儀表實習(xí)報告

目錄一、大慶中藍化建有限公司介紹二、常減壓裝置工藝過程及控制三、自動化儀表在常減壓裝置中的應(yīng)用五、實習(xí)過程總結(jié)

一、大慶中藍化建有限公司介紹公司介紹：

大慶中藍化建有限公司注冊于，注冊資金650萬元，是原黑龍江石油化工廠（現(xiàn)大慶中藍石化有限公司）主輔分離輔業(yè)改制后成立的，含有國家三級建筑資質(zhì)，大慶市建筑業(yè)協(xié)會會員單位，大慶油田公司入網(wǎng)公司，通過“ISO9001：質(zhì)量管理體系”認證。公司成立前后始終服務(wù)于年產(chǎn)值50億元的大慶中藍石化有限公司，在電氣、儀表、動靜設(shè)備保運、設(shè)備檢修、壓力容器制造、機電設(shè)備安裝等方面含有豐富的施工經(jīng)驗和雄厚的技術(shù)實力，公司發(fā)展前景良好。始終以來，公司堅持以人為本，重視人才，為人才發(fā)展發(fā)明良好的條件。二、常減壓裝置工藝過程及控制

常減壓蒸餾重要由電脫鹽、常壓爐、常壓塔、減壓爐、減壓塔等重要設(shè)備構(gòu)成，大部分煉油廠還要在常壓塔之前再設(shè)立一種初餾塔，稱為三段氣化蒸餾裝置，將原油切割成汽油、煤油、柴油、潤滑油餾分、二次加工的原料油及渣油等；常壓塔底渣油經(jīng)汽提后用泵抽出經(jīng)換熱后用作丙烷脫瀝青、氧化瀝青、減粘裂化、焦化等裝置的原料。(一)控制方案介紹1、常壓爐出口溫度控制TIC1019與爐膛溫度TIC1028串級調(diào)節(jié)2、減壓爐出口溫度控制TIC1075與爐膛溫度TIC1084串級調(diào)節(jié)3、初餾塔底液位LIC1006與原料油進裝置FIC1065串級控制4、常壓塔頂溫度TIC1009與塔頂回流量FIC1009串級控制5、減壓塔頂溫度TIC1038與塔頂回流量FIC1021串級控制6、高壓瓦斯壓力PIC1701控制7、燃料油壓力PIC1702控制一、工藝介紹調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥被調(diào)對象調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥被調(diào)對象測量變送元件（二）DCS系統(tǒng)構(gòu)造給出系統(tǒng)構(gòu)造圖才干闡明問題給出系統(tǒng)構(gòu)造圖才干闡明問題ＤＣＳ在我國煉油廠應(yīng)用已有１５年歷史，有２０多家煉油公司安裝使用了不同型號的ＤＣＳ，對常減壓裝置、催化裂化妝置、催化重整裝置、加氫精制、油品調(diào)合等實施過程控制和生產(chǎn)管理。其中有十幾套ＤＣＳ用于原油蒸餾，多數(shù)是用于常減壓裝置的單回路控制和前饋、串級、選擇、比值等復(fù)雜回路控制。有幾家煉油廠開發(fā)并實施了先進控制方略。下面介紹ＤＣＳ用原油蒸餾生產(chǎn)過程的重要控制回路和先進控制軟件的開發(fā)和應(yīng)用狀況。應(yīng)放在前面DCS介紹時說應(yīng)放在前面DCS介紹時說#3蒸餾裝置DCS系統(tǒng)分別位于兩個控制室，中央控制室和遠程控制室。中央控制室有3臺操作站（WP5103，WP5104和AW5102）和連接報警和報表打印機的通信解決機（COMP），其中AW5102為應(yīng)用操作站解決機，負責(zé)管理歷史數(shù)據(jù)和另外兩臺操作站解決機WP5103和WP5104，并通過以態(tài)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送到PC遠程終端。位于遠程控制室的一臺應(yīng)用操作站解決機（AW5101）作為工程師站，它重要用于管理同樣位于遠程控制室的冗余的控制解決機（CP）和通過現(xiàn)場總線（FieldBus）互相通信的現(xiàn)場總線組件FBM（FieldbusModule）。各解決機之間由節(jié)點總線（NodeBus）通訊，兩個控制室之間的節(jié)點總線由光纜連接?，F(xiàn)場總線和節(jié)點總線都是冗余的。（三）DCS組態(tài)1加熱爐爐出口溫度控制。工藝規(guī)定：對于加熱爐，工藝介質(zhì)受熱升溫或同時進行汽化，其溫度的高低會直接影響后一工序的操作工況和產(chǎn)品質(zhì)量，當爐子溫度過高時，會使物料在加熱爐內(nèi)分解，甚至造成結(jié)焦而燒壞爐管，加熱爐平穩(wěn)操作，能夠延長爐管的壽命。因此，爐子的出口溫度規(guī)定嚴格控制?？刂品桨福簽榇_保出口溫度的穩(wěn)定性，采用了兩組爐出口溫度對爐膛溫度的串級控制系統(tǒng)，其它某些干擾因素如蒸汽壓力、進料流量的波動等采用單回路控制系統(tǒng)來克服。同時為確保操作安全，設(shè)定當選擇其中某一路燃料作為加熱原料時，另一路燃料介質(zhì)的調(diào)節(jié)器模塊被強制處在手動狀態(tài)。整個操作過程中，流程圖上都含有明顯的提示標志，并且切換過程是無擾動的，在該控制回路的組態(tài)過程中，除使用到了I/A系統(tǒng)所提供的某些常規(guī)模塊和SWICH模塊，CALC模塊等，為確保操作界面和諧，在顯示組態(tài)中采用了腳本程序調(diào)用和覆蓋畫面等功效。2拋減底液位，流量控制工藝介紹：普通狀況下，原油通過初餾和常壓分餾后，用常底泵將常壓塔底重油抽出，分八路進入減壓爐加熱后，再進入減壓塔進行減壓分餾。工藝流程如圖四所示。為保持幾路平行流量均勻，將常壓塔底液位與減壓爐八組進料流量串級控制。但當減壓系統(tǒng)出現(xiàn)無法立刻修復(fù)故障時，為避免整個裝置停工，工藝需采用拋減底液位控制，完全拋棄減壓系統(tǒng)，直接由減壓塔底出料控制閥去控制常底液位參數(shù)，確保常壓系統(tǒng)正常工作。常壓塔底液位LC8005與FC8052-FC8059八組減壓爐進料流量串級控制。石油化工生產(chǎn)過程是一種持續(xù)的生產(chǎn)過程，根據(jù)工藝流程可知，常壓塔的出料直接作為減壓爐的進料，而減壓爐的出料又持續(xù)送給減壓塔作為進料。作為單個的設(shè)備，都但愿本身操作平穩(wěn)，但常壓塔出料波動是減壓爐進料的一種擾動，破壞其平穩(wěn)操作。為解決這個問題，這里采用了均勻控制方案，即當常壓塔的進料量波動時，允許塔釜液位在一定程度內(nèi)平緩變化，使出料流量平穩(wěn)變化，避免對減壓爐等后工序產(chǎn)生較大影響。均勻控制與常規(guī)控制的重要區(qū)別在于控制器的控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定上。這里，可將流量的PID參數(shù)按照普通串級控制的副回路參數(shù)整定，而液位的參數(shù)整定按照簡樸均勻控制狀況解決，比例度和積分時間都要盡量放大。值得注意的是，此處由于是一種主回路同時與八個副回路串級，因此在參數(shù)整定上略有區(qū)別，液位的比例度可適宜放大，比例作用可整定得稍弱某些。（1）工藝概述對原油蒸餾，國內(nèi)大型煉油廠普通采用年解決原油２５０～２７０萬噸的常減壓裝置，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產(chǎn)品精餾和自產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)構(gòu)成。該裝置不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產(chǎn)出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對于燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油。各煉油廠均使用不同類型原油，當變化原油品種時還要變化生產(chǎn)方案。燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區(qū)送到常減壓裝置時溫度普通為３０℃左右，經(jīng)原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱后原油溫度達成１１０℃，進入電脫鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽后再換熱升溫至２２０℃左右，進入初餾塔進行蒸餾。初餾塔底原油經(jīng)泵分兩路送熱交換器換熱至２９０常壓塔底重油用泵送至常壓加熱爐，加熱到３９０℃（2）常減壓裝置重要控制回路原油蒸餾是持續(xù)生產(chǎn)過程，一種年解決原油２５０萬噸的常減壓裝置，普通有１３０～１５０個控制回路。應(yīng)用軟件一部分是通過持續(xù)控制功效塊來實現(xiàn)，另一部分則用高級語言編程來實現(xiàn)。下面介紹幾個典型的控制回路。減壓爐０．７ＭＰａ蒸汽的分程控制減壓爐０．７ＭＰａ蒸汽的壓力是通過補充１．１ＭＰａ蒸汽或向０．４ＭＰａ乏氣管網(wǎng)排氣來調(diào)節(jié)。用ＤＣＳ控制０．７ＭＰａ蒸汽壓力，是通過計算器功效進行計算和判斷，實現(xiàn)蒸汽壓力的分程控制。０．７ＭＰａ蒸汽壓力檢測信號送入功效塊調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出４～１２ｍＡ段去調(diào)節(jié)１．１ＭＰａ蒸汽入管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥，輸出１２～２０ｍＡ段去調(diào)節(jié)０．４ＭＰａ乏氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。這實際是仿照常規(guī)儀表的硬分程方案實現(xiàn)分程調(diào)節(jié)，以保持０．７ＭＰａ蒸汽壓力穩(wěn)定。（3）常壓塔、減壓塔中段回流熱負荷控制中段回流的重要作用是移去塔內(nèi)部分熱負荷。中段回流熱負荷為中段回流經(jīng)熱交換器冷卻前后的溫差、中段回流量和比熱三者的乘積。由中段回流熱負荷的大小來決定回流的流量。中段回流量為副回中路，用中段熱負荷來串中段回流流量構(gòu)成串級調(diào)節(jié)回路。由ＤＣＳ計算器功效塊來求算冷卻前后的溫差，并求出熱負荷。主回路熱負荷給定值由工人給定或上位機給定。3、提高加熱爐熱效率的控制為了提高加熱爐熱效率，節(jié)省能源，采用了預(yù)熱入爐空氣、減少煙道氣溫度、控制過剩空氣系數(shù)等辦法。普通加熱爐控制是運用煙氣作為加熱載體來預(yù)熱入爐空氣，通過控制爐膛壓力正常，確保熱效率，確保加熱爐安全運行。4、爐膛壓力控制在常壓爐、減壓爐輻射轉(zhuǎn)對流室部位設(shè)立微差壓變送器，測出爐膛的負壓，運用長行程執(zhí)行機構(gòu)，通過連桿來調(diào)節(jié)煙道氣檔板開度，以此來維持爐膛內(nèi)壓力正常。煙道氣氧含量控制序號？應(yīng)為5序號？應(yīng)為5普通采用氧化鋯分析器測量煙道氣中的氧含量，通過氧含量來控制鼓風(fēng)機入口檔板開度，控制入爐空氣量，達成最佳過?？諝庀禂?shù)，提高加熱爐熱效率。加熱爐出口溫度控制序號有問題，應(yīng)為6序號有問題，應(yīng)為6加熱爐出口溫度控制有兩種技術(shù)方案，它們通過加熱爐流程畫面上的開關(guān)（或軟開關(guān)）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功效塊來計算熱值，并且同時使用熱值控制ＰＩＤ功效塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值的乘積，即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發(fā)熱值，即供熱值。熱值平衡控制能夠減少能耗，平穩(wěn)操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統(tǒng)的開發(fā)和實施充足運用了ＤＣＳ內(nèi)部儀表的功效常壓塔解耦控制序號有問題，應(yīng)為7序號有問題，應(yīng)為7常壓塔有四個側(cè)線，任何一種側(cè)線抽出量的變化都會使抽出塔板下列的內(nèi)回流變化，從而影響該側(cè)線下列各側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量。普通能夠用常一線初餾點、常二線干點（９０％干點）、常三線粘度作為操作中的質(zhì)量指標。為了提高輕質(zhì)油的收率，確保各側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量，克服各側(cè)線的互相影響，采用了常壓塔側(cè)線解耦控制。以常二線為例，常二線抽出量能夠由二線抽出流量來控制，也能夠用解耦的辦法來控制，用流程畫面發(fā)換開關(guān)來切換。解耦辦法用常二線干點控制功效塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功效塊的給定值。其測量值為本側(cè)線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。組態(tài)時使用了延時功效塊，延時的時間常數(shù)通過實驗來擬定。這種自上而下的干點解耦控制辦法，在變化本側(cè)線流量的同時也調(diào)節(jié)了下一側(cè)線的流量，從而穩(wěn)定了各側(cè)線的產(chǎn)品質(zhì)量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋，對平穩(wěn)操作，克服擾動，確保質(zhì)量起到重要作用。（四）原油蒸餾先進控制１．ＤＣＳ的控制構(gòu)造層先進控制至今沒有明擬定義，能夠這樣解釋，所謂先進控制廣義地講是傳統(tǒng)常規(guī)儀表無法構(gòu)造的控制，狹義地講是和計算機強有力的計算功效、邏輯判斷功效有關(guān)，而在ＤＣＳ上無法簡樸組態(tài)而得到的控制。先進控制是軟件應(yīng)用和硬件平臺的聯(lián)合體，硬件平臺不僅涉及ＤＣＳ，還涉及了一次信息采集和執(zhí)行機構(gòu)。

ＤＣＳ的控制構(gòu)造層，大致按三個層次分布：基本模塊：是基本的單回路控制算法，重要是ＰＩＤ，用于使被控變量維持在設(shè)定點?？删幊棠K：可編程模塊通過一定的計算（如賠償計算等），能夠?qū)崿F(xiàn)某些較為復(fù)雜的算法，涉及前饋、選擇、比值、串級等。這些算法是通過ＤＣＳ中的運算模塊的組態(tài)獲得的。計算機優(yōu)化層：這是先進控制和高級控制層，這一層次事實上有時涉及好幾個層次，例如多變量控制器和其上的靜態(tài)優(yōu)化器。ＤＣＳ的控制構(gòu)造層基本是采用遞階形式，普通是上層提供下層的設(shè)定點，但也有例外。特殊狀況下，優(yōu)化層直接控制調(diào)節(jié)閥的閥位。ＤＣＳ的這種控制構(gòu)造層能夠這樣理解：基本控制層相稱于單回路調(diào)節(jié)儀表，可編程模塊在一定程度上近似于復(fù)雜控制的儀表運算互聯(lián)，優(yōu)化層則和ＤＣＳ的計算機功效相對應(yīng)。原油蒸餾先進控制方略的開發(fā)和實施，在ＤＣＳ的控制構(gòu)造層結(jié)合了對象數(shù)學(xué)模型和專家系統(tǒng)的開發(fā)研究。２．原油蒸餾的先進控制方略國內(nèi)原油蒸餾的先進控制方略，有自行開發(fā)應(yīng)用軟件和引進應(yīng)用軟件兩種，并且都在裝置上閉環(huán)運行或離線指導(dǎo)操作。

我國在常減壓裝置上研究開發(fā)先進控制已有１０年，各家技術(shù)方案有著不同的特點。

某廠最早開發(fā)的原油蒸餾先進控制，整個系統(tǒng)分四個部分：側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量的計算，塔內(nèi)汽液負荷的精確計算，多側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量與收率的智能協(xié)調(diào)控制，回流取熱的優(yōu)化控制。該應(yīng)用軟件的開發(fā)，充足發(fā)揮了ＤＣＳ的強大功效，并以此為依靠開發(fā)實施了高質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化控制軟件。系統(tǒng)的長久成功運行對國內(nèi)ＤＣＳ應(yīng)用開發(fā)是一種鼓舞。各公司開發(fā)和使用的先進控制系統(tǒng)有：組份推斷、多變量控制、中段回流及換熱流程優(yōu)化、加熱爐的燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優(yōu)化、自校正控制等，下面介紹幾個先進控制實例。常壓塔多變量控制某廠常壓塔原采用解耦控制，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了多變量控制。常壓塔有兩路進料，產(chǎn)品有塔頂汽油和四個側(cè)線產(chǎn)品，其中常一線、常二線產(chǎn)品質(zhì)量最為重要。重要質(zhì)量指標是用常一線初餾點、常一線干點和常二線９０％點溫度來衡量，并由在線質(zhì)量儀表持續(xù)分析。以上三種質(zhì)量控制普通用常一線溫度、常一線流量和常二線流量控制。常一線溫度上升會引發(fā)常一線初餾點、常一線干點及常二線９０％點溫度升高。常一線流量或常二線流量增加會使常一線干點或常二線９０％點溫度升高。首先要確立涉及三個ＰＩＤ調(diào)節(jié)器、常壓塔和三個質(zhì)量儀表在內(nèi)的廣義的對象數(shù)學(xué)模型：式中：Ｐ為常一線產(chǎn)品初餾點；Ｄ為常一線產(chǎn)品干點；Ｔ［，２］為常二線產(chǎn)品９０％點溫度；Ｔ［，１］為常一線溫度；Ｑ［，１］為常一線流量；Ｑ［，２］為常二流量。為了獲得Ｇ（Ｓ），在工作點附近采用飛升曲線法進行仿真擬合，得出對象的廣義對象傳遞函數(shù)矩陣。針對廣義對象的多變量強關(guān)聯(lián)、大延時等特點，設(shè)計了常壓塔多變量控制系統(tǒng)。全部程序使用Ｃ語言編程，按照采集的實時數(shù)據(jù)計算控制量，最后分別送到三個控制回路變化給定值，實現(xiàn)了常壓塔多變量控制。分餾點（初餾點、干點、９０％點溫度）的獲取，有的公司采用引進的初餾塔、常壓塔、減壓塔分餾點計算模型。分餾點計算是根據(jù)已知的原油實沸點（ＴＢＴ）曲線和塔的各側(cè)線產(chǎn)品的實沸點曲線，實時采集塔的各部溫度、壓力、各進出塔物料的流量，將塔分段，進行各段上的物料平衡計算、熱量平衡計算，得到塔內(nèi)液相流量和氣相流量，從而計算出抽出側(cè)線產(chǎn)品的分餾點。用模型計算比在線分析儀快，普通系統(tǒng)程序每１０秒運行一次，克服了在線分析儀的滯后，改善了調(diào)節(jié)品質(zhì)。在計算出分餾點的基礎(chǔ)上，以計算機間通訊方式，修改ＤＣＳ系統(tǒng)中有關(guān)側(cè)線流量控制模塊給定值，實現(xiàn)先進控制。尚有的公司，操作員運用常壓塔生產(chǎn)過程平穩(wěn)的特點，將ＳＰＣ控制部分切除，根據(jù)計算機根據(jù)實時參數(shù)計算出的分餾點，人工微調(diào)有關(guān)側(cè)線產(chǎn)品流量控制系統(tǒng)的給定值，這部分優(yōu)化軟件事實上只起著離線指導(dǎo)作用。ＬＱＧ自校正控制某廠在ＰＲＯＶＯＸ系統(tǒng)的上位機ＨＰ１０００Ａ７００上用ＦＯＲＴＲＡＮ語言開發(fā)了ＬＱＧ自校正控制程序，對常減壓裝置多個控制回路實施ＬＱＧ自校正控制。應(yīng)給出系統(tǒng)方框圖。應(yīng)給出系統(tǒng)方框圖。常壓塔頂溫度控制。該回路原采用ＰＩＤ控制，因受解決量、環(huán)境溫度等變化因素的影響，無法得到滿意的控制效果。用ＬＱＧ自校正控制替代ＰＩＤ控制后，塔頂溫度控制得到比較抱負的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點存在一定關(guān)系，根據(jù)工藝人員介紹，塔頂溫度每提高１℃，干點能夠提高３～５℃。當塔頂溫度比較平穩(wěn)時，工藝人員能夠適宜提高塔頂溫度，使干點提高，便能夠提高收率。按年平均解決原油２５０萬噸計算，如干點提高２常壓塔的模擬優(yōu)化控制。在滿足各餾出口產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)定前提下，實現(xiàn)提高撥出率及各段回流取熱優(yōu)化。餾出口產(chǎn)品質(zhì)量仍采用先進控制，規(guī)定達成的目的是：常壓塔頂餾出產(chǎn)品的質(zhì)量在閉環(huán)控制時，其干點值在給定值點的±２℃，常壓塔各側(cè)線分別達成脫空３～５℃，常二線產(chǎn)品的恩氏蒸餾分析９５％點溫度不不大于３５０℃，常三線減壓塔模擬優(yōu)化控制。在確保減壓混和蠟油質(zhì)量的前提下，量大程度拔出蠟油餾份，減二線９０％餾出溫度不不大于５１０℃（３）中段回流計算分餾塔的中段回流重要用來取出塔內(nèi)一部分熱量，以減少塔頂負荷，同時回收部分熱量。但是，中段回流過大對蒸餾不利，會影響分餾精度，在塔頂負荷允許的狀況下，適度減少中段回流量，以確保一側(cè)線和二側(cè)線產(chǎn)品脫空度的規(guī)定。由于常減壓裝置解決量、原油品種以及生產(chǎn)方案經(jīng)常變化，中段回流量也要作對應(yīng)調(diào)節(jié)，中段回流量的大小與常壓塔負荷、塔頂汽油冷卻器負荷、產(chǎn)品質(zhì)量、回收勢量等條件有關(guān)。中段回流計算的數(shù)學(xué)模型根據(jù)塔頂回流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂回流入口溫度、頂循環(huán)回流進口溫度、中段回流進出口溫度等計算出最佳回流量，以指導(dǎo)操作。（４）自動提降量模型自動提降量模型用于變化解決量的次序控制。按生產(chǎn)調(diào)度指令，根據(jù)操作經(jīng)驗、物料平衡、自動控制方案來調(diào)節(jié)裝置的重要流量。按照時間次序分別對常壓爐流量、常壓塔各側(cè)線流量、減壓塔各側(cè)線流量進行提降。該模型能夠通過ＤＣＳ的次序控制的幾個功效模塊去實現(xiàn)，也能夠用Ｃ語言編程來進行。模型閉環(huán)時，不僅變化有關(guān)控制回路的給定值，同時還在打印機上打印調(diào)節(jié)時間和各回路的調(diào)節(jié)量。三.自動化儀表在常減壓裝置中的應(yīng)用

1．變送器介紹在諸類儀表中，變送器的應(yīng)用最廣泛、最普遍，變送器大致分為壓力變送器和差壓變送器。變送器慣用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。變送器有兩線制和四線制之分，兩線制變送器尤多；有智能和非智能之分，智能變送器漸多；有氣動和電動之分，電動變送器居多；另外，按應(yīng)用場合有本安型和隔爆型之分；按應(yīng)用工況變送器的重要種類以下：低（微）壓/低差壓變送器；中壓/中差壓變送器；高壓/高差壓變送器；絕壓/真空/負壓差壓變送器；高溫/壓力、差壓變送器；耐腐蝕/壓力、差壓變送器；易結(jié)晶/壓力、差壓變送器。

變送器的選型普通根據(jù)安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟性和應(yīng)用介質(zhì)等方面考慮。實際運用中分為直接測量和間接測量；其用途有過程測量、過程控制和裝置聯(lián)鎖。常見的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單法蘭變送器、雙法蘭變送器、插入式法蘭變送器等。變送器和差壓變送器單從名詞上講測量的是壓力和兩個壓力的差，是這樣的區(qū)別嗎？應(yīng)是壓力變送器和差壓變送器。但它們間接測量的參數(shù)是有諸多的。如壓力變送器，除測量壓力外，它還能夠測量設(shè)備內(nèi)的液位。在常壓容器測量液位時，需用一臺壓變即可。當測量受壓容器液位時，可用兩臺壓變，即測量下限一臺，測量上限一臺，它們的輸出信號可進行減法運算，即可測出液位，普通選用差壓變送器。在容器內(nèi)液位與壓力值不變的狀況下它還能夠用來測量介質(zhì)的密度。壓力變送器的測量范疇能夠做的很寬，從絕壓0開始能夠到100MPa（普通狀況）。是這樣的區(qū)別嗎？應(yīng)是壓力變送器和差壓變送器。

差壓變送器除了測量兩個被測量壓力的差壓值外，它還能夠配合多個節(jié)流元件來測量流量，能夠直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和負壓。

從壓力和差壓變送器制作的構(gòu)造上來分有普通型和隔離型。普通型的測量膜盒為一種，它直接感受被測介質(zhì)的壓力和差壓；隔離型的測量膜盒接受到的是一種穩(wěn)定液（普通為硅油）的壓力，而這種穩(wěn)定液是被密封在兩個膜片中間，接受被測壓力的膜片為外膜片。原普通型膜盒的膜片為內(nèi)膜片，當外膜片上接受壓力信號時通過硅油的傳遞原封不動的將外膜片的壓力傳遞到了普通膜盒上，測出了外膜片所感受的壓力。

離型變送器重要是針對特殊的被測量介質(zhì)使用的，如被測介質(zhì)離開設(shè)備后會產(chǎn)生結(jié)晶，而使用普通型變送器需要取出介質(zhì)，會將導(dǎo)壓管和膜盒室堵塞使其不能正常工作，因此必須選用隔離型。隔離型普通作成法蘭式安裝，即在被測設(shè)備上開口加法蘭使變送器安裝后它的感應(yīng)膜片是設(shè)備壁的一部分，這樣它不會取出被測介質(zhì)，普通不會造成結(jié)晶堵塞。

被測介質(zhì)需求結(jié)晶溫度較高時，可選用將膜片凸出的構(gòu)造，這樣可將傳感膜片插入到設(shè)備內(nèi)部，從而感應(yīng)到的介質(zhì)溫度不會減少，這樣測量是有保障的，即選用插入式法蘭變送器。

離型變送器有遠傳型和一體型。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接，普通毛細管為3~5米

離型壓力/差壓變送器的制作復(fù)雜，材質(zhì)規(guī)定高，因此它的價格普通是普通型的3倍。

2．選型原則

在壓力/差壓變送器的選用上重要根據(jù)：以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標為準，以節(jié)省資金、便于安裝和維護為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強腐蝕的場合，必須選用隔離型變送器。

在選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時間就會將外膜片腐蝕壞，法蘭也會被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故，因此材質(zhì)選擇非常重要。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

在選型時要考慮被測介質(zhì)的溫度，如果溫度高普通為200℃~400

在選型時要考慮設(shè)備工作壓力等級，變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從經(jīng)濟角度上講，外膜盒及插入部分材質(zhì)比較適宜，但連接法蘭能夠選用碳鋼、鍍鉻，這樣會節(jié)省諸多資金。

離型壓力變送器選用最佳是選用螺紋連接形式的，這樣既節(jié)省資金安裝又方便。

于普通壓力和差壓變送器選型，也要考慮被測介質(zhì)的腐蝕性問題，但使用的介質(zhì)溫度能夠不考慮，由于普通型壓變是引壓到表內(nèi)，長久工作溫度為常溫，但普通型使用的維護量要比隔離型大。首先是保溫問題，在北方冬季零下，導(dǎo)壓管會結(jié)冰，變送器無法工作甚至損壞，這就需要增加伴熱和保溫箱等。

經(jīng)濟角度上來講，選用變送器時，只要不是易結(jié)晶介質(zhì)都能夠采用普通型變送器，并且對于低壓易結(jié)晶介質(zhì)也能夠加吹掃介質(zhì)來間接測量（只要工藝允許用吹掃液或氣），應(yīng)用普通型變送器就是規(guī)定維護人員多進行定時檢查，涉及多個導(dǎo)壓管與否泄漏、吹掃介質(zhì)與否正常、保溫與否良好等，只要維護好，大量使用普通型變送器一次性投資會節(jié)省諸多。

選用變送器測量范疇上來說，普通變送器都含有一定的量程可調(diào)范疇，最佳將使用的量程范疇設(shè)在它量程的1/4~3/4段，這樣精度會有確保，對于微差壓變送器來說更是重要。實踐中有些應(yīng)用場合（液位測量）需要對變送器的測量范疇遷移，根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算出測量范疇和遷移量，遷移有正遷移和負遷移之分。

現(xiàn)在，智能變送器已相稱普及，它的特點是精度高、可調(diào)范疇大，并且調(diào)節(jié)非常方便、穩(wěn)定性好，選型時應(yīng)多考慮。川儀橫河EJA、北京遠東1751、霍尼韋爾ST3000、ARK800系列等，使用都非?？煽俊?/p>

按照設(shè)計規(guī)范，在工程設(shè)計選型中，終究采用氣動變送器還是電動變送器，因其各有特長，應(yīng)當根據(jù)裝置的具體條件進行綜合考慮和分析。下列幾點可供選用時參考：集中操作程度；與否與DCS計算機相操作配合；響應(yīng)速度；經(jīng)濟性；可靠性及使用維護方面；安全性（防爆、停電、氣源故障等）；環(huán)境條件及傳輸距離。

普通來說，下列條件以選用氣動儀表為宜：自變送器至顯示調(diào)節(jié)儀表間的距離較短，普通以不超出150m較為適宜；工藝物料是易燃易爆介質(zhì)及相對濕度很大的場合；規(guī)定儀表投資少；普通中小型公司規(guī)定易維修，經(jīng)濟可靠；在以電動儀表為主的大型裝置里，有些現(xiàn)場就地調(diào)節(jié)回路不規(guī)定引入中央控制室集中操作。下列條件以選擇電動儀表為宜：變送器至顯示調(diào)節(jié)單元間的距離超出150m以上；大型公司規(guī)定高度集中管理的中央控制；設(shè)立有DCS計算機進行控制及管理的對象；規(guī)定響應(yīng)速度快，信息解決及運算復(fù)雜的場合。

實際中，在當代化生產(chǎn)裝置中都是發(fā)揮它們各自的特點進行混合選用的。合并，否則，要有編號。合并，否則，要有編號。

3差壓變送器的選型

差壓變送器根據(jù)下列幾點選型：

(1)測量范疇、需要的精度及測量功效；

(2)測量儀表面對的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可燃（有毒）和爆炸危險氛圍的存在，有較高的環(huán)境溫度等；

(3)被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強酸、強堿、粘稠、易凝固結(jié)晶和氣化等工況；

(4)操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。有時還要考慮到從開車到參數(shù)達成正常生產(chǎn)時，氣相和液相濃度和密度的變化；

(5)被測對象容器的構(gòu)造、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及多個進出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反映器、鍋爐汽包、立罐、球罐等；

(6)其它規(guī)定，如環(huán)保及衛(wèi)生等規(guī)定；

(7)工程儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，規(guī)定盡量地減少品種規(guī)格，減少備品備件，以利管理；

(8)工藝專利商的具體規(guī)定。

(9)實際的工藝狀況：

①考慮被測對象是屬于哪一類設(shè)備。如槽、罐類，槽的容積較小，測量范疇不會太大，罐的容積較大，測量范疇可能較大；

②要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及干凈程度，首選常規(guī)的差壓式變送器及浮筒式液位變送器，還要對接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進行選擇；

③對有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結(jié)晶的用插入式雙法蘭式差壓變送器；

④對高黏度的介質(zhì)的液位及高壓設(shè)備的液位，由于設(shè)備無法開孔，可選用放射液位計來測量；

⑤除了測量辦法上和技術(shù)上問題外，尚有儀表投資問題。

總而言之，變送器的選型，從技術(shù)上要可行，經(jīng)濟上要合理，管理上要方便。

4壓力變送器的選型辦法

從物理學(xué)角度看，任何一種物體上受到的壓力都應(yīng)涉及大氣壓力和被測介質(zhì)的壓力（普通稱為表壓）兩部分。作用在被測物體上這兩部分壓力總和稱為絕對壓力。

P絕=P表+大氣壓

測量絕對壓力的儀表稱為絕壓表。對于普通的工業(yè)壓力表測量的都是表壓值，也就是絕對壓力與大氣壓的壓差值。當絕對壓力不不大于大氣壓值時測得的表壓值為正值，稱為正表壓；當絕對壓力不大于大氣壓值時測得的表壓值為負值，稱為負表壓，即真空度。測量真空度的儀表稱為真空表。

①為了確保壓力測量精度，最小壓力測量值應(yīng)高于壓力表測量量程的1/3；

②對需遠距離測量或測量精度規(guī)定較高的場合，應(yīng)選擇壓力傳感器或壓力變送器；

③在測量精度規(guī)定不高時，可選擇電阻或電感式、霍爾效應(yīng)式遠傳壓力表；

④氣動基地式壓力批示調(diào)節(jié)器適宜作就地壓力批示調(diào)節(jié)；

⑤壓力變送器、壓力開關(guān)應(yīng)根據(jù)安裝場合防爆規(guī)定合理選擇。

5壓力表的選型

(1)量程選擇在測穩(wěn)定壓力時，普通壓力表最大量程選擇靠近或不不大于正常壓力測量值的1.5倍；在測脈動壓力時，普通壓力表最大量程選擇靠近或不不大于正常壓力測量值的2倍；在測機泵出口壓力時，普通壓力表最大量程選擇靠近機泵出口最大壓力值；在測高壓壓力時，普通壓力表最大量程選擇應(yīng)不不大于最大壓力測量值的1.7倍；為了確保壓力測量精度，最小壓力測量值應(yīng)高于壓力表測量量程的1/3。

(2)型式選擇測壓>0.4MPa時，可選用彈簧管壓力表；測壓<0.04MPa時，可選用波紋管和膜盒壓力表；測粘稠、易結(jié)晶、腐蝕性、含固體顆粒的場合，可采用膜片壓力表或附帶化學(xué)密封裝置；測蒸汽或高于60℃的介質(zhì)壓力測量應(yīng)選擇不銹鋼壓力表或安裝冷凝圈；脈動壓力測量應(yīng)附加阻尼器或耐震壓力表；測含有粉塵氣體時應(yīng)設(shè)立除塵器；測含有液體的氣體壓力時應(yīng)設(shè)立氣液分離器；測某些化工介質(zhì)應(yīng)選用專用壓力表：對含氨介質(zhì)壓力測量采用氨用壓力表，對含氧氣壓力測量采用氧氣壓力表，對乙炔壓力測量采用乙炔壓力表，對含硫介質(zhì)壓力采用抗硫壓力表；高壓壓力表（不不大于10MPa）應(yīng)有泄壓安全設(shè)施。（二）測量溫度的儀表的有關(guān)知識1.熱電偶

熱電偶是一種最簡樸﹑最普通的溫度傳感器?？墒侨绻谑褂弥胁蛔⒁猓矔l(fā)較大測量誤差。針對現(xiàn)在存在的問題，具體探討影響測量誤差的重要因素：熱電偶插入深度﹑響應(yīng)時間﹑熱輻射及熱阻抗等，指出熱電偶絲不均質(zhì)﹑鎧裝熱電偶分流誤差﹑K型熱電偶的選擇性氧化﹑K狀態(tài)﹑使用氛圍﹑絕緣電阻及熱電偶劣化等在使用中應(yīng)注意事項。對提高測量精度，延長熱電偶壽命，有一定協(xié)助。

在現(xiàn)有的測溫系統(tǒng)中，最慣用的溫度傳感器—熱電偶，因其構(gòu)造簡樸，往往被誤認為“熱電偶兩根線，接上就完事”，其實并非如此。熱電偶的構(gòu)造即使簡樸，但在使用中仍然會出現(xiàn)多個問題。例如：安裝或使用辦法不當，將會引發(fā)較大的測量誤差，甚至檢定合格的熱電偶也會因操作不當，在使用時不合格，在滲碳等還原性氛圍中，如果不注意，K型熱電偶也會因選擇性氧化而超差。測量誤差的重要影響因素插入深度的影響（1）測溫點的選擇

熱電偶的安裝位置，即測溫點的選擇是最重要的。測溫點的位置，對于生產(chǎn)工藝過程而言，一定要含有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。（2）插入深度

熱電偶插入被測場合時，沿著傳感器的長度方向?qū)a(chǎn)生熱流。當環(huán)境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差。總之，由熱傳導(dǎo)而引發(fā)的誤差，與插入深度有關(guān)。而插入深度又與保護管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護管因其導(dǎo)熱性能好，其插入深度應(yīng)當深某些（約為直徑的15—20倍），陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺某些（約為直徑的10-15倍）。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態(tài)有關(guān)，如流動的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度能夠淺某些，具體數(shù)值應(yīng)由實驗擬定。響應(yīng)時間的影響接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達成熱平衡。因此，在測溫時需要保持一定時間，才干使兩者達成熱平衡。而保持時間的長短，同測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。而熱響應(yīng)時間重要取決于傳感器的構(gòu)造及測量條件，差別極大。對于氣體介質(zhì)，特別是靜止氣體，最少應(yīng)保持30min以上才干達成平衡；對于液體而言，最快也要在5min以上。溫度不停變化的被測場合，特別是瞬間變化過程，全過程僅1秒鐘，則規(guī)定傳感器的響應(yīng)時間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現(xiàn)滯后，并且也會因達不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最佳選擇響應(yīng)快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其重要因素，即偶絲越細，測量端直徑越小，其熱響應(yīng)時間越短熱電阻是中低溫區(qū)最慣用的一種溫度檢測器。它的重要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，并且被制成原則的基準儀。2．熱電阻測溫原理及材料熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，現(xiàn)在應(yīng)用最多的是鉑和銅，另外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻的構(gòu)造

（1）精通型熱電阻工業(yè)慣用熱電阻感溫元件（電阻體）的構(gòu)造及特點見表。從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等多個導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制，有關(guān)具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié)。（2）鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑普通為φ2~φ8mm，最小可達φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后小；②機械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長。（3）端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊解決的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面，其構(gòu)造如圖。它與普通軸向熱電阻相比，能更對的和快速地反映被測端面的實際溫度，合用于測量軸瓦和其它機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過特殊構(gòu)造的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)含有爆炸危險場合的溫度測量。3．熱電阻測溫系統(tǒng)的構(gòu)成熱電阻測溫系統(tǒng)普通由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等構(gòu)成。必須注意下列兩點：①熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。（2）鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑普通為φ2~φ8mm，最小可達φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。虎跈C械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長。（3）端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊解決的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與普通軸向熱電阻相比，能更對的和快速地反映被測端面的實際溫度，合用于測量軸瓦和其它機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過特殊構(gòu)造的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影電阻體的斷路修理必然要變化電阻絲的長短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗合格后才干使用。（三）液位計伺服式液位計始終被廣泛地用于儲罐液位的高精確度測量，由于它是一種多功效儀表，既能夠測量液位也能夠測量界面、密度和罐底等參數(shù)。伺服式液位計基于浮力平衡的原理，由微伺服電動機驅(qū)動體積較小的浮子，能精確地測出液位等參數(shù)。浮子用測量鋼絲懸掛在儀表外殼內(nèi)，而測量鋼絲纏繞在精密加工過的外輪鼓上；外磁鐵被固定在外輪鼓內(nèi)，并與固定在內(nèi)輪鼓的內(nèi)磁鐵耦合在一起。當液位計工作時，浮子作用于細鋼絲上的重力在外輪鼓的磁鐵上產(chǎn)生力矩，從而引發(fā)磁通量的變化。輪鼓組件間的磁通量變化造成內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器（霍爾元件）的輸出電壓信號發(fā)生變化。其電壓值與儲存于CPU中的參考電壓相比較。當浮子的位置平衡時，其差值為零。當被測介質(zhì)液位變化時，使得浮子浮力發(fā)生變化。其成果是磁耦力矩被變化，使得帶有溫度賠償?shù)幕魻栐妮敵鲭妷喊l(fā)生變化。該電壓值與CPU中的參考電壓的差值驅(qū)動伺服電動機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)浮子上下移動重新達成平衡點。整個系統(tǒng)構(gòu)成了一種閉環(huán)反饋回路（如圖1所示），其精確度可達±0.7mm，并且，其本身帶有的掛料賠償功效，能夠賠償由于鋼絲或浮子上附著被測介質(zhì)造成的鋼絲張力的變化。(四)活塞式流量調(diào)節(jié)閥工作原理及應(yīng)