目錄◆儀表的分類
◆溫度◆壓力
◆液位◆流量
◆閥門◆控制系統
1 儀表的分類
檢測儀表-----將檢測元件、變送器及顯示裝置統稱為檢測儀表。
一次儀表-----一般為將被測量轉換為便於計量的物理量所使用的儀表,即為檢測元件。一次測量儀表是與介質直接接觸,是在室外就地安裝的。(即所謂的現場感測器)
二次儀表-----將測得的訊號變送轉換為可計量的標準電氣訊號並顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。
2 溫度
按使用的測量範圍分:
常把測量600℃以上的測溫儀表叫高溫計;測量
600℃以下的測溫儀表叫溫度計;
按工作原理分:
分為膨脹式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計和輻射高溫計;
2.1 膨脹式溫度計
膨脹式溫度計是基於物體受熱時體積膨脹的性質而製成的。玻璃管溫度計屬於液體膨脹式溫度計,雙金屬溫度計屬於固體膨脹式溫度計。
雙金屬溫度計工作原理
雙金屬溫度計中的感溫元件是用兩片膨脹係數不同的金屬片疊焊在一起而製成的。雙金屬片受熱後,由於兩金屬片的膨脹長度不同而產生彎曲,溫度越高產生的膨脹長度差就越大,因而引起彎曲的角度就越大。雙金屬溫度計就是基於這一原理而製成的,它是用雙金屬片製成螺旋形感溫元件,外加金屬保護套管,當溫度變化時,螺旋的自由端便圍繞著中心軸旋轉,同時帶動指標在刻度盤上指示出相應的溫度數值。
2.1雙金屬溫度計
雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現場檢測儀表。可以直接測量各種生產過程中的-80℃~+500℃範圍內液體、蒸汽和氣體介質溫度。 其適用於就地顯示
特點:現場顯示溫度,直觀方便;安全可靠,使用壽命長;
多種結構形式,可滿足不同要求。
2.2 熱電阻
熱電阻測溫原理及材料:熱電阻測溫是基於金屬導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。熱電阻大都由金屬材料製成,目前應用最多的是鉑。
熱電阻測溫系統的組成:熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連線導線和數碼溫度控制顯示表等組成。
2.3 一體化溫度變送器
溫度變送器就是基於熱電阻原理開發的,它是將電阻訊號轉換成標準電流訊號輸出並顯示。
2.3.2 一體化溫變的選型:
(1)測量範圍,也就是量程(2)被測介質
(3)是否需要就地顯示(4)插入深度
(5)安裝場所
(6)現場環境
3.壓力(壓力變送器、差壓
變送器)
3.1壓力變送器工作原理:介質壓力直接作用於敏感膜片上,分布於敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋,利用壓阻效應實現了壓力量向電訊號的轉換,通過電子線路將敏感元件產生的毫伏訊號放大為工業標準訊號。
應用:用於測量液體、氣
3.2.差壓變送器工作原理:差壓變送器的基本原理是將乙個空間用敏感元件(多用膜盒)分割成兩個腔室,分別向兩個腔室引入壓力時,感測器在
兩方壓力共同作用下產生位移(或位移
的趨勢),這個位移量和兩個腔室壓力
差(差壓)成正比,將這種位移轉換成
可以反映差壓大小的標準訊號輸出。特點:差壓變送器是丈量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出規範訊號(如
4~20ma,1~5v)。差壓變送器與普通的
壓力變送器不同的是它們均有2個壓力
介面, 差壓變送器普通分為正壓端和負
壓端,普通狀況下, 差壓變送器正壓端的
壓力應大於負壓段壓力
3.3壓力變送器於差壓變送器的區別差壓變送器有兩個介面,分別為高壓側和低
壓側主要測兩個口之間的差壓,壓力變送器
就乙個介面
壓力變送器是將實踐的壓力值轉換成規範的
電訊號輸出,而差壓變送器是比較兩個壓力
值之間的壓力差,將這個差值轉換成規範訊號輸出(實踐就是做減法,然後輸出差值)。
3.4壓力變送器於差壓變送器的用途壓力測量
1、正壓
2、負壓(真空度)
液位測量
計算公司:p=ρgh
p :壓力
ρ:密度 (水的密度
1000kg/m)
g :重力加速度
9.8n/kg ≈10n/kg
h :高度例子: 十公尺高水罐壓力計算已知:
ρ=1000 kg/mg=10 n/kg h=10 m p=1000 kg/m×10 n/kg ×10m =100000pa=100kpa=0.1mpa 0.1mpa=1公斤壓力=10公尺水柱
3.5壓力變送器於差壓變送器的選型壓力選型
1、被測介質(液體、氣體、蒸汽)
2、安裝場所
3、量程範圍
4、輸出訊號及工作電壓
5、不適合粘稠狀液體、固體、液體與固體的混
合物質的測量
備註:一般選擇壓力變送器
液位選型
1、同上
2、被測容器的樣式(敞口罐還是密閉罐也叫常
4.液位
磁翻板液位計
工作原理:根據浮力原理和磁性耦合作用研製而成。當被測容
器中的液位公升降時,液位計
本體管中的磁性浮子也隨之公升
降,浮子內的永久磁鋼通過
磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,
驅動紅、白翻柱翻轉180°,
當液位上公升時翻柱由白色轉變
為紅色,當液位下降時翻柱
由紅色轉變為白色,指示器的
紅白交界處為容器內部液位的
實際高度,從而實現液位清
4.1磁翻板液位計特點
可就地顯示也可遠傳訊號
液位顯示直觀
不侷限於被測容器的樣式
測量精度不高(精度在10公釐左右)
不適合粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質的測量
4.2超聲波液位計
超聲波液位計是採用超聲波測距原理
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。超聲波液位計適用於粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質的測量
4.3超聲波液位計與磁翻板液位
計的安裝方式
超聲波安裝方式磁翻板安裝方
式5. 流量儀表
按原理分:
力學:差壓式(孔板流量計)、浮子式、靶式、渦街等;
聲學:超聲波
電學:電磁流量計等
5.1孔板流量計
當充滿管道的流體流經孔板時,將產生區域性收縮,流束集中,流速增加,靜壓力降低,於是在孔板前後產生乙個靜壓力差,該壓力差與流量存在著一定的函式關係,流量越大,壓力差就越大。通過導壓管將差壓訊號傳遞給差壓變送器,轉換成4~標準訊號,經流量顯示儀,便顯示出管道內的瞬時和累積流量。
適用介質:各種液體、氣體、飽和蒸汽,過熱蒸汽
5.3.電磁流量計
電磁流量計所依據的基本理論是法拉第電磁感應定律。當導體切割磁力線運動時,導體內將產生感應電動勢。根據該原理,可測量管內流動的導電流體的體積,導電流體流動的方向與電磁場的方向垂直,在導管垂直方向施加乙個交變的磁場,並在有絕緣襯裡的導管內壁兩側安裝一對電極,兩電極的連線既與導管軸線垂直,又與磁場方向垂直,當導電液體流經導管時,因切割磁力線,兩個電極上就產生感應電動勢。
5.3.1電磁流量計的特點
1、測量不受液體密度、粘度、溫度、壓力變化的影響。
2、測量管內無節流裝置,無壓損、不堵塞,可測量含有纖維、固體顆
粒和懸浮物的液體。
3、儀表反映靈敏,量程範圍可以任意選定
4、儀表不受液體流動方向的影響,正反向安裝均可測量,並安裝方便,
對直管段要求不高。
5、電磁流量計的電極及內襯材料耐腐性和耐磨性極好,壽命長。可按
使用者特殊工況要求生產電磁流量計。
6、儀表不能測量氣體及不導電液體。
5.4金屬浮子流量計
當流體向上流經管子時。浮子向上移動,在某一位置浮子所受公升力與浮子重力達到平衡,此時浮子與孔板(或錐管)間的流通環隙面積保持一定。環隙面積與浮子的上公升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。
浮子上下移動時,以磁耦合的形式將位置傳遞到外部指示器,使指示器的指標跟隨浮子移動,並借助凸輪板使指標線性地指示流量值的大小。
5.4.1金屬浮子流量計特點
1、金屬浮子流量計適用於小管徑和低流速
2、大部分浮子流量計沒有上游直管段要求,或者說對上游直管段要求不高。
3、大部分結構浮子流量計只能用於自下向上垂直流的管道安裝。
4、測量不受液體密度、溫度、壓力變化的影響
5、不適合蒸汽、氣體、粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質的測量
6、但是比較適合不導電液體(乙醇、甲醇、純淨水等等)
5.5渦街流量計
渦街流量計是應用流體振盪原理來測量流量的,流體在管道中經過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發生體後上下交替產生正比於流速的兩列旋渦,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度
5.5.1渦街流量計特點
1、壓力損失小、量程範圍大、精度高
2、在測量流量時幾乎不受流體密度、壓力、
溫度、粘度等引數的影響
3、安裝簡單,維護十分方便
4、應用範圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均
可測量5、要求有一定的前後直管路距離
5.6 超聲波流量計
超聲波流量計的基本原理
利用超聲波可以透過物體的特性,在流體管道外設定超聲波傳送裝置,測量管內流體流速,超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的資訊。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。
5.6 超聲波流量計特點
1、超聲波流量計是一種非接觸式儀表,它既可以測量大管徑
的介質流量也可以用於不易接觸和觀察的介質的測量。2、它的測量準確度很高,尤其可以解決其它儀表不能的強腐
蝕性、非導電性、放射性、高粘度及易燃易爆介質的流量測量問題
3、目前我國只能用於測量200℃以下的流體
6.閥門6.1電磁閥
6.1電磁閥
6.1電磁閥
6.2氣動開關閥
6.2氣動調節閥
氣動調節閥是已壓縮空氣
作為驅動,已4-20ma直流
電流作為控制訊號,
6.2電動調節閥
電動調節閥是已電機作為
驅動,已4-20ma直流電流
作為控制訊號
7.自動控制系統
開環控制系統:不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統
閉環控制系統:可以將控制的結果反饋回來與希望值比較,並根據它們的誤差調整控制作用的系統
謝謝大家!
儀表基礎知識
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對於任何乙個工藝流程都離不開儀表自控系統的檢測及控制。因為工藝車間的每一道工序 每乙個引數都是閥門及儀表的控制下工作的,只有在適當的工藝流程中安裝儀表,才能窺視整道工序的執行是否正常,故儀表在工藝車間具有 人眼 的功能。工藝引數一般有溫度 壓力 流量 液位四大類引數。下面就結合三萬噸專案儀表選用情況...
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一 安全生產特點 高溫 高壓 有毒有害 易腐蝕 連續化生產等特點。安全生產六個第一 1 生命安全第一 2 危險識別第一 3 安全條件第一 4 教育培訓第一 5 安全投入第一 6 安全標準第一。車間三無目標管理 個人無違章 崗位無隱患 班組無事故。化工企業許多原料 中間產品和成品都屬於易燃 易爆的物質...