化工仪表基础知识和现场仪表课件

化工仪表基础知识和现场仪表LOGOLOGO化工仪表基础知识和现场仪表化工仪表基础知识和现场仪表LOGO仪表基础知识现场仪表目录LOGO仪表基础知识现场仪表目录仪表基础知识现场仪表目录LOGO仪表基础知识LOGO化工生产过程中，往往是化工生产过程中，往往是在密闭的管道和设备中，在密闭的管道和设备中，连续的进行着物理或化学连续的进行着物理或化学变化，具有高温、高压、变化，具有高温、高压、易燃易爆等特点，必须借易燃易爆等特点，必须借助于各类助于各类仪表及自动化装仪表及自动化装置置进行自动化生产，才能进行自动化生产，才能确保生产稳定、可靠、安确保生产稳定、可靠、安全全化工仪表及自动化化工仪表及自动化装置包含自动检测、装置包含自动检测、自动保护、自动控自动保护、自动控制三方面，主要由制三方面，主要由各类仪表、联锁装各类仪表、联锁装置、置、PLC及及DCS控控制系统等硬件及相制系统等硬件及相应软件来完成上述应软件来完成上述功能。功能。仪表概述仪表概述仪表基础知识仪表基础知识LOGO化工生产过程中，往往是在密闭的管道和设备化工生产过程中，往往是在密闭的管道和设备仪表基础知识化工仪表，对化工仪表，对化工化工、炼油炼油等生产过程中的各种等生产过程中的各种变量变量(P(P、T T、L L、F F、A A等等)进行自动进行自动检测检测、显示显示和和控制控制的的仪仪表表仪表定义仪表定义仪表基础知识仪表基础知识化工仪表，对化工、炼油等生产过程中的各种变量化工仪表，对化工、炼油等生产过程中的各种变量温度、温度、压力、流量、液位、力、流量、液位、分析分析仪表基础知识LOGO仪表参数仪表参数温度、压力、流量、液位、分析仪表基础知识温度、压力、流量、液位、分析仪表基础知识LOGO仪表参数仪表参数性能性能指标指标变变差差灵灵敏敏度度重重复复性性精精确确度度可可靠靠性性仪表基础知识稳稳定定性性性能性能指标变差灵敏度指标变差灵敏度仪表基础知识LOGO字字母母首位字母首位字母后继字母后继字母被测变量或引发被测变量或引发变量变量修饰词修饰词读出功能读出功能输出功能输出功能修饰词修饰词P压力压力、真空、真空连接或测试连接或测试点点F流量流量比率（比值）比率（比值）T温度温度传送或变送传送或变送L物位物位灯灯低限、低值低限、低值A分析分析报警报警C电导率电导率控制控制D密度密度差差设备设备G毒性气体或可燃毒性气体或可燃气体（气体（E）观察观察H手动手动高限、高值高限、高值E电压或电动势电压或电动势检测元件检测元件仪表基础知识仪表基础知识LOGO首位字母后继字母被测变量或引发变量修饰词首位字母后继字母被测变量或引发变量修饰词仪表基础知识LOGO字字母母首位字母首位字母后继字母后继字母被测变量或引发被测变量或引发变量变量修饰词修饰词读出功能读出功能输出功能输出功能I电流电流指示指示J功率功率扫描扫描K时间、时间程序时间、时间程序变化速率变化速率操作器操作器Q数量数量计算、累计计算、累计R核辐射核辐射记录、记录、DCS趋势趋势记录记录S速度速度、频率、频率安全安全开关、联锁开关、联锁V振动振动阀门阀门W重量重量、力、力套管套管XX轴轴Y事件、状态事件、状态Y轴轴继电、计算、转继电、计算、转换器换器Z位置、尺寸位置、尺寸Z轴轴驱动器、执行元驱动器、执行元件件仪表基础知识仪表基础知识LOGO首位字母后继字母被测变量或引发变量修饰词首位字母后继字母被测变量或引发变量修饰词DCSDCS其它其它(图纸图纸标号）标号）添加二级标题仪表基表基础知知识LOGO示例示例现场应用现场应用DCS其它其它(图纸标号）添加二级标题仪表基础知识图纸标号）添加二级标题仪表基础知识LOGO示例现示例现仪表基础知识仪表基础知识仪表工能温度温差压力或真空压差流量物位分析指示TITdIPIPdIFILIAI指示调节TICTdZTCPICPdICFICLICAIC指示报警TIATdIAPIAPdIAFISALISAAISA指示联锁报警TISATdISAPISAPdISAFISALISAAISA控制变送TCTTdCTPCTPdCTFCTLCTACT报警TATdAPAPdAFALAAA联锁报警TSATdSAPSAPdSAFSALSAASA记录TRTdRPRPdRFRLRAR记录控制TRCTdRCPRCPdRCFRCLRCARC记录报警TRATdRAPRAPdRAFRALRAARA记录联锁报警TRSATdRSAPRSAPdRSAFRSALRSAARSA仪表基础知识仪表工能温度温差压力或真空压差流量物位分析指示仪表基础知识仪表工能温度温差压力或真空压差流量物位分析指示T仪表基础知识仪表基础知识1、仪表位号组成、仪表位号组成在检测、控制系统中，构成一个回路的每个仪表（或在检测、控制系统中，构成一个回路的每个仪表（或元件）都应有自己的仪表位号，仪表位号由字母代号组合元件）都应有自己的仪表位号，仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成和回路编号两部分组成示例：示例：TRC-101序号（一般由两位数字，序号（一般由两位数字，也可用三位）也可用三位）车间代号（可以车间代号（可以1位也可以两位）位也可以两位）功能字母代号功能字母代号被测变量字母代号被测变量字母代号仪表基础知识仪表基础知识1、仪表位号组成序号（一般由两位数字，也可用三位、仪表位号组成序号（一般由两位数字，也可用三位信号传递形式信号传递形式AI：模拟量输入（电流、电压信号）：模拟量输入（电流、电压信号）AO：模拟量输出（电流、电压信号）：模拟量输出（电流、电压信号）DI：数字量输入（开关量）：数字量输入（开关量）DO：数字量输出（开关量）：数字量输出（开关量）PI：脉冲量输入（频率信号）：脉冲量输入（频率信号）PO：脉冲量输出（频率信号：脉冲量输出（频率信号其它其它仪表基础知识信号传递形式信号传递形式信号传递形式仪表基础知识信号传递形式信号传递形式仪表基础知识信号传递形式仪表基础知识仪表基础知识仪表设备与仪表设备与DCS或或PLC控制系统要通讯的话，必须要经过一定的控制系统要通讯的话，必须要经过一定的物理连接来实现（除无线信号外），即各种网络通讯，才能与系统通物理连接来实现（除无线信号外），即各种网络通讯，才能与系统通讯。简单的说，一般的讯。简单的说，一般的DCS控制系统的接线为：首先控制层（各种现控制系统的接线为：首先控制层（各种现场测量的仪表、或控制阀），场测量的仪表、或控制阀），通过仪表上的信号线接线到端子柜，然通过仪表上的信号线接线到端子柜，然后由端子柜接到把信号接到各种控制卡件（后由端子柜接到把信号接到各种控制卡件（AI、AO、DI、DO），各），各卡件的信号通过通讯网络把信号传到卡件的信号通过通讯网络把信号传到DCS控制器上控制器上，然后控制器通过，然后控制器通过交换机把信号传到以太网上，以太网上的各种信号再与服务器通讯，交换机把信号传到以太网上，以太网上的各种信号再与服务器通讯，服务器的数据就可以传到操作员站或工程师站，通过工程师站就可以服务器的数据就可以传到操作员站或工程师站，通过工程师站就可以对现场进行组态，通过操作员站就可以对现场进行监控或属于本权限对现场进行组态，通过操作员站就可以对现场进行监控或属于本权限内的区域进行操作。不过一些特殊的场合，需要防爆或隔离，就要用内的区域进行操作。不过一些特殊的场合，需要防爆或隔离，就要用到隔离器或安全栅进行信号处理到隔离器或安全栅进行信号处理仪表基础知识仪表基础知识仪表设备与仪表设备与DCS或或PLC控制系统要通讯控制系统要通讯仪表基础知识仪表基础知识仪表基础知识仪表基础知识安全栅定义定义定义 限制回路电能限制回路电能量，从而实现本量，从而实现本质安全防爆功能质安全防爆功能的回路限能关联的回路限能关联设备设备，通常被称通常被称为安全栅。为安全栅。安装安装 安装位置：安装位置：安全栅安装于安安全栅安装于安全场所，接收来全场所，接收来自危险区的信号自危险区的信号,输出安全信号到输出安全信号到安全区或危险区。安全区或危险区。定义定义 限制回路电能限制回路电能量，从而实现本量，从而实现本质安全防爆功能质安全防爆功能的回路限能关联的回路限能关联设备设备，通常被称通常被称为安全栅。为安全栅。安装安装安装位置：安全安装位置：安全栅安装于安全场栅安装于安全场所，接收来自危所，接收来自危险区的信号险区的信号,输输出安全信号到安出安全信号到安全区或危险区。全区或危险区。结构结构 安全栅的结安全栅的结构形式：常见的构形式：常见的分为齐纳式和隔分为齐纳式和隔离式安全栅离式安全栅。安全栅定义定义安全栅定义定义限制回路电能量，从而实现本质安全防爆功能的限制回路电能量，从而实现本质安全防爆功能的定义定义齐纳安全栅电路中采用快速熔电路中采用快速熔断器、限流电阻或断器、限流电阻或限压二极管以对输限压二极管以对输入的电能量进行限入的电能量进行限制，从而保证输出制，从而保证输出到危险区的能量。到危险区的能量。定义齐纳安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对定义齐纳安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对齐纳式安全栅安装要求要求一：要求一：必须有非常可靠的接地系统，并且齐纳式安全必须有非常可靠的接地系统，并且齐纳式安全栅的接地电阻必须小于栅的接地电阻必须小于1 1欧姆欧姆，否则便失去防爆安全保护，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用性能，显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用 中中难以保证难以保证。要求二：要求二：来自危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过来自危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送，并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影送，并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影响系统稳定性。响系统稳定性。齐纳式安全栅安装要求要求一：齐纳式安全栅安装要求要求一：必须有非常可靠必须有非常可靠齐纳式安全栅安装要求要求三：要求三：齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏的波动而造成齐纳式安全栅的损坏，因此使用齐纳式安，因此使用齐纳式安全栅的场所对电源的稳定性要求较高全栅的场所对电源的稳定性要求较高。要求四：要求四：由于齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回由于齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量，所以易造成输出不稳定。路的能量，所以易造成输出不稳定。齐纳式安全栅安装要求要求三：齐纳式安全栅安装要求要求三：齐纳式安全栅对电源齐纳式安全栅对电源定义定义隔离式安全栅定义定义 带有电流隔离带有电流隔离功能的安全栅，称功能的安全栅，称为隔离式安全栅，为隔离式安全栅，简称隔离栅。简称隔离栅。定义隔离式安全栅定义隔离式安全栅定义定义带有电流隔离功能的安全栅，称为带有电流隔离功能的安全栅，称为隔离式安全栅原理危危险场险场所所电电路路认证认证的的变压变压器器认证认证的元件的元件能量限制能量限制安全安全场场所所接接线线端端危危险场险场所接所接线线端端电电源源安安全全隔隔离离安全安全场场所所电电路路隔离式安全栅原理隔离式安全栅原理危险场认证的认证的元件能量限制安全场所危险危险场认证的认证的元件能量限制安全场所危险隔离式安全栅接线KFD2-STC4-Ex1KFD2-STC4-Ex1接线接线隔离式安全栅接线隔离式安全栅接线KFD2-STC4-Ex1接线接线隔离式安全栅的供电专用电源卡导轨供电专用电源卡导轨供电14、15号接线端子供电号接线端子供电安全供电方式安全供电方式隔离式安全栅的供电专用电源卡导轨供电隔离式安全栅的供电专用电源卡导轨供电14、15号接线端子供电号接线端子供电隔离式安全栅使用性能特点一：特点一：采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路，采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路，给设计及现场施工带来给设计及现场施工带来 极大方便。极大方便。特点二：特点二：对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采用隔离式的仪表。用隔离式的仪表。特点三：特点三：信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大的稳定性和抗干扰能力大 大增强，从而提高了整个系统大增强，从而提高了整个系统的可靠性。的可靠性。隔离式安全栅使用性能特点一：隔离式安全栅使用性能特点一：采用了三方隔离方式采用了三方隔离方式隔离式安全栅使用特点特点四：特点四：隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，能够接受并处理热电偶、热电能够接受并处理热电偶、热电 阻、频率等信号，这是齐阻、频率等信号，这是齐纳式安全栅所无法做到的。纳式安全栅所无法做到的。特点五：特点五：隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号，以隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号，以提供给使用同一信号源的两台设备使用，并保证两设备提供给使用同一信号源的两台设备使用，并保证两设备信号不互相干扰，同时提高所连接设备相互之间的电气信号不互相干扰，同时提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。安全绝缘性能。隔离式安全栅使用特点特点四：隔离式安全栅使用特点特点四：隔离式安全栅具备隔离式安全栅具备安全栅的组态 P+FP+F安全安全栅的组态主要指栅的组态主要指对温变式安全栅对温变式安全栅的组态，下面我的组态，下面我们大概了解一下，们大概了解一下，温变式安全栅组温变式安全栅组态软件的安装与态软件的安装与组态组态操作操作。安全栅的组态安全栅的组态P+F安全栅的组态主要指对温变安全栅的组态主要指对温变现场仪表现场仪表1、仪表按能源分为：电动仪表、气动仪表、液动仪表、仪表按能源分为：电动仪表、气动仪表、液动仪表2、按功用分为：检测仪表、显示仪表、控制仪表（阀、按功用分为：检测仪表、显示仪表、控制仪表（阀门及执行器等）门及执行器等）仪表分类仪表分类现场仪表现场仪表1、仪表按能源分为：电动仪表、气动仪表、液动仪表仪表、仪表按能源分为：电动仪表、气动仪表、液动仪表仪表现场仪表现场仪表各类仪表的作用各类仪表的作用现场仪表各类仪表的作用现场仪表各类仪表的作用现场仪表现场仪表1 1、温度及常用检测仪表、温度及常用检测仪表概述概述 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。常用的温标有：摄氏温标（）、华氏温标（）、热力学温标（K）三种。三者的关系是：=9/5（F-32）；=K-273.15现场仪表现场仪表1、温度及常用检测仪表、温度及常用检测仪表热电阻热电阻 基于金属丝的电阻随温度变化且在一定范围内成正比例关系的原理。常用的有：Pt100、Cu50，属于远传式。0时：Pt100对应的阻值是100欧姆 Cu50对应的电阻为50欧姆 Pt100的测量范围：-200-+850，适用于500 以内温度的测量。Cu50的测量范围：-50-+150 热电阻按结构可分为：组装式和铠装式热电阻热电阻 普通热电阻结构：普通热电阻结构：1、接线盒，、接线盒，2、接线柱，、接线柱，3、铭牌，铭牌，4、保护管，、保护管，5、绝缘套管，、绝缘套管，6、感温部、感温部件件普通热电阻结构：普通热电阻结构：1、接线盒，、接线盒，2、接线柱，、接线柱，3、铭牌，、铭牌，4、保护、保护热电偶：热电偶：热电偶是利用两种不同材料相接触而产生的热电势随温度变化的特性来测量温度的。由于热电偶具有结构简单、使用方便、测量范围宽、便于远距离传送和集中检测等特点，因而在工业生产中得以广泛使用。热电偶的热电特性由电极材料的化学成分和物理性能所决定，热电势的大小与组成热电偶的材料及两端温度有关，与热电偶的粗细无关。231热电偶温度计测量线路热电偶温度计测量线路1、热电偶、热电偶 2、连接导线、连接导线 3、电测仪表、电测仪表t0t0tAB热电偶：热电偶：231热电偶温度计测量线路热电偶温度计测量线路t0t0tAB 在工业生产中利用热电偶来测量温度通常要使用到补偿导线，各种分度号的热电偶使用的补偿导线是不相同的，根据说明选用。测温元件在管道上、设备上安装时，固定方式有两种：螺纹连接、法兰连接。常用的型号有：B型：铂铑30-铂铑6 S型：铂铑10-铂 E型：镍络-康铜 K型：镍络-镍硅 T型：铜-康铜 J型：铁-康铜 在工业生产中利用热电偶来测量温在工业生产中利用热电偶来测量温 热电偶的测温范围0-1600C(0-1600C(短期可用到短期可用到1800C1800C）-200-350C(-200-350C(短期可用到短期可用到400C400C）T T铜铜-康铜康铜-200-750C(-200-750C(短期可用到短期可用到900C900C）E E镍铬镍铬-康铜康铜K K镍铬镍铬-镍硅镍硅S S铂铑铂铑1010-铂铂B B铂铑铂铑3030-铂铂6 6-200-1200C(-200-1200C(短期可用到短期可用到1300C1300C）0-1300C(0-1300C(短期可用到短期可用到1600C1600C）测温范围分分度度号号热点偶名称热电偶的测温范围热电偶的测温范围0-1600C(短期可用到短期可用到1800现场常用热电偶现场常用热电偶现场常用热电偶2 2、压力及常用检测仪表、压力及常用检测仪表压力压力2.12.1压力的定义及单位压力的定义及单位 ：压力压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。2、压力及常用检测仪表、压力及常用检测仪表1 1、压力开关、压力开关 压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱动微动开关工作的压力控制仪表。通常使用于报警或联锁保护系统中。1、压力开关、压力开关 压力开关2、差压开关差压开关是一种差压控制仪表，与压力开关类似压力开关压力开关2.2.压力变送器压力变送器 用途：用于测量气体、液体、和蒸气的压力、负压和绝对压力等参数，然后将其转换4-20mA.DC信号输出。分类：GP型（表压力）：变送器的室，一侧接受被测压力信号，另一侧则与大气压力贯通，因 此可用于测量表压力或负压。AP型（绝对压力）：变送器的室,一侧接绝对压力信号，另一侧被封闭成高真空基准室，可以测量排气系统、蒸馏塔、蒸发器和结晶器等的绝对压力。2.压力变送器压力变送器2.12.1压力变送器工作原理压力变送器工作原理 压力变送器是利用压力传感器将压力信号转换为频率信号，送到脉冲计数器，直接传递到CPU（微处理器）进行数据处理，经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4-20mADC 的输出信号，并在模拟信号上叠加一个HART数字信号进行通信的压力检测仪表。4-20MADC及数字信号2.1压力变送器工作原理压力变送器工作原理P单晶硅膜盒单晶硅膜盒CPU内置存储器内置存储器D/AM2.22.2、压力变送器分类：、压力变送器分类：压力变送器最常见的分为电容式压力变送器和单晶硅压力变送器。其它还有扩撒硅压力变送器。电容式压力变送器电容式压力变送器：采用结构简单、坚固耐用且极稳定的可变电容形式，可变电容由压力腔上的膜片和固定在其上的绝缘电极所组成，当感受到压力变化时，膜片要产生微微的翘曲变形，从而改变了两极的间距，采用独特的检测电路测电容的微小变化，并进行线性处理和温度补偿。传感器输出与被测压力成正比的直流电压或电流信号。精巧的结构、高性能的材料及先进的检测电路的完美结合，赋予了电容式 压力变送器以很高的性能。2.2、压力变送器分类：压力变送器最常见的分为电容式压力变送、压力变送器分类：压力变送器最常见的分为电容式压力变送电容式压力变送器电容式压力变送器1中心感应膜片(可动电极)；2固定电极；3测量侧；4隔离膜片压力压力变化变化电容电容量的量的变化变化变转变转420mA输出输出电容式测量膜盒电容式测量膜盒电容式压力变送器电容式压力变送器1中心感应膜片中心感应膜片(可动电极可动电极)；压力变化电容；压力变化电容单晶硅谐振式传感器：单晶硅谐振式传感器：是一块单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术，在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形状的谐振梁，并以一定的频率产生振动。其谐振频率取决于梁的长度和张力，其梁的长度已经确定，而张力是随压力变化而变化。从而把压力的变化转换成频率的变化，对差压采用频率差分技术，并将频率差信号直接输出到CPU进行运算和A/D转换。单晶硅谐振式传感器：单晶硅谐振式传感器：不同形式传感器的压力变送器 电容式压力变送器 单晶硅谐振式压力变送器不同形式传感器的压力变送器不同形式传感器的压力变送器流量流量 定义：定义：流量大小流量大小流量大小流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。总量总量总量总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。流量的两种表示方法：流量的两种表示方法：体积流量体积流量Q-单位时间内通过管道某一截面的物料体积（m3/h）。流量流量质量流量质量流量M-单位时间内通过管道某一截面物 料的质量（kg/h）。它们之间的关系：它们之间的关系：M=Q 式中：-流体密度 常用流量单位：常用流量单位：体积流量：m/h、L/h 质量流量：kg/h、t/h质量流量质量流量M-单位时间内通过管道某一截面物单位时间内通过管道某一截面物料的质量（料的质量（k常用流量计常用流量计A、孔板：前后差压与流量成正比B、转子流量计（变截面积）：转子的高度与流量成正比。C、楔形流量计：前后差压与流量成正比。适用于介质粘度大、易结晶、易结焦、有颗粒的场合。D、靶式流量计：靶受介质冲击发生位移，其大小与流量成正比。E、超声波流量计：是利用时间差计量（传播速度差法）或多普勒原理计量。F、质量流量计：克利奥里力原理，测量精度高，用于交接。G、电磁流量计：法拉第电磁感应原理H、阿牛巴流量计：差压法，主要用于测量蒸汽流量。I、涡街流量计：根据漩涡发生体后产生的漩涡数量，测量流量。常用流量计常用流量计常用的几种流量计：常用的几种流量计：孔板差压式流孔板差压式流量计量计质量流量质量流量计计转子流转子流量计量计涡街流涡街流量计量计电磁波流量计电磁波流量计楔形流量计楔形流量计常用的几种流量计：孔板差压式流量计常用的几种流量计：孔板差压式流量计物位物位物位及常用检测仪表物位及常用检测仪表物位计：物位计：在容器中液体介质的高低叫液位，容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。测量液位的仪表叫液位计，测量料位的仪表叫料位计，测量两种密度不同的液体介质分界面的高低（界位）的仪表叫界面计。上述三种仪表统称为物位计。物位开关物位开关：在物位检测中，有时不需要对物位进行连续测量，只需要测量物位是否达到上线、下限或某个特定的位置，这种定点测量用的仪表被称为物位开关。一般用来监视、报警、输出控制信号。物位物位及常用检测仪表物位物位及常用检测仪表物位测量目的：物位测量目的：一是用于确定物料的体积或质量；二是调节流入与流出物料的平衡。4.24.2、分类、分类 物位测量仪表的种类很多，按液位、料位和界位来可分：（1）液位仪表：浮力式（浮筒、浮球、浮标、沉筒）、静压式（压力式、差 压式）、电容式、电感式、电阻式、超声波式、微波式等。（2）界位仪表：浮力式、差压式、电极式、超声波式等。（3）料位仪表：重锤探测式、音叉式、超声波式、激光式、放射性式等。化工仪表基础知识和现场仪表课件化工仪表基础知识和现场仪表课件1 1、差压液位变送器、差压液位变送器工作原理：工作原理：将差压变送器的一端接液相，另一端接气相。差压式液位计原理图差压式液位计原理图因此 当用差压式液位计来测量液位时,若被测容器是敞口的,气相压力为大气压,则差压计的负压室通大气就可以了,这时也可以用压力计来直接测量液位的高低。若容器是受压的,则需将差压计的负压室与容器的气相相连接。以平衡气相压力pA的静压作用。结论1、差压液位变送器差压式液位计原理图因此、差压液位变送器差压式液位计原理图因此当用当用常用的差压液位计：常用的差压液位计：双法兰毛细管液位计双法兰毛细管液位计单法液位计单法液位计双法兰液位计双法兰液位计差压液位计差压液位计常用的差压液位计：双法兰毛细管液位计单法液位计双法兰液位计差常用的差压液位计：双法兰毛细管液位计单法液位计双法兰液位计差2 2、浮筒液位计、浮筒液位计 浮筒是根据阿基米德原理工作的，当液位变化时，浸没于液体中的浮筒（或沉筒）所受的浮力发生变化，通过支点，使扭力管受力作用后产生扭变，检测元件检测出后，变送器功能模块电路将测量信号经缓冲、放大和电压/电流变换后，输出420mA标准电流信号，此时与作用在浮筒上的浮力成正比例变化。浮筒式液位计不但能测量液位，浮筒式液位计不但能测量液位，还可以应用于界位的测量。还可以应用于界位的测量。2、浮筒液位计、浮筒液位计浮筒式液位计不但能测量液位，还可以应用浮筒式液位计不但能测量液位，还可以应用3 3、其他液位计、其他液位计 磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计浮球液位计浮球液位计 雷达式液位计雷达式液位计3、其他液位计磁致伸缩液位计、其他液位计磁致伸缩液位计浮球液位计浮球液位计 物位开关：物位开关：音叉液位开关音叉液位开关浮球液位开关浮球液位开关阻旋式液位开关阻旋式液位开关物位开关：音叉液位开关浮球液位开关阻旋式液位开关物位开关：音叉液位开关浮球液位开关阻旋式液位开关调节阀调节阀目目录录 一、一、调节阀概述二、调节阀的结构三、调节阀的附件四、调节阀的类型及选型调节阀调节阀目目录录调节阀的概述调节阀用于调节介质的流量、压力、温度和液位等参数。根据控制器输出的信号，自动控制阀门的开度，改变调节参数，把被调参数控制在要求范围之内，从而达到过程生产自动化。调节阀按其能源形式分为：气动、液动和电动。气动调节阀按其执行机构形式分为：薄膜式、活塞式和长行程式。电动和液动调节阀按执行机构运动的方式分为：直行程和角行程。目前石化工业中普遍使用气动调节阀，电动调节阀使用较少。调节阀的概述调节阀用于调节介质的流量、压力、温度和液位等参数调节阀的概述调节阀用于调节介质的流量、压力、温度和液位等参数调节阀的概述流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流经调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。根据流通能力Cv值大小查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下：调节阀的概述调节阀的概述调节阀的概述（1）等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。（2）线性特性（线性）线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。调节阀的概述（调节阀的概述（1）等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程）等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程调节阀的概述（3）抛物线特性流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。调节阀的概述调节阀的概述阀门附件阀门附件阀门附件阀门附件调节阀由执行机构和调节机构两部分组成，其中执行机构是调节阀的推动部分，调节机构是调节阀的调节部分。我们主要介绍气动执行机构的相关内容。1、执行机构行机构（1）气）气动薄膜薄膜执行机构（行机构（带弹簧）簧）气动薄膜执行机构是一种广泛应用的执行机构，接受0.020.1MPa的气动信号。调节阀的结构执行机构执行机构调节机构调节机构调节阀由执行机构和调节机构两部分组成，其中执行机构是调调节阀由执行机构和调节机构两部分组成，其中执行机构是调调节阀的结构（2）气动活塞执行机构（不带弹簧）气动活塞执行机构的汽缸允许操作压力可达0.50.7MPa，适合高静压、高压差的场合。（3）长行程执行机构长行程执行机构具有行程长、转矩大的特点，适用于转角和力矩大的场合，如蝶阀、风门等。调节阀的结构（调节阀的结构（2）气动活塞执行机构（不带弹簧）气动活塞执行机构（不带弹簧）调节阀的结构如右图所示，调节机构是由阀盖、阀座、阀芯、阀杆和填料等零部件组成。阀杆和阀芯连接在一起，阀芯是阀内最为关键的零件，为了适应不同的需要，得到不同的阀门特性，阀芯的结构形状是多种多样的。调节阀的结构如右图所示，调节机构是由阀盖、阀座、阀芯、阀杆和调节阀的结构如右图所示，调节机构是由阀盖、阀座、阀芯、阀杆和调节阀的结构2、调节机构：机构：调节机构主要由阀芯和阀座组成，实际上是一个局部阻力可以改变的节流元件。阀杆上部与执行机构相连，下部与阀芯相连。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也就相应地改变，从而达到控制工艺参数的目的。调节机构的类型主要有直通单座、直通双座控制阀、角形控制阀、三通控制阀、隔膜控制阀、蝶阀、球阀笼式阀 调节阀的结构调节阀的结构2、调节机构：、调节机构：调节阀的结构笼式阀笼式阀调节阀的结构笼式阀调节阀的结构笼式阀调节阀的附件过滤减减压阀过滤减压阀就是将总气源管来的气压进行过滤和设定，达到气动执行机构所要求的气源质量和风压调节阀的附件过滤减压阀调节阀的附件过滤减压阀调节阀的附件电磁磁阀原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。现场大部分选用ASCO厂家的电磁阀。通过电磁阀可以实现阀门联锁动作。调节阀的附件电磁阀调节阀的附件电磁阀调节阀的附件一、阀门定位器阀门定位器是调节阀的主要附件，它与气动调节阀配套使用，接受DCS或PLC等的的输出信号，然后定位器输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，形成一个闭环回路。阀门定位器作用定位器作用 调节阀的附件一、阀门定位器调节阀的附件一、阀门定位器化工仪表基础知识和现场仪表课件化工仪表基础知识和现场仪表课件调节阀调节阀的气开气关的气开气关调节阀的作用方式选择调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量，经济损失最小序号执行机构阀 调节阀(a)正正 气关(b)正反 气开(c)反正 气开(d)反反 气关调节阀的气开气关调节阀的作用方式选择调节阀的气开气关调节阀的作用方式选择调节阀的作用调节阀的作用分析仪表分析仪表机组监测轴系仪表机组监测轴系仪表仪表安装、检修、调试、故障判断处理仪表安装、检修、调试、故障判断处理分析仪表分析仪表分析仪表分析仪表机组监测轴系仪表机组监测轴系仪表仪表安装、检修、调试、故障判断处理仪表安装、检修、调试、故障判断处理分析仪表分析仪表