現(xiàn)場儀表知識簡介.pptx

1、現(xiàn)場儀表介紹,廣安玖源新材料有限公司 朱紹平,儀表測量的參數(shù)主要有：壓力、溫度、流量、液位、濕度、轉(zhuǎn)速、位移、振動、重量、有害物質(zhì)濃度、物質(zhì)的成分分析等，其中壓力、溫度、流量、液位、有害物質(zhì)濃度為常規(guī)參數(shù)，轉(zhuǎn)速、位移、振動等是大型機(jī)組的重要參數(shù)。,圖紙上儀表位號中各字母代表的意思：,圖紙上儀表圖形的意思：,一、壓力壓力表分類,按其測量精度：可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表等級分為：1.0級、0.16級、0.25級、0.4級和0.05級，一般壓力表等級分為1.0級、1.6級、2.5級、4.0級。例：測量范圍010MPa，等級1.0級，精度就為10*1%=0.1MPa。 壓力表按其測量范圍

2、：分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測量小于60KPa的壓力值；低壓表用于測量06MPa壓力值；中壓表用于測量1060MPa壓力值。 按其顯示方式：分為指針壓力表，數(shù)字壓力表。 按測量介質(zhì)特性不同可分為：1、一般型壓力表：一般型壓力表用于測量無爆炸、 不結(jié)晶、不凝固對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力； 2、耐腐蝕型壓力表：耐腐蝕型壓力表用于測量腐蝕性介質(zhì)的壓力，常用的有不銹鋼型壓力表、隔膜型壓力表等；3、防爆型壓力表：用于防爆場所；4、專用型壓力表。 還可以按結(jié)構(gòu)形式分

3、、用途分、功能分等。,常見壓力表：,1、耐震壓力表的殼體為全密封結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)填充阻尼油，用在工作環(huán)境振動或介質(zhì)壓力脈動的測量場所。 2、隔膜壓力表：隔離膜片著為隔離器(化學(xué)密封) ，將被測介質(zhì)與儀表隔離，以便測量強(qiáng)腐蝕、高溫、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力。 3、膜盒壓力表：膜盒敏感元件由兩塊連接在一起的顯圓形波浪的膜片組成。測量 介質(zhì)的壓力作用在膜盒腔內(nèi)側(cè)，由此所產(chǎn)生的變形可用來間接測量介質(zhì)的壓力 。 4、數(shù)顯壓力表：將測得的壓力轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示的形式。,壓力開關(guān)：一般用于聯(lián)鎖，起到開關(guān)的作用。將壓力設(shè)定在一個值當(dāng)壓力達(dá)到這個值時真?zhèn)€回路接通（或者斷開），當(dāng)壓力低于這個壓力值時整個回路斷開（或者接通）。,電

4、阻式壓力變送器原理 介質(zhì)壓力直接作用于敏感膜片（擴(kuò)散硅、陶瓷膜片等）上，分布于敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋，利用壓阻效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了壓力量向電信號的轉(zhuǎn)換，通過電子線路將敏感元件產(chǎn)生的毫伏信號放大為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。,差壓變送器,差壓變送器：與壓力變送器不同的是他有兩個壓力接口，一個正壓端一個負(fù)壓端，一般情況下正壓側(cè)壓力大。他可以用來測量差壓、流量、液位。 常見的差壓變送器的基本原理是、將一個空間用敏感元件（多用膜盒）分割成兩個腔室，分別向兩個腔室引入壓力時，傳感器在兩方壓力共同作用下產(chǎn)生位移（或位移的趨勢），這個位移量和兩個腔室壓力差（差壓）成正比，將這種位移轉(zhuǎn)換成可以反映差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。,

5、電容式差壓變送器,二、流量計,按當(dāng)前流量計產(chǎn)品的實(shí)際情況，根據(jù)流量計的結(jié)構(gòu)原理，大致上可歸納為以下幾種類型：1差壓式流量計、2電磁流量計、3質(zhì)量流量計、4容積式流量、5葉輪式流量計、6超聲波流量計、7流體振蕩式流量計、8變面積式流量計等。,差壓式流量計（變壓降式流量計）,差壓式流量計由一次裝置和二次裝置組成。一次裝置稱流量測量元件，它安裝在被測流體的管道中，產(chǎn)生與流量（流速）成比例的壓力差，供二次裝置進(jìn)行流量顯示。由于差壓和流量呈平方根關(guān)系，故流量顯示儀表都配有開平方裝置，以使流量刻度線性化。多數(shù)儀表還設(shè)有流量積算裝置，以顯示累積流量，以便經(jīng)濟(jì)核算。 這種利用差壓測量流量的方法歷史悠久，比較成

6、熟，世界各國一般都用在比較重要的場合，約占各種流量測量方式的70%。 目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分：孔板流量計、楔形流量計、文丘里管流量計、平均皮托管。,孔板流量計,楔形流量計,文丘里管流量計,變面積式流量計：該流量計的典型儀表是轉(zhuǎn)子（浮子）流量計） 放在上大下小的錐形流道中的浮子受到自下而上流動的流體的作用力而移動。當(dāng)此作用力與浮子的“顯示重量”（浮子本身的重量減去它所受流體的浮力）相平衡時，浮子即靜止。浮子靜止的高度可作為流量大小的量度。,電磁流量計 電磁流量計是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場中運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而感應(yīng)電動勢又和流量大小成正比，通過測量電動勢來反映管道流量的原理而制成的。 其測量精度和靈敏度都較高

7、。工業(yè)上多用以測量水、礦漿等介質(zhì)的流量。可測最大管徑達(dá)2m，而且壓損極小。但導(dǎo)電率低的介質(zhì)，如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用。 電磁流量計造價較高，且信號易受外磁場干擾，影響了在工業(yè)管流測量中的廣泛應(yīng)用。為此，產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新，向微機(jī)化發(fā)展。,雷達(dá)液位計,雷達(dá)液位計是基于時間行程的測量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時間可以電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號。探頭發(fā)出高頻率脈沖信號，當(dāng)脈沖遇到物料表面是會反射回來被儀表內(nèi)部的接收器接收，并將距離信號裝換成物位信號。,超聲波流量計,超聲波流量計是利用多普勒原理測量流量。它也是由測流速來反映流量大小的。 超聲波流量計雖然在70年代才出現(xiàn)，但由于它可以制成非接觸型式，并可

8、與超聲波水位儀聯(lián)動進(jìn)行開口流量測量，對流體又不產(chǎn)生擾動和阻力，所以很受歡迎，是一種很有發(fā)展前途的流量計。,渦街流量計是流體振蕩式流量計利用流體管道中流動產(chǎn)生振蕩，且振蕩的頻率與流速成正比例這一原理設(shè)計的。 當(dāng)通流截面積一定時，流速與導(dǎo)容積流量成正比。因此，測量振蕩頻率即可測得流量。,質(zhì)量流量計讓被測量的流體通過一個振動中的測量管，流體在管道中的流動相當(dāng)于直線運(yùn)動，測量管的振動（或轉(zhuǎn)動）會產(chǎn)生一個角速度，由于振動（或轉(zhuǎn)動）是受到外加電磁場驅(qū)動的，有著固定的頻率，因而流體在管道中受到的力（科里奧利力）僅與其質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)，而質(zhì)量和運(yùn)動速度即流速的乘積就是需要測量的質(zhì)量流量，因而通過測量流體在管

9、道中受到的科里奧利力，便可以測量其質(zhì)量流量。,三、溫度計,雙金屬溫度計：雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表?？梢灾苯訙y量各種生產(chǎn)過程中的-80+500范圍內(nèi)液體蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。工業(yè)用雙金屬溫度計主要的元件是一個用兩種或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片，利用兩種不同金屬在溫度改變時膨脹程度不同的原理工作的。,熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個連接點(diǎn)1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。 其優(yōu)點(diǎn)是： 測量精度高。因熱電偶直接

10、與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-26(如金鐵鎳鉻)，最高可達(dá)+2800(如鎢-錸),由于熱電偶測低溫誤差較大所以更適合測高溫。 構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶是有兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。,熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。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(jìn)行溫度測量的。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電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，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀?，F(xiàn)在我們現(xiàn)場常用的熱電阻型號是PT10

11、0，三線制的，這樣是初學(xué)者判斷熱電偶和熱電阻的依據(jù)。,四、液位計,常用于測量液位的液位計有連通器式、浮力式、吹泡式、差壓式、電容式等 測量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。,連通器式就是應(yīng)用最普通的玻璃液位計，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價廉、直觀，適于現(xiàn)場使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。,浮力式液位計包括恒浮力式和變浮力式兩類。 恒浮力式液位計是依靠浮標(biāo)或浮子浮在液體中隨液面變化而升降，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價格較低，適于各種貯罐的測量；如磁翻板液位計。,變浮力式亦稱浮筒式液位計，當(dāng)液面不同時，浮筒浸泡于液體內(nèi)的體積不同，因而所受浮力不同而產(chǎn)生位移，通過機(jī)械傳動轉(zhuǎn)換為角

12、位移來測量液位。此類儀表能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)。如浮筒液位計。,雙法蘭差壓式液位計：兩個法蘭內(nèi)的膜片受到壓力，并通過毛細(xì)管內(nèi)的硅油將壓力傳遞到差壓變送器，由變送器將壓力差變?yōu)?20mA電信號傳遞給DCS。,電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。 它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一個極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。如單法蘭液位計。 電容液位計體積小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。,液位開關(guān),氣體檢測,催化型可燃性氣體檢測儀是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測定可燃?xì)怏w濃度 。當(dāng)可燃?xì)怏w進(jìn)入探測器時，在鉑

13、絲表面引起氧化反應(yīng)（無焰燃燒），其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化，所以當(dāng)遇到高溫等因素時鉑絲的溫度發(fā)生變化，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化,探測的數(shù)據(jù)也會發(fā)生變化。,調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥又名控制閥，在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點(diǎn)，調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程；按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力，按其功能和特性分為線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。調(diào)節(jié)閥常用分類：氣動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥，液動調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥。,自力式調(diào)節(jié)閥,電動調(diào)節(jié)閥：由電機(jī)帶動減速裝置，在電信號的作用下產(chǎn)生直線或者角度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。,儀表系統(tǒng)回路調(diào)節(jié)流程：,以一個簡單的PID 回路舉例說明，有一個儲物罐，LT是檢測儲物罐液位的，LV是調(diào)節(jié)儲物罐液位的調(diào)節(jié)閥，整個回路的流程是這樣的：