第三章：过程控制仪表及装置wxs汇编

ymax ymin yo ymin ( )( xi xmin ) xmax xmin
例：一台压力变送器的压力输入范围为0~1.6MPa，输出为4~20mA，试确 定该变送器输出和输入之间的关系。
解：设变送器的输入压力为pi，
输出为po，根据上式有：
ymax ymin yo ymin ( )( xi xmin ) xmax xmin 20 4 po 4 ( )( pi 0) 4 10 pi 1.6 0 ( mA)
1.输出信号：4~20mA 2.供电：24V DC±10％ DDZ-Ⅲ型电动差 压变送器的主要性能 指标 3.负载电阻：250~350Ω 4.基本误差 ±0.5％ 5.变差 ±0.25％ 6.灵敏度 ±0.05％ 7.稳定性±0.3％
1.杠杆机构 P129
2.矢量机构 P130 结构 与原理 3.电磁反馈装置 P130
载 → 反馈力Ff →反力矩：当杠杆平衡式，输出的电流与被测差压成正比。
DDZ-Ⅲ型电动差压变送器的整机方块图 图4-14~图4-15 P135~136
压差信号 ΔPi → 力Fi → F1 → F2、F3 → 位移 →放大器输出电流I0 →反馈线圈、负
载 → 反馈力Ff →反力矩：当杠杆平衡式，输出的电流与被测差压成正比。
温度变送器 的负反馈形式
热电偶 温度变送器 组成
1.热电偶输入回路
2.放大回路 （负反馈）
热电偶温度变送器原理 图4-27 P146
3.1.4 标准仪表的信号标准以及与电源的连接方式 P146
1.气压信号：20~100kPa
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①标准仪表 的信号标准
2.电信号
1.电流：1~5mA； 4~20mA 电压：0~5V；±10V DC等 2.模拟仪表： 4~20mA DC
1.压力变送器 2.差压变送器 变送器的类型 3.温度变送器 4 .流量变送器 5.液位变送器 …… 1.气动变送器： 驱动能源：压缩空气 2.电动变送器 驱动能源：电力
按变送器 的驱动能源 分为：
变送器的理想输入x和输出y特性应为线性关系 见图4-1 P127
( yo ymin ) ymax ymin ( )(增益) ( xi xmin ) xmax xmin
防爆安全栅的作用：阻隔非本质安全电路中过大的能量传入本质安全电路中。 本质安全电路 防爆安全栅电路 非本质安全电路
图4-20
本质安全防爆系统结构图 P141
防爆安全 栅种类
1.齐纳式安全栅（电路）： 限流、限压；断路保护 见图4-21 P142 2.变压器隔离式安全栅：限流、限压。 隔离器件采用变压器
3.1.3 温度变送器
P142
温度变送器：把被测量温度线性地转换为：0~10mA或4~20mA DC电流信号. 1.线性反馈 （线性电阻网络） Vi~Io成线性关系 2.非线性反馈 T~ Vo成线性关系 T~ Io成线性关系
1.直流毫伏变送器 温度变送器 图4-23 P143 2.电阻体温度变送器 3.热电偶温度变送器
3.1.2 防爆安全栅 P138
在易燃、燃爆的场合所安装的一切仪表装置等应该具有安全火花防爆性能。 安全火花：是指火花的能量不足以对其周围可燃介质构成点火源。 安全火花型防爆仪表：仪表所产生的火花均为安全火花。 0级区域（0区） 1.形成爆炸性气体混合物的场所 危险场所的分类 （P139） 2.形成爆炸性混合物的场所 1级区域（1区） 2级区域（2区） 10级区域（10区） 11级区域（11区）
②模拟仪表 与电源的连接
电动变送器：输出信号与电源的连接方式为两线制。 图4-28 P146
两线制 变送器 P146
1.电流条件 2.电压条件 3.功率条件
第三章：过程控制仪表及装置
第三章：过程控制仪表及装置 P127
Process Control Instrumentation 1.变送器transducer
过程控制装置 的三大硬件 2.调节器(控制器) regulator (controller) 3.执行器 actuator
3.1变送器
变送器的功能：把测量的信号转换成为一定标准的信号（如：4~20mA）， 再送往显示仪表或调节仪表进行显示、记录或调节。
Ⅰ类物质：矿井甲烷 1.分类 爆炸物 （P139） Ⅱ类物质：爆炸性气体、可燃蒸汽 Ⅲ类物质：爆炸性粉尘、易燃纤维
2. 爆炸性气体的分级与分组 见表4-1 P140 3.爆炸性粉尘的分级与分组 见表4-2 P140
防 爆 仪 表
1.隔爆型仪表：标志“d”，仪表电路和接线端子放在隔爆壳体内。
2.本质安全型仪表：标志“i”，仪表及设备产生的火花能量不会引起爆炸。 采用低的工作电压（＜24V DC）和电流（ ＜ 20mA）； 故障电压＜35V DC、电流＜ 35mA。 防爆仪表铭牌：必须标明合格证、防爆类型、等级等内容。 如：ExdiaⅡCT6 (P142)
3.1.1差压变送器
力平衡式电动差压变送器 力平衡式电动 差压变送器的组成 图4-2 P128 1.测量部分 2.放大器 3.反馈部分 DDZ-Ⅲ型电动差压 变送器的结构与工作原理 图4-3 P129 被测量的压差信号 → 力→直流电流（4~20mA）。 压差信号 ΔPi → 力Fi → F1 → F2、F3 → 位移 →放大器输出电流I0 →反馈线圈、负
1.低频振荡器
4.低频位移检测放大器 P131 2.整流滤波电路 3.功率放大器
5.安全火花防爆措施 P134
1.量程调整
变送器的
P134
2.零点迁移 3.零点调整
量程调整的目的：使变送器的得输出信号上限值与测量值的上限值相对应。 实质：改变输入输出特性曲线的斜率（即比例系数）。 反馈部分的反馈系数↑→量程↑ 零点迁移的目的：使变送器的得输出信号下限值与测量值的下限值相对应。 实质：扩大使用范围但不改变量程、提高测量精度。 （即把量程的起点由零→迁移到某一数值） 正迁移、负迁移、无迁移 零点调整的目的：同样是使变送器的得输出信号下限值与测量值的下限值相对应。 实质：将起始值调整为零。 具体的计算参见 例4-2 P135