自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組

第二章儀表的構成與組件

儀表的構成電動與氣動儀表的基本元件構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!2.1儀表的構成1、儀表的功能：儀表輸出信號輸入信號變送器調節(jié)器執(zhí)行器T、P、F、L4~20mA0~10mA20~100KpaDV（DV=PV-SV）控制信號控制信號調節(jié)閥門開度或泵的轉速自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!2、儀表的開環(huán)結構：W(s)yxK開環(huán)儀表：問題：輸入轉換、放大等使誤差累積并逐級放大，

y與x的線性關系難以保證。解決途徑：采用閉環(huán)結構其中：W(s)代表儀表的轉換部分，K表示放大部分。

2.1儀表的構成自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!第二章構成儀表的元件

儀表的構成電動與氣動儀表的基本元/組件構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2、基本元件：氣容

2.2電動與氣動儀表的基本元件

電容C氣容C

(a)固定電容(b)可變電容a)固定氣容(b)可變氣容關系式：關系式：

式中：q——電容中的電荷量；式中：m——氣容中的氣體質量

iC——流過電容的電流；M——氣體的質量流量；

UC——電容兩端的電壓。PC——氣容中的壓力。自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!節(jié)流通室（分壓氣路）

(a)結構原理圖(b)階躍響應關系式（穩(wěn)態(tài)時）：

若P3=0（通大氣）

式中

KP——比例系數(shù)，0<KP<1

分壓電路

(a)結構原理圖(b)階躍響應關系式：

式中KP——比例系數(shù)，0<KP<1比例環(huán)節(jié)2.2電動與氣動儀表的基本元件自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!節(jié)流盲室（積分氣路）

(a)結構原理圖(b)階躍響應

傳遞函數(shù)：

式中T——時間常數(shù),T=RC積分電路

(a)結構原理圖(b)階躍響應

傳遞函數(shù)：

式中T——時間常數(shù)，T=RC

積分環(huán)節(jié)2.2電動與氣動儀表的基本元件自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2.2電動與氣動儀表的基本元件5、噴嘴-擋板機構結構1.放大作用：很大；2.轉換作用：位移-噴嘴背壓；3.控制作用：通過h控制PD。自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!例：噴嘴擋板機構、功率放大器2.2電動與氣動儀表的基本元件自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!1.力平衡式：2.3構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)比較環(huán)節(jié)C：膜片的剛度系數(shù)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!2.力矩平衡式：2.3構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)比較環(huán)節(jié)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!本章重點儀表的功能：儀表輸出信號輸入信號變送器調節(jié)器執(zhí)行器T、P、F、L4~20mA0~10mA20~100KpaDV（DV=PV-SV）控制信號控制信號調節(jié)閥門開度或泵的轉速自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!氣阻：R=△P/M氣容：本章重點節(jié)流通室：節(jié)流盲室：自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!3、儀表的閉環(huán)結構：

Ki——輸入部分的轉換系數(shù)；

K——放大器的放大系數(shù)；

Kf——反饋部分的反饋系數(shù)。2.1儀表的構成由于K很大，所以輸出輸入關系幾乎不受放大器特性影響。自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!2.2電動與氣動儀表的基本元件

電阻R氣阻R(a)

固定電阻(a)固定氣阻

(b)

可調電阻(b)可調氣阻

關系式R=U/I關系式R=△P/M

式中

U——電阻兩端電壓；式中△P——氣阻兩端壓降

I——流過電阻的電流。

M——氣體的質量流量

1、基本元件：氣阻自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!3、基本組件：節(jié)流通室2.2電動與氣動儀表的基本元件可調氣阻固定氣阻1.通過調整R1獲得分壓關系；2.K1在0～1間變化；3.可構成比例調節(jié)規(guī)律。自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!4、基本組件：節(jié)流盲室積分時間：T＝RC2.2電動與氣動儀表的基本元件自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!微分環(huán)節(jié)2.2電動與氣動儀表的基本元件節(jié)流盲室（微分氣路）

(a)結構原理圖(b)階躍響應微分電路

(a)結構原理圖(b)階躍響應

自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!2.2電動與氣動儀表的基本元件6、氣動功率放大器ACBD功率=壓力X流量金屬簧片金屬膜片自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!第二章構成儀表的元件

儀表的構成電動與氣動儀表的基本元件構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!2.力矩平衡式：2.3構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)比較環(huán)節(jié)自動化儀表與DCS課件第二章儀表的構成與組共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!

力比較是輸入力和反饋力作用在比較元件上，其差值使比較元件產生微小的位移；力矩比較是輸入力矩和反饋力矩作用在作為比較元件的杠桿上，其差值使杠桿產生微小的偏轉。氣動儀表的比較環(huán)節(jié)：力比較和力矩比較2.3構成儀表的環(huán)節(jié)與典型實現(xiàn)自動化儀表與DCS課件第二章儀