化工仪表及自动化全套课件(1)

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化工仪表及自动化课件1

化工仪表及自动化课件1
化工仪表及自动化
第一章 自动控制系统基本概念
第一节 化工种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、 指示或记录的部分。
作用 对过程信息的获取与记录作用。
图0-2 热交换器自动检测系统示意图
7
化工仪表及自动化系统的分类
自动检测系统中主要的自动化装置
敏感元件
传感器
34
第四节 过渡过程和品质指标
分析:过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关, 假定被控变量进入额定值的±2%,就可以认为过渡过程 已经结束,那么限制范围为200×(±2%)=±4℃,这 时,可在新稳态值(205℃)两侧以宽度为±4℃画一区 域,上图中以画有阴影线的区域表示,只要被控变量进 入这一区域且不再越出,过滤过程就可以认为已经结束。 因此,从图上可以看出,过渡时间为22min。
积分、累积 安全
积分、累积 记录或打印 开关、联锁 传送 阀、挡板、百叶窗 套管 继动器或计算器 驱动、执行或未分类的终端执行机构
4
例题分析
1.图7-16所示为一水箱的液位控制系统。试画出其方块 图,指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量各是什
么?简要叙述其工作过程,说明带有浮球及塞子的杠杆装
置在系统中的功能。
显示仪表
对被测变量 作出响应,把它 转换为适合测量 的物理量。
对检测元件 输出的物理量信 号作进一步信号 转换
将检测结果 以指针位移、数 字、图像等形式, 准确地指示、记 录或储存。
8
化工仪表及自动化系统的分类
2.自动信号和联锁保护系统
对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装置,是 生产过程中的一种安全装置。
图7-15 温度控制系统过渡过程曲线
33
第四节 过渡过程和品质指标

化工仪表自动化全PPT课件

化工仪表自动化全PPT课件
29
第29页/共76页
1.2 自控系统的基本组成及方块图
人脑
控制器
眼睛
机械化
检测装置
四肢
执行器
人工控制向自动控制转变
30
第30页/共76页
1.2 自控系统的基本组成及方块图
二. 自动控制

以液体贮槽的液位控制为例,来说明工业过程控制系统的基本构成。
31
第31页/共76页
1.2 自控系统的基本组成及方块图
• 该系统是由两部分构成的: • 控制装置:起到控制作用的全套仪表、自动装置。通常包括测量元件、变送器、控制器和执行器等。 • 被控对象:控制装置所要控制的生产设备。
• 该系统的任务: • 当被控对象受到干扰使被控参数产生偏差时,能够及时检测并反馈到控制器,通过控制器产生控制信 号,调节阀门开度使被控参数回到给定值。
32
第32页/共76页
1.2 自控系统的基本组成及方块图
• 变送器—检测并变换成统一标准信号送到 控制器(相当于人的眼睛) • 控制器—接收变送器信号与液位期望值进行比较,根据偏差按某种规律运算, 结果送给执行器(相当于人
的大脑) • 执行器—将控制器指令信号转换成相应的位移信号,驱动阀门动作,改变液体流出量,实现液位的自动控
5
第5页/共76页
绪论
31 化工自动化的定义 2 目的 3 发展历程 4 学习目的
6
第6页/共76页
化工自动化的定义
• 在化工等连续性生产设备上,配备一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上 自动地进行,称为化工自动化。
7
第7页/共76页
实现化工自动化的目的
1. 加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。 2. 减轻劳动强度,改善劳动条件。 3. 能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的。 4. 生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力

化工仪表及其自动化PPT第一章PPT

化工仪表及其自动化PPT第一章PPT

02
化工仪表的基本原理
化工仪表的测量原理
总结词
测量原理是化工仪表的核心,它决定了仪表的准确性和可靠 性。
详细描述
化工仪表的测量原理基于物理或化学原理,通过传感器将待 测参数(如温度、压力、流量、液位等)转换成电信号或气 信号,以便后续处理和显示。常见的测量原理包括热电效应 、压电效应、光电效应等。
03
化工仪表的自动化技术
化工仪表的自动化概述
化工仪表自动化是现代工业生产中的重要技术,通过自动化技术实现化工仪表的数 据采集、处理、控制等功能,提高生产效率和产品质量。
化工仪表自动化技术涉及多个领域,包括控制理论、电子技术、计算机技术等,需 要综合运用多种技术手段来实现。
化工仪表自动化技术的应用范围广泛,涵盖了化工、石油、制药等多个行业,对工 业生产的发展具有重要意义。
化工仪表及其自动化ppt 第一章
• 化工仪表概述 • 化工仪表的基本原理 • 化工仪表的自动化技术 • 化工仪表的选型与使用
01
化工仪表概述
化工仪表的定义与分类
总结词
化工仪表是用于化工生产过程中各种参数检测、显示和控制的工具,根据用途可分为温度仪表、压力仪表、流量 仪表等。
详细描述
化工仪表是化工生产过程中不可或缺的设备之一,主要用于检测、显示和控制温度、压力、流量、液位等参数。 根据不同的用途和功能,化工仪表可以分为多种类型,如温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。这些仪 表在化工生产中发挥着重要的作用,能够确保生产过程的稳定性和安全性。
化工仪表的信号传输原理
总结词
信号传输是化工仪表实现远程监控和自动控制的关键环节。
详细描述
化工仪表的信号传输原理通常采用模拟信号或数字信号,通过电缆、光纤等传输 介质将传感器采集的信号传输到控制器、显示器或执行器等设备。信号传输过程 中需要进行抗干扰处理,的发展历程

2024年度-《化工仪表及自动化》课件

2024年度-《化工仪表及自动化》课件
化工仪表基本原理 包括测量原理、仪表结构和分类等,为
理解和应用化工仪表打下基础。
化工仪表选型与安装 针对化工生产过程中的实际需求,讲 解了仪表的选型原则、安装方法和注
意事项。
自动化控制系统 详细介绍了自动化控制系统的组成、 原理和应用,包括DCS、PLC等控制 系统。
维护与故障处理 介绍了化工仪表的日常维护、定期检 修以及常见故障的诊断和处理方法。
20
安装调试流程和方法
安装前准备
熟悉仪表结构、性能和使用说明 书,检查仪表及附件是否齐全、
完好。
安装步骤
按照工艺要求和安装图纸进行仪 表安装,确保安装位置正确、固
定牢固、密封可靠。
调试方法
先进行单体调试,检查仪表的显 示、输出等功能是否正常;再进 行系统调试,检查仪表与控制系 统、执行器等设备的联动是否协
32
学员心得体会分享
学员A
通过学习,我对化工仪表及自动 化有了更深入的了解,掌握了仪 表的选型、安装和维护技能,对 今后的工作有很大帮助。
学员B
课程中的实际案例让我印象深刻, 通过分析和解决实际问题,我提 高了自己的工程实践能力。
学员C
老师的讲解生动有趣,让我对枯 燥的理论知识产生了兴趣,激发 了我对化工仪表及自动化的热爱。
期稳定运行。
03
自动化技术在化工领域应用
Chapter
11
自动化技术发展历程及现状
01
02
03
自动化技术起源
介绍自动化技术的起源, 以及早期在化工领域的应 用情况。
发展历程
阐述自动化技术从简单控 制到复杂控制系统的发展 历程,包括重要技术突破 和里程碑事件。
现状分析
分析当前自动化技术在化 工领域的应用现状,包括 普及程度、技术水平和市 场需求等方面。

化工仪表及自动化全套课件完整ppt课件完整版(2024)

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绿色化
环保意识的提高将促使化工仪 表向绿色化方向发展,采用环
保材料和低能耗技术。
9
02
自动化基础知识
2024/1/29
10
自动化概念及原理
2024/1/29
自动化的定义
指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人 的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。
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39
现场总线技术实践
2024/1/29
01 02 03
现场总线概述
现场总线是一种用于连接智能现场设备和自动化系统的全 数字、双向、多站的通信系统。它将传统的4-20mA模拟 信号传输方式转变为数字信号传输方式,提高了信号传输 的准确性和可靠性。
现场总线技术实践
在化工生产中,现场总线技术被广泛应用于设备间的通信 和数据传输。通过现场总线技术,可以实现设备间的实时 数据交换和远程控制,提高生产过程的透明度和可控性。
控制器
接收变送器输出的标准信号,与
设定值进行比较,得到偏差信号 ,并根据偏差信号的大小和方向
输出控制信号。
执行器
接收控制器输出的控制信号,动 作改变被控对象的参数。
测量元件
用于测量被控对象的各种工艺参 数,如温度、压力、流量等。
被控对象
需要实现自动控制的机器设备、 系统或过程。
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12
易于维护
化工仪表需要定期维护和校准,因此需要具备易于维护的特 点。
8
化工仪表发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展,化 工仪表将越来越智能化,能够 实现自适应控制、远程监控等
功能。
2024/1/29

化工仪表及自动化第一章课件

化工仪表及自动化第一章课件
• 四.测量系统中信号的传递形式 • 1.模拟信号;2. 数字信号;3.开关信号
• 五.测量仪表与测量方法分类
• 1.测量仪表的分类 • (1)依据所测参数的不同:压力测量仪表、流量测量仪
表、物位测量仪表、温度测量仪表、物质成分分析仪表及 物性检测仪表等。
• (2)表达示数的方式不同:指示型、记录型、讯号型、 远传指示型、累计型等。
max 标尺上限值 标尺下限值
100%
允许的相对误差的最大值 仪表允许的最大绝对误差值
允 标尺上限值 标尺下限值 100%
例: 某台测温仪表的测温范围为200~700℃,仪表的最大
绝对误差为 4℃,试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级
解:仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
化工检测仪表
第一章 检测仪表基本知识
一、测量过程与测量误差
Q=qV Q—被测值; q—测量值,即被测量与所选测量单位的比值; V—测量单位。 上述为直接测量法,此外还有间接测量法
➢ 测量误差: • 在测量过程中,由于所使用的测量工具本身不够准确、测观者的主观
性和周围环境的影响等等,使得测量的结果不可能绝对准确。由仪表 读得的被测值与被测参数的真实值之间,总存在一定的误差。 测量误差按其产生原因的不同可以分为三类: • 系统误差(规律误差) • 疏忽误差 • 偶然误差 测量误差的表示方法: • (1)绝对表示法; • (2)相对表示法
100%
f —线性度(又称非线性误差);
fmax —标准曲线对于理论拟合直线的最大偏差(以仪表示值的单位计算)。
6.重复性
z
zmax 仪表量程
100%
z —重复性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差
zmax —同方向多次重复测量时仪表示值的最大偏差值。

化工仪表及自动化全套课件

化工仪表及自动化全套课件

2024/1/26
21
流量测量与控制技术应用案例
水处理行业
在水处理过程中,流量是一个重要的参数。 通过流量测量仪表和自动控制系统,可以实 时监测和调整水流的流量,确保水处理过程 的稳定性和效率。
石油化工行业
在石油化工生产过程中,原料、产品和中间 体的流量都需要精确控制。通过流量测量仪 表和自动控制系统,可以实现流量的精确测
化工仪表及自动化全套课件
2024/1/26
1
2024/1/26
CONTENTS
• 化工仪表基础知识 • 自动化控制系统概述 • 化工仪表的选型与安装 • 自动化控制系统的设计与实施 • 化工仪表及自动化技术应用案
例 • 化工仪表及自动化技术发展趋
势与展望 2
2024/1/26
01
化工仪表基础知识
15
自动控制系统的设计原则与方法
2024/1/26
设计原则
满足工艺要求,保证系统稳定性、可 靠性和经济性;采用先进技术和设备 ,提高自动化水平;注重人机交互, 方便操作和维护。
设计方法
根据工艺要求和控制目标,确定控制 方案;选择合适的测量仪表和执行机 构;设计控制算法和逻辑控制程序; 进行系统仿真和优化。
仪表等措施。
6
2024/1/26
02
自动化控制系统概述
7
自动控制系统的组成与分类
组成
自动控制系统通常由控制器、执行器、被控对象、检测变送环节等部分组成。
分类
根据控制原理的不同,自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统;根 据信号传递方式的不同,可分为模拟控制系统和数字控制系统。
2024/1/26
量和控制,提高生产效率和产品质量。

化工仪表及自动化课件(2024)

化工仪表及自动化课件(2024)
29
技术创新点
新型传感器技术
新型传感器技术的发展将进一步提高化工仪表的测量精度 和响应速度,同时增强其抗干扰能力和适应性。
先进控制算法
先进控制算法的应用将提高化工仪表的控制精度和稳定性 ,实现更加精准的生产过程控制。
云计算和大数据技 术
云计算和大数据技术的应用将实现化工仪表数据的集中管 理和分析,为生产过程的优化和决策提供有力支持。
6
02
化工仪表的基本原理
Chapter
2024/1/30
7
测量原理
化工仪表的测量原理基于物理、化学定律和物质的物理 、化学性质。
常见的测量原理包括压力、温度、流量、液位等参数的 测量。
测量原理的实现需要选择合适的传感器和测量电路,确 保测量的准确性和稳定性。
2024/1/30
8
传输原理
化工仪表的传输原理是指将测量信号从测量点传输到控制室或显示仪表的过程。
定义
化工仪表是用于测量、显示、记录和控制化工生产 过程中各种工艺参数(如温度、压力、流量、液位 等)的仪器设备的总称。
分类
根据测量原理和使用场合的不同,化工仪表可分为 温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、分析 仪表等。
2024/1/30
4
化工仪表的发展历程
早期阶段
以机械式仪表为主,如弹簧管压 力表、玻璃管液位计等。
电气连接
按照仪表接线图进行正确接线 ,确保电源、信号等电气连接
可靠。
2024/1/30
18
调试与验收
调试准备
熟悉仪表性能和使用说明书, 准备好调试所需的工具和设备

2024/1/30
调试步骤
按照调试流程逐步进行,包括 通电检查、零点调整、量程调 整、报警功能测试等。

2024版化工仪表及自动化ppt课件教学教程

2024版化工仪表及自动化ppt课件教学教程

课件教学教程•化工仪表概述•自动化基础知识•化工仪表测量原理与技术•化工仪表选型与安装维护目•化工自动化控制系统设计与实践•化工仪表及自动化技术应用拓展录化工仪表概述定义作用分类特点化工仪表具有高精度、高可靠性、防爆防腐、适应性强等特点,能够满足化工生产过程中的各种特殊要求。

化工仪表发展趋势网络化智能化化工仪表正逐渐向着网络化的方向发展,实现远程监控和数据共享,提高生产效率和安全性。

集成化自动化基础知识自动化概念及原理自动化定义自动化原理自动化系统组成要素控制器传感器与变送器执行器被控对象石油化工自动化技术在石油化工行业应用广泛,包括炼油、化肥、乙烯等生产过程的自动化控制。

冶金工业冶金工业中的高炉、转炉、连铸等生产过程的自动化控制,以及轧钢过程的自动化电力工业机械制造自动化技术应用领域化工仪表测量原理与技术压力单位与测量方法介绍压力的国际单位制单位以及常用测量方法,如直接测量法和间接测量法。

压力仪表分类及特点阐述不同类型压力仪表的工作原理、结构特点以及适用场景,如弹性式压力计、电气式压力计等。

压力传感器技术介绍压力传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用,如压阻式传感器、压电式传感器等。

压力测量系统组成及调试详细讲解压力测量系统的组成部分,包括传感器、变送器、显示仪表等,并介绍系统调试方法和注意事项。

温度单位与测量方法温度测量系统组成及调试温度仪表分类及特点温度传感器技术介绍温度的国际单位制单位以及常用测量方法,如接触式测量法和非接触式测量法。

介绍温度传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用,如热敏电阻传感器、红外传感器等。

流量单位与测量方法流量测量系统组成及调试流量仪表分类及特点流量传感器技术物位单位与测量方法物位测量系统组成及调试物位仪表分类及特点物位传感器技术化工仪表选型与安装维护选型原则及注意事项选型原则注意事项安装前准备安装步骤调试方法030201安装调试方法与步骤维护保养策略及周期维护保养策略维护保养周期化工自动化控制系统设计与实践确保系统安全、稳定、可靠,满足生产工艺要求,提高生产效率和产品质量。

化工仪表及自动化课件1

化工仪表及自动化课件1
最大偏差(超调量) 衰减比 余差 过渡时间 振荡周期(振荡频率)……·
以阶跃响应曲线的形式表示的品质指标(和初值有关 ,这里只分析变化量)
y(t)
B
B
稳定误差范围: 2% 或者 5%的新稳态值
C
0 t1 e() t2
t3
t
阶跃干扰作用下的过渡过程
y(t)
B
B
稳定误差范围: 2% 或者 5%的新稳态值
C
0
t1 e()
t2
t3
t
过渡时间:从干扰作用发生的时刻起,到系统建立 新的平衡时止,过度过程所经历的时间
规定一个范围:±5%(±2%)稳态值
当被控变量进入这个范围且不再越出时认为过渡过程 结束
短好,过程迅速,对干扰频繁也能克服,控制质量 高
y(t)
B
B
稳定误差范围: 2% 或者 5%的新稳态值
上节课内容
自动控制系统的方块图 自动控制系统的分类 控制系统的静态(稳态)与动态
工艺设计主要围绕系统“静态”特性开展工作,自动 控制是在“静态”特性基础上研究其“动态”特性―― 当系统失去平衡以后,如何使系统重新回到平衡状态
要研究静态,更要研究动态
如何来评价自控系统的质量?
必须分析“系统失稳以后能否重新回到平衡状态 ”、“从系统失稳到重新回到平衡状态”这个过程的 各种指标
第五节 工艺管道及控制流程图(P&ID)
在工艺流程 图上标出控 制方案
控制方案:测量点选择、控制系统确定、自 动信号连锁保护系统设计
标志内容:测量点、控制点、控制系统、自 动信号连锁保护系统
如何标注?
HGJ7-87《化工过程检测、控制系统设计统 一规定》——化工部标准

2024版化工仪表及自动化ppt课件

2024版化工仪表及自动化ppt课件

THANKS
感谢您的观看
确定安装位置和方式,准 备好安装工具和材料。
安装完成后,进行调试和 校验,确保仪表正常工作。
化工仪表的维护与保养
01
日常维护
02
保持仪表清洁,定期清理灰尘和污垢。
03
定期检查仪表的接线是否松动或损坏,及时进行紧 固或更换。
化工仪表的维护与保养
• 定期检查仪表的测量准确性和稳定性,发现问题及时处理。
文档齐全
保留完整的系统设计文档 和实施记录,便于后期维 护和升级。
培训操作人员
对操作人员进行专业培训, 确保他们熟练掌握系统操 作和维护技能。
自动化控制系统的优化与改进
控制算法优化
针对特定应用场景,优化控制算法以提高控 制精度和响应速度。
系统结构优化
改进系统结构,提高系统稳定性和可靠性。
自动化控制系统的优化与改进
分类
根据测量原理和使用功能,化工仪 表可分为温度仪表、压力仪表、流 量仪表、物位仪表、分析仪表等。
化工仪表的发展历程
01
02
03
早期阶段
以机械式仪表为主,如压 力表、温度计等。
中期阶段
随着电子技术的发展,出 现了电子式仪表,如电子 电位差计、电子温度计等。
现代阶段
随着计算机技术和自动化 技术的发展,化工仪表向 智能化、网络化、集成化 方向发展。
化方向发展。
02
自动化基础知识
自动化的概念与原理
自动化的定义
指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少 人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、 分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。
自动化的原理
采用各种检测仪表对工艺参数进行测量,将测量结果送入控制 器与给定值比较得到偏差,按一定规律(算法)产生控制作用, 通过执行器对被控对象(如阀门开度)进行控制,使工艺参数 稳定在给定值上。

化工仪表及自动化精PPT课件

化工仪表及自动化精PPT课件

完善维护计划
制定完善的维护计划,包括定期 检查、保养、校准、调试等内容, 确保系统的长期稳定运行。
建立应急预案
建立完善的应急预案,明确系统 故障时的应对措施和恢复流程, 以最大限度地减少故障对生产的
影响。
06
化工仪表及自动化技术的发展趋势与展望
智能化技术在化工仪表ຫໍສະໝຸດ 的应用智能化传感器01
采用先进的微处理器和人工智能技术,实现传感器信号的自适
执行器的类型与特点
电动执行器
以电动机为驱动元件,通过减速机构将电动机的旋转运动转换为输出轴的直线运动或角位移。具有动作快、精度高、体积 小等优点,但需要电源供电。
气动执行器
以压缩空气为动力源,通过气缸将气体的压力能转换为机械能。具有结构简单、动作可靠、维护方便等优点,但需要气源 和配套的气动元件。
验收标准
根据设计要求和相关标准,制定验收标准。对仪表的测量精度、稳定 性、可靠性等进行全面评估。
验收流程
组织专家和相关人员对仪表进行验收。按照验收标准,对仪表的各项 指标进行检查和评估。填写验收报告,提出改进意见和建议。
04
自动化控制系统在化工生产中的应用
温度控制系统
温度传感器
将温度转换为可测量的电信号,常用的有 热电偶、热电阻等。
经济性原则
在满足测量要求的前提下,尽可能选择价 格合理、维护方便的仪表。
先进性原则
在满足以上原则的基础上,优先选择具有 先进技术、高自动化程度的仪表。
化工仪表的安装要求与步骤
安装前准备
熟悉仪表安装图纸和技术要求, 准备安装工具和材料。
01
安装位置选择
02 根据工艺流程和测量要求,选择 合适的安装位置,确保测量准确、 维护方便。

化工仪表及自动化资料ppt课件

化工仪表及自动化资料ppt课件

化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。

仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。

按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。

按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。

按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高,因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。

宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大,要求化工仪表具有较宽的测量范围。

•高可靠性:化工生产环境恶劣,要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。

测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。

控制生产过程根据工艺要求,通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。

保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况,保障生产安全。

化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主,如弹簧管压力表、浮子流量计等。

这些仪表结构简单,但精度较低,功能单一。

电子化阶段随着电子技术的发展,电子式仪表逐渐取代机械式仪表。

电子式仪表具有更高的精度和更多的功能,如数字显示、远程传输等。

智能化阶段近年来,随着计算机技术和人工智能技术的发展,智能式仪表开始得到广泛应用。

智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能,能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。

02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理,将压力转换为位移或应变进行测量。

压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件,将温度转换为电信号进行测量。

通过测量流体流过管道截面的面积和流速,计算得到流量值。

利用浮力、静压等原理,检测容器内液体或固体的位置高度。

测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号(如4-20mA),通过电缆进行传输。

2024年度化工仪表及自动化课件

2024年度化工仪表及自动化课件
连接处密封良好,防止泄漏。
18
调试与验收
调试准备
调试过程
熟悉仪表的工作原理、性能参数和调试方 法,准备好相应的调试工具和测试设备。
按照仪表使用说明书和调试规范,逐步进 行空载调试、带载调试和联动调试,确保 仪表工作正常、测量准确。
验收标准
验收流程
根据国家和行业相关标准以及合同约定, 制定详细的验收标准,对仪表的各项性能 指标进行严格把关。
液位控制
通过自动化控制系统实现储罐 、塔器等设备的液位稳定控制 。
温度控制
通过自动化控制系统实现反应 釜、换热器、加热炉等设备的 温度精确控制。
2024/3/23
流量控制
通过自动化控制系统实现管道 、阀门等设备的流量精确调节 。
成分控制
通过自动化控制系统实现原料 配比、产品质量等关键参数的 控制。
27
按照验收标准,对仪表进行外观检查、性 能测试、安全评估等环节的验收,确保仪 表符合使用要求。
2024/3/23
19
2024/3/23
05
化工仪表的维护与保养
20
日常维护
2024/3/23
保持仪表清洁
定期清理仪表表面和内部的灰尘、油污等 杂质,确保仪表清晰可读。
检查仪表连接
检查仪表与管道、阀门等连接部位的紧固 情况,确保无泄漏现象。
01
02
03
集中式控制系统
所有控制功能集中在一个 控制器上实现。
2024/3/23
分散式控制系统
控制功能分散在多个控制 器上实现,通过网络通信 实现数据共享和协调控制 。
现场总线控制系统
采用现场总线技术,实现 现场设备与控制系统的数 字化通信。
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特点及适用场合:
反应较快,测量范围较广、精度可达0.2%, 便于远距离传送。所以在生产过程中可以实现压 力自动检测、自动控制和报警,适用于测量压力 变化快、脉动压力、高真空和超高压的场合。
第四节:智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿; 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准
第二节:弹性式压力计
测压原理: 各种弹性元件在被测介质压力作用下会产生弹
性变形。 特点及适用场合:
结构简单,价格便宜、测压范围宽,测量精 度也比较高,在生产过程中获得了最广泛的应用。
压力表图片
普通压力表
耐震压力表
电接点压力表
双刻度压力表
隔膜压力表
第三节:电气式压力计
测压原理:
把压力转换为电阻、电容、电感或电势等电 量,从而实现压力的间接测量。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
优点:
应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定 可靠,使用寿命长;
应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之 相比拟;
检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生 产,便于规模经济生产。
缺点:
测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表:集中分 散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子 技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的 数字仪表,自动化仪表,程序控制器,调节器等也不断投入使用。
第二节:化工自动化仪表的分类
化工自动化仪表的分类方法很多,根据不同原 则可以进行相应的分类。
仪表有了记忆功能 以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路,只能在某
一时刻记忆一些简单状态,当下一状态到来时,前一状态的 信息就消失了。但微机引入仪表后,由于它的随机存储器 可以记忆前一状态信息,只要通电,就可以一直保存记忆,并 且可以同时记忆许多状态信息,然后进行重现或处理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
仪表有了计算功能 由于自动化仪表内含微型计算机,因此可以进行许多
化工仪表及自动化
目录
第一章 测量仪表基本知识 第二章 压力测量仪表 第三章 流量测量仪表 第四章 物位测量仪表 第五章 温度测量仪表 第六章 自动成份分析仪表 第七章 自动控制仪表 第八章 执行器
第一章 测量仪表基本知识
第一节:化工自动化仪表的发展
化工仪表及自动化,最早出现在四十年代,那时的仪表体积大, 精度低。
1psi=6.895KPa psi和KPa都是压强(压力,大气压)的单位,前者是磅每平方英寸,后者是千
帕(1帕等于1牛顿的力作用在1平方米的面积上所产生的压强)。 真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值
真空度=标准大气压力—绝对压力
工业上所用的压力指示值大多为表压, 即压力表的指示值是绝对压力和大气压力之差。
涡街流量计是根据卡门(Karman)涡街原理研究生产一 种流体振动式仪表。当流体流过传感器壳体内垂直放置 的漩涡发生体时,在其后方两侧交替地产生两列漩涡, 两侧漩涡分离的频率与流速成正比。
第五节:电磁流量计
电磁流量计的工作原理
电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应 定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相 当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两 个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时, 则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产 生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡 胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔 离。
1912年,德国物理学家冯·卡曼
涡街流量计与差压流量计测量饱和蒸汽流量对比: 标准孔板流量计,从流量仪表发展状况来看,孔
板流量计尽管其历史悠久、应用范围广;人们对 它的研究也最充分,试验数据最完善。 标准孔板流量计不足之处: 1、压力损失较大; 2、导压管、三阀组间及连接接头容易泄漏; 3、量程范围小,一般为3比1,对流量波动较大 易造成测量值偏低。
温度、电磁场、振动等。
第三章 流量测量仪表
机泵、压缩机的出口流量代表了生产装置的负荷 (设备的处理量),必须进行严格检测和控制。 以便为生产操作和控制提供依据。同时,为了进 行经济核算,经常需要知道在一段时间(如一班、 一天等)内流过的介质总量。所以,介质流量 (液体、气体和蒸汽等)是控制生产过程达到优 质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一 个重要参数。
仪表有了可编程功能 计算机的软件进入仪表,可以代替大量的硬件逻辑电
路,这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯 片的位控特性进行一个复杂功能的控制,其软件编程很简 单(即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制) 。而如果 带之以硬件,就需要一大套控制和定时电路。所以软件移 植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构,代替常规的逻辑 电路。
第二节:差压式流量计
测量原理:在气体的流动管道上装有一个节流装置, 其内装有一个孔板,中心开有一个圆孔,其孔径比管 道内径小,气体流过孔板时由于孔径变小,截面积收 缩,使稳定流动状态被打乱,因而流速将发生变化, 速度加快,气体的静压随之降低,于是在孔板前后产 生压力降落,即差压(孔板前截面大的地方压力大, 通过孔板截面小的地方压力小)。差压的大小和气体 流量有确定的数值关系,即流量大时,差压就大,流 量小时,差压就小。流量与差压的平方根成正比。
玻璃管转子流量计
第四节:涡街流量计
应用范围:涡街流量计用于测量气体、蒸汽或液 体的体积流量、标况的体积流量。并可作为流量 变送器应用于自动化控制系统中。
测量原理:涡街流量计应用是根据卡门 (Karman)涡街原理来测量流量的,流体在管 道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发 生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋 涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度 及旋涡发生体特征宽度有关 。
复杂的计算,并且具有很高的精度。在自动化仪表中可经 常进行诸如乘除一个常数、确定极大和极小值、被测量的 给定极限检测等多方面的运算和比较。
仪表有了数据处理的功能 在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量
值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和 软件,这些都可以很方便的用软件来处理,一方面大大减轻 了硬件的负担,又增加了丰富的处理功能。自动化仪表也 完全可以进行检索、优化等工作。
六十年后半期,随着半导体和集成电路的进一步发展,自动化 仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展,并实现了用计 算机作数据处理的各种自动化方案。
七十年代以来,仪表和自动化技术又有了迅猛的发展,新技术、 新产品层出不穷,多功能组装式仪表也投入运行,特别是微型 计算机的发展,在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。
信号叠加HART数字信号; 支持现场总线基于现场控制; 具有完整的自诊断功能和通讯功能; 零点自动迁移,零点量程外部可调; 通过手持器和PC机可实现远程管理。
AMS Trex设备通讯 器
第五节:压力开关
1.压力开关是一种简单的(压力控制装置),当被测压力达到额定 值时,压力开关可发出(警报或控制)信号。 2.压力开关的工作原理是:当被测压力超过额定值时,弹性元件的 自由端(产生位移),直接或经过比较后推动(开关元件),改变 (开关元件)的通断状态,达到控制被测压力的目的。 3.压力开关采用的弹性元件有(单圈弹簧管)、(膜片)、(膜盒) 及(波纹管)等。 开关元件有(磁性开关)、(水银开关)、 (微动开关)等。 4.压力开关的开关形式有(常开式)和(常闭式)两种。 5.压力开关的调节方式有(两位式)和(三位式)两种。 6.压力开关的参数可调,依实际使用压力范围调节
第二章 压力测量仪表
第一节: 压力单位
国际单位制(SI)---帕(Pa), 工程大气压---at 标准大气压---atm 毫米汞柱---mmHg 毫米水柱---mmH2O
1Pa=1牛/米2(N/m2) 1Mpa=1×105Pa 1 公斤力/厘米2(kgf/cm2) = 0.0981 MPa 1 巴(bar) = 0.1 MPa 1 毫米水柱(mmH2O) = 9.81×10-6 MPa 1 毫米水银柱(mmHg) = 1.333×10-3 MPa 1 标准大气压(atm) = 0.1013 MPa
对于气体,密度受温度、压力变化影响较大, 如在常温常压附近,温度每变化10℃,密度变化 约为3%;压力每变化10kPa,密度约变化3%。
因此在测量气体流量时,必须同时测量流体的 温度和压力。为了便于比较,常将在工作状态下 测得的体积流量换算成标准状态下(温度为20℃, 压力为101325Pa)的体积流量,用符号Qn表示, 单位符号为Nm3/s或Nm3/h。
体积流量(Qn):折算到标准的压力和温度下的体 积流量。(标准状态下) 流量的国际单位是千克/秒(kg/s)、立方米/ 秒(m3/s)。此外,常用的还有吨/小时(t/h)、 千克/小时(kg/h)、立方米/小时(m3/h)等; 总量的国际单位是千克(kg)、立方米(m3)。 此外,常用的总量单位还有吨(t)。
转子流量计的特点:
转子流量计是工业上和实验室最常用的一种 流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、 维修方便等特点。转子流量计适用于测量通过 管道直径D<150mm的小流量,也可以测量腐 蚀性介质的流量。使用时流量计必须安装在垂 直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转 子流量计。
金属管转子流量计
第五节:压力表的选用
压力检测仪表的选择主要包括仪表的型式、量程 范围、精度与灵敏度、外形尺寸以及是否需要远 传和其他功能,如指示、记录、报警控制等;
必须满足工艺生产过程的要求,包括量程与精度; 必须考虑被测介质的性质,如温度高低、工作压
力大小、粘度、易燃易爆程度等; 必须注意仪表安装使用的现场环境条化,如环境
第一节 流量的基本概念 流量(瞬时流量):单位时间内流过管道某一截面 的流体的数量。 累积流量(总流量):某一时段内流过的流体的总 合。瞬时流量在某一时段的累积量。 质量流量(M):单位时间内流过某截面的流体的质 量。单位:(kg/s、t/h) 体积流量(Q):单位时间内流过某截面的流体的体 积。(工作状态下)单位:(m3/h )
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