化工仪表基础讲义

1、安徽盈创 王 博仪表在生产过程中的作用仪表在生产过程中的作用眼 检测元件 测量现场的工艺数据。现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。脑 控制器 控制器将接收到的测量信号与预先规定的值进行比较。如果两个信号不相等，表明实际值与设定值有偏差，此时控制器将根据偏差的大小向执行器输出一个控制信号，手 执行器 执行器即可根据控制信号来改变阀门的开度，从而使实际值达到预期效果。一、四大参数的测量原理及仪表二、自动控制基础知识三、调节阀四、联锁系统的构成现场仪表测量参数的分类：现场仪表测量参数一般分为压力、温度、流量、液位四大参数。 下面就着重介绍一下这四大参数的测量原理，以及测量这四大参

2、数所运用的仪表。压力压力检测的基本知识检测的基本知识 1压力的概念及单位 垂直而均匀地作用在单位面积上的力垂直而均匀地作用在单位面积上的力单位单位: : 牛顿牛顿/ /米米2 2（N/m2N/m2），简称），简称“帕帕”，用符号，用符号“PaPa” 2. 压力的表示方法SF式中式中压力（压力（PaPa） 均匀垂直作用力（均匀垂直作用力（N N） 受力面积（受力面积（m2m2） 在压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压、或真空度等名词。绝对压力是指介质所受的实际压力。表压是指高于大气压的绝对压力与大气压之差，即： P表=P绝-P大 负压与真空度是指大气压力与低于大气压力的绝对压力之差，即： P

3、真 =P大-P绝 绝对压力、表压力、大气压力、负压力（真空度）之间的关系如下图所示。因为各种工艺设备和测量仪表都处于大气中，所以工程上都用表压力或真空度来表示压力的大小。我们用压力表来测量压力的数值，实际上也都是表压或真空度（绝对压力表的指示值除外）。因此，在工程上无特别说明时，所提的压力均指表压力或真空度。6被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压（或真空度)表压（正压）绝对压力的零线大气压力线绝对压力绝对压力真空度 (负压)通常有三种检测压力的方法，通常有三种检测压力的方法，即液柱测压法，弹性变形法和电测压力法。液柱测压法液柱测压法 测压原理：是以流体静力学为基础，一般用液柱产生或传递的压

4、力来平衡被测压力的方法进行测量的。弹性变形法弹性变形法 测压原理：当被测压力作用于弹性元件，弹性元件便产生相应的变形。根据变形的大小，便可测知被测压力的数值。电测压力法电测压力法 测压原理：是利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。 弹性元件弹性元件附加一些变换装置，使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号，如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等 电测压力法可分为两类 非弹性元件非弹性元件组成的快速测压元件，主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关，如压电式、压阻式、压磁式等。测量原理根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量常用的

5、压力表有U形管压力表、单管压力表、斜管压力表和活塞式压力表等。 P0h1h211p200hh12211p1p2h2将被测压力转换成弹性元件变形的位移P 膜片式弹性元件P 弹簧管式弹性元件 主要压力检测仪表：主要压力检测仪表：（1 1）弹簧管压力表）弹簧管压力表 弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有着极为广泛的应用价值着极为广泛的应用价值 ，它具有结构简单，品种规格齐，它具有结构简单，品种规格齐全、测量范围广、便于制造和维修和价格低廉等特点。弹全、测量范围广、便于制造和维修和价格低廉等特点。弹簧管压力表是单圈弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管

6、、簧管压力表是单圈弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管、齿轮传动机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）、示数齿轮传动机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）、示数装置（指针和分度盘）以及外壳等几部份组成，如下图所装置（指针和分度盘）以及外壳等几部份组成，如下图所示。弹簧管是一端封闭并弯成示。弹簧管是一端封闭并弯成270270度圆孤形的空心管子度圆孤形的空心管子 。（2 2）差压（压力）变送器）差压（压力）变送器 是是利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。把被测压力变换为电信号来进行测量的。11扇形齿轮弹簧管拉杆指针中心齿轮接头

7、刻度盘调整螺钉游丝v微位移式变送器微位移式变送器 I0测量测量部分部分 填充液（硅油）固定电极可动电极P1转换放大单元 P2电容式压力传感器隔离膜片 压力表的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要求，被测介质压力表的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要求，被测介质的性质，现场环境条件等来考虑仪表的类型、量程和精度等级。并确定是的性质，现场环境条件等来考虑仪表的类型、量程和精度等级。并确定是否需要带有远传、报警等附加装置。这样才能达到经济、合理和有效的目否需要带有远传、报警等附加装置。这样才能达到经济、合理和有效的目的。的。 1 1类型的选用类型的选用 仪表类型的选用必须满足工兰生产的要求。例如仪

8、表类型的选用必须满足工兰生产的要求。例如是否需要远传变送、是否需要远传变送、 自动记录或报警；被测介质的物理化学性质自动记录或报警；被测介质的物理化学性质 ( (如腐如腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、 易燃易爆等易燃易爆等) )是否对仪表提出特是否对仪表提出特殊要求；现场环境条件殊要求；现场环境条件 ( (如高温、电磁场、振动等如高温、电磁场、振动等) )对仪表有否特殊要求对仪表有否特殊要求等。等。 普通压力表的弹簧管材料多采用铜合金，高压的也有采用碳钢，普通压力表的弹簧管材料多采用铜合金，高压的也有采用碳钢，而氨用压力表的弹簧管材料都采用碳钢，不允许

9、采用铜合金。因为氨气对而氨用压力表的弹簧管材料都采用碳钢，不允许采用铜合金。因为氨气对铜的腐蚀极强，所以普通压力表用于氨气压力测量很快就要损坏。铜的腐蚀极强，所以普通压力表用于氨气压力测量很快就要损坏。 氧气压力表与普通压力表在结构和材质上完全相同，只是氧用压氧气压力表与普通压力表在结构和材质上完全相同，只是氧用压力表禁油。因为油进入氧气系统会引起爆炸。如果必须采用现有的带油污力表禁油。因为油进入氧气系统会引起爆炸。如果必须采用现有的带油污的压力表测量氧气压力时，使用前必须用四氯化碳反复清洗，认真检查直的压力表测量氧气压力时，使用前必须用四氯化碳反复清洗，认真检查直到无油污为止。到无油污为止。

10、14 2 2测量范围的确定测量范围的确定 仪表的测量范围是根据被测压力的大小来确定的。对于弹性式压仪表的测量范围是根据被测压力的大小来确定的。对于弹性式压力表，为保证弹性元件能在弹性变形的完全范围内可靠地工作，量程的上力表，为保证弹性元件能在弹性变形的完全范围内可靠地工作，量程的上限值应高于工艺生产中可能的最大压力值。根据限值应高于工艺生产中可能的最大压力值。根据 化工自控设计技术规定化工自控设计技术规定 ，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/32/3；测量脉动压力时，；测量脉动压力时，最大工作压力不超过量程的最大工作压力不超过量程的1/

11、21/2； 测量高压压力时，最大工作压力不应超测量高压压力时，最大工作压力不应超过量程的过量程的3/53/5。 为了保证测量的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限为了保证测量的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限值值 ，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值应不低于量，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值应不低于量程的程的1/31/3。 按上述要求算出后，实取稍大的相邻系列值，一般可在相应的产按上述要求算出后，实取稍大的相邻系列值，一般可在相应的产品目录申查到。品目录申查到。 3 3精度级的选取精度级的选取 仪表的精度主妥是根据生产上允许的最大测量误差来确定的

12、。此仪表的精度主妥是根据生产上允许的最大测量误差来确定的。此外，在满足工艺要求的前提下，还要考虑经济性，即尽可能选用精度较低、外，在满足工艺要求的前提下，还要考虑经济性，即尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表。价廉耐用的仪表。15故障现象故障现象故障原因故障原因故障排除故障排除输出电流超刻度（超过20mA）1.导管泄漏2.接管错误3.导管堵塞4.电源电压或负载电阻不对5.端子间的电压不对6.零点和量程没有调好7.电子部件故障8.三阀组不能正确操作1.消除泄漏点2.重新正确接管3.疏通管道4.正确供电（16.1-26VDC）和检查回路电阻（250）5.检查电缆故障、绝缘和其它情况6.调好零点和量程

13、7.更换电子部件8.更换三阀组无 输 出 电 流 （ 小 于3.820mA）1.同上（1）-（8）2.电源正负极接错1.同上（1）-（8）2.正确接线输出电流不对1.接管错误2.气液混合3.液体的密度改变4.环境温度变化过大5.零点或量程发生偏差6.电子部件故障1.重新正确接管2.排去液体或气体3.进行密度补正4.缩小密度变化范围5.重新调零点或量程6.更换电子部件 温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，温度的测量和控制，常常是

14、保证这些反应过程正常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和质量的提高都有很大的影响。17 温度测量仪麦种类繁多，若按测量方式的不同，测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温元件与被测介质直接接触，后者的感温元件却不与被测介质相接触。接触式测温元件简单、可靠、测量精度较高；但是，由于测温元件要与被测介质接触进行充分的热交换才能达到热平衡，因而产生了滞后现象，而且可能与被测介质产生化学反应；另外高温材料的限制，接触式测温仪表不能应用于很高温度的测量。而非接触式测温仪表不与被测介质接触，因而其测温范围很广，其测温上限原则上不受限限制；由于它是通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测介质的温度

15、场，测温速度也较快，但是这种方法受到被测介质至仪表之间的距离以及幅射通道上的水汽、烟雾、尘埃等其它介质的影响，因此测量量精度较低。18 下表列出了常用测温仪麦的测温原理、测温范围和主要特点。表中所列的各种温度计，机械式的大多只能就地指示，幅射式的精度较差，只有电的测温仪表精度高，且测温元件很容易与温度变送器配用，转换成统一标准信号进行远传，以实现对温度的自动记录和调节。因此，在生产过程控制中应用最多的是热电偶和热电阻温度计。本节仅介绍这两种温度计。192021工作过程显示仪表工控机I/O卡DCS的I/O卡PLC的模块现场控制室电阻丝引线接线端子导线 在选用测温仪表解决现场测温问题时，首先要分析

16、被测对象特点及状态，然后根据现有温度计的特点及其技术指标确定选用的类型。一般应考虑以下几个方面: 1仪表的可能测温范围及常用测温范围，是否符合被测对象的温度变化范围的要求; 2仪表的精度、稳定性、响应时间是否适应测温要求; 3根据测量场所有无冲击、振动及电磁场，来考虑仪表的防震、防冲击、抗干扰性能是否良好; 4仪表输出信号能否自动记录和远传; 5仪表的防腐性、防爆性和连续使用期限，是否满足被测对象的要求; 6电源电压、频率变化及环境温度变化对仪表示值的影响程度; 7测温元件的体积大小是否适当; 8仪表使用是否方便、安装维护是否容易。23一体化温度变送器常见故障与处理故障现象故障现象故障原因故障

17、原因 处理办法处理办法热电阻温变热电偶温变热电阻温变热电偶温变无输出电源线或输出线断开或接触不良电源线或输出线断开或接触不良检查电源线或输出线部分使其连接良好输出毫安值最大传感器连接引线开路、传感器坏或死机变送器坏或死机连接好传感器、更换传感器、重启更换变送器、重启输出毫安值最小传感器引线短路或传感器坏传感器引线开路或传感器坏连好传感器引线或更换传感器输出不稳定或输出不变传感器引线接触不良或传感器坏传感器引线接触不良或传感器坏连好传感器引线或更换传感器，若非传感器坏则更换变送器 流量是工业生产过程操作与管理的重要依据。在具有流动介质的工艺过程中，物料通过工艺管道在设备之间来往输送和配比，生产过

18、程中的物料平衡和能量平衡等都与流量有着密切的关系。流量流量指瞬时流量，即单位时间内通过管道某一截面的流动介质的量。 用体积流量（单位为m3/s）或质量流量（单位为kg/s）表示。应用容积法检测流量应用动压能和静压能转换的原理检测流量应用改变流通面积的方法检测流量应用电磁感应原理检测流量应用超声波检测流量应用流体动量矩原理检测流量应用质量流量检测方法单位时间内所排出固定容积的数目作为测量依据为了连续地在密闭的管道中测量流体的流量，一般采用容积分界的方法，即由仪表壳体和转子组成流体的计量室，流体经过仪表时，在仪表的入、出口之间产生压力差，此流体压力差对转子产生驱动力矩，转子旋转，将流体一份一份地排

19、出，其排出的流体总量 流体在管道中流动时，具有动能和位能，对于理想的流体，流体在同一管道的任一截面的动能和静压能的总和是不变的，但是若采取一定方式（例如节流），可以造成能量形式的相互转化，然后通过测量静压的变化求出流速和流量。工业中常用的方法是在管道中插入一流通面积较小的节流元件，造成流体通过节流元件时，在节流元件的上、下游之间产生静压差（简称差压），通过测量差压求出流量值。差压式流量计是基于流体动压能和静压能在一定条件下可以相互转换的原理，利用流体流经节流装置时所产生的静压差来实现流量测量的仪表。差压式流量计主要由节流装置、信号管路和差压计（或差压变送器和显示仪表）组成QQ321h1孔板 2

20、引压管 3差压计检测原理:在一个由下往上逐渐扩大的锥形管中垂直地放置一阻力件，当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，由于受到流体的冲击，转子便要向上运动。随着转子的上升，转子与锥形管间的环形流通面积增大、流速降低，直到流体作用在转子上的浮力和冲力（阻力）与转子本身重量相平衡时，转子停留在某一高度，维持平衡。当流量增大时，流过环隙的流速v增大，转子所受冲力增大，由于转子在流体中的重力与所受浮力不变，所以转子就上升，造成环隙面积增大，从而流速v减小，冲力也减小，直至达到新的平衡，转子又停浮在一个新的高度上，这样转子在锥形管中停浮的高度与流体的流量大小一一对应。在锥形管外壁上以流量值刻

21、度，则根据转子浮起的高度即可直接显示出被测流量的数值。锥形管锥形管-由下往上逐渐扩大管由下往上逐渐扩大管转子转子-阻力件阻力件当流体自下而上流经锥形管与当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，转子之间的环形流通面积时，由于受到流体的冲击，由于受到流体的冲击，转子便要向上运动。转子便要向上运动。检测原理检测原理 组成组成简称EMF 是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，经检测放大变送转换为流量信号 优优 点点 不易阻塞，适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸

22、浆、煤水 浆、矿浆、泥浆和污水等。 对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。前置直管段要求较低。测量范围度大，通常为20：150：1，可选流量范围宽。 满度值液体流速可在0.510m/s内选定。口径范围宽，从几毫米到3m。 可测正反双向流量，也可测脉动流量可应用于腐蚀性流体。缺缺 点点 不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等。 不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。 由于衬里材料和电气绝缘材料限制，不能用于较高温度的液体； 有些型号仪表用于过低于室温的液体，因测量管外凝露（或霜）而 破坏绝缘。一忌 空 产生气泡不满管二忌 扰 产生干扰字乱跳三忌 变 电导率变化测不到四忌 污

23、 污染结垢表失效1 1：无无指示指示见LED上显示的故障代码检查保险丝是否熔断仪表传感器箭头是否与流体流向一致检查传感器是否充满液体检查传感器内壁上是否粘有异物2 2：零点零点不稳定不稳定检查传感器是否充满液体，液体中是否有气泡传感器中是否完全充满液体检查阀是否有泄露检查仪表接地情况，接地线是否与接地法兰相连检查液体电导率是否变或易变液体是否引起淤积流量计靠近马达、变压器等其它电气设备3 3：指示指示与实际流量不与实际流量不一致一致检查传感器中的液体是否满管，有无气泡，接地情况在液体充满传感器并静止的情况下调零检查液体特性检查传感器，转换器物位物位-指容器中的液体介质的液位、固体的指容器中的液

24、体介质的液位、固体的料位或料位或颗粒物颗粒物的料位和两种不同液体介质分的料位和两种不同液体介质分界面的总称界面的总称 液位液位容器中的液体介质的高低容器中的液体介质的高低料位料位容器中固体或颗粒状物质的堆积高度容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 为了确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需要或进行经济核算；为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内；对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。应用浮力原理检测物位应用静压原理检测物位应用超声波反射检测物位应用射线被物体的吸收检测物位测量原理测量原理 : : 利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对液位进行利用漂浮于液面上的浮标

25、或浸没于液体中的浮筒对液位进行测量的。测量的。 当液位变化时，前者产生相应的位移，而所受到的浮力维持不变，当液位变化时，前者产生相应的位移，而所受到的浮力维持不变，后者则发生浮力的变化。因此，只要检测出浮标的位移或浮筒所受到的后者则发生浮力的变化。因此，只要检测出浮标的位移或浮筒所受到的浮力的变化，就可以知道液位的高低。浮力的变化，就可以知道液位的高低。 恒浮力法液位测量示意图1：浮筒液位计值一直在最大原因：浮筒掉。处理方法：关闭上下一次阀，打开下放空阀，拆下浮筒上部的法兰，取下表头，挂上浮筒，把表头和法兰恢复安装，关闭下放空，打开上下一次阀。 2：浮筒液位计值死在某一值原因：浮筒被脏/污/异

26、物卡住。处理方法：关闭上下一次阀，打开下放空阀，取出脏/污/异物。3：浮筒液位计指示不准原因：被测介质密度发生了变化/零漂处理方法：重新校验通过液柱静压的方法对液位进行通过液柱静压的方法对液位进行测量的。测量的。敞口容器敞口容器：多用直接测量容器底：多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示，测压部压力的方法。如图所示，测压仪表通过导压管与容器底部相连，仪表通过导压管与容器底部相连，由测压仪表的压力指示值，便可由测压仪表的压力指示值，便可推知液位的高度推知液位的高度 。其关系为其关系为式中式中 PP测压仪表指示值测压仪表指示值 HH液位的高度液位的高度液体的密度液体的密度gg重力加速度重力加速度

27、密闭容器密闭容器：测量容器底部压力，测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面除与液面高度有关外，还与液面上部介上部介 质压力有关，其关系为质压力有关，其关系为gHPgHPPAB压力表测量液位原理式中式中 PAPA、PBPB分别是液面上部介质压力和液面以下分别是液面上部介质压力和液面以下H H深度的液体压力。深度的液体压力。gHPPPAB差压式液位计差压式液位计 差压式液位计是应用差压计或差压变送器来测量变送器液差压式液位计是应用差压计或差压变送器来测量变送器液位的，是目前应用得最广泛的一种液位测量仪表。差压式液位汁是利用容位的，是目前应用得最广泛的一种液位测量仪表。差压式液位汁是利用容器

28、内液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，如图所器内液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，如图所示。示。 43+ -HP气气 P液液 Q入入 P出出排污排污当差压变送器的一端接液相，另当差压变送器的一端接液相，另一端接气相时根据流体静力学原理，一端接气相时根据流体静力学原理，我们知道，变送器正压室受到的压力我们知道，变送器正压室受到的压力为：为： Pl=P气气十十Hg式中式中 H 液位高度液位高度; 介质密度介质密度;g 重力加速度重力加速度;P气气 气相压力。气相压力。图图4-3 差压变送器测量液位示意图差压变送器测量液位示意图vtH21超声波物位计 测量原理测

29、量原理: :根据超声波从发射到接收反射回波的时间间隔大小与被测介质高度成比例关系的原理，实现液位测量的。根据传声介质的不同可以分为：液介式、气介式、固介式三种。-测量时由置于容器底部的超声波探头向液面与气体的分界面发射超声波，经过时间t后，便可接收到从界面反射回来的回波信号。 V-V-超声波在液体中的传播速度超声波在液体中的传播速度H -H -从探头至界面的距离（被测介质物位高度）从探头至界面的距离（被测介质物位高度）T -T -超声波从探头发射至液面反射回来的时间超声波从探头发射至液面反射回来的时间故障显示故障显示故障排除故障排除回波丢失或开路检查换能器的接线检查参数设置更换一个新的换能器液

30、位超过测量范围，介质太脏或有蒸汽、泡沫、使液位测量受影响检查校验参数清洁换能器的表面检查参数设置无显示检查电源液位示值低于实际液位，表明介质液位已进入盲区减小盲区设定值首先根据面板报警找出对应信息，常见的故障有以下几种控制仪表-控制器、执行器、运算器以及可编程控制器等。按所用能源分类：气动、电动、液动等。电动仪表和气动仪表应用的最多。按信号类型分类：模拟式和数字式两种。气动控制仪表：0.020.1MPa的模拟气压信号，作为仪表间的标准联络信号。电动控制仪表：010mA（DC）电流信号作为电动型仪表的统一标准联络信号， 420mA（DC）电流信号和15V（DC）电压信号确定为过程控制系统中电动型

31、仪表统一标准的模拟信号。电动仪表信号之间的传输方式是：进出控制室的传输信号采用电流信号，控制室内部各仪表间联络信号采用电压信号，电动仪表的供电方式有交流供电和直流集中供电两种形式。 控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号随时间变化的规律。 正作用控制器：输入与输出的变化方向相同； 反作用控制器：输入与输出变化方向相反。 工程实际中应用最广泛的控制规律为比例（P）、积分（I）、微分（D）控制规律，简称PID控制规律，各种控制器的运算规律均由这些基本控制规律组合而成。 调节阀的结构原理调节阀的结构原理调节阀调节阀= =执行机构执行机构+ +阀阀体部件体部件49调节阀执行机构调节阀执行机构执行机

32、构：调节阀的推动执行机构：调节阀的推动装置，它按信号压力的大小装置，它按信号压力的大小产生相应推力，使阀杆相应产生相应推力，使阀杆相应的位移、阀芯动作。的位移、阀芯动作。50序序 号号零零 件件 名名 称称序序 号号零零 件件 名名 称称1 1吊吊 环环 螺螺 母母1010下下 膜膜 盖盖2 2上上 膜膜 盖盖1111六六 角角 螺螺 栓栓 3 3膜膜 片片1212推推 杆杆4 4托托 盘盘1313支支 架架5 5限限 位位 件件1414导导 向向 套套6 6行行 程程 档档 块块1515指指 针针7 7六六 角角 螺螺 母母1616标标 尺尺8 8弹弹 簧簧1717阀阀 杆杆 连连 接接 部

33、部 件件9 9防防 雨雨 帽帽1818铭铭 牌牌调节阀解体图调节阀解体图阀体部件：调节阀的调节部阀体部件：调节阀的调节部分，它直接与介质接触，由阀分，它直接与介质接触，由阀芯的动作，改变调节阀节流面芯的动作，改变调节阀节流面积，达到调节的目的。积，达到调节的目的。51执行机构：分气动薄膜执行机构、气动活塞执行机构和长执行机构。执行机构：分气动薄膜执行机构、气动活塞执行机构和长执行机构。气动薄膜执行机构：气动薄膜执行机构： 分正、反两种形式。当信号压力增加时，阀杆向下动作的叫正作用分正、反两种形式。当信号压力增加时，阀杆向下动作的叫正作用执行机构。反之，信号增加阀杆向上的叫反作用执行机构。通常接

34、受执行机构。反之，信号增加阀杆向上的叫反作用执行机构。通常接受20100KPa20100KPa的标准信号压力，带定位器时，最高压力为的标准信号压力，带定位器时，最高压力为250KPa250KPa，其行程规，其行程规格有格有1010、1616、2525、4040、6060、100mm100mm六种。六种。气动活塞执行机构：气动活塞执行机构： 比上述更强力的输出机构，其压力可达比上述更强力的输出机构，其压力可达500KPa500KPa，而且无弹簧抵消推，而且无弹簧抵消推力，输出力大，适用于大口径、高静压、高压差阀和蝶阀。力，输出力大，适用于大口径、高静压、高压差阀和蝶阀。气动长行程执行机构：气动长

35、行程执行机构： 具有行程长、转矩大的特点，它将信号气压转变成相应的转角具有行程长、转矩大的特点，它将信号气压转变成相应的转角（0900900 0）或位移（）或位移（200400mm200400mm），适合于角行程调节阀的需要，多用于大），适合于角行程调节阀的需要，多用于大转矩的蝶阀、闸阀、风门等。转矩的蝶阀、闸阀、风门等。52阀体部件阀体部件（如图所示）（如图所示）直通单座阀：直通单座阀：泄漏量小、许用压差小、流通能力小。直通双座阀：直通双座阀：许用压差大、流通能力大、泄漏量大。不适用于高粘度、 含悬浮颗粒的流体套筒调节阀：套筒调节阀：稳定性好，不易引起阀芯振动；互换性和通用性强，只要更换套筒

36、就可得到不同的流量系数和流量特性；许用压差大，热膨胀影响小，；维修方便，阀座是通过螺纹与阀体相连的；使用寿命长；噪音低（比单、双座阀低10分贝）53偏心旋转阀偏心旋转阀：流路简单，阻力小，用物含固体悬浮物和高粘度的流体调节较为理想流通能力较大，比同口径的单、双座阀大1030%，可调比大，可达100：1阀芯球面偏心旋转运动减少了所要求的操作力矩，在流开流闭下都能稳定操作，在高压差下能顺利使用，同时用较小的力就能严密关闭，所以泄漏量小。可通过改变定位器中凸轮板位置，方便地得到直线或等百分比流量特性体积小，重量轻，可根据现场安装位置，不更换任何零件灵活组装54角形阀：角形阀：角形调节阀除阀体为直角形

37、外，其他结构与直通单座阀调节阀相似流路简单，死区和涡流区较小，借助介质自身的冲刷作用，可有效地防止介质堵塞，有较好的自洁性能流阻小，流量系数比单座阀大，相当于双座阀的流量系数它适用于高粘度、含悬浮物和颗粒状流体的场合，或用于要求直角配管的地方，其流向一般为底进侧出。高压调节阀：高压调节阀：适用于高静压和高压阀调节的特殊阀门，最大公称压力为32MPa，常见的结构有多级阀芯和单级阀芯。多级阀芯是几个阀芯串在一起相当几个阀逐渐降压，但这种阀结构较复杂，调节性能差，应用较少；单级阀芯多为角形单座，但在高压差下，流体对阀芯、阀座的冲刷和气蚀严重，使用寿命短。55蝶阀（翻板阀）蝶阀（翻板阀）：流通能力大，

38、约为同口径双座阀的1.5 3倍；阻力损失小；沉积物不易积存；结构紧凑，安装空间很小。但操作转矩大，泄漏量较大，可调范围小。特别适用于低压差、大口径、大流量的气体和浆状液体O O型球阀：型球阀：可起调节和切断作用，常用于两位式控制。它流路简单，全开时完全形成直管通道，压力损失最小，特别适用 于高粘度、悬浮液、纸浆等流体场合。密封可靠，泄漏量很小，软密封球阀可达到气泡级密封。V V型球阀：型球阀：流通能力大，比普通阀高2倍以上；控制特性好，为等百分比；可调范围大，可达300：1；具有剪切作用，能严密关闭，适用于浆料、纤维状流体场合。主要缺点是操作压力受到限制，高压降时不适用。56隔膜调节阀：隔膜调

39、节阀：隔膜调节阀用耐腐蚀衬里的阀体和膜片代替阀芯和阀座，由隔膜起调节作用优点：1、用橡胶等材料做隔膜，抗腐蚀性能好。2、结构简单，流路阻力小，同时能严密关闭。3、流通能较同口径的其他阀大。4、流体被隔膜与阀门可动部件隔开，无需填料也不会外泄缺点：1、由于隔膜和衬里材质限制，耐压、耐温较低，一般只能用于1.6MPa、150以下。2、控制特性差，可调范围小，流量特性近似快开特性，60%行程前近似线性，60%后流量变化很小。隔膜调节阀适用于强酸、强碱等强腐蚀介质的调节，也能用于高粘度及悬浮颗粒流体的调节。57调节阀的流量特性：快开、线性、等百分比、抛物线调节阀的流量特性：快开、线性、等百分比、抛物线

40、调节阀的流开、流闭调节阀的流开、流闭调节阀的气开、气关调节阀的气开、气关随信号增大，阀门开度增大的叫气开随信号增大，阀门开度增大的叫气开选择调节阀的气开选择调节阀的气开/ /关型式，应从装置和设备的安全性来考虑关型式，应从装置和设备的安全性来考虑执行机构阀体部件调节阀正正气关正反气开反正气开反反气关581：没有动作或动作迟缓 原 因 措 施供气压力低供给规定的气压空气配管堵塞或泄漏清扫、连接部分、再配管膜片紧固部分空气泄漏加固、拆卸、整修（更换）推杆部分空气泄漏拆卸、更换O形圈附件异常定位器、增速器、电磁阀液控单向阀等不连通附件的情况下，给执行机构的气源接口施加规定的气压，若无异常则对定位器再

41、作调整或对执行机构进行检查、更换本体部或执行机构有异常取下支架连接件，检查执行机构的动作，若有异常，则对执行机构进行拆卸、维修。操作手柄在手动操作的位置上把操作手柄放在自动位置上定位器的灵敏度不合适请按定位器说明书更换负载弹簧2：动作不稳定（震荡）3：阀坐泄漏因控制流体引起负载变动（执行机构输出压力不足）加大执行机构定位器信号变动对定位器的各种设定进行调整、信号系统进行检查供气压力变动确认或更换供气配管口径减压阀发生故障对减压阀进行修理、更换执行机构输出力不足、阀坐受损对不平衡点进行检查、调试，对本体部件进行拆卸、维修（包括更换零件）4：填料、垫片处泄漏紧固螺丝松动，阀杆受损，填料及垫片老化、

42、硬化拧紧螺母、更换填料及垫圈、对阀杆表面修整或更换 联锁保护系统是按生产装置的工艺过程和设备要联锁保护系统是按生产装置的工艺过程和设备要求，使相应的执行机构动作，或自动启动备用系统，或实现求，使相应的执行机构动作，或自动启动备用系统，或实现安全停车的系统。联锁保护系统要既能保证生产装置和设备安全停车的系统。联锁保护系统要既能保证生产装置和设备的正常开、停、运转，又能在工艺过程出现异常时，按规定的正常开、停、运转，又能在工艺过程出现异常时，按规定的程序保证安全生产，实现紧急操作、安全停车、紧急停车的程序保证安全生产，实现紧急操作、安全停车、紧急停车或自动投入备用设备。联锁保护系统的安全可靠运行对

43、实现或自动投入备用设备。联锁保护系统的安全可靠运行对实现生产装置的正常生产和设备的正常运行至关重要。生产装置的正常生产和设备的正常运行至关重要。 62 信号报警和联锁保护系统通常由以信号报警和联锁保护系统通常由以下三部份构成：下三部份构成： 1 1 发信元件发信元件 2 2 执行元件执行元件 3 3 逻辑元件逻辑元件 63基础知识基础知识： 联锁保护动作通过继电器的输出来实现，但在联锁保护动作通过继电器的输出来实现，但在DCSDCS输出型输出型式为三极管的情况，为了防止反向击穿，应加上反向二极管放电。式为三极管的情况，为了防止反向击穿，应加上反向二极管放电。 触点常开、常闭：正常操作情况下触点

44、断开为常开，反之触点常开、常闭：正常操作情况下触点断开为常开，反之为常闭为常闭 反逻辑、正逻辑：正反逻辑起源：在数字电路中，输出信号与输入反逻辑、正逻辑：正反逻辑起源：在数字电路中，输出信号与输入信号之间有一定的逻辑关系信号之间有一定的逻辑关系, ,例如非门，当输人信号为高电平时例如非门，当输人信号为高电平时, ,输出输出为低电平；反之，当输入为低电平，输出为高电平。为了方便为低电平；反之，当输入为低电平，输出为高电平。为了方便, ,在逻在逻辑电路中用符号辑电路中用符号1 1和和0 0来表示高电平和低电平两种状态来表示高电平和低电平两种状态, ,换言之即高电换言之即高电平是逻辑平是逻辑“1”1”，低电平是逻辑，低电平是逻辑“0”0”。这是一种人为的规定。这是一种人为的规定, ,亦可以亦可以反过来将高电平定为逻辑反过来将高电平定为逻辑“0”0”，低电平定为逻辑，低电平定为逻辑“1”1”。由于大多数。由于大多数数字电路采用的是正电源、硅管电路数字电路采用的是正电源、硅管电路, ,用高电平作逻辑用高电平作逻辑1 1、低电平作逻、低电平作逻辑辑0 0比较方便比较方便, ,所以定为用所以定为用1 1表示高电平