儀表基本知識總結(jié)(介紹)

儀表

2/5/2023何為調(diào)節(jié)閥理想流量特性?有哪幾種?直線與等百分比流量特性相比有和特點?被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對流量(Q/Qmax)與閥門相對行程(l/L)之間的關(guān)系稱為調(diào)節(jié)閥的流量特性.有直線、等百分比、快開、拋物線四種特性。①從特性曲線看，同一開度下，直線特性流量大，壓差改變快，調(diào)節(jié)速度比等百分比特性快。②從流量相對變化上看，直線小開度變化大，大開度變化小，小開度時易振蕩，大開度時調(diào)節(jié)速度慢，調(diào)節(jié)不及時。等百分比正好彌補這個缺點，小開度時流量小，大開度時流量大調(diào)節(jié)靈敏，其適應(yīng)性比直線特性強。調(diào)節(jié)閥填料有什么作用?有幾種填料?填料裝于上閥裝置填料室內(nèi),其作用是防止介質(zhì)因閥桿移動而向外泄漏.有V型聚四氟乙烯填料和O型石墨填料兩種.氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)有何特點?有那兩種形式?結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、維修方便、價格低廉、應(yīng)用廣泛。分為正作用、反作用兩種執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)信號壓力增加時，推桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機構(gòu)，反之，信號壓力增加時，推桿向上動作叫反作用執(zhí)行機構(gòu)。說明套筒閥的特點,并說明為什么有這些特點.①穩(wěn)定性好。因其設(shè)有平衡孔，不易引起閥芯振蕩。②互換性、通用性強。可得到不同的流量系數(shù)和流量特性。③許用壓差大，熱膨脹影響小。其閥塞、套筒采用同一材料，膨脹系數(shù)影響小，因其有平衡孔，故許用壓差大。④維修方便。因其上閥蓋被壓緊在閥體上，拆裝非常方便。⑤使用壽命長。由于閥塞底部為平面，沖擊力??；由于套筒密封面與節(jié)流面分開，介質(zhì)高速流動對封面沖刷力減少。⑥噪音低。由于其氣蝕破壞小，故噪音低。什么是執(zhí)行機構(gòu)的輸出力？

執(zhí)行機構(gòu)的輸出力就是用于克服不平衡力和不平衡力矩的有效力，以F表示。輸出力也有方向性。無論是正作用還是反作用執(zhí)行機構(gòu)，其輸出力均為信號壓力作用在薄膜有效面積上的推力與彈簧的反作用力之差。流開、流閉指的是什么？

流開、流閉是對介質(zhì)流動方向而言，定義是：在節(jié)流口，介質(zhì)的流動方向向閥門打開方向流動時，叫流開；反之，向著閥關(guān)閉方向流動的，叫流閉。調(diào)節(jié)閥的選用原則①調(diào)節(jié)閥前后壓差較小，要求泄漏量小，一般可選單座閥。②調(diào)節(jié)低壓差、大流量氣體，可選用蝶閥。③調(diào)節(jié)強腐蝕性流體，可選用隔膜閥。④即要求調(diào)節(jié)，又要求切斷時，可選用偏心旋轉(zhuǎn)閥。⑤噪音較大時，可選用套筒閥。調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)與正作用、反作用是不是一回事？

不是一回事。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成。執(zhí)行機構(gòu)作用方式有正、反兩種，閥體部件分為正裝、反裝兩種。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開、氣關(guān)兩種，氣開、氣關(guān)是由執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥體部件的正、反裝組合而成。把氣開、氣關(guān)理解為正、反作用是不對的。如何選用氣動調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)式？

①事故條件下，工藝裝置應(yīng)量是處于安全狀態(tài)。②事故狀態(tài)下，減少原料或動力消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量。③考慮介質(zhì)特性，對易結(jié)晶、易凝固介質(zhì)防止事故狀態(tài)下在管道內(nèi)結(jié)晶、凝固。如何選用氣動調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)式？

如何改變氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式？

可通過改變調(diào)節(jié)閥的正、反裝或改變執(zhí)行機構(gòu)的正、反作用來實現(xiàn)。對單導(dǎo)向閥芯的高壓閥、角形閥、DN25以下的直通單座閥，以及隔膜閥、三通閥只能改變執(zhí)行機構(gòu)的正反作用來實現(xiàn)。對于直通雙座閥和DN25以上的直通單座閥可通過調(diào)節(jié)閥的正、反裝來實現(xiàn)。閥門定位器的作用

①改善調(diào)節(jié)閥靜態(tài)特性，提高閥門位置線性度。②改善調(diào)節(jié)閥動態(tài)特性，減少調(diào)節(jié)信號傳遞滯后。③改變調(diào)節(jié)閥流量特性。④改變調(diào)節(jié)閥對信號壓力響應(yīng)范圍，實現(xiàn)分程控制。⑤使閥門動作反向。調(diào)節(jié)閥入口、出口裝反是否影響使用？

蝶閥是對稱的，不分入口、出口，不存在裝反的問題其它閥裝反了，影響閥的流量特性，引起流通能力的改變，有時還使盤根處泄漏另外對于單座閥，裝反了影響閥的穩(wěn)定性高壓閥中裝反了影響閥的壽命調(diào)節(jié)閥閥組由哪些閥組成？各起什么作用？由前閥、后閥、旁路閥、排放閥組成。前后閥起切斷作用，一般選用閘閥。旁路閥起手操作用，一般選用球閥。排放閥用于維修調(diào)閥或停車時排空管道及閥門流體，還可用于外接流體及沖洗閥門內(nèi)部和管道。據(jù)實際需要，僅設(shè)其中一部分或不設(shè)閥組。調(diào)節(jié)閥維修中重點檢查哪些部位？

閥體內(nèi)壁、閥座、閥芯、膜片、O型圈及其它密封墊，密封填料。有一臺正在運行的氣閉單座閥，老是關(guān)不死，一般由哪些原因造成？①閥芯、閥座磨損嚴重。②閥芯、閥座有異物卡住。③調(diào)節(jié)閥膜頭漏氣。④零點彈簧預(yù)緊力過大。⑤閥桿太短。⑥調(diào)節(jié)閥前后壓差太大。⑦帶閥門定位器的，需檢查定位器輸出能否達最大值。有一臺調(diào)節(jié)閥（300℃,1.6mpa）上蓋漏,處理時要注意什么?①與工藝聯(lián)系,將自動調(diào)節(jié)改為旁路調(diào)節(jié).②關(guān)閉上、下游閥，降溫，慢慢打開排放閥，排放介質(zhì)。③閥內(nèi)存液放凈后，打開上閥蓋，更換相同墊片。④投自動時，先檢查排放閥是否關(guān)閉。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振蕩，原因有哪些？調(diào)節(jié)器輸出信號不穩(wěn)定；管道或基座劇烈振動；閥門定位器靈敏度過高；流通能力C選太大，閥在小開度下工作；閥桿摩擦力大，易產(chǎn)生遲滯性振蕩；執(zhí)行機構(gòu)剛度不夠，在全行程中產(chǎn)生振蕩，彈簧預(yù)緊力不夠，在低行程中發(fā)生振蕩閥安裝維護時注意的問題

①氣動執(zhí)行器安裝在靠近地面或樓板的地方；②環(huán)境溫度不高于+60℃和不低于-40℃，遠離振動源；③閥公稱通徑與管道不同時，兩者之間加一段異徑管；④氣動執(zhí)行器應(yīng)正立垂直安裝于水平管道上；⑤控制閥的流體方向在閥上標有箭頭時，不能裝反；⑥控制閥前后各裝一個切斷閥，便于維修；⑦控制閥安裝前，先清洗管路，排去污物和焊渣；⑧日常使用中，對控制閥進行經(jīng)常維護和定期檢修。注意填料密封情況，氣路接頭及膜片是否漏氣，檢修的重點檢查閥體內(nèi)壁、閥座、閥芯、膜片及密封圈、密封填料等。流量孔板如何選擇測壓點？如何敷設(shè)導(dǎo)壓管？

①所選取壓點能真實反映被測壓力的大小。②選被測介質(zhì)直線流動的管段部分。③測流動介質(zhì)壓力時，取點與流動方向垂直。④測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管首下部，測氣體壓力時，取壓點在管道上方。導(dǎo)壓管的敷設(shè)：①粗細要合適，長度盡可能短，最長不超過50米。②水平安裝的保持有1：10—1：20傾斜度。③介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)時，加保溫伴熱管線。④取壓口壓力計之間裝有切斷閥。測穩(wěn)定壓力時，最大工作壓力不超過滿量程的2/3，測量脈動壓力時，不超過滿量的1/2，測量高壓壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過滿量程的3/5。怎樣操作三閥組？操作時注意什么？

三閥組起動順序是：①打開正壓閥②關(guān)閉平衡閥③打開負壓閥停運順序與上述相反。操作時應(yīng)注意兩個問題：①不能讓導(dǎo)壓管內(nèi)的凝結(jié)水或隔離液流失。②不可使測量元件受壓或受熱。差壓流量計泄漏會產(chǎn)生什么現(xiàn)象用于測量流量的導(dǎo)壓管線，閥門組件中，當(dāng)正側(cè)閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏低，當(dāng)負壓側(cè)閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏高，平衡閥泄漏時，儀表指示偏低，正壓側(cè)導(dǎo)壓管全部堵死，負壓側(cè)暢通，儀表指示跑零下。什么是零點遷移？其實質(zhì)是什么？

調(diào)整壓差計零點遷移彈簧，使之抵消液位為零時差壓計的指示不為零的那一固定差壓值，就叫零點遷移。遷移實質(zhì)上是改變測量范圍的上、下限，不改變量程的大小。工業(yè)上熱電偶電材料一般要求是什么？

熱電性質(zhì)穩(wěn)定，不隨時間變化。測溫范圍為有足夠物理、化學(xué)穩(wěn)定性，不易被氧化或腐蝕。電阻溫度系數(shù)小，電導(dǎo)率高，產(chǎn)生熱電勢大，其值與溫度成線性關(guān)系或簡單的函數(shù)關(guān)系。復(fù)現(xiàn)性好。材料組織均勻，有韌性，便于加工成絲。調(diào)節(jié)閥經(jīng)?？ɑ蚨?，如何加以解決？

①卸開閥門進行清洗。②外接氣體或蒸氣進行沖洗。③安裝管道過濾器。④改用其它形式調(diào)節(jié)閥。什么是補償導(dǎo)線？使用時注意什么問題？由兩種不同的廉價金屬材料組成的，在一定溫度范圍（0--100℃）內(nèi)與所連接的熱電偶具有相同的熱電特性，這樣的導(dǎo)線叫補償導(dǎo)線。使用補償導(dǎo)線時，注意補償導(dǎo)線正、負級必須與熱電偶正、負極相對應(yīng)，延伸后的冷端必須恒定。熱電偶測溫時為什么進行冷端溫度補償？

熱電偶熱電勢的大小與其兩端溫度有關(guān)，其溫度、熱電勢曲線是在冷端溫度為0℃時分度的實際應(yīng)用中，冷端暴露在空間容易受周圍環(huán)境溫度的影響，所以冷端溫度不可能保持在0℃不變，如果冷端自由變化，自然會引起測量誤差，為了消除這種誤差，必須進行冷端溫度補償。調(diào)節(jié)器及調(diào)節(jié)規(guī)律

1.比例調(diào)節(jié)規(guī)律的特點是調(diào)節(jié)及時,但存在余差.2.積分調(diào)節(jié)規(guī)律優(yōu)點是能消除余差,缺點是調(diào)節(jié)速度慢,系統(tǒng)偏差較大.3.Ti越大,積分作用越弱,.Ti越小,積分作用越強.4.微分調(diào)節(jié)規(guī)律主要用來克服對象的容量滯后.5.PID調(diào)節(jié)規(guī)律特點是調(diào)節(jié)及時,消除余差,克服容量滯后.6.所謂正作用調(diào)節(jié)器指輸入信號增大時,調(diào)節(jié)器輸出增大.7.所謂反作用調(diào)節(jié)器指輸入信號增大時,調(diào)節(jié)器輸出減小.什么是比例調(diào)節(jié)規(guī)律？有何特點？

調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸入偏差成正比例的調(diào)節(jié)規(guī)律叫比例調(diào)節(jié)規(guī)律。特點：調(diào)節(jié)及時，但存在余差。什么是積分調(diào)節(jié)規(guī)律？有何特點？

調(diào)節(jié)器輸出信號與輸入偏差對時間的積分成正比例的調(diào)節(jié)規(guī)律叫積分調(diào)節(jié)規(guī)律。特點：消除余差，但使系統(tǒng)偏差增大。什么是微分調(diào)節(jié)規(guī)律？有何特點？

調(diào)節(jié)器輸出信號與輸入偏差變化速度成正比的調(diào)節(jié)規(guī)律叫微分調(diào)節(jié)規(guī)律。特點：具有提前調(diào)節(jié)作用，能克服容量滯后，但對純滯后沒有效果。比例度對調(diào)節(jié)過程有什么影響？當(dāng)干擾出現(xiàn)時，δ小，則調(diào)節(jié)作用強，調(diào)節(jié)過程波動大，不易穩(wěn)定，δ小到一定程度，系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩，δ再小，系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)散振蕩，δ適當(dāng)情況下，最大偏差和余差都不太大，過程穩(wěn)定快，調(diào)節(jié)時間短，δ大，則調(diào)節(jié)作用弱，δ太大時，則比例調(diào)節(jié)不起作用。為什么單純的比例調(diào)節(jié)會有余差？

比例調(diào)節(jié)作用的輸出與輸入的偏差大小成正比，只有當(dāng)偏差信號存在時，其輸出才存在，否則輸出將為零，也談不上比例調(diào)節(jié)，所以比例調(diào)節(jié)最終結(jié)果是存在余差。為什么積分作用能消除余差？

對于積分調(diào)節(jié)作用，輸出信號與輸入偏差對時間的積分成正比，也就是說余差沒有克服，調(diào)節(jié)器就不能停止動作，調(diào)節(jié)器輸出變化就不為零，直到余差為零，所以積分能消除余差。積分時間對調(diào)節(jié)過程有什么影響？

Ti太小，積分作用太強，過程振蕩劇烈，穩(wěn)定程度低，Ti太大，積分作用不明顯，余差消除慢，如果把Ti放到最大，積分作用消失。為什么說PID調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)質(zhì)量最好？其輸入輸出關(guān)系式是什么？

因為DID調(diào)節(jié)規(guī)律具有比例調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)及時的特點，積分作用克服余差的能力，同時還具有微分作用起前調(diào)節(jié)的特點，它具有調(diào)節(jié)迅速，不存在優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品余差的效果。其輸入、輸出關(guān)系式為：ΔP=KC（e+1/Ti∫edt+TDde/dt）在什么場合下選用比例、比例積分、比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律？

比例調(diào)節(jié)規(guī)律適用于負荷變化較小，純滯后不太大而工藝要求不高又欠許有余差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于對象調(diào)節(jié)通道時間常數(shù)較小，系統(tǒng)負荷變化太大，純滯后不大，而被調(diào)參數(shù)不允許與給定值有偏差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于容量滯后較大，純滯后不太大，不允許有余差的對象。為什么壓力、流量的調(diào)節(jié)一般不采用微分規(guī)律？而溫度、成分調(diào)節(jié)多采用微分調(diào)節(jié)規(guī)律？對于壓力、流量等被調(diào)參數(shù)來說，對象調(diào)節(jié)通道時間常數(shù)較小而負荷又變化較快，這時微分作用和積分作用都要引起振蕩，對調(diào)節(jié)質(zhì)量影響很大，故不采用微分調(diào)節(jié)規(guī)律而對于溫度、成分等測量通道和調(diào)節(jié)通道的時間常數(shù)較大的系統(tǒng)來說，采用微分規(guī)律這種超前作用能夠收到較好的效果。一般常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在負荷變動或工況變化較大時，為什么調(diào)節(jié)質(zhì)量會變壞？如何解決？一般常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器參數(shù)只能人工調(diào)整，在工藝正常運行時整定好的PID參數(shù)只能保證在這種狀態(tài)下的調(diào)節(jié)質(zhì)量而調(diào)節(jié)對象特性都是非線性的，在負荷或工況變動較大時對象特性將發(fā)生變化，因此原來的調(diào)節(jié)器參數(shù)就不再適應(yīng)，故調(diào)節(jié)質(zhì)量變壞，這時視具體情況重新整定調(diào)節(jié)參數(shù)才能使調(diào)節(jié)質(zhì)量變好。儀表名詞術(shù)語調(diào)節(jié)對象:用來反映被調(diào)參數(shù)的機器或設(shè)備.調(diào)節(jié)參數(shù):用于調(diào)節(jié)被調(diào)參數(shù)的工藝變量.被調(diào)參數(shù):控制為一定數(shù)值的工藝變量.干擾:使被調(diào)參數(shù)偏離給定值的所有因素.偏差:被調(diào)參數(shù)偏離給定值的數(shù)值給定值:工藝上希望被調(diào)參數(shù)控制到的數(shù)值.什么是對象特性?什么是自衡性?當(dāng)輸入信號變化后,輸出信號隨時間變化的特性叫對象特性.干擾出現(xiàn)后,無需調(diào)節(jié),對象能自行進入新的平衡狀態(tài)的特性叫自衡性.這樣有利于調(diào)節(jié).簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)成：由一個變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)對象組成。被控變量的選擇原則①一定反映工藝操作指標或狀態(tài)的重要參數(shù)。②為保持生產(chǎn)穩(wěn)定，需要經(jīng)?？刂普{(diào)節(jié)的變量。③先用直接控制指標為被控變量。④被控變量應(yīng)是獨立可調(diào)的。被控變量應(yīng)是易測量、靈敏度足夠大的變量。克服過程滯后的措施

①合理選擇檢測點。②減小測量元件的時間常數(shù)。③采用繼動器或閥門定位器。④從控制規(guī)律上采了措施，采用復(fù)雜控制，微分作用等。復(fù)雜控制系統(tǒng)常見的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)：串級、均勻、比值、分程、前饋、三沖量、選擇串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)串級系統(tǒng)中控制規(guī)律的選擇：主：PIPID副：P串級系統(tǒng)中副參數(shù)的選擇原則：①盡可能多包含干擾，并且包含主要干擾②副回路反應(yīng)要快③副參數(shù)是影響主參數(shù)的主要變量加熱爐溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，據(jù)工藝要求，出現(xiàn)故障時爐子熄火，試說明調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)形式，調(diào)節(jié)器的正反作用形式

故障情況下，氣源為零時，切斷燃料使?fàn)t子熄火，故調(diào)節(jié)閥選氣開式。當(dāng)爐溫增高，要求燃料減少調(diào)節(jié)閥開后減小，因為是氣開閥，所以要求調(diào)節(jié)器輸出也減少，選反作用調(diào)節(jié)器。其動作過程如下：進料↓→溫度↑→調(diào)節(jié)器輸出↓→調(diào)節(jié)閥開啟↓→燃料量↓→爐溫↓反之也是一樣。均勻控制的作用是什么？

均勻控制一般設(shè)置在一個設(shè)備的出料，即后一設(shè)備進料的場合。均勻控制的作用是保持塔釜位或容器壓力控制在范圍之內(nèi)，同時兼顧它所操縱的流量逐步，平滑地變化，不致影響設(shè)備的操作，均勻操作是兼顧液位和流量的矛盾，讓它們在各自控制范圍內(nèi)變化。鍋爐汽包三沖量液位控制系統(tǒng)的特點及使用條件是什么？

三沖量液位控制基礎(chǔ)上引入給水流量信號，由水位、