕壓力表、耐高溫壓力表、隔膜壓力表等開表時要慢，避免瞬間高壓力的沖擊。應(yīng)該看表盤指示壓力將根步閥慢慢打開，尤其對小量程表kPa表更是如此（不可修復(fù)）。

注意螺紋規(guī)格：園區(qū)常用的有兩種規(guī)格，M20*1.5（墊密封）[基本上和134A配套]和1/2NPT（Z1/2）螺紋密封[和PTG裝置配套]162.3壓力表應(yīng)用中注意事項不同類型表不要混用：根據(jù)生產(chǎn)要求及流量2單位時間內(nèi)流過管道某截面的體積或質(zhì)量

三、流量測量17流量2單位時間內(nèi)流過管道某截面的體積或質(zhì)量三、流量測量173.1園區(qū)常見的流量測量儀表2轉(zhuǎn)子流量計（應(yīng)用于園區(qū)各裝置）玻璃轉(zhuǎn)子流量計、金屬轉(zhuǎn)子流量計3渦街流量計（應(yīng)用于園區(qū)各裝置，主要測公用動力的流量）4質(zhì)量流量計（主要應(yīng)用于PTG及905灌區(qū)）差壓式流量計（PTG裝置及公用工程應(yīng)用）標(biāo)準(zhǔn)孔板、威力巴、錐形管、楔式15電磁流量計（主要應(yīng)用于公用工程，測水的流量）183.1園區(qū)常見的流量測量儀表2轉(zhuǎn)子流量計（應(yīng)用于園區(qū)各裝置3.1.1.1儀表三閥組的操作不能讓導(dǎo)壓管內(nèi)的凝結(jié)水或隔離液流失不可使變送器測量膜盒過壓或受熱三閥組的啟動順序為：開正壓閥→關(guān)平衡閥→開負(fù)壓閥；三閥組的停用順序為：關(guān)負(fù)壓閥→開平衡閥→關(guān)正壓閥。流量計停用步驟為：關(guān)閉變送器負(fù)壓閥，打開平衡閥，關(guān)閉變送器正壓閥→關(guān)閉二次閥→打開排污閥進行排污后關(guān)閉排污閥；193.1.1.1儀表三閥組的操作不能讓導(dǎo)壓管內(nèi)的凝結(jié)水或隔離3.1.1.5差壓變送器的使用會正確開啟及停用儀表差壓變送器的排凝及防凍（蒸汽冷凝液輕易不要排，影響測量，排空后，高溫對膜盒壽命有影響）準(zhǔn)確性判斷：因差壓流量計差壓值普遍較小，且差壓和流量的平方成正比，所以差壓的變化對流量有很大的影響，(如果變送器零位誤差為2%,則可引起的流量指示誤差為14.14%,所以一般規(guī)定流量應(yīng)用在其刻度值的30%以上).可以簡單用以下方法判斷差壓變送器的零點是否準(zhǔn)確，關(guān)負(fù)壓閥→開平衡閥→關(guān)正壓閥?？梢源蜷_三閥組上的排污螺釘，如果差壓變送器指示不為零，則需要進行零點調(diào)整。203.1.1.5差壓變送器的使用會正確開啟及停用儀表差壓變送3.1.2轉(zhuǎn)子流量計（在園區(qū)應(yīng)用最多的一種流量計）又稱浮子流量計，是恒壓降變流通截面積流量計的一種，由一個錐形管和一個置于錐形管內(nèi)可以上下自由移動的轉(zhuǎn)子(也稱浮子)構(gòu)成。213.1.2轉(zhuǎn)子流量計（在園區(qū)應(yīng)用最多的一種流量計）3.1.2.1使用常識轉(zhuǎn)子流量計使用較為廣泛，一般用于測量中、小流量和微流量，測量介質(zhì)一般為清潔、不易結(jié)晶和凝固、粘度不大的液體和氣體、蒸汽，要求介質(zhì)流速變化緩慢。金屬管轉(zhuǎn)子流量計分為就地型和遠傳型，量程比為一般為10：1，精度一般為1.6%。金屬管轉(zhuǎn)子流量計的錐管必須垂直安裝，不可傾斜，安裝時應(yīng)用水平儀嚴(yán)格校準(zhǔn)，且組裝時不應(yīng)受應(yīng)力，垂直安裝型轉(zhuǎn)子流量計介質(zhì)流向為自下而上，水平安裝型轉(zhuǎn)子流量計介質(zhì)流向應(yīng)與其標(biāo)識方向一致。為方便使用和拆檢，一般要求安裝旁路閥組。截流閥和控制閥要安裝在流量計的下游,對直管段要求不高,一般為前5D后3D.223.1.2.1使用常識轉(zhuǎn)子流量計使用較為廣泛，一般用于測3.1.2.2故障判斷1、流量變動而浮子或指針移動呆滯？?可能是由于卡塞所致（浮子和導(dǎo)向軸，指示部分連桿或指針卡住，磁耦合的磁鐵磁性下降）。遠傳型金屬管轉(zhuǎn)子流量計其遠傳部分是靠磁性與轉(zhuǎn)子耦合的，若介質(zhì)中含有易被磁性物質(zhì)吸附的小顆粒，則轉(zhuǎn)子易被磨損和卡塞，造成測量不準(zhǔn)或無法測量，解決的辦法是在前面加裝磁過濾器。2、實際流量與指示值不一樣？?可能是由于浮子或錐管腐蝕、導(dǎo)致面積變化。浮子或錐管內(nèi)有贓污異物，流體物性（密度，溫度，壓力）變化等等。233.1.2.2故障判斷1、流量變動而浮子或指針移動呆滯？?3.2流量計測量誤差的幾個原因流量儀表選型不合理（測量方式、正常使用條件和設(shè)計條件差別太大，量程的選擇），導(dǎo)致流量計不能正常使用（不同的測量方式量程比不同，正常使用范圍，最小流量也不同），流量=0不等于沒消耗。安裝不滿足要求（直管段、振動、安裝位置，安裝方向等）流體工況的變化（溫度、壓力、密度、粘度等）間歇發(fā)料導(dǎo)致誤差流量測量是一個系統(tǒng)的問題，包括檢測裝置、顯示裝置、輔助設(shè)備等，所以流量計本身性能好并不能獲得要求的測量效果，要根據(jù)具體的使用要求從安全性、適用性、經(jīng)濟性、可靠性、可維護性（備品備件費）等來選擇。243.2流量計測量誤差的幾個原因流量儀表選型不合理（測量方式、物位4容器或設(shè)備里不同組份之間的分界面的位置四、物（界）位測量25物位4容器或設(shè)備里不同組份之間的分界面的位置四、物（界）位測4.1液位測量常識根據(jù)測量原理不同可分為：壓力測量式、浮力測量式、雷達波反射式、超聲波反射式、核子輻射式、電容式等差壓液位/界面變送器測量的公式：P=ρgh，ΔP=(ρ1-ρ2)gh,差壓變送器的遷移量為：P=P+-P-，儀表的調(diào)校范圍與其安裝高度無關(guān)園區(qū)主要采用了基于壓力測量式、浮力測量式以及雷達波反射等原理的液位計，包括：差壓液位計、界面變送器、靜壓式液位計、磁翻柱液位計、磁致伸縮液位計、鋼帶液位計、雷達液位計、導(dǎo)波雷達液位計等264.1液位測量常識根據(jù)測量原理不同可分為：壓力測量式、浮4.２差壓液位計主要有單法蘭液位變送器及雙法蘭液位變送器主要是遷移問題.

差壓液位/界面變送器測量的公式：P=ρgh，ΔP=(ρ1-ρ2)gh

274.２差壓液位計主要有單法蘭液位變送器及雙法蘭液位變送器4.3其它液位計磁翻柱液位計、磁致伸縮液位計、浮標(biāo)液位計，鋼帶液位計都是根據(jù)恒浮力原理進行測量的，有頂裝和側(cè)裝兩種形式，頂裝磁致伸縮液位計由探測桿和抱探測桿上下浮動的浮子組成。儀表安裝時要求連通管或探測桿的垂直度要好，液面變化不要太劇烈，介質(zhì)內(nèi)不能有固體雜質(zhì)，否則容易導(dǎo)致浮子卡塞。284.3其它液位計磁翻柱液位計、磁致伸縮液位計、浮溫度5表征物體冷熱程度物理量五、溫度測量29溫度5表征物體冷熱程度物理量五、溫度測量295.1溫度測量儀表簡介常用的溫度（標(biāo)）單位：華氏溫標(biāo)（oF）

、攝氏溫標(biāo)（℃）

、熱力學(xué)開氏溫標(biāo)（K）和國際實用溫標(biāo)接觸式測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交換，需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。溫度儀表在管道上安裝時應(yīng)垂直或逆流斜插安裝，并保證傳感器部分處于最能反映介質(zhì)溫度的位置園區(qū)使用溫度測量儀表：熱電偶E

（還有B、S、K、T等分度號）、熱電阻、雙金屬熱膨脹式溫度計等接觸式儀表，紅外線測溫等非接觸式儀表305.1溫度測量儀表簡介常用的溫度（標(biāo)）單位：華氏溫標(biāo)（o5.2園區(qū)應(yīng)用溫度測量儀表雙金屬溫度計：它由兩片膨脹系數(shù)不同的金屬牢固的粘合在一起，其一端固定，另一端通過傳動機構(gòu)和指針相連，當(dāng)溫度變化時，由于膨脹系數(shù)不同，雙金屬溫度片產(chǎn)生角位移，帶動指針指示相應(yīng)溫度.熱電偶:兩種不同成份的導(dǎo)體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當(dāng)接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的.其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）

.一體化溫度變送器：它將熱電偶或熱電阻等測溫元件和溫度轉(zhuǎn)換模塊制成一體，體積小，直接輸出４－２０mA信號電阻溫度計：是借金屬絲的電阻隨溫度的變化的原理工作的，有鉑電阻、銅電阻等，園區(qū)用的為多為鉑電阻（Pt100)．使用范圍:-50-800℃,測量精度高,性能穩(wěn)定.315.2園區(qū)應(yīng)用溫度測量儀表雙金屬溫度計：它由兩片膨脹系數(shù)5.3溫度測量儀表簡單問題的判斷方法首先看工藝參數(shù)及趨勢曲線的變化情況，工藝最了解生產(chǎn)的負(fù)荷及原料的參數(shù)變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，進行綜合分析，如果曲線為一條死線(一點變化也沒有的線稱死線)，或記錄曲線原來為波動，現(xiàn)在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統(tǒng)。如曲線正常變化，基本斷定儀表系統(tǒng)沒有大的問題

當(dāng)發(fā)現(xiàn)DCS顯示數(shù)值不正常時，可以到現(xiàn)場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障變化工藝參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)記錄曲線發(fā)生突變或跳到最大或最小，此時的故障也常在儀表系統(tǒng)。325.3溫度測量儀表簡單問題的判斷方法首先看工藝參數(shù)及趨勢曲六、計量常識1、什么是計量器具？計量器具是指能用以直接或間接測出被測對象量值的裝置、量具和用于統(tǒng)一量值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，包括計量基準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)和工作計量器具。?2、什么是計量檢定？

?計量檢定是指為了評定計量器具性能，確定其是否符合法定要求所進行的全部工作。33六、計量常識1、什么是計量器具？計量器具是指能用以直接或間接3、什么是強制檢定？強制檢定是指由政府計量行政部門所屬法定計量檢定機構(gòu)或授權(quán)的計量檢定機構(gòu)對社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)、部門和企事業(yè)單位的最高計量標(biāo)準(zhǔn)、以及用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、和環(huán)境監(jiān)測幾個方面列入強制檢定計量器具目錄的工作計量器具，實行定點定周期的一種檢定。?4、什么是國家法定計量單位？?我國《計量法》規(guī)定：國家采用國際單位制單位和國家選定的其它計量單位，作為國家法定計量單位.。343、什么是強制檢定？強制檢定是指由政府計量行政部門所屬法定國際單位制基本單位

量的名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克（公斤）kg時間秒s電流安〔培〕A熱力學(xué)溫度開〔爾文〕K物質(zhì)的量摩〔爾〕mol發(fā)光強度坎〔德拉〕cd35國際單位制基本單位單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克（公斤）計量單位和詞頭使用的一般規(guī)則①計量單位一般采用英文小寫，但用人名命名的計量單位則用大寫。例：長度單位：米單位符號為m質(zhì)量單位：千克單位符號為kg力的單位：牛頓單位符號為N壓力單位：帕斯卡單位符號為Pa②詞頭符號103以下包括103用小寫，106以上包括106用大寫。例：千克的符號為：kg兆帕的符號為：MPa36計量單位和詞頭使用的一般規(guī)則①計量單位一般采用英文小寫，但常見錯誤的計量單位符號長度單位米(m)誤寫為：M；立方米(m3)誤寫為：M3；毫米(mm)誤寫為：MM；千米(km)誤寫為KM，壓力單位(MPa)誤寫為:mpa;質(zhì)量單位(kg)誤寫為：KG或Kg;噸(t)誤寫為T電能單位(kW.h)誤寫為：Kw.h37常見錯誤的計量單位符號長度單位米(m)誤寫為：M；37常用計量單位正、誤和換算量的名稱單位名稱單位符號錯誤符號廢除單位與法定計量單位換算關(guān)系長度千米（公里）kmKM,Km,kms1碼=3英尺=0.9144米米