几种主要的测量仪表(介绍)

3. 阀门(Valve)的流量特性
◆ Control-Valve调节阀的开度 ( Opening)与流量之间的关系 ◆调节阀前后压差保持一定时,阀门 的流量特性称为阀门的固有流量 特性 阀芯(Plug)形态 选取原则 ◆ 常用流量 为Cv值的 1.5倍 ◆ 规定 Cv值的 60% 可满足常用流量 ◆ 最大流量可带1.2倍Cv 的阀门
温度检测仪表
1. 种类及使用范围
温度计种类
R型热电偶
K型热电偶 热电偶 E型热电偶 J型热电偶 T型热电偶 电阻式 机械式 PT热电阻 Bi-metal双金属
-200℃
0℃
500℃
1000℃
1400℃
* 工厂中PT测温电阻(RTD)主要用于 Bearing (轴承)温度的测量, 此外的温度测量大部分采用热电偶(Thermocouple).
5:1
10 : 1 10 : 1 10 : 1 20 : 1 20 : 1
15 D
不需要 不需要 20 D 极小 20 D
中
小 大 大 无 小 加装过滤器 加装过滤器
面积式流量计
容积式流量计계
Turbine 涡轮流量计
电磁流量计 质量流量计
D/P Transmitter(差压变送器)
一种测量差压(Differential Pressure) 的变送器, 广泛用于压力(Pressure), 液位 (Level), 流量(Flow )的测量.
◆特点:测量低温时可以达到高精度.
◆工作范围 : -200℃ ~ +200℃
◆利用金属电阻随温度上升而增加的原理 ◆Pt 100由于线性较好,所以使用较多
流量检测仪表
1. 差压式流量计
◆ 流体流经孔板装置(Orifice-Plate)前后压力会发生 变化,差压流量计就是根据差压的大小来测量流体的流 量. ◆差压流量计在工厂中使用较广,约占所有流量计的85%.
◆ 安装保护用的隔膜, 利用内部注入的硅油 传导压力 ◆ 主要用于腐蚀性流体,高粘度液体,浆状物等
三路电磁阀(3-Way S.O.V) 气源(Air Sup) 定位器 信号(Signal)
当阀门断电时,进气切断, 排气口与膜头接 通;当电磁阀带电时,进气与与膜头相通,排 气口关闭.
② 常开结构(Normally Open Construction)
当电磁阀断电时,进气与膜头接通,排气口 关闭;当电磁阀接通时,进气切断,膜头与排 气口接通.
Body Part 阀体部分
1. Control-Valve(调节阀的流量)
为了确定阀门的大小(Valve Size),需要用到 Cv值的概念,所有的阀门都有规定的Cv值, 它能显示流体通过阀门的流量.
2. Cv是什么? 在阀门前后压差为 1psi时,温度为60 ℉的水所通过的 US gal/min 数值 Cv=8Biblioteka Baidu 表示该调节阀在差压为 1psi 时,1分钟可以通过 80gal 60 ℉的水.
引压线
表头指示
STANCHI (立柱)
信号(SIGNAL) 变送部分
BRACKET(固定支架)
TX MANIFOLD V/V (三阀组)
Control Valve(调节阀)
为了得到必要的工艺条件(Process Condition ) ,流量,压力,液位,温度 (Flow, Pressure, Level, Temperature)等等,而在管线中加入的流速控制 (Flow Rate)设备. Actuator Part 执行器部分
5. Positioner(定位器)
由于流体流动会导致 Valve Plug(阀芯)动态和静态力的不平衡以及膜片
(Diaphragm)与弹簧 (Spring)的特性变化,出现阀门不按输入信号(Input Signal)的正确比例开启.
◆ 根据输入信号确定正确的阀门开度 ◆ 将DCS输出的电信号(4~20mA),转换为气信 号(0.2~1.0 kg/cm2g) ◆ 将仪表风(Instrument Air)由7 kg/cm2g减 压到定位器工作压力1.4 kg/cm2g
◆ 在上游要加装过滤器( Strainer)
◆ 安装于输出线上,价格昂贵
4. 超声波流量计
◆ 用于不允许出现压力损失的大流量测量. ◆ 原理:测量超声波发生器发射的超声波被检测端 检测出的时间或频率的变化. ◆ 在工厂主要用于放火炬气线(Flare Gas Line).
5. 质量流量计
◆ 当流体在振动的管中流动时, 传感管( Sensor Tube)在科氏力(Coriolis Force) 作用下产生扭曲, 扭曲产生的相位差与质量流量成正比. ◆ 不受温度变化的影响. ◆ 主要用于厂际之间原料或产品的计量.
4. 阀门形态与特性
Single-seat 单座阀
Double-seat Cage-valve 双座阀 笼式阀
Ball-valve 球阀
Butter-fly 蝶阀
Globe Valve球型阀 • Double Seat Valve : 有两个阀座,在小作用力下即可工作,适合大口径场合. • Cage Valve : 抑制噪音和振动能力强,适用于高压差,不含杂质的场合. • Ball Valve :切断性能好, 主要用于两位式切断阀(On/Off Valve ) •Butter-fly Valve : 适用于大口径,低压差的场合,价格低廉.. • Fail to Open : 供给气源(Air)中断 ,阀门(Valve)打开(Open). • Fail to Close :供给气源(Air)中断 ,阀门(Valve)关闭(Close). • Direct Action(正作用) : 输入增加,阀杆向下运动 . • Reverse Action(反作用) :输入增加,阀杆向上运动.
9. 压力表
仪表的定义
仪表的作用是为了实现工厂的连续运转而对生产过程进行判断和调整.
常用的测量参数包括温度,流量,压力,液位,重量,成分等 等
为实现对加热炉,容器,旋转机器等设备的控制目标而安装的测量设备,我
们称之为仪表
仪表系统的种类
仪表的组成： Controller • DCS(HONEYWELL TDC 3000) • ESD: TMR PLC • 主要装置 Controller (MARK V, Governor, ASESA/AHESA, ACCS, Anti-Surge Controller, Bagging System, Docking Sonar, T/T 输出, … ) • 其他 Controller (AB PLC, Siemens PLC, … • 仪表测量基本参数(温度,压力,液位,流量) • Transmitter, Switch, …
测量及变送
监测和指示仪 • Vibration Monitoring System, Gas Detector Monitoring System CMS, TMS,自动火灾报警和消防设备, CCTV, … • 压力表, Level Gauge, Flow Indicator, 现场温度表, …
执行器
仪表基本知识
学习内容
• •
仪表的分类. 各种仪表的作用.
目录
1. 仪表的定义 2. 仪表的种类和现状
3. 液位检测仪表
4. 温度检测仪表 5. 流量检测仪表 6. Differential Pressure Transmitter(差压变送 器) 7. Control Valve(调节阀) 8. Solenoid Valve(电磁阀)
2. 容积式流量计
◆椭圆齿轮流量计:通过检测 OVAL-Gear (椭圆齿轮)的转数来测量流量 ◆ 罗茨流量计:利用无齿轮转子的Root型.
用于高粘度流体测量,工厂中主要安装于 Fuel Oil Line(燃料油线) 及产品输出线
3. 涡轮(TURBINE)流量计
◆ 当叶轮(Wheel)以与流速成正比的速度旋转时,用拾波器 (Pick-up Coil) 来检测转速脉冲(Pulse) ◆ 测量流量时可以达到高精度( 0.2%)
6. 流量计的性能比较
流量计种类
Orifice 孔板流量计 Ventury 文丘里流量计 Flow-Nozzle 流量喷嘴
精度
+- 2% FS +- 2% FS
Range-Ab’ (量程比)
直管段长度
压力损失
其他要求
3:1 5:1
20 D 15 D
中 小
+- 2% FS
+- 2% FS +- 0.5% FS +- 0.5% FS +- 1.0% FS +- 1.0% FS
2.差压型(Differential Pressure) Type
差压型液位计适用于液位测量距离超过2000mm的液位测量, 并且使用的最广泛.
原理与结构
◆ 容器内液位改变时,液柱产生的静压也 相应产生变化.
◆ 利用导压管将容器底部液体与变送器的 高压侧连接,容器上部与变送器低压侧连接.
<Displacement Type> 位移型
◆ 带现场手动复位手柄
◆ 按电磁阀结构形态,只有电磁阀(So lenoid)带电或不带电时,才能回到原 位.
< 수동 Reset Valve >手动复位电磁阀
压力表
1. Bourdon Tube Type(弹簧管型)
原理:弹簧管受压后远端产生的角位移与压力成正比
2. Diaphragm Type(隔膜型)
● 各种装置的液位计在设计选型时,除了Glass-Gauge以外原则上选用 Displacement Type(当液位高度超过2m时,适合用差压型) ● 实际上在化工厂 Displacement Type是主流,理由是结构简单,值得信赖
原理与结构
◆ Displacer(浮筒)浸在液体中,接收与其 深度和密度成正比的浮力的变化 ◆ 浮力的变化通过Torque-Tube(扭力管) 以角度位移被检测出来,再转化为4-20mA 电信号
• Control Valve, On-Off Valve, Solenoid Valve, MOV, AOV, Igniter,
其他
• Regulator, Needle Valve, 测量和校正装备, 装备配件, Cable, Relay, 电线, Panel, Box, ..
液位检测仪表
1. Displacement Type(位移型)
2. 热电偶(Thermocouple) 原理与结构
◆将两种不同材料的导体焊接起 来,形成闭合回路,当两接点温度 不同时,回路内便会产生mV级温 差电势.
◆ Sheath Type(铠装型)热电偶 温度响应迅速,所以使用最多.其外 部是保护套管,内部是热偶丝和氧 化镁绝缘物.
3. 热电阻(RTD:Resistance Temperature Detector)
< Differential Pressure Type> 差压型
3.超声波/雷达液位计
原理:通过测量发射出去的超声波被 液面反射再返回接收装置的时间 * 主要安装在Oil Tank , Sump/Pit (油罐和储槽)
4.放射性液位计
原理:液位发生变化时,测量放射线被 液体吸收后的变化量. *适用于密闭容器内高温,高压,高粘度, 强腐蚀,粉尘,颗粒等状态的测量.
Solenoid Valve(电磁阀)
◆ 电磁阀线圈(Valve Coil)带电或者失电将导致三通阀开或者关
◆ 通常电磁阀在带电状态下开启,在失电状态下关闭 ◆ 用于控制阀(Control Valve),紧急切断阀( Emergency Shut-off Valve) 远程紧急制动
① 常闭结构(Normally Closed Construction)