现场仪表知识简介.pptx

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1、现场仪表介绍现场仪表介绍广安玖源新材料有限公司朱绍平仪表测量的参数主要有：仪表测量的参数主要有：压力、温度、流量、液位、湿压力、温度、流量、液位、湿度、转速、位移、振动、重量、度、转速、位移、振动、重量、有害物质浓度、物质的成分分有害物质浓度、物质的成分分析等，其中压力、温度、流量、析等，其中压力、温度、流量、液位、有害物质浓度为常规参液位、有害物质浓度为常规参数，转速、位移、振动等是大数，转速、位移、振动等是大型机组的重要参数。型机组的重要参数。图纸上仪表位号中各字母代表的意思：图纸上仪表位号中各字母代表的意思：图纸上仪表图形的意思：图纸上仪表图形的意思：一、压力压力表分类按其测量精度按其测

2、量精度：可分为精密压力表、一般压力表。精密压力表等级分为：1.0级、0.16级、0.25级、0.4级和0.05级，一般压力表等级分为1.0级、1.6级、2.5级、4.0级。例：测量范围010MPa，等级1.0级，精度就为10*1%=0.1MPa。压力表按其测量范围：压力表按其测量范围：分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表。真空表用于测量小于大气压力的压力值；压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值；微压表用于测量小于60KPa的压力值；低压表用于测量06MPa压力值；中压表用于测量1060MPa压力值。按其显示方式：按其显示方式：分为指针压力表，数字压力表。按测量介质特性

3、不同可分为：按测量介质特性不同可分为：1、一般型压力表：一般型压力表用于测量无爆炸、不结晶、不凝固对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力；2、耐腐蚀型压力表：耐腐蚀型压力表用于测量腐蚀性介质的压力，常用的有不锈钢型压力表、隔膜型压力表等；3、防爆型压力表：用于防爆场所；4、专用型压力表。还可以按结构形式分、用途分、功能分等。常见压力表：1、耐震压力表的壳体为全密封结构，壳体内填充、耐震压力表的壳体为全密封结构，壳体内填充阻尼油阻尼油，用在工作环境振，用在工作环境振动或介质压力脉动的测量场所。动或介质压力脉动的测量场所。2、隔膜压力表：、隔膜压力表：隔离膜片隔离膜片着为隔离器着为隔离器(

4、化学密封化学密封)，将被测介质与仪表隔离，将被测介质与仪表隔离，以便测量强腐蚀、高温、易结晶介质的压力。以便测量强腐蚀、高温、易结晶介质的压力。3、膜盒压力表：、膜盒压力表：膜盒敏感元件膜盒敏感元件由两块连接在一起的显圆形波浪的膜片组成。由两块连接在一起的显圆形波浪的膜片组成。测量测量 介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力质的压力。4、数显压力表：将测得的压力转换成数字显示的形式。、数显压力表：将测得的压力转换成数字显示的形式。压力开关：一般用于联锁，起到开关的作用。将压力设定在一个值当压力达到这个值时

5、真个回路接通（或者断开），当压力低于这个压力值时整个回路断开（或者接通）。电阻式压力变送器原理电阻式压力变送器原理 介质压力直接作用于敏感膜片（扩散硅、陶瓷膜片等）上，分布于敏感膜片上的电阻组成的惠斯通电桥，利用压阻效应实现了压力量向电信号的转换，通过电子线路将敏感元件产生的毫伏信号放大为工业标准信号。差压变送器 差压变送器：与压力变送器不同的差压变送器：与压力变送器不同的是他有两个压力接口，一个正压端一个负压端，一是他有两个压力接口，一个正压端一个负压端，一般情况下正压侧压力大。他可以用来测量差压、流般情况下正压侧压力大。他可以用来测量差压、流量、液位。量、液位。常见的差压变送器的基本原理是

6、、将常见的差压变送器的基本原理是、将一个空间用敏感元件（多用膜盒）分割成两个腔室，一个空间用敏感元件（多用膜盒）分割成两个腔室，分别向两个腔室引入压力时，传感器在两方压力共分别向两个腔室引入压力时，传感器在两方压力共同作用下产生位移（或位移的趋势），这个位移量同作用下产生位移（或位移的趋势），这个位移量和两个腔室压力差（差压）成正比，将这种位移转和两个腔室压力差（差压）成正比，将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号输出。换成可以反映差压大小的标准信号输出。电容式差压变送器二、流量计 按当前流量计产品的实际情按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归况，根据流量计的结构原理

7、，大致上可归纳为以下几种类型：纳为以下几种类型：1差压式流量计、差压式流量计、2 2电电磁流量计、磁流量计、3 3质量流量计、质量流量计、4 4容积式流量、容积式流量、5 5叶轮式流量计、叶轮式流量计、6 6超声波流量计、超声波流量计、7 7流体流体振荡式流量计、振荡式流量计、8 8变面积式流量计等。变面积式流量计等。差压式流量计（变压降式流量计）差压式流量计（变压降式流量计）差压式流量计由一次装置和二次装置组成。一差压式流量计由一次装置和二次装置组成。一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量（流速）成比例的压力差，供二次装置

8、进产生与流量（流速）成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。由于差压和流量呈平方根关系，故流量行流量显示。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的测量方式的70%。目前生产的产品分：目前生产的产品分：孔板

9、流量计、楔形流量计、文丘里管孔板流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管流量计、平均皮托管。孔板流量计楔楔形形流流量量计计文丘里管流量计文丘里管流量计变面积式流量计：该流量计的典型仪表是转子（浮子）流量计）放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”（浮子本身的重量减去它所受流体的浮力）相平衡时，浮子即静止。浮浮子子静静止止的的高高度度可可作作为为流流量量大大小小的的量量度度。电磁流量计电磁流量计 电磁流量计电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势，而感应电动势又和流量大小成正比，通过测量应电动势

10、，而感应电动势又和流量大小成正比，通过测量电动势来反映管道流量的原理而制成的。电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测最大管径达矿浆等介质的流量。可测最大管径达2m，而且压损极小。，而且压损极小。但导电率低的介质，如气体、蒸汽等则不能应用。但导电率低的介质，如气体、蒸汽等则不能应用。电磁流量计造价较高，且信号易受外磁场干扰，影响了电磁流量计造价较高，且信号易受外磁场干扰，影响了在工业管流测量中的广泛应用。为此，产品在不断改进更在工业管流测量中的广泛应用。为此，产品在不断改进更新，向微机

11、化发展。新，向微机化发展。雷达液位计雷达液位计是基于时间行程的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以电子部件转换成物位信号。探头发出高频率脉冲信号，当脉冲遇到物料表面是会反射回来被仪表内部的接收器接收，并将距离信号装换成物位信号。超声波流量计超声波流量计超声波流量计是利用超声波流量计是利用多普勒原理多普勒原理测量流量。测量流量。它也是由测流速来反映流量大小的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在超声波流量计虽然在70年代才出现，但年代才出现，但由于它可以制成非接触型式，并可与超声由于它可以制成非接触型式，并可与超声波水位仪联动进行开口流量测量，对流体波水位仪联动进行开口流量测量

12、，对流体又不产生扰动和阻力，所以很受欢迎，是又不产生扰动和阻力，所以很受欢迎，是一种很有发展前途的流量计。一种很有发展前途的流量计。涡街流量计涡街流量计是流体振荡是流体振荡式流量计利用流体管式流量计利用流体管道中流动产生振荡，道中流动产生振荡，且且振荡的频率与流速振荡的频率与流速成正比例成正比例这一原理设这一原理设计的。计的。当通流截面积一定当通流截面积一定时，时，流速与导容积流流速与导容积流量成正比量成正比。因此，测。因此，测量振荡频率即可测得量振荡频率即可测得流量。流量。质量流量计让被测量的流体通质量流量计让被测量的流体通过一个振动中的测量管，过一个振动中的测量管，流体在管道中的流动相当流

13、体在管道中的流动相当于直线运动，测量管的振于直线运动，测量管的振动（或转动）会产生一个动（或转动）会产生一个角速度，由于振动（或转角速度，由于振动（或转动）是受到外加电磁场驱动）是受到外加电磁场驱动的，有着固定的频率，动的，有着固定的频率，因而流体在管道中受到的因而流体在管道中受到的力（科里奥利力）仅与其力（科里奥利力）仅与其质量和运动速度有关，而质量和运动速度有关，而质量和运动速度即流速的质量和运动速度即流速的乘积就是需要测量的质量乘积就是需要测量的质量流量，因而通过测量流体流量，因而通过测量流体在管道中受到的科里奥利在管道中受到的科里奥利力，便可以测量其质量流力，便可以测量其质量流量。量。

14、三、温度计三、温度计双金属温度计：双金属温双金属温度计：双金属温度计是一种测量中低温度度计是一种测量中低温度的现场的现场检测仪表检测仪表。可以直。可以直接测量各种生产过程中的接测量各种生产过程中的-80+500范围内液体蒸范围内液体蒸汽和气体介质温度。工业汽和气体介质温度。工业用双金属温度计主要的元用双金属温度计主要的元件是一个用两种或多种金件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多属片叠压在一起组成的多层金属片，利用两种不同层金属片，利用两种不同金属在温度改变时膨胀程金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。度不同的原理工作的。热电偶测温基本原理热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半

15、导体将两种不同材料的导体或半导体A和和B焊焊接起来，构成一个闭合回路。当导体接起来，构成一个闭合回路。当导体A和和B的两个连接点的两个连接点1和和2之间存在温差时，两者之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为个大小的电流，这种现象称为热电效应热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶就是利用这一效应来工作的。其优点是：其优点是：测量精度高。测量精度高。因热电偶直接与被测对象接因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。触，不受中间介质的影响。测量范围广。测量范围广。常用的热电偶从常用的热电偶从-50+160

16、0均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到到-26(如金铁镍铬如金铁镍铬)，最高可达，最高可达+2800(如如钨钨-铼铼),由于热电偶测低温误差较大所以更由于热电偶测低温误差较大所以更适合测高温。适合测高温。构造简单，使用方便。构造简单，使用方便。热电偶是有两种不热电偶是有两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。限制，外有保护套管，用起来非常方便。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，

17、性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。现在我们现场常用的热电阻型号是PT100，三线制的，这样是初学者判断热电偶和热电阻的依据。四、液位计四、液位计 常用于测量液位的液位计有常用于测量液位的液位计有连通器连通器式、浮力式、吹泡式、差压式、电容式式、浮力式、吹泡式、差压式、电容式等等 测量物位的有测量物位的有超声波物位计超声波物位计和和放射放射性物位计性物位计等。等。连通器式就是应用最普通的连通器式就是应用最普通的玻璃玻璃液位计液位计，它的特点是结构简单、价廉、直，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾观，适于现场

18、使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。污，造成读数困难，不便于远传和调节。浮力式浮力式液位计包括恒浮力液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。式和变浮力式两类。恒恒浮力式液位计是依靠浮浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的较低，适于各种贮罐的测量；如测量；如磁翻板液位计磁翻板液位计。变浮力式变浮力式亦称浮筒式液位计，亦称浮筒式液位计，当液面不同时，浮筒当液面不同时，浮筒浸泡于液体内的体积浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同，因而所受浮力不同而产生位移，通

19、不同而产生位移，通过机械传动转换为角过机械传动转换为角位移来测量液位。此位移来测量液位。此类仪表类仪表能实现远传和能实现远传和自动调节自动调节。如。如浮筒液浮筒液位计位计。双法兰双法兰差压式液位计：差压式液位计：两两个法兰内的膜片受个法兰内的膜片受到压力，并通过毛到压力，并通过毛细管内的硅油将压细管内的硅油将压力传递到差压变送力传递到差压变送器，由变送器将压器，由变送器将压力差变为力差变为420mA电电信号传递给信号传递给DCS。电容式液位计是电容式液位计是采用测量电容的变化来测量采用测量电容的变化来测量液面的高低的。液面的高低的。它是一根金属棒插入盛它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电

20、容液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一个极。两电极间的介的另一个极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。质即为液体及其上面的气体。如如单法兰液位计单法兰液位计。电容液位计体积小，容电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。液位测量。液位开关气体检测 催化型可燃性气体检测仪是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化，所以当遇到高温等因素时铂丝的温

21、度发生变化，而铂丝的电阻率便发生变化,探测的数据也会发生变化。调节阀 调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。调节阀常用分类：气动调节阀，电动调节阀，液动调节阀，自力式调节阀。自力式调节阀电动调节阀：由电机带动减速装置，在电信号的作用下产生直线或者角度旋转运动。仪表系统回路调节流程：以一个简单的PID 回路举例说明，有一个储物罐，LT是检测储物罐液位的，LV是调节储物罐液位的调节阀，整个回路的流程是这样的：LT液位变送器测得储物罐的液位，将其转换为与之对应的420ma的液位信号，经电缆进入中控室，测量信号先传送到中间柜（可能是端子柜/安全栅柜），再传送到系统柜的AI卡件，由AI卡件传给控制器，由控制器传送给到显示屏（操作站或服工程师站），经控制器PID（比例微积分）处理后，将处理的信号（即阀门开度信号）传送到AO卡件，然后再经中间柜传到现场接线箱，最后到达阀门定位器，调节阀门开度，从而完成了一个PID回路的检测与调节。