热工仪表知识.ppt
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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标准信号叠加
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
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。
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)。
热工仪表知识
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
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
热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。
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);
国际单位制（SI）---帕（Pa），
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
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。
第五节：压力计的选用
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；
一体化差压式流量计（喷煤车 间N2总管流量计）
流量孔板（高炉炉顶氮气总 管流量计）
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。
可编程（组态）功能 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（无纸记录仪）。
记忆功能 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（流量积算仪）。
计算功能 在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定
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。
电接点压力表
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。
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，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。
第三节：热工自动化控制仪表优势功能
热工自动化控制仪表（如调节仪、无纸记录仪、流量积 算仪、激光气体分析仪、物位计等），主要特点是采用先进 的微电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰 性能。
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，如环境温度、电
磁场、振动等。
压力计的选用
高炉料罐压力使用
粒化渣冷水池使用
喷煤车间废气压力使用
高炉除尘液压站使用
压力变送器接线图
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）
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。
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（调节仪）。
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进行检索、优化等工 作（激光气体分析仪、雷达物位计）。
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标准信号叠加
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
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。
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)。
热工仪表知识
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
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
热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。
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);
国际单位制（SI）---帕（Pa），
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
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。
第五节：压力计的选用
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；
一体化差压式流量计（喷煤车 间N2总管流量计）
流量孔板（高炉炉顶氮气总 管流量计）
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。
可编程（组态）功能 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（无纸记录仪）。
记忆功能 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（流量积算仪）。
计算功能 在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定
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。
电接点压力表
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。
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，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。
第三节：热工自动化控制仪表优势功能
热工自动化控制仪表（如调节仪、无纸记录仪、流量积 算仪、激光气体分析仪、物位计等），主要特点是采用先进 的微电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰 性能。
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，如环境温度、电
磁场、振动等。
压力计的选用
高炉料罐压力使用
粒化渣冷水池使用
喷煤车间废气压力使用
高炉除尘液压站使用
压力变送器接线图
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）
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。
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（调节仪）。
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进行检索、优化等工 作（激光气体分析仪、雷达物位计）。