仪表工基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,仪表工基础知识,1液位控制的例子,LIC,101,变送器,控制器,调节阀,2简单控制系统的组成,控制器,执行机构,被控对象,测量、变送,X,给定,+,X,测量,e,测量、变送环节（五大检测热工仪表）,这一部份在现场，由各种变送器组成。根据被测参数的不同，一般分为下列几类：,A、温度传感器、变送器 B、压力/压差变送器 C、流量变送器 D、液位变送器 E、电量变送器,F、分析仪表-如：可燃性气体检测探头、氧量分析仪、浊度仪,执行机构,这一部分也在现场，常见的执行机构是调节阀，还有变频器（如恒压供水）、交、直流调速电机，等等。,控制器,这一部份一般在控制室内，最简单的有单、双回路控制器、多参数、多回路的一般采用PLC、工控机、DCS系统，等等。,现场,仪表部分,计算机部分,单回路控制原理（计算机）,控制算法,PID,检测单元,执行机构,D/A,A/D,控制对象,给定,检测仪表简介,常用的温度仪表及温度传感器、变送器,热电偶,热端,显示仪表,工控机I/O卡,DCS的I/O卡,PLC的模块,补偿导线,补偿导线,热电偶,冷端,冷端延长,现场,控制室,注意：1。不同型号的热电偶配相应的补偿导线。,热电偶,热电效应原理-不同的导体连接成闭合回路，其两个接点分别置于不同的温度中，则回路中就产生热电动势。,显示仪表,工控机I/O卡,DCS的I/O卡,PLC的模块,现场,控制室,电阻丝,银线,接线端子,导线,热电阻,-导体的电阻值随温度的变化而变化。,常用的有铂电阻、铜电阻,1、为什么热电阻是三线制接线？2、热电隅冷端为什么不能包进保温中？,测温方式,温度计类型,测温原理,常用测量范围（）,主要特点,接触式,度计,膨胀式温,固体膨胀式,双金属温度计,受热膨胀特性,-200-600,结构简单，价格低廉，用于就地测量。,液体膨胀式,水银（有机液）玻璃温度计,温度计,热电阻,铂电阻 Pt100,导体或半导体的阻值随温度的变化而变化,-200-600,精确度高，远距离传送信号，适用于中、低温测量，使用广泛，稳定性好。,铜电阻 cu50,-50-100,度计,热电偶温,铂铑,10,-铂 S,金属的热电效应,0-1600,测温范围广，精确度高，远距离传送，适合于中高温测量。需要冷端温度补偿，需要补偿导线。,铂铑,30,-铂铑,6,B,600-1800,镍铬-镍硅 K,-200-1300,铜-铜镍 T,-200-400,镍铬-铜镍 E,-200-900,铁-铜镍 J,-40-750,铂铑,13,-铂 R,0-1600,非接触式,光学式,辐射式高温计 比色式,红外式,物体辐射能随温度变化的性质。,700以上,适用于不宜接触测温的场合，测量精度受周围环境条件的影响,压力仪表及变送器,森纳士工业型压力变送器,典型的压力/差压变送器,普通压力表,电接点压力表,常用的,就地,压力表类型,测压,方式,压力计类型,测压范围,用途,弹性式,弹簧管式压力表,-0.1-60MPa,就地指示，（有些介质要用特殊压力表）,隔膜式压力表,就地,用于腐蚀性、高粘度、易结晶、含固体颗粒的介质。,电接点压力表,就地，报警远传。,电阻远传压力表,就地显示同时电阻信号远传。精度低稳定性不高,价低,用于不重要的场合.,压力变送器,-,把压力信号变成标准电信号,(4-20mA),远传。,按测量原理分类,压力变送器类型,精度,输出,信号,原理及特点,主要制造厂,DDZ-,0.5,1.0,2.0,0-10mA,力平衡式,力,位移,四线制,电源220VAC,抗振及稳定性差,价廉.,体积大,上海调节器厂,川仪七厂,西安仪表厂,天津自动化仪表厂,DDZ-,0.5,1.0,4-20mA,矢量机构力平衡式,力,位移,两线制,电源24VDC,稳定性相对比型好,体积大,隔爆型、本安型,上海调节器厂,上仪一厂,川仪七厂,西安仪表厂,全电子式,1151系列,（CECY，CECC）,（69年由罗斯蒙特开发推出）,0.2,0.25,0.5,4-20 mA,HART数字信号,电容传感器,力,电容,两线制,电源12-45VDC,小型、抗振、稳定,智能型,价格高（因品牌而异）,隔爆型、本安型,罗斯蒙特,ABB(400/500系列陶瓷电容式),上仪一厂,上海光华仪表,北京新大云,广州森纳士（DP系列）,固态压阻硅 系列,0.15,0.25,0.5,1.0,4-20mA,数字信号(因品牌而异）,硅应变电阻传感器,力,电阻，两线制，电源,10-55VDC,小型，稳定性较好,价格中等（与厂家品牌有关）,隔爆型、本安型,罗斯蒙特（2088，3051）,FOXBORO,香港德莱,广州森纳士,EJA系列,(90年代推出),0.075,0.1,0.2,4-20 mA,BRAIN或HART数字信号,单晶硅谐振式传感器,力,频率，两线制，电源,16.4-42VDC,稳定,连续四年不需校验,智能型,价格高,日本横河,横河川仪,物位仪表,包括液体液位和固体料位，根据测量原理的不同，仪表的类型繁多。表中所列为常用的连续测量型的物位仪表。,单法兰差压变送器,投入式液位变送器,双法兰差压变送器,类型,基本原理,代表产品,特点,浮力式液位计,应用浮力原理测量液位,浮球式液位计,浮筒式液位计,以机械结构为主，体积笨重，但维护简单。,测量的量程有限,适合于粘度小、无结晶、无腐蚀的介质。,静压式液位计,液柱的高度与液柱产生的静压成正比,差压变送器,单/双法兰式差压变送器,投入式液位变送器,使用最广泛,安装方便,适合于腐蚀性介质,价格适中,超声波式,用压电晶体作探头发射声波，声波遇到两相界面被反射回来又被探头所吸收，根据声波来回时间而测出物体高度。,超声波物位计,非接触式测量,测量范围宽，液体、粉末、块体的物位均可。,受被测介质温度、压力、密度变化的影响。,价格较高,微波式物位计,天线发射微波，微波遇到物料界面被反射，雷达系统接收反射信号，根据微波的行程时间而测出物位高度。,雷达物位计,非接触式测量,测量范围宽，液体、粉末、块体的物位均可。,不受被测介质温度、压力、密度变化的影响。,测量精度高，价格高昂,负迁问题,流量,一个例子,用差压变送器测流量，差压为25Kpa，二次表量程为200Th，差压变送器输出电流为420mA，试求流量为80T/h、100T/h时对应的差压值和电流值是多少？,解：根据差压流量公式：F2=Kp,px/p=（Fmax/F）2,px=p（Fmax/F）2=2500（80/200）2=4000Pa,I=（Fmax/F）16+4=6.56mA,px=2500(100/200)2=6250,I=(100/200)2 16+4=8 mA,温压补正,二、看图,LIRC,21L001,LIRC：第一位表示：L-液位（物位）F-流量,P-压力 Pd-压差,T-温度 Td-温差,第二位后表示：I-显示 R-记录 C-调节 T-变送,21L001：21单元，液位（物位）001图号,21G001：位置反馈 21H001：阀门,PI,21T701,TT,21T001,现场仪表,盘装仪表,三、日常维护,巡检,调校,排污,吹洗,保温,仪表工一般都有自己所辖仪表维护保养责任区，根据所辖责任区仪表分布情况，选定最佳巡回检查路线，每天至少巡回检查一次。巡回检查时，仪表工应向当班 工艺人员了解仪表运行情况。,查看仪表指示、记录是否正常，现场一次仪表（变送器）指示和控制室显示,仪表、调节仪表指示值是否一致，调节器输出指示和调节阀阀位是否一致（通常,需两位仪表工同时观察。若工艺生产变化不大，生产现场和控制室观察有一个时,间差是正常的）。,查看仪表电源（若电动型仪表用24V DC电源，要检查电源电压是否在规定,范围内）、气源（0.14MPa）是否达到额定值。,检查仪表保温、伴热状况。,检查仪表本体和连接件损坏和腐蚀情况。,检查仪表和工艺接口泄漏情况。,查看仪表完好状况。,巡检：,调校,排污,排污主要是针对差压变送器、压力变送器、浮筒液位计等仪表，由于测量介质含有,粉尘、油垢、微小颗粒等在导压管内沉积（或在取压阀内沉积），直接或间接影响,测量。排污周期可由仪表工根据实践自行确定。,定期排污应注意事项如下：排污前，必须和工艺人员联系，取得工艺人员认可才能进行；流量或压力调节系统排污前，应先将自动切换到手动，保证调节阀的开度不变；对于差压变送器，排污前先将三阀组正负取压阀关死；排污阀下放置容器，慢慢打开正负导压管排污阀，使物料和污物进入容器，防止,物料直接排入地沟，否则，一来污染环境，二来造成浪费；由于阀门质量差，排污阀门开关几次以后会出现关不死的慰问，应急措施是加盲,板，保证排污阀处于不泄漏，以免影响测量精确度。开启三阀组正负取压阀，拧松差压变送器本体上排污（排气）螺丝进行排污，排,污完成拧紧螺丝；观察现场指示仪表，直至输出正常，若是调节系统，将手动切换与自动。,吹洗（扫）,吹洗是利用吹气或冲液使被测介质与仪表部件或测量管线不直接接触，以保护测量,仪表并实施测量的一种方法。吹气是通过测量管线向测量对象连续定量地吹入气体。,冲液是通过测量管线向测量对象连续定量地冲入液体。对于腐蚀性、粘稠性、结晶性、熔融性、沉淀性介质进行测量，并采用隔离方式难,以满足要求时，才采用吹洗。吹洗应注意事项如下：吹洗气体或液体必须是被测工艺对象所允许的流动介质,通常它应满足下列要求:a.与被测工艺介质不发生化学反应；b.清洁，不含固体颗粒；c.通过节流减压后不发生相变；d.无腐蚀性；e.流动性好。吹洗液体供应源充足可靠，不受工艺操作影响。吹洗流体的压力应高于工艺过程在测量点可能达到的最高压力，保证吹洗流体,按设计要求的流量连续稳定地吹洗。采用限流孔板或可调阻力的转子流量计测量和控制吹洗液体或气体的流量。吹洗流体入口点应尽可能靠近仪表取源部件（或靠近测量点），以便使吹洗流,体在测量管线中产生的压力降保持在最小值。,为了尽可能减小测量误差，要求吹洗流体的流量必须恒定。根据吹洗流体的种,类、被测介质的特性以及测量要求决定吹洗流量，下列吹洗流体数值供参考：a.流化床：吹洗流体为空气或其他气体时，一般为0.85 3.4Nm3/h。b.低压储槽液位测量：吹洗流体为空气或其他气体时，一般为0.030.045Nm3/h。c.一般流量测量：吹洗流体为气体时，一般为0.030.14Nm3/h；吹洗流体为液,体时，一般为0.014 0.036m3/h。,保温伴热,检查仪表保温伴热，是仪表工日常维护工作的内容之一，它关系到节约能源，防止仪表冻坏，保证仪表测量系统正常运行，是仪表维护不可忽视的一项工作。这项工作的地区性、季节性比较强。冬天，仪表工巡回检查应观察仪表保温状况，检查安装在工艺设备与管线上的仪表，如椭圆齿轮流量计、电磁流量计、旋涡流量 计（涡街流量计）、涡轮流量计、质量流量计、法兰式差压变送器、浮筒液位计和 调节阀阀等保温状况，观察保温材料有否脱落，有否被雨水打湿造成保温材料不起 作用。个别仪表需要保温伴热时，要检查伴热情况，发现总是及时处理。还要检查差压变送器和压力变送器导压管线保温情况，检查保温箱保温情况。差压 变送器和压力变送器导压管内物料由于处在静止状态，有时除保温以外尚需伴热，伴热有电伴热和蒸汽伴热。对于电伴热应检查电源电压，保证正常运行。蒸汽伴热 是企业最常见的伴热形式。对于蒸汽伴热，由于冬天气温变化很大，温差可达 20左右，仪表工应根据气温变化调节伴热蒸汽流量。蒸汽流量大小可通过观察伴 热蒸汽管疏水器排汽状况决定，疏水器连续排汽说明蒸汽流量过大，很长时间不排 汽说明蒸汽流量太小。蒸汽流量调节裕度是很大的，因为蒸汽伴热是为了保证导压 管内物料不冻。要注意的是伴热蒸汽量不是愈大愈好，有些仪表工为了省事，加大 伴热蒸汽量，天气暖和了也不关小蒸汽流量，这样一是造成不必要的能源浪费，增 加消耗，有时反而造成测量故障。因为化工物料冰点和沸点各不相同，对于沸点比 较低的物料保温伴热过高，会出现汽化现象，导压管内出现汽液两相，引起