仪表自动化精选PPT.ppt
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1、仪表自动化第1页,此课件共50页哦一、弹性元件一、弹性元件 弹性元件是一种简易可靠的测压敏弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。它不仅是弹性式压力计的测压感元件。它不仅是弹性式压力计的测压元件,也经常用来作为气动单元组合仪元件,也经常用来作为气动单元组合仪表的基本组成元件。当测压范围不同时,表的基本组成元件。当测压范围不同时,所用的弹性元件也不一样,常用的几种所用的弹性元件也不一样,常用的几种弹性元件的结构如图弹性元件的结构如图2 一一2 所示。所示。第2页,此课件共50页哦第3页,此课件共50页哦1 弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件的测压范围较宽,可测量高达弹簧管式弹性元件的
2、测压范围较宽,可测量高达l000MPa 的压力。单圈弹的压力。单圈弹簧管是弯成圆弧形的金属管子,它的截面做成扁圆形或椭圆形,如簧管是弯成圆弧形的金属管子,它的截面做成扁圆形或椭圆形,如图图2 一一2(a)所示。当通入压力)所示。当通入压力p 后,它的自由端就会产生位移。这种后,它的自由端就会产生位移。这种单圈弹簧管自由端位移较小,因此能测量较高的压力。为了增加自由端的位移,单圈弹簧管自由端位移较小,因此能测量较高的压力。为了增加自由端的位移,可以制成多圈弹簧管,如图可以制成多圈弹簧管,如图2 一一2(b)所示。)所示。2 薄膜式弹性元件薄膜式弹性元件薄膜式弹性元件根据其结构不同还可以分为膜片与
3、膜盒等。它的测压范围较弹薄膜式弹性元件根据其结构不同还可以分为膜片与膜盒等。它的测压范围较弹簧管式的为低。图簧管式的为低。图2 一一2(c)为膜片式弹性元件,它是由金属或非金属)为膜片式弹性元件,它是由金属或非金属材料做成的具有弹性的一张膜片(有平膜片与波纹膜片两种形式),材料做成的具有弹性的一张膜片(有平膜片与波纹膜片两种形式),在压力作用下能产生变形。有时也可以由两张金属膜片沿周口对焊起在压力作用下能产生变形。有时也可以由两张金属膜片沿周口对焊起来,成一薄壁盒子,内充液体(例如硅油),称为膜盒,如图来,成一薄壁盒子,内充液体(例如硅油),称为膜盒,如图2 一一2(d)所示。)所示。3 波纹
4、管式弹性元件波纹管式弹性元件波纹管式弹性元件是一个周围为波纹状的薄壁金属筒体,如图波纹管式弹性元件是一个周围为波纹状的薄壁金属筒体,如图2 一一2(e)所示。这种弹性元件易于变形,而且位移很大,常用于微压与)所示。这种弹性元件易于变形,而且位移很大,常用于微压与低压的测量(一般不超过低压的测量(一般不超过1MPa)。)。第4页,此课件共50页哦二、弹簧管压力表二、弹簧管压力表 第5页,此课件共50页哦弹簧管压力计的基本测量原理弹簧管压力计的基本测量原理 管子的自由端B 封闭,管子的另一端固定在接头9 上。当通入被测的压力p 后,由于椭圆形截面在压力p 的作用下,将趋于圆形,弯成圆弧形的弹簧管随
5、之产生向外挺直的扩张变形。由于变形,使弹簧管的自由端B 产生位移。输人压力p 越大,产生的变形也越大。由于输人压力与弹簧管自由端B 的位移成正比,所以只要测得B 点的位移量,就能反映压力p的大小,这就是弹簧管压力计的基本测量原理。第6页,此课件共50页哦 弹弹簧簧管管自自由由端端B 的的位位移移量量一一般般很很小小,直直接接显显示示有有困困难难,所所以以必必须须通通过过放放大大机机构构才才能能指指示示出出来来。具具体体过过程程是是这这样样的的:弹弹簧簧管管自自由由端端B 的的位位移移通通过过拉拉杆杆2(见见图图2 一一3)使使扇扇形形齿齿轮轮3 作作逆逆时时针针偏偏转转,于于是是指指针针5 通
6、通过过同同轴轴的的中中心心齿齿轮轮4 的的带带动动而而作作顺顺时时针针偏偏转转,在在面面板板6 的的刻刻度度标标尺尺上上显显示示出出被被测测压压力力p 的的数数值值。由由于于弹弹簧簧管管自自由由端端的的位位移移与与被被测测压压力力之之间间具具有有正正比比关关系系,因因此此弹弹簧簧管管压压力力表表的的刻刻度度标标尺尺是是线线性性的的。第7页,此课件共50页哦 图图2 一一4 是电接点信号压力表的结构和工作是电接点信号压力表的结构和工作 原理示意图。压力表指针上有动触点原理示意图。压力表指针上有动触点2,表盘上,表盘上另有两个可调节的指针,上面分别有静触点另有两个可调节的指针,上面分别有静触点1
7、和静和静触点触点4。当压力超过上限给定数值(此数值由静触。当压力超过上限给定数值(此数值由静触点点4 的指针位置确定)时,动触点的指针位置确定)时,动触点2 和静触和静触 点点4 接触,红色信号灯接触,红色信号灯5 的电路被接通,使红灯的电路被接通,使红灯 发亮,若压力低到下限给定数值时,动触点发亮,若压力低到下限给定数值时,动触点2 与与静触点静触点1 接触,接通了绿色信号灯接触,接通了绿色信号灯3 的电路。静触的电路。静触点点L4 的位置可根据需要灵活调节。的位置可根据需要灵活调节。第8页,此课件共50页哦第三节第三节 压力计的选用及安装压力计的选用及安装第9页,此课件共50页哦一、压力计
8、的选用一、压力计的选用1 仪表类型的选用 仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传变送、自动记录或报警;被测介质的物理化学性质(诸如腐蚀性、温度高低、黏度大小、脏污程度、易燃易爆等)是否对测量仪表提出特殊要求;现场环境条件(诸如高温、电磁场、振动及现场安装条件等)对仪表类型有否特殊要求等。总之,根据工艺要求正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的重要前提。例如普通压力计的弹簧管多采用铜合金,高压的也有采用碳钢的,而氨用压力计弹簧管的材料却都采用碳钢的,不允许采用铜合金的。因为氨气对铜的腐蚀极强,所以普通压力计用于氨气压力测量很快就要损坏。第10页,此课件共50页哦 2 仪表
9、测量范围的确定仪表测量范围的确定 仪表的测量范围是指被测量可按规定精确度进行测量的范围,它是根仪表的测量范围是指被测量可按规定精确度进行测量的范围,它是根据操作中需要测量的参数大小来确定的。据操作中需要测量的参数大小来确定的。在测量压力时,为了延长仪表使用寿命,避免弹性元件因受力过大而在测量压力时,为了延长仪表使用寿命,避免弹性元件因受力过大而损坏,压力计的上限值应该高于工艺生产中可能的最大压力值。根据损坏,压力计的上限值应该高于工艺生产中可能的最大压力值。根据“化化工自控设计技术规定工自控设计技术规定”,在测量稳定压力时,最大工作压力不应超过量程的,在测量稳定压力时,最大工作压力不应超过量程
10、的2/3;测量脉动压力时,最大工作压力不应超过量程的;测量脉动压力时,最大工作压力不应超过量程的1/2;测量高压压力时,;测量高压压力时,最大工作压力不应超过量程的最大工作压力不应超过量程的3/5。为了保证测量值的准确度,所测的压力值不能太接近于仪表的下限值,为了保证测量值的准确度,所测的压力值不能太接近于仪表的下限值,亦即仪表的量程不能选得太大,一般被测压力的最小值应不低于仪表满量亦即仪表的量程不能选得太大,一般被测压力的最小值应不低于仪表满量程的程的1/3 为宜。为宜。根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后,还不能以此数根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后,还不能
11、以此数值直接作为仪表的量程范围。因为仪表标尺的极限值不是任意取一个数字都可值直接作为仪表的量程范围。因为仪表标尺的极限值不是任意取一个数字都可以的,它是由国家主管部门用规程或标准规定了的。因此,我们选用仪表的标以的,它是由国家主管部门用规程或标准规定了的。因此,我们选用仪表的标尺极限值时,也只能采用相应的规程或标准中的数值(一般可在相应的产品目尺极限值时,也只能采用相应的规程或标准中的数值(一般可在相应的产品目录中查到)。录中查到)。第11页,此课件共50页哦3 仪表准确度等级的选取仪表准确度等级的选取 仪表准确度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的。一般来说,所选用的仪表越精密,则测
12、量结果越精确、可靠。但不能认为选用的仪表准确度越高越好,因为越精密的仪表,一般价格越贵,操作和维护越费事。因此,在满足工艺要求的前提下,应尽可能选用准确度较低、价廉耐用的仪表。第12页,此课件共50页哦二、压力计的安装二、压力计的安装 压压力力计计的的安安装装正正确确与与否否,影影响响到到测测量的准确性和压力计的使用寿命。量的准确性和压力计的使用寿命。第13页,此课件共50页哦1 测压点的选择测压点的选择 所选择的取压点应能反映被测压力的真实大小。所选择的取压点应能反映被测压力的真实大小。要选在被测介质直线流动的管段部分,不要选在管路拐弯、要选在被测介质直线流动的管段部分,不要选在管路拐弯、分
13、叉、死角或其他易形成漩涡的地方。分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。测量流动介质的压力时,应使取压点与流动方向垂直,取压测量流动介质的压力时,应使取压点与流动方向垂直,取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐,不应有凸出物管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐,不应有凸出物或毛刺。或毛刺。测量液体压力时,取压点应在管道下部,使导压管内不积存测量液体压力时,取压点应在管道下部,使导压管内不积存气体;测量气体压力时,取压点应在管道上方,使导压管内不气体;测量气体压力时,取压点应在管道上方,使导压管内不积存液体。积存液体。第14页,此课件共50页哦2 导压管铺设导压管铺设 导出管粗细要合适,一般
14、内径为导出管粗细要合适,一般内径为6-10mm,长度应尽,长度应尽可能短,最长不得超过可能短,最长不得超过50m,以减少压力指示的迟缓。如超以减少压力指示的迟缓。如超过过50m,应选用能远距离传送的压力计。,应选用能远距离传送的压力计。导压管水平安装时应保证有导压管水平安装时应保证有1:10 一一1:20 的倾斜的倾斜度,以利于积存于其中之液体(或气体)的排出。度,以利于积存于其中之液体(或气体)的排出。当被测介质易冷凝或冻结时,必须加保温伴热管线。当被测介质易冷凝或冻结时,必须加保温伴热管线。取压口到压力计之间应装有切断阀,以备检修压力计取压口到压力计之间应装有切断阀,以备检修压力计时使用。
15、切断阀应装设在靠近取压口的地方时使用。切断阀应装设在靠近取压口的地方 第15页,此课件共50页哦3 其它注意事项其它注意事项 压压力力计计应应安安装装在在易易观观察察和和检检修修的的地地方方。安安装装地地点点应应力力求求避避免免振振动动和和高高温温影影响响第16页,此课件共50页哦 测量蒸汽压力时,应加装凝液管,以防测量蒸汽压力时,应加装凝液管,以防止高温蒸汽直接与测压元件接触见图止高温蒸汽直接与测压元件接触见图2 一一11(a);对于有腐蚀性介质的压力;对于有腐蚀性介质的压力测量,应加装有中性介质的隔离罐,图测量,应加装有中性介质的隔离罐,图2 一一11(b)表示了被测介质密度大于和小)表示
16、了被测介质密度大于和小于隔离液体密度的两种情况。于隔离液体密度的两种情况。第17页,此课件共50页哦 第18页,此课件共50页哦 压压力力计计的的连连接接处处,应应根根据据被被测测压压力力的的高高低低和和介介质质性性质质,选选择择适适当当的的材材料料,作作为为密密封封,以以防防泄泄漏漏。一一般般低低于于80 及及2MPa 时时,用用牛牛皮皮或或橡橡胶胶垫垫片片;350 一一450 及及5MPa 以以下下用用石石棉棉或或铝铝垫垫片片;温温度度及及压压力力更更高高(50MPa 以以下下)用用退退火火紫紫铜铜或或铅铅垫垫片片。但但测测量量氧氧气气压压力力时时,不不能能使使用用浸浸油油垫垫片片及及有有
17、机机化化合合物物垫垫片片;测测量量乙乙炔炔压压力力时时,不不能能使使用用铜铜垫垫片片,因因它它们们均均有有发发生生爆爆炸的危险。炸的危险。第19页,此课件共50页哦 当被测压力较小,而压力计与取压口又不当被测压力较小,而压力计与取压口又不在同一高度时,对由此高度差而引起的测量误在同一高度时,对由此高度差而引起的测量误差应按却差应按却p=士士Hg 进行修正。进行修正。为安全起见,测量高压的仪表除选用表壳为安全起见,测量高压的仪表除选用表壳有通气孔的外,安装时表壳应向墙壁或无人通有通气孔的外,安装时表壳应向墙壁或无人通过之处,以防发生意外过之处,以防发生意外 第20页,此课件共50页哦第三章第三章
18、 流量检测流量检测流量计:测量流体流量(瞬时流量)的仪表一般叫流量计。流量计:测量流体流量(瞬时流量)的仪表一般叫流量计。计量表:测量流体总量的仪表常称为计量表。计量表:测量流体总量的仪表常称为计量表。瞬时流量:是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小 流体总量: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,称 为 总 量。第一节第一节 概述概述 第21页,此课件共50页哦流量检测仪表的分类流量检测仪表的分类 1、速度式流量仪表、速度式流量仪表这是一种以测量流体在管道内的流速作为测量依这是一种以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流
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