新仪表自动化

1、锅炉液位控制系统的认识报告专业:应用化工技术班级:09化工班组员:柏佩冬 李佳 谢飞 夏超指导老师:周玲玲 基础部09化工班 制作时间:2011-09-07 目录一.测量误差的分类、表示方法及检测仪表的品质指标。二.液位的检测方法、液位测仪表的工作原理。三.差压变送器的校验及其零点迁移。四.调节阀的组成、功能、原理、工作方式是什么?一.测量误差的分类、表示方法及检测仪表的品质指标。答：测量误差按照其产生原因的不同，可以分为三类：1系统误差，指质量仪表由于本身的缺陷，观测者的习惯或偏向，外界因素环境条件的变化等。由于这种误差是有一定规律，所以在测量过程中是容易消除或加以修正的。2疏忽误差，由于测

2、量者在测量过程中疏忽大意所致的。它比较容易被发觉，并应将它从测量结果中去掉。只要我们在测量过程中认真、仔细，就可以避免产生这类误差。3偶然误差，是指在同样的测量条件下，反复多次，每次结果都不重复的误差。这种误差是由一些随机的偶然原因引起的，亦称随机误差。它不易被发觉和修正。偶然误差的大小反映了测量过程的精度。测量误差的表示方法：通常有两种表示方法，即绝对表示法和相对表示法。绝对误差在理论上是指仪表指示值和被测量的真实值之间的差值，可以表示为： 在工程上，要知道被测量的真实值是困难的。因此，所谓检测仪表在其标尺范围内各点读数的绝对误差，一般是指用被校表（准确度较低）和标准表（准确度较高）同时对同

3、一参数测量所得到的两个读数之差，可用下式表示：式中 绝对误差 被校表的读数值 标准表的读数值测量误差还可以用相对误差来表示。某一被测量的相对误差等于这一点的绝对误差与它的真实值（或）之比。可用式子表示： 或式中 仪表在处的相对误差。求取测量误差的目的在于判断测量结果的可靠程度。检测仪表的品质指标:一台仪表的优劣，可用它的品质（性能）指标来衡量，以下是几项常见的指标：a.检测仪表的准确度（习惯上称精确度）。b.检测仪表的恒定度。c.灵敏度与灵敏限（也叫灵敏阀）。d.反应时间。e.线性度。f.重复性。二.液位的检测方法、液位测仪表的工作原理。液位的检测方法:1. 超声波液位测量。超声波液位测量的方

4、法很多，应用比较广泛的是脉冲回波法。这种方法是从声波源发射声波，测量声波到达所测液面后反射回来所需时间，利用该时间与液位高度成比例的原理来进行测量。通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间，再根据介质中超声波的传播速度和换能器的安装高度，就可计算出液位的高度。2.激光液位测量。激光测距的方法很多，主要有脉冲法、相位法等。下面主要介绍脉冲法 。激光脉冲法测量液位的原理类似于超声波法，激光发射头发出激光脉冲到被测液面，反射或散射回来的激光脉冲被激光器接收端所接收。3.光纤液位测量。光纤液位计是根据力平衡原理测量储罐液位的仪表。它由浮球、光纤传感器、力平衡传动机构

5、、光电变换器、光缆及智能式数显表等所组成。其工作原理简述如下：在力平衡机构的作用下，浮球把感测到的液位的变化量，通过钢丝绳传递给测量装置内的磁偶合器，在磁偶合器的作用下使隔离的光纤传感器感受到位移的变化量，并通过光纤送出光信号给光电变换器变换成电信号给智能式数显示液位，智能式数显表可以根据用户的要求实现声光报警，输出4-20mA和RS232通讯，实现液位的检测与控制。液位测仪表的工作原理： 常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其原理和特点如下：a. 连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适

6、于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。b. 浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。(1) 恒浮力式液位计恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；(2) 变浮力式液位计变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。此类仪表能实现远传和自动调节。c. 吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：a) 一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；b

7、) 另一路进入压力计进行指示。当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。d. 差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。因此，由如下公式就测得了液位：    这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，

8、容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。e. 电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数1和液面上的介电常数2不同，比如：1>2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，值减小，电容量也减小。    所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有1和2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都

9、有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。f. 超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。g. 放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大。三.差压变送器的校验及其零点迁移。一准备工作 我们知道差压变送器在应用中是与导压管相连接的，通常的做

10、法，需要把导压管和差压变送器的接头拆开，再接入压力源进行校准。对差压变送器进行校准时，先把三阀组的正、负阀门关闭，打开平衡阀门，然后旋松排气、排液阀或旋塞放空，然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞；而负压室则保持旋松状态，使其通大气。压力源通过胶皮管与自制接头相连接，关闭平衡阀门，并检查气路密封情况，然后把电流表(电压表)、手操器接入变送器输出电路中，通电预热后开始校准。二.常规差压变送器的校准先将阻尼调至零状态，先调零点，然后加满度压力调满量程，使输出为20mA, 零点和满量程调校正常后，再检查中间各刻度，看其是否超差?必要时进行微调。然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。三.智

11、能差压变送器的校准用上述的常规方法对智能变送器进行校准是不行的，因为这是由HART变送器结构原理所决定了。因为智能变送器在输入压力源和产生的4-20mA电流信号之间，除机械、电路外，还有微处理芯片对输入数据的运算工作。因此调校与常规方法有所区别1先做一次4-20mA微调，用以校正变送器内部的D/A转换器，由于其不涉及传感部件，无需外部压力信号源。 2再做一次全程微调，使4-20mA、数字读数与实际施加的压力信号相吻合，因此需要压力信号源。3最后做重定量程，通过调整使模拟输出4-20mA与外加的压力信号源相吻合，其作用与变送器外壳上的调零(Z)、调量程(R)开关的作用完全相同。零点迁移当输入处于

12、范围下限值时，由于某些影响量引起的输出值的变化。当下限值不为零值时，亦称为始点迁移（偏移）。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。以仪表的输入信号（被测量）相对于量程作为横坐标，以输出信号相对于信号范围作为纵坐标，则可以画出仪表的输入/输出特性曲线，设其为直线关系。特性曲线平移而曲线斜率不变称为零点迁移。应用差压变送器测量液面时，如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移。而在实际应用中，出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。四.调节阀的组成、功能、原理、工作方式是什么?1.调节阀的定义: 调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。2.调节阀的组成: 调节阀通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成。3.调节阀的功能:1>调节功能,调节功能是调节阀的主要功能之一，表现为:可调比R；流量特性；流量系数；小开度工作性能；