操作压力容器压力控制系统

1、节目录节目录主菜单主菜单项目项目2操作压力容器的压力操作压力容器的压力控制系统控制系统节目录节目录主菜单主菜单2.1 2.1 使用压力监测仪表使用压力监测仪表2.2 2.2 使用模拟显示仪表使用模拟显示仪表2.3 2.3 操作控制器操作控制器2.4 2.4 操作气动控制阀操作气动控制阀2.5 2.5 操作压力控制系统操作压力控制系统节目录节目录主菜单主菜单概述概述 在化工生产中在化工生产中, , 压力压力是指由气体或液体均匀垂直地作是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。用于单位面积上的力。 在工业生产过程中在工业生产过程中, ,压力往往是重要的操作参数之一。压力往往是重要的操作参数之

2、一。 压力的压力的检测与控制检测与控制, ,对保证生产过程正常进行对保证生产过程正常进行, ,达到高达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 图2-1节目录节目录主菜单主菜单任务任务2.1 压力检测仪表压力检测仪表表示受力面积。表示垂直作用力；表示压力；式中，SFpSFp 是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）211mNPa PaMPa61011节目录节目录主菜单主菜单大气压力绝对压力表压ppp在压力测量中，常有在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度表压、绝对压力、负压或真空度之分。之分。 绝对压力大气压力真空度ppp当

3、被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。p表P真P绝P绝大气压力线大气压力线 零线零线图2-2绝对压力、表压、负压（真空度）的关系节目录节目录主菜单主菜单它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。 有U形管压力计、单管压力计等 结构简单、价格低廉、使用寿命长、读数方便、结构简单、价格低廉、使用寿命长、读数方便、数据可靠、无需外接电力、在数据可靠、无需外接电力、在0.1MPa0.1MPa范围内其测范围内其测量准确度比较高，并可测量正压力、压差和真空量准确度比较高，并可测量正压力、压差和真空度。度。其精度受工作液的毛细管作

4、用、密度及视差等因其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄。素的影响，测量范围较窄。 测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。节目录节目录主菜单主菜单U型管的计算公式为： P=(1- 2)hg 被测介质和工作液的密度是不变的常数U形管压力计的读数：视线与凹、凸液面水平。节目录节目录主菜单主菜单测量误差及其表示方法测量误差及其表示方法测量测量是用实验的方法,求出某个量的大小。 qVQ 举例测一段导线的长度直接测量直接测量间接测量间接测量测量实质：测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 节

5、目录节目录主菜单主菜单测量过程与测量误差测量过程与测量误差测量误差：测量误差：由仪表读得的被测值 (测量值)与被测参数的真实值之间的差距。 绝对误差绝对误差ttIxxxxxxxx或000tixxxxi：仪表指示值, xt：被测量的真值0 xxx由于真值无法得到由于真值无法得到 x：被校表的读数值，x0 ：标准表的读数值 相对误差相对误差节目录节目录主菜单主菜单测量误差按其测量误差按其产生原因产生原因的不同的不同, ,可以分为三类：可以分为三类：系统误差 疏忽误差偶然误差节目录节目录主菜单主菜单压力单压力单位位帕帕/Pa工程大气压工程大气压/ (kgf/cm2)标准大气压标准大气压/ atm汞柱

6、汞柱/ mmHg水柱水柱/ mH2O（磅（磅/英寸英寸2）/ （1b/in2）巴巴/bar帕帕11.01971010-5-59.8691010-6-67.5011010-3-31.01971010-4-41.4501010-4-411010-5-5工程大工程大气压气压9.80710104 410.9678735.610.0014.220.9807标准大标准大气压气压1.013310105 51.0332176010.3314.701.0133汞柱汞柱1.333210102 21.35951010-3-31.31581010-3-310.01361.9341010-2-21.33321010-3

7、-3水柱水柱9.80610103 30.10000.0967873.5511.4220.09806（磅（磅/英英寸寸2）6.89510103 30.070310.0680551.710.703110.06895巴巴110105 51.01970.9869750.110.19714.501表2-5 各种压力单位换算表节目录节目录主菜单主菜单知识拓展知识拓展 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标说明：说明：仪表的测量误差可以用绝对误差x来表示。但是，仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值xmax。 两大影响因素两大影响因素绝对误差和仪表的标尺范围绝

8、对误差和仪表的标尺范围节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标%100max标尺下限值标尺上限值x%100标尺下限值标尺上限值差值仪表允许的最大绝对误允节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标 仪表的仪表的允允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的的允允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉百分误差去掉“”号及号及“”号，便可以用来确定仪表号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.0050.005，0.

9、020.02，0.050.05，0.10.1，0.20.2，0.40.4，0.50.5，1.01.0，1.51.5，2.52.5，4.04.0等。等。小结小结节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标%8 . 0%1002007004举例举例例1-1某台测温仪表的测温范围为某台测温仪表的测温范围为200700，校验该表，校验该表时得到的最大绝对误差为时得到的最大绝对误差为4，试确定该仪表的相对百分，试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级。误差与准确度等级。 解解 该仪表的相对百分误差为该仪表的相对百分误差为 如果将该仪表的如果将该仪表的去掉去掉“”号与号与“”号，其数值为号，

10、其数值为0.80.8。由于国家规定的精度等级中没有由于国家规定的精度等级中没有0.80.8级仪表，同时，该仪表的误级仪表，同时，该仪表的误差超过了差超过了0.50.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为精度等级为1.01.0级。级。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标仪表的准确度等级仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其

11、准确度大多仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在在0.50.5级以下。级以下。 仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板上。板上。举例举例1.51.0如：节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标注意注意 在工业上应用时在工业上应用时, ,对检测仪表准确度的要求对检测仪表准确度的要求, ,应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定, ,这样才能保证生产的经济性和合理性。这样才能保证生

12、产的经济性和合理性。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标%100标尺下限值标尺上限值最大绝对差值变差 变差变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的差值。行所得到的两条特性曲线之间的差值。 图1-1 测量仪表的变差节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标 仪表的灵敏度仪表的灵敏度

13、是指仪表指针的线位移或角位移，与引是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值。即起这个位移的被测参数变化量的比值。即xS 式中，式中，S S为仪表的灵敏度；为仪表的灵敏度；为指针的线位移或角为指针的线位移或角位移；位移；x x为引起为引起所需的被测参数变化量。所需的被测参数变化量。 仪表的灵敏限仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。许绝对误差的一半。 注意：注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，上述指

14、标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，往往用分辨率表示。往往用分辨率表示。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标 反应时间反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。来测量变化频繁的参数。 仪表反应时间的长短，实际上反映了仪仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。表动态特性的好坏。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标%

15、100max仪表量程ff。 图1-2 线性度示意图 式中式中，f为线性度（又称非线性误差）；fmax为校准曲线对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标 重复性重复性表示检测仪表在被测参数按同一方表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。若标定的特性曲线一致不一致的程度。若标定的特性曲线一致, ,重复性重复性就好就好, ,重复性误差就小。重复性误差就小。 图1-3 重复性示意图%100max仪表量程ZZ节目录节目录主菜单主菜单检测系统中的常见信号

16、类型检测系统中的常见信号类型作用于检测装置输入端的被测信号，通常要转换作用于检测装置输入端的被测信号，通常要转换成以下几种便于传输和显示的信号类型成以下几种便于传输和显示的信号类型1.1.位移信号位移信号2.2.压力信号压力信号3.3.电气信号电气信号4.4.光信号光信号节目录节目录主菜单主菜单检测系统中信号的传递形式检测系统中信号的传递形式 在时间上是连续变化的在时间上是连续变化的, , 即在任何瞬时都即在任何瞬时都可以确定其数值的信号。可以确定其数值的信号。 数字信号是一种以离散形式出现的不连续数字信号是一种以离散形式出现的不连续信号信号, ,通常用二进制数通常用二进制数“0”0”和和“1

17、”1”组合的代组合的代码序列来表示。码序列来表示。 用两种状态或用两个数值范围表示的不连用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。续信号。节目录节目录主菜单主菜单检测仪表与测量方法的分类检测仪表与测量方法的分类 依据依据的不同的不同, ,可分成压力可分成压力 ( (包括差压、包括差压、负压负压) )检测仪表、流量检测仪表、物位检测仪表、流量检测仪表、物位 ( (液位液位) )检检测仪表、温度检测仪表、物质成分分析仪表及物测仪表、温度检测仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。性检测仪表等。按按的方式不同的方式不同, ,可分成指示型、记录可分成指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等。型、

18、讯号型、远传指示型、累积型等。按按的不同的不同, ,可分为实用仪可分为实用仪表、范型仪表和标准仪表表、范型仪表和标准仪表, ,分别使用在现场、实分别使用在现场、实验室和标定室。验室和标定室。 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表与测量方法的分类检测仪表与测量方法的分类按照测量结果的获得过程按照测量结果的获得过程 直接测量直接测量 间接测量间接测量 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表与测量方法的分类检测仪表与测量方法的分类 （1 1）直接测量）直接测量 利用经过标定的仪表对被测参数进行测量，利用经过标定的仪表对被测参数进行测量，直接从显示结果获得被测参数的具体数值的测直接从显示结果获得被测参数的具体数

19、值的测量方法。量方法。 根据被测参数获得方式的不同根据被测参数获得方式的不同，直接测，直接测量又有偏差法与平衡法（零位法）之分。量又有偏差法与平衡法（零位法）之分。 除此之外除此之外, ,还有一种将平衡法与还有一种将平衡法与偏差法结合起来的偏差法结合起来的微差法微差法 节目录节目录主菜单主菜单检测仪表与测量方法的分类检测仪表与测量方法的分类（2 2）间接测量）间接测量 当被测量不宜直接测量时当被测量不宜直接测量时, ,可以通可以通过测量与被测量有关的几个相关量后过测量与被测量有关的几个相关量后, ,再经过计算来确定被测量的大小。再经过计算来确定被测量的大小。 节目录节目录主菜单主菜单化工检测的

20、发展趋势化工检测的发展趋势 1. 1.检测技术的现代化检测技术的现代化 2. 2.检测仪表的集成化、数字化、智能化检测仪表的集成化、数字化、智能化 3.3.软测量技术和虚拟仪器软测量技术和虚拟仪器节目录节目录主菜单主菜单 是利用各种形式的弹性元件，是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。精度等优

21、点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。 将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。 1.弹簧管压力计弹簧管压力计节目录节目录主菜单主菜单n（1 1）弹性元件弹性元件 弹性元件弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时，所用的弹性元件也不一样。不同时，所用的弹性元件也不一样。 图2-2弹性元件示意图 弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件薄膜式弹性元件薄膜式弹性元件波纹管式弹性元件波纹管式弹性元件节目录节目录主菜单主菜单n （2 2）弹簧管压力表）弹簧管

22、压力表 使用的测压元件使用的测压元件 单圈弹簧管压力表与单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。多圈弹簧管压力表。 用途用途 普通弹簧管压力表，耐腐蚀的普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。氨用压力表、禁油的氧气压力表等。 节目录节目录主菜单主菜单：弹簧管自由端的位移量一般很小，直接显示有困难，：弹簧管自由端的位移量一般很小，直接显示有困难，所以必须通过放大机构才能指示出来。所以必须通过放大机构才能指示出来。 1弹簧管；弹簧管；2 拉杆；拉杆；3 扇形齿扇形齿轮；轮；4 中心齿轮；中心齿轮；5 指针；指针；6 面板；面板；7 游丝；游丝；8 调整螺调整螺丝；丝；9 接头接头节目

23、录节目录主菜单主菜单 在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内，在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内，即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件，即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件，甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。醒操作人员注意或

24、通过中间继电器实现压力的自动控制。 节目录节目录主菜单主菜单图图2-4 2-4 电接点信号压力表电接点信号压力表1 1，4 4 静触点；静触点；2 2 动触动触点；点；3 3 绿灯；绿灯；5 5 红灯红灯 压力表指针上有动触点压力表指针上有动触点2 2，表，表盘上另有两根可调节指针，上面盘上另有两根可调节指针，上面分别有静触点分别有静触点1 1和和4 4。当压力超过上。当压力超过上限给定数值时，限给定数值时，2 2和和4 4接触，红色信接触，红色信号灯号灯5 5的电路被接通，红灯发亮。的电路被接通，红灯发亮。若压力低到下限给定数值时，若压力低到下限给定数值时，2 2与与1 1接触，接通了绿色信

25、号灯接触，接通了绿色信号灯3 3的电路。的电路。1 1、4 4的位置可根据需要灵活调节。的位置可根据需要灵活调节。 节目录节目录主菜单主菜单2. 压力计的使用及安装压力计的使用及安装（1）压力计的选用 压力计的选用压力计的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要应根据工艺生产过程对压力测量的要求，结合其他各方面的情况，加以全面的考虑和具体的求，结合其他各方面的情况，加以全面的考虑和具体的分析，分析， 一般考虑以下几个问题。一般考虑以下几个问题。节目录节目录主菜单主菜单弹簧管压力计的颜色标注含义弹簧管压力计的颜色标注含义被测介质被测介质氨气氧气氢气燃料气乙炔惰性气体标注颜色标注颜色黄色天蓝色浅绿色红

26、色白色黑色节目录节目录主菜单主菜单应能反映被测压力的真实大小。应能反映被测压力的真实大小。 要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。 测量流动介质的压力时，应使取压点与流动方向垂直，测量流动介质的压力时，应使取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。有凸出物或毛刺。 测量液（气）体压力时，取压点应在管道下（上）部，测量液（气）体压力时，取压点应在管道下（上）部，使导压管

27、内不积存气（液）体。使导压管内不积存气（液）体。 （2）压力计的安装节目录节目录主菜单主菜单压力计应安装在易观察和检修的地方。压力计应安装在易观察和检修的地方。安装地点应力求避免振动和高温影响。安装地点应力求避免振动和高温影响。测量蒸汽压力时，应加装凝测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接与液管，以防止高温蒸汽直接与测压元件接触测压元件接触 图图3-173-17（a）；）；对于有腐蚀性介质的压力测量，对于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐，应加装有中性介质的隔离罐，右图（右图（b）表示了被测介质密）表示了被测介质密度度2 2大于和小于隔离液密度大于和小于隔离液密度1 1

28、的两种情况。的两种情况。图2-11 压力计安装示意图压力计；切断阀门；凝液管；取压容器节目录节目录主菜单主菜单压力计的连接处，应根据被测压力的高低和介质性质，压力计的连接处，应根据被测压力的高低和介质性质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高度而引起的测量误差应按对由此高度而引起的测量误差应按pHg进行修正。进行修正。式中式中H为高度差，为高度差，为导压管中介质的密度，为导压管中介质的密度，g为重力加速为重力加速度。度。为安全起见，测量高压的压

29、力计除选用有通气孔的外，为安全起见，测量高压的压力计除选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。 节目录节目录主菜单主菜单 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。 特点：精度高、体积小、灵敏度高特点：精度高、体积小、灵敏度高可生产出可生产出1.82mm的微型压力计的微型压力计节目录节目录主菜单主菜单节目录节目录主菜单主菜单 根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力根据水压机液体传送压力的原理，将

30、被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。 测量精度很高，允许误差可小到测量精度很高，允许误差可小到0.05%0.02%。 结构较复杂，价格较贵。结构较复杂，价格较贵。 节目录节目录主菜单主菜单任务任务2.3 电气式压力计电气式压力计是一种能将压力转换成电信号进行是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。传输及显示的仪表。 1. 该仪表的该仪表的，分别可测，分别可测710-5Pa至至5102MPa的压力，允许误差可至的压力，允许误差可至0.2； 2. 由于可以远距离传送信号，所以在工业生产过由于可以远距离传送信号，所以在工业生产过程中

31、可以实现压力自动控制和报警，并可与工业程中可以实现压力自动控制和报警，并可与工业控制机联用。控制机联用。 节目录节目录主菜单主菜单 一般由压力传感器、测量电路和信号处理装置所组成。常用一般由压力传感器、测量电路和信号处理装置所组成。常用的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。 图2-5 电气式压力计组成方框图节目录节目录主菜单主菜单19n 一、应变片压力传感器一、应变片压力传感器 利用电阻应变原理构成。电阻应变利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。片有金属和半导体应变片两类，被测压

32、力使应变片产生应变。当应变片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），当应变片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。其他记录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。 图2-6 应变片压力传感器示意图1应变筒；2 外 壳 ；3密封膜片节目录节目录主菜单主菜单 利用单晶硅的压阻效应而构成。利用单晶硅的压阻效应而构成。 采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定

33、方向扩散一组等值电阻，成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。 当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。桥式电路获得相应的电压输出信号。 节目录节目录主菜单主菜单 精度高、工作可靠、频率精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单；重量轻、结构简单； 便于实现显示数字化；便于实现显示数字

34、化； 可以测量压力，稍加改可以测量压力，稍加改变，还可以测量差压、高度、变，还可以测量差压、高度、速度、加速度等参数。速度、加速度等参数。 图图3-12 3-12 压阻式压力传感器压阻式压力传感器1基座；基座；2单晶硅片；单晶硅片；3导环；导环；4螺母；螺母；5密密封垫圈；封垫圈；6等效电阻等效电阻节目录节目录主菜单主菜单 先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。行测量。 图2-8 电容式测量膜盒11中心感应膜片中心感应膜片 ( (可动电极可动电极) )； 22固定电极；固定电极； 33测量侧；测量侧； 44隔离膜片隔离膜片节目录节目录主菜单主菜

35、单任务任务2.4 智能式变送器智能式变送器是在普通压力或差是在普通压力或差压传感器的基础上增加微处理器电路而形成的智压传感器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。能检测仪表。 一、智能变送器的特点一、智能变送器的特点性能稳定性能稳定, ,可靠性好可靠性好, ,测量精度高测量精度高, ,基本误差仅为基本误差仅为0.1%0.1%。量程范围可达量程范围可达1001 ,1001 ,时间常数可在时间常数可在0 036s36s内内调整调整, ,有较宽的零点迁移范围。有较宽的零点迁移范围。节目录节目录主菜单主菜单具有温度、静压的自动补偿功能具有温度、静压的自动补偿功能, ,在检测温在检测温度时度时,

36、 ,可对非线性进行自动校正。可对非线性进行自动校正。具有数字、模拟两种输出方式具有数字、模拟两种输出方式, ,能够实现双能够实现双向数据通讯向数据通讯, ,可以与现场总线网络和上位计可以与现场总线网络和上位计算机相连。算机相连。可以进行远程通讯可以进行远程通讯, ,通过现场通讯器通过现场通讯器, ,使变送使变送器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功能告警等多种功能, ,简化了调整、校准与维护简化了调整、校准与维护过程过程, ,使维护和使用都十分方便。使维护和使用都十分方便。 节目录节目录主菜单主菜单二、智能变送器的结构原理二、智能变送器的结构原

37、理从从整体上整体上来看来看, ,由硬件和软件两大部分组成。由硬件和软件两大部分组成。 从从电路结构电路结构上来看上来看, ,包括传感器部件和电子部件包括传感器部件和电子部件两部分。两部分。 节目录节目录主菜单主菜单图2-9 3051C型智能差压变送器（420mA）方框图节目录节目录主菜单主菜单所用的手持通信器为所用的手持通信器为275275型，带型，带有键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，有键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个就地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。变

38、送器的信号线上进行远程设定及检测。 实现的功能实现的功能图2-10 手持通信器的连接示意图（1 1）组态）组态（2 2）测量范围的变更）测量范围的变更（3 3）变送器的校准）变送器的校准（4 4）自诊断）自诊断节目录节目录主菜单主菜单 要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场，尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和维护带来了极大的方便。 节目录节目录主菜单主菜单节目录节目录主菜单主菜单 阀门是什么 阀门的种类 阀门的型号 阀门的选用 阀门的安装57节目录节目录主菜单主菜单阀门概念阀门概念: 指控制管内介质流动的，具有可动机构的机械产品的总称

39、。阀门的主要作用：阀门的主要作用： 1、接通或截断介质，防止介质倒流； 2、调节介质的压力、流量等参数； 3、分离、混合或分配介质； 4、防止介质压力超过规定值，以保证生产 的安全运行。节目录节目录主菜单主菜单2.1 2.1 阀门的种类阀门的种类 常见的有： 球阀、蝶阀、闸阀、截止阀、旋塞阀、止回阀、减压阀、安全阀、快速排污阀等， 不常见的有： 针型阀、隔膜阀、柱塞阀、节流阀、管夹阀等。节目录节目录主菜单主菜单2.2 2.2 阀门的分类阀门的分类 根据不同的分类原则，常见的分类方法有以下几种。2.2.1 按照压力等级分：按照压力等级分： 低压低压（1.6MPa）阀门、 中压中压（2.56.4M

40、Pa）阀门、 高压高压（10100MPa）阀门 超高压超高压（ 100MPa）阀门。节目录节目录主菜单主菜单阀门金属阀门非金属阀门铸铜阀门铸钢阀门铸铁阀门不锈钢阀门玻璃钢阀门塑料阀门陶瓷阀门玻璃阀门衬里阀门衬塑阀门衬胶阀门衬搪瓷阀门衬铅阀门2.2.2 按照制造材料分按照制造材料分节目录节目录主菜单主菜单2.2.3 按照使用功能分：按照使用功能分：切断阀切断阀，如球阀、蝶阀、闸阀、截止阀等，主要是用于管路 的开通和关闭；节流阀、调节阀节流阀、调节阀，具有调节功能，主要是用于流体流量的调节。2.2.4 按照连接方式分：按照连接方式分： 内螺纹连接阀内螺纹连接阀、外螺纹连接阀外螺纹连接阀、法兰连接阀

41、法兰连接阀、焊接连接阀焊接连接阀、卡套连接阀卡套连接阀。节目录节目录主菜单主菜单2.2.5 按照动作方式分按照动作方式分自动阀自动阀：手动阀手动阀：又分手柄操纵、手轮操纵、齿轮齿条传动操纵、齿轮传动操纵和涡轮蜗杆传动操纵。气动阀气动阀：电动阀电动阀：节目录节目录主菜单主菜单2.3 各种阀门的优缺点各种阀门的优缺点2.3.1 蝶阀蝶阀 优点：优点：结构简单，重量轻，在所有阀门种类中安装尺寸最小，节约空间，启闭迅速适合于制成大口径的阀门。缺点：缺点：由于结构简单，所以密封性能差，只适用于低压管路。主要用途：主要用途：适用于输送温度小于80、压力小于1MPa的水、空气、煤气等介质的较大口径管路中，关

42、断性要求不高的场合。节目录节目录主菜单主菜单涡轮蜗杆传动法兰蝶阀手动对夹蝶阀液压操纵法兰蝶阀电动法兰蝶阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.2 球阀球阀 优点：优点：结构简单，安装尺寸较小，启闭迅速，操作方便，可以做成直通、三通和四通式结构，其中直通式球阀在所有阀门中流动阻力最小，能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质。缺点：缺点：制造精度要求高，阀体重量大，不能用于含有泥沙和结晶体的物料输送，关断性差，无调节流量功能。主要用途：主要用途：适用于输送空气等气体，真空，水、有机溶剂等液体，以及含有悬浮颗粒的液体。节目录节目录主菜单主菜单西德式球阀三通法兰球阀法兰球阀焊接球阀卡箍球阀外螺纹球阀内螺纹球阀节目

43、录节目录主菜单主菜单2.3.3 闸阀闸阀 优点：优点：密封性能好，流动阻力小，耐高温性能好，可根据阀杆高度判断阀门开度，能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质。有一定的流量调节功能。缺点：缺点：结构复杂，安装尺寸大，密封面容易磨损，室外安装时冬天容易冻裂，闸板两侧压力差高时开启费力，不适用于频繁启闭。主要用途：主要用途：适用于输送空气，蒸汽、水、溶剂等流体的较大口径管路中，关断性要求高且不经常启闭的场合。节目录节目录主菜单主菜单法兰闸阀内螺纹黄铜闸阀地下式闸阀电动法兰闸阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.4 截止阀截止阀 优点：优点：密封性能好，耐高温性能好，结构较闸阀简单，制造维修较闸阀方便，可根据

44、阀杆高度判断阀门开度，有流量调节功能。缺点：缺点：结构复杂，阀体重量大，在所有阀门中安装尺寸最大，流动阻力大，不适用于带悬浮颗粒和粘度较大的介质。主要用途：主要用途：适用于输送蒸汽、水、溶剂等较清洁流体的管路中，关断性要求高且经常调节流量或启闭的场合。节目录节目录主菜单主菜单法兰截止阀内螺纹截止阀直角式截止阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.5 隔膜阀隔膜阀 优点：优点：结构简单，无填料函，便于维修，安装尺寸小，流动阻力小，由于隔膜的隔离使物料与金属部件不直接接触，有很好的耐腐蚀性。缺点：缺点：由于隔膜材料的限制，不适用于高温、高压、真空管路和设备。主要用途：主要用途：适用于输送腐蚀性、毒性、易

45、燃易爆性、粘性和含有悬浮颗粒液体的管路中。节目录节目录主菜单主菜单衬胶隔膜阀三通衬胶隔膜阀直流式衬胶隔膜阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.7 旋塞阀旋塞阀 优点：优点：结构简单，安装尺寸较小，启闭迅速，操作方便，可以三通和四通式结构做换向用，流动阻力小，可以输送带有悬浮物甚至结晶体的物料。缺点：缺点：制造精度要求高，密封面易磨损，不适用于高温、高压物料的输送，开关费力。主要用途：主要用途：适用于输送含有悬浮物和颗粒的液体，直通式旋塞阀配合保温措施后可以输送含结晶体的物料。节目录节目录主菜单主菜单法兰旋塞阀法兰旋塞阀三通旋塞阀带保温套的旋塞阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.8 柱塞阀柱塞阀 优点

46、：优点：由于密封付是金属和非金属过盈配合，所以密封性能很好，不需填料，检修方便，有一定的流量调节功能，关断性能较截止阀好。缺点：缺点：阀体重量大，流动阻力大，不适用带泥沙和粘度较大的介质。主要用途：主要用途：适用于输送蒸汽、水、溶剂等流体的管路中，关断性要求高的场合。节目录节目录主菜单主菜单直角式柱塞阀法兰柱塞阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.9 止回阀止回阀 升降式：升降式：密封性能好，结构简单，流动阻力大。旋启式：旋启式：密封性能差，结构复杂，流动阻力小，多用于口径较大的管路中。主要用途：主要用途：适用于有防止物料倒流要求的管路中。止回阀一般适用于清净介质，不宜用于含有固体颗粒和黏度较大的

47、介质。节目录节目录主菜单主菜单升降式法兰止回阀旋启式法兰止回阀升降式对夹止回阀旋启式对夹止回阀衬塑球形止回阀球形止回阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.10 排污阀排污阀 快速排污阀：快速排污阀：基本结构为闸阀，利用齿轮齿条操纵阀板。一般是成对使用，靠近锅炉的一只应先开后关，远离锅炉的一只应先关后开。截止式排污阀：截止式排污阀：基本结构为截止阀，但是不用丝杠，而是用手柄提升阀芯，弹簧复位。排污球阀：排污球阀：基本结构为球阀，只适用于压力不高的场合，如热水锅炉、茶水炉等。节目录节目录主菜单主菜单快速排污阀截止式排污阀排污球阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.11 减压阀减压阀 类型：类型：分为活塞式

48、、薄膜式、弹簧薄膜式、波纹管式和组合式几种。用途：用途：减压阀只能用于空气、蒸汽等清洁气体的减压，不能用于液体减压，更不能含有颗粒性杂质。必要时可在减压阀前加装过滤器。使用：使用：每种减压阀都有一定的减压幅度，如要求的压差超过减压阀的规定压差，应采用多级减压。减压阀底设计有排污口，应定期拧开排污螺丝排污，以保证其正常工作。节目录节目录主菜单主菜单活塞式法兰减压阀薄膜式法兰减压阀组合式减压阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.12 安全阀安全阀 类型：类型：按照工作原理分按照工作原理分弹簧式弹簧式安全阀依靠弹簧的弹力工作。杠杆式依靠重锤的重力工作。按照结构形式分按照结构形式分封闭式，易燃、易爆和有毒

49、介质使用封闭式，不封闭式空气、水蒸汽和惰性气体使用不封闭式。按照开启程度分按照开启程度分全启式全启式阀芯开启高度为阀座直径的1/31/4微启式微启式阀芯开启高度为阀座直径的1/151/20节目录节目录主菜单主菜单2.3.12 安全阀安全阀 用途：用途： 安全阀是一种自动阀门，它的作用是保证锅炉或其它带压设备不致因超压而损坏。当压力超过起跳压力时，阀门就自动开启，排除部分气体使压力复原后，阀门就自动关闭。使用：使用： 起跳压力在工作压力0.6MPa时，应为1.051.1倍的工作压力； 当工作压力0.6MPa时，应为1.21.25倍的工作压力。节目录节目录主菜单主菜单 2.3.12 安全阀安全阀

50、使用：使用： 起跳压力的设定不得高于锅炉或设备的容许使用压力，但也不得设定的太低，否则会因泄放惯性使系统压力降的太低从而影响正常运行。 原因：因为起跳压力与回座压力最高有20的压差，如果起跳压力设定在工作压力，回座压力就会降低到不能满足使用要求的程度。 成对使用的安全阀，起跳压力应相差0.020.05MPa以防两阀同时起跳，使泄放量太大，浪费能源。 安全阀的出口管径应比进口管径大1（微启式）（全启式）个档次，且尽可能少拐弯，并要固定牢靠。节目录节目录主菜单主菜单节目录节目录主菜单主菜单2.3.13 放料阀放料阀 类型：类型：分为放料球阀和截止型放料阀两类，截止型又分上展式和下展式两种。用途：用

51、途：放料阀的用途很专业，安装在反应釜底排放物料。使用：使用：含有结晶体的物料应首选截止型放料阀，因球阀的球体外结晶后较难开启。节目录节目录主菜单主菜单放料阀放料球阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.14 疏水阀疏水阀 类型：类型：分为热动力（圆盘式）式、钟型浮子式、脉冲式、双金属片式和自由浮球式等几种。用途：用途：疏水阀的用途是排除加热设备和蒸汽管路中的蒸汽冷凝水，同时能阻止整齐的泄漏。使用：使用：疏水阀工作的好坏，与管路和蒸汽的干净程度有关，所以应对管路进行清扫，并定期清理疏水阀过滤网。每种疏水阀都会有一定量的蒸汽泄漏，只要不超过3就属正常。节目录节目录主菜单主菜单热动力式自由浮球式钟型浮子式

52、脉冲式浮桶式自由浮球式双金属片式节目录节目录主菜单主菜单2.3.15 调节阀调节阀 类型：类型：按照驱动方式分为气动调节阀和电动调节阀。按照阀体结构分为调节闸阀、调节球阀、调节蝶阀、调节截止阀和调节针型阀等。用途：用途：调节阀的用途是根据在线检测仪表输出的信号，经过逻辑处理单元处理后提供执行信号，由其对工艺进行连续调整。使用：使用：调节阀是实现化工生产自动化的重要设备，但必须配合检测仪表和处理单元组成回路。节目录节目录主菜单主菜单电动法兰调节阀气动薄膜调节阀节目录节目录主菜单主菜单自力式压力调节阀气动薄膜调节阀节目录节目录主菜单主菜单2.3.16 针型阀针型阀 类型：类型：按照阀体结构分为直通

53、式、直角式、三通式、五位三通式等。按照连接方式分为内螺纹、外螺纹、法兰、焊接和卡套式。用途：用途：针型阀一般用于仪表阀，关断性能很好。大口经针型阀可当节流阀使用，其实针型阀本来就属于节流阀。使用：使用：针型阀的通道狭窄，管路中的固体颗粒和异物极易堵塞，所以要考虑使用条件。节目录节目录主菜单主菜单节目录节目录主菜单主菜单3.5 阀门涂漆的识别阀门涂漆的识别阀体表面涂漆的颜色与阀体材料有如下的对应关系：阀 体材 料灰 铸 铁可锻铸铁球墨铸铁碳素钢耐酸钢不锈钢合金钢识别涂漆颜色黑色银色 中灰色天蓝色（可不涂漆）中蓝色节目录节目录主菜单主菜单手柄、手轮表面涂漆的颜色与密封面材料有如下的对应关系： 注：

54、a、阀座和启闭件密封面材料不同时，按低硬材料涂色。 b、止回阀涂在阀盖顶部；安全阀、减压阀、疏水阀在阀罩或阀帽上。 密封面材 料铜合金巴氏合金渗氮钢渗硼钢耐酸钢不锈钢硬质合金蒙乃尔合金塑料 橡胶 铸铁识别涂漆颜色大红淡黄天蓝天蓝天蓝深黄紫红 中绿黑节目录节目录主菜单主菜单3.6 阀门在管路图中的符号阀门在管路图中的符号（根据（根据ZBJ76007-88）名 称 图形代号 说 明 名 称 图形代号说 明角 阀常温用 止回阀流向由空白三角向非空白三角角 阀低温用 节流阀即针形阀截止阀常温用 减压阀小三角为高压测闸 阀常温用 安全阀弹簧式球 阀常温用 疏水阀制图时可不画箭头蝶 阀常温用 三通阀三通阀

55、节目录节目录主菜单主菜单4.1 基本原则基本原则 选择阀门首先要清楚工艺要求工艺要求，要符合压力、温度和介质特性 其次要清楚功能要求功能要求，是自动还是手动，是切断还是调节，是严格切断还是基本切断 最后要考虑成本成本，能用低规格的就不用高规格的，能用简单的就不用复杂的。 最经济的使用寿命最经济的使用寿命和最佳的性能最佳的性能。节目录节目录主菜单主菜单4.2 选用通则选用通则 管径不大于管径不大于50mm时，宜采用截止阀时，宜采用截止阀或球阀，管径大于或球阀，管径大于50mm时采用闸阀、时采用闸阀、蝶阀。蝶阀。 管径小时宜采用螺纹连接，管径大时管径小时宜采用螺纹连接，管径大时采用法兰连接。采用法兰连接。 安装空间小的部位宜采用蝶阀、球阀，安装空间小的部位宜采用蝶阀、球阀，如必须采用闸阀，要选暗杆式的。如必须采用闸阀，要选暗杆式的。 节目录节目录主菜单主菜单4.2 选用通则选用通则 要求流动阻力小的部位（如水泵吸程管要求流动阻力小的部位（如水泵吸程管上），