仪表知识培训

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一、仪表的发展与分类 1.2.2 检测与过程控制仪表最通用的分类方法是按仪表在测量与控制系 统中的作用进行划分,一般分为检测仪表、显示仪表、调节仪表和执行器。
检测仪表根据被测变量的不同,可分为温度检测仪表、压力检测仪表、 流量检测仪表、物位检测仪表和分析仪表. 显示仪表分为记录仪表和指示仪表.模拟仪表和数字仪表.记录仪分 为有纸记录和无纸记录.通常使用无纸记录. 调节仪表分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表,由于微处理 机的引入,又有可编程调节器与固定程序调节器。 执行器由执行机构和调节阀两部分组成: 执行机构按能源分:气动.电动和液动执行器 按结构形式分:薄膜式,活塞式和长行程执行机构. 调节阀分类,根据其结构特点分:直通单座.直通双座.三通阀.角形阀 . 隔膜阀.蝶阀.球阀.偏心旋转阀.套 筒阀.阀体分离法.高压阀等. 按流量特性分:直线.对数(等百分比).抛物线和快开等.
P表压(以大气压为基准来表示的压力) 1大气压力线
P负压(真空度)被测流体的绝对压力 低于大气压时压力表测得的压力
P绝压
P绝压(绝对零压为基准来表示的压力)
绝对零压(绝对真 空下的压力)
3.2 压力测量基本知识
压力单位
法定计量单位是Pa,1Pa=1N/m2, 压力的法定工程单位还有:MPa、kPa、 非法定工程单位:kgf/cm2、atm、mmH2O、 mmHg、bar等
电接点压力表 一般有双节点 作为报警、或 启泵的条件。
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
3、常见仪表的精度等级:
3.1
压力表:1.6级(1.5)、2.5级 压力变送器:0.5级 温度变送器:0.5、1.0 。铂电阻:A、B级 A:±(0.15+0.002 |t| ) B: ±(0.30+0.002 |t| ) 涡街流量计:测气体1.5、测液体1.0 质量流量计:0.1 电磁流量计:1.0 转子流量计:1.6
3.4 压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变送器
压力变送器主要用于连续测 量管线和设备上的压力,然后 经变送器将所测压力转换为4~ 20mA的输出信号。
对液体流量测量,变送器应 被安装得低于管道取压口位置。 对气体流量测量,变送器应被 安装得高于管道取压口位置。
最具有代表性的压力变送器:
1、EJA川仪横河(重庆川仪),通讯时叠加Brain或Hart协议的数字信号。 2、Rosemount(中国北京远东)通讯时叠加Hart协议的数字信号。 通讯时有专用的手操器,可以在主控室、现场进行仪表的组态。
4.1.1.2 孔板节流装置流量计的应用
流体必须满管连续运行 流体必须是牛顿流体、在物理学上和热力学上是均匀单相的, 流体流经节流装置时不发生相变
流体流量基本不随时间变化、不适用于脉动流和临界流工况
流体流经节流件前流束必须与管道轴线平行且不得有旋转流 流体流动工况应是紊流、雷诺数需在一定范围内且无旋涡
4.1.2 转子流量计
转子流量计(可变面积 式流量计)
转子流量计作为直观流动 指示或测量精度要求不高 的中低等精度仪表。被测 流体可以是单相液体或气 体,通常不适用于液体中 含有磁性物资、纤维、微 粒固体或气体中含有液滴 的场合。
4.1.2.1 测量原理
当流体自下而上流入锥管时,被转子截流,这样在转子 上、下游之间产生压力差,转子在压力差的作用下上升,这 时作用在转子上的力有四个:流体对转子的动压力(W)、转子 在流体中的浮力(F)和转子自身的重力(G)及粘性力(N ) (一般 不适合高粘度介质,所以不考虑)。 转子重心与锥管管轴会相 重合,作用在转子上的三个力都沿平行于管轴。 当三个力达到平衡(G=F+W)时,转子就平稳地浮在锥管 内某一位置上。对于给定的转子流量计,转子大小和形状己 经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量, 唯有流体对浮子的动压力是随流体流速的大小而变化的。对 于一台给定的转子流量计,转子在锥管中的位置与流体流经 锥管的流量的大小成一一对应关系。
4.1.2.2 使用常识
转子流量计使用较为广泛,一般用于测量中、小流量和微流量, 测量介质一般为清洁、不易结晶和凝固、粘度不大的液体和气体、 蒸汽,要求介质流速变化缓慢。
金属管转子流量计分为就地型和远传型,量程比为一般为10:1, 精度一般为1.6%。 金属管转子流量计的锥管必须垂直安装,不可倾斜,安装时应用 水平仪严格校准,且组装时不应受应力,垂直安装型转子流量计 介质流向为自下而上,水平安装型转子流量计介质流向应与其标 识方向一致。为方便使用和拆检,一般要求安装旁路阀组。截流 阀和控制阀要安装在流量计的下游,对直管段要求不高,一般为前 5D后3D.
二、误差
1
误差≠错误
误差的概念
误差不可以避免,只能降低 而错误是可以避免的
原因:产生系统误差的主要原因是仪表本身的缺陷, 使用方法不正确,使用者的习惯与偏向,因环境 条件的变化等。
误差的定义及分类
2.1
是在正确测量的前提下,所测得的数值和真实值之间的差异
按误差数值表示方法分为:绝对误差、相对误差、引用误差
压力表分类 压力变送器种 类
普通压力表、真空压力表、隔膜压力表、 耐振压力表等
表压变送器、绝压变送器、差压变送器、 液位压力变送器、流量差压变送器
3.3 压力表
现场压力表,从表盘直径看最常见的有 60mm,100mm,150mm 三种规格。从接口看最常 见的有M20X1.5, 1/2NPT, 法兰连接(有法兰尺 寸和耐压等级要求)
2.2
a
绝对误差=测量值-真值(用来表示测量精度) 相对误差是绝对误差与被测量值之比,常用绝对误差与仪表示值之比,以百分数表示.
b
相对误差=绝对误差/仪表示值*100%
c
引用误差:是绝对误差与仪表量程之比,以百分数表示.
仪表超差的理解

我们常说的仪表超差应该怎么理解?

例如:一流量计测量为500M3/h,仪表精度为1.0.那么该 表在正常情况下,测量偏差在±5M3,都是允许的,如果两 台仪表,那么有可能最大就相差10M3/h。
仪表基础知识
2014年12月
仪表基础知识
2012年10月

录:
1 仪表的发展与分类 2 误差基本知识 3 流量测量仪表 4 压力测量仪表 5 液位测量仪表
6 温度测量仪表 7 控制阀
一、仪表的发展与分类 1.1 仪表的发展历史 仪表发展已有悠久的历史。据《韩非子·有度》记载,中国在战国 时期已有了利用天然磁铁制成的指南仪器,称为司南。古代的仪器在很 长的历史时期中多属用以定向、计时或供度量衡用的简单仪器。 17~18世纪,欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力的原 理制成简单的检流计;利用光学透镜制成的望远镜,奠定了电学和光学 仪器的基础。其它一些用于测量和观察的各种仪器也遂逐渐得到了发展。 19世纪到20世纪,工业革命和现代化大规模生产促进了新学科和新 技术的发展,后来又出现了电子计算机和空间技术等,仪器仪表因而也 得到迅速的发展。现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化必不可 少的技术工具。
4.1.1.4差压式流量计的投用与停用方法
流量计投用前,应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、 压力试验是否已完成
投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行
流量计投用步骤为: 检查二次阀和排污阀应关闭,平衡阀应打 开 → 稍开一次根部阀,检查导压管系统是否泄漏,不漏则全开 一次阀 → 分别打开排污阀进行排污后关闭排污阀 → 拧松差压变 送器正负压室丝堵,排除空气 → 打开变送器正压阀,关闭平衡 阀,打开变送器负压阀,启动差压变送器; 。
注意连接规格: 东瑞化工常用的有两种规格,M20*1.5(垫密封)和DN25法 兰连接
四、流量测量
2
流量
单位时间内流过管道某截面的 体积或质量
4.1 分类
工业上常用的流量仪表可分为三大类:
(1)速度式流量计:以测量流体在管道中的流速作为测量依 据来计算的仪表。 (2)容积式流量计:它以单位时间内所排出的流体固定容积 的数目作为测量依据。 (3) 质量式流量计:它依据科里奥利力原理直接量质量流量。
艾默生公司生产的375手操器
3.5应用中注意事项
不同类型表不要混用:根据生产要求及使用环境做具体分析, 按被测介质的性质,如状态(气体、液体)、温度、粘度、腐 蚀性、易燃和易爆程度等来选择使用。如氧气表、乙炔表,带 有“禁油”标志,专用于特殊介质的耐腐蚀压力表、耐高温压 力表、隔膜压力表等
开表时要慢,避免瞬间高压力的冲击。应该看表盘指示压力将 根步阀慢慢打开,尤其对小量程表kPa表更是如此(不可修 复)。
一、仪表的发展与分类 1.2 仪表分类 1.2.1 检测和过程控制仪表的分类方法很多,根据不同原则可以进行相 应的分类: 按仪表所使用的能源分类:气动、电动、液动仪表;


按组合形式:基地是仪表、单元组合仪表、综合控制装置;
按仪表安装形式:现场仪表、盘装仪表和架装仪表; 根据仪表有无引进微处理器又可分为:智能仪表和非智能仪表; 按仪表信号形式:模拟仪表和数字仪表。
4.1.1.5 差压变送器的使用
会正确开启及停用仪表
差压变送器的排凝及防冻(蒸汽冷凝液轻易不要排,影响测量, 排空后,高温对膜盒寿命有影响) 准确性判断:因差压流量计差压值普遍较小,且差压和流量的平 方成正比,所以差压的变化对流量有很大的影响,(如果变送器 零位误差为2%,则克引起的流量指示误差为14.14%,所以一般规 定流量应用在其刻度值的30%以上).可以简单用以下方法判断差 压变送器的零点是否准确,关负压阀 → 开平衡阀 → 关正压阀。 可以打开三阀组上的排污螺钉,如果差压变送器指示不为零,则 需要进行零点调整。
4.1.1.5 仪表三阀组的操作
不能让导压管内的凝结水或隔离液流失
不可使变送器测量膜盒过压或受热
三阀组的启动顺序为:开正压阀 → 关平衡阀 → 开负压阀; 三阀组的停用顺序为:关负压阀 → 开平衡阀 → 关正压阀。 流量计停用步骤为:关闭变送器负压阀,打开平衡阀,关闭变送 器正压阀 →关闭二次阀 → 打开排污阀进行排污后关闭排污阀;
差压式流量计:按类型不同,根据传感器及差压变送器精度来确 定,一般为± (1.0-2.0)FS。 液位计:一般按mm来计, 雷达(±3mm,计量级雷达可达到 ±1mm),磁致伸缩液位计:0.01.
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
三、压力测量
2
压力
垂直作用在物体表面上的力
3.1 表压、绝对压力、负压(真空度)的关系
常见的几大流量测量仪表
差压式流量计 1 标准孔板、威力巴、锥形管、楔式 转子流量计 2 玻璃转子流量计、金属转子流量计 3 涡街流量计
4
质量流量计
5 电磁流量计
4.1.1 差压式流量计
4.1.1.1测量原理(以标准孔板为例):
• 充满管道的流体,当它流经管道内的 节流件时,流束将在节流件处形成局 部收缩,因而流速增加,静压力降低,于 是在节流件前后便产生差压.流体流 量愈大,产生的差压愈大,这样可依据 差压来测量流量的大小.这种方法是 以流体连续性方程(质量守恒定律)和 伯努力方程(能量守恒定律)为基础的.
4.1.1.3 孔板节流装置流量计的使用
节流装置安装要求有足够的直管段要求,一般前10D后5D,为保证 正常测量,前直管段最好为30-50D 新装管道系统必须在吹扫合格后才能安装孔板,孔板的锐角应迎 着流向 测量气体(或液体)的水平导压管应有排除冷凝液体(或气体) 的配管坡度1:10~1:100
测量气体时,取压口应在管道上部与管道中垂线成45度的夹角范 围内;测量蒸汽时,取压口应在管道上部与管道水平中心线成45 度的夹角范围内;测量液体时,取压口应在管道下部与管道水平 中心线成45度的夹角范围内。
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