化工仪表分类及原理(北方的雪)

（II）无零值限止钉的压力表，起指针须在零值分度 线上。 B、示值检查 （I）压力表指针的移动，在全分度范围内应平稳， 不得有跳动或卡住现象。 （II）在轻敲表壳后，其指针值变动量不得超过最大 允许基本误差的1/2。 现场指示型压力表在测量稳定压力时，可在测量上 限值的1/3-2/3范围内使用，在测量交变压力表， 则应不大于测量上限值的1/2为宜，对于在瞬间的 测量时，允许使用在测量上限值的3/4。
– 涡街流量计与差压流量计测量饱和蒸汽流量对 比： 饱和蒸汽流量测量在80年代，人们普遍采用标准 孔板流量计，但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，但用标准孔 板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不 足之处：其一，压力损失较大；其二，导压管、 三组间及连接接头容易泄漏；其三，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。而涡街流量计具有结构简单，涡街变送器 直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。另 外，涡街流量计的压力损失较小，量程范围宽， 对饱和蒸汽测量量程比可达30比1。因此，随着涡 街流量计测量技术的成熟，涡街流量计的使用越 来越受到人们的青睐。
一般压力表
隔膜式压力表
第三节：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 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。
第二节：弹性式压力计
2.1 压力表 实验室所使用的标准压力表精度较高，而在生 产装置中管道上或容器、机泵进出口等设备上作为 现场指示的压力表精度都比较低，而这类压力表根 据传统习惯归工艺管理，它们包括：全不锈钢压力 表、不锈钢耐震压力表、膜片耐震压力表、隔膜压 力表、化学密封压力表。 对上述所说到的压力表应进行以下检查： A、零点示值检查 （I）有零值限止钉的压力表，其指针应紧靠在限止 钉上。
目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 测量仪表基本知识 压力测量仪表 流量测量仪表 物位测量仪表 温度测量仪表 自动成份分析仪表 自动控制仪表 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。
– 电磁流量计特点: 测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率 变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性 关系，因此测量精度高。 测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测 量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。 由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成 的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管 段较短，长度为5倍的管道直径。 传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合 理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。 双向测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊 的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时候内 保持稳定。
一体化差压式流量计
流量孔板
第三节：转子流量计
– 浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量 计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中, 圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的, 浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速 和浮力作用下上下运动，与浮子重量平衡后， 通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。一般分为 玻璃和金属转子流量计。金属转子流量计是工 业上最常用的，对于小管径腐蚀性介质通常用 玻璃材质，由于玻璃材质的本身易碎性，关键 的控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转 子流量计。
3.6 压力开关 压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱动 微动开关工作的压力控制仪表。通常使用于报警或联 锁保护系统中。 压力开关的主要技术指标包括以下内容： （1）设定值控制范围 （2）控制精度 （3）控制方式：一位式或二位式 （4）触点容量：380VAC\2A或220VAC\3A
（6）使用环境：温度-25-70℃。相对湿度不大于 85％。 3.7 差压开关 差压开关是一种差压控制仪表，与压力开关类似。 差压开关的主要技术指标： （1）设定值控制范围 （2）控制精度 （3）触点容量 （4）使用环境
– 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
电磁流量计
分体式电磁流量计
第六节：阿牛巴流量计
– 阿里巴流量计具有根据空气动力学设计，可大大降低传 感器处流体分离产生的误差，在同类产品中可达到更高 精度，性能更加优于传统的流量仪表。 – 阿里巴流量传感器是检测杆、取压口和导杆组成，它横 穿管道内部与管轴垂直，在检测杆迎流面上设有多个总 压检测孔，分别由总压导压管和静压导压管引出，根据 总压与静压的差压值，计算流经管道流量。
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 。
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。
涡街流量计
插入式涡街流量计
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。
特点: 1.精度：读数的 ±1% （未标 定）， ±0.5% （标定），同类 产品最高 ; 2.重复性：读数的 0.1% ; 3.量程比： 30 ： 1 ; 4. 椭圆形设计大幅度降低了 压损，减少了噪音; 5. 单台传感器配备参数变送 器可实现质量流量测量，真正 静压测量，温度测量 ; 6.安装简易，维护方便、自 清洗; 7.传感器不产生流体分离 点，无涡流扰动; 8. 对直管段要求低.
3.1 差压变送器： 电容式 扩散硅压阻式 单晶硅谐振硅式 3.2 压力变送器： 可测量表压、绝压、真空
EJA530A-EBS4N-02DE MODEL(型号):EJA530A--压力变送器 FUFFIX(后缀）:-EBS4N-02DE 输出信号：-E -- 4~20MA，HART协议； 测量量程：-B -- 0.1~2MPA; 接 液 部 分 材 质 ： -S-- 过 程 接 头 SUS316L;膜片：哈氏合金； 管道连接：-4 -- 1/2NPT内螺纹； -N:--N; -0:--0; 接线口： -2--1/2NPT 内螺纹， 2 处接 线口； 显示表头：-D--数字式表头； 安装支架： -E--SECC 碳钢， 2inch 管 安装；
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)。
3.2 压力表：我们常用的两种压力表 1)一般压力表（弹簧管）
一般压力表适用测量无爆炸，不结晶，不凝固，对铜和铜合金无 腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。
2)隔膜压力表 隔膜压力表采用间接测量结构，适用于测量粘度大 、易结晶、腐蚀性大、温度较高的液体、气体或颗粒状固 体介质的压力。隔离膜片有多种材料，以适应各种不同腐 蚀性介质。 3.3 双波纹管差压计 常用于气体流量测量
第七节：楔形流量计
• 楔形流量计是八十年代开始开始逐步走向实用的一种新型 流量计，其检测件是一个V字形楔块（又称楔形节流件）， 它的圆滑顶角朝下，这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠 液体顺利通过，不会在节流件上游侧产生滞流。因此特别 适合在石油、化工等行业中用于体积流量和质量流量的测 量。
• 楔形流量计由楔形流量装置和差压变送器组成。当介质流 过楔形节流件时，在节流件前后产生差压，对于任何流 体，在很宽的流量范围内，甚至雷诺数低至300，流量与差 压的平方根成比例关系；差压变送器将来自流量装置的差 压值转变成4～20mA的标准输出或流量显示值：
需要操作的安装成盘装仪表) ;
• 根据仪表信号的形式：可分为模拟仪表和数字仪表等等。
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) = 9.81wk.baidu.com10-6 MPa 1 毫米水银柱(mmHg) = 1.333×10-3 MPa 1 标准大气压(atm) = 0.1013 MPa
• 按仪表所使用的能源分类：可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表 (很少见); • 按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里， 从而形成一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。 单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示 及控制等各种能够独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、 显示单元、控制单元等）相互联系而组合起来的一种仪表 综合控制装置: • 按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表 是针对常规仪表的盘装表而言，不需要操作的仪表就装成架装仪表，
第三章 流量测量仪表
第一节：概述
– 流量概念-----指单位时间内流过管道某一截面 的流体的体积，即瞬时流量。 – 流量的两种表示方法： 体积流量Q---单位时间内通过管道某一截面的 物料体积（m3/h） 质量流量M---单位时间内通过管道某一截面物 料的质量（kg/h）
流量计分类：
A、孔板：前后差压与流量成正比。 B、转子流量计（变截面积）：转子的高度与流量成正比。 C、楔形流量计：前后差压与流量成正比。适用于介质粘度大、易结晶、易结焦 、有颗粒的场合。 D、靶式流量计：靶受介质冲击发生位移，其大小与流量成正比。 E、超声波流量计：―速度差法‖为原理，测量清洁、单相液体和气体流量的仪表。 F、质量流量计：科里奥利（科氏力原理），测量精度高，用于交接。 G、电磁流量计：法拉第电磁感应原理。 H、阿牛巴流量计：差压法，主要用于测量蒸汽流量。 I、托巴管流量计 ：差压法，主要用于大口径水、污水、蒸汽的测量。 J、旋涡流量计：根据漩涡发生体后产生的漩涡数量，测量流量。 K、腰轮流量计：根据腰轮转动的频率测量流量。对介质洁净度要求高。 L、刮板流量计：根据刮板转动的频率测量流量。 M、涡轮流量计：根据涡轮转动的频率测量流量。 N、螺杆流量计：根据螺杆转动的频率测量流量。有单、双螺杆。