过程仪表培训教程

1、过程控制仪表培训过程控制仪表培训过程控制定义过程控制定义m过程控制过程控制 工业中的过程控制过程控制是指以温度温度、压力压力、流量流量、液位液位和成分浓度(含量分析)等工艺参数作为被控变量的自动控制。 以表征生产过程的参量参量为被控制量使之接近接近 给定值或保持在给定范围保持在给定范围内内的自动控制系统。(锅炉蒸汽) 这里“过程过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程（物理变化或者化学反应）（物理变化或者化学反应） 过程控制系统过程控制系统 过程控制中最常见参数仪表有以下三种过程控制中最常见参数仪表有以下三种m一、温度测量仪表m二、压力测量仪表m三、流量测量仪表常用的过

2、程仪表常用的过程仪表一、温度测量及常用温度仪表一、温度测量及常用温度仪表 温度是用来表征工艺介质、工艺设备、管线、容器、炉膛冷热程度的一大参数。常用单位： K(K=t+273.15)A、热膨胀式温度计：玻璃棒（酒精、水银），直读。B、双金属温度计（万向型）：也是膨胀原理，直读式C C、热电阻：常用的有、热电阻：常用的有PT100 PT100 、 Cu50Cu50，远传式，远传式D D、热电偶：西贝克电动势，远传式，输出、热电偶：西贝克电动势，远传式，输出mVmV信号。信号。1 1、热电阻、热电阻 RTD(Resistance Temperature Detector)m 构成：热电阻大都由纯金

3、属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，最常用的 PT100，用云母、陶瓷等于铂丝做成的专用电阻m 原理：热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。mPT100即表示温度在0时电阻值是100（见分度表） PT100PT100热电阻分度表热电阻分度表热电阻特点与接线方式热电阻特点与接线方式m1、测量精度高； (0.15+0.002|t|) m2、测量范围大（200800，常用在200500）； m3、接线方式有两线制、三线制、四线制 （最常用的是三线制，为了消除导线电阻的影响） 热电阻热电偶外观与接线盒图片热电阻热电偶外观与接线盒图片接线盒接线盒2 2、热电偶、热电

4、偶 TCTC（Thermo Couple）m工作原理：工作原理：由两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为T0 ，称为自由端（也称参考端）或冷端，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，根据不同材质与测量范围指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶 SS S分度号热电偶分度表分度号热电偶分度表3 3、双金属温度计与玻璃管温度计、双金属温度计与玻璃管温度计 双金属温度计：双金属温度计：主

5、要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片，利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作 玻璃管温度计：是一种膨胀式温度计玻璃管温度计：是一种膨胀式温度计. .是根据是根据物质的热胀冷缩原理制造的。物质的热胀冷缩原理制造的。 二二 压力测量压力测量1、基本概念、基本概念 在物理概念中，压力是垂直作用在单位面积上的力。是工业生产中的重要参数之一，在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力和真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pj表示。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用Pq来表示。绝对压力与大气压力之差，称为表压力，有Pb来表

6、示。即Pb=Pj-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用Pz来表示P表P真P绝P绝绝对压力的零线大气压力线绝对压力、表压、（真空度）的关系压力仪表种类压力仪表种类m现场压力表m电接点压力表m压力开关m压力变送器压力变送器/ /差压变送器差压变送器压力仪表压力仪表m现场压力表现场压力表，从表盘直径看最常见的有 60mm、100mm、150mm 三种规格。从接口看最常见的有M20X1.5, 1/2NPT, 法兰连接（有法兰尺寸和耐压等级要求）压力仪表压力仪表m电接点压力表电接点压力表一般有双节点在一个量程范围内，上下限作为报警、或启泵的条件

7、。压力仪表压力仪表m压力开关压力开关 压力开关是一种简单的（压力控制装置），当被测压力达到额定值时，压力开关可发出（警报或控制）信号。 2、压力开关的工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的自由端（产生位移），直接或经过比较后推动（开关元件），改变（开关元件）的通断状态，达到控制被测压力的目的。 3.压力开关采用的弹性元件有（单圈弹簧管）、（膜片）、（膜盒）及（波纹管）等。 开关元件有（磁性开关）、（水银开关）、（微动开关）等。 4.压力开关的开关形式有（常开式）和（常闭式）两种。 5、压力开关的调节方式有（两位式）和（三位式）两种。 6.压力开关的参数可调，依实际使用压力范围调节 压力

8、仪表压力仪表m压力变送器（压力变送器（pressure transmitterpressure transmitter） 是指以输出为标准信号的压力传感器，是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等 物 理 压 力 参 数 转 变 成 标 准 的 电 信 号 （ 如420mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。压力仪表压力仪表m差压变送器差压变送器 一般使用来测量阻力、液位或者与流量节流元件配套使用测量流量流量仪表。压力仪表压力仪表压力变送器的特点m精度高 （0.065%）m输出信号 4-20mA 供电电

9、压 24VDCm量程、零点量程、零点外部连续可调 （手操器）m通讯协议 （HART 协议） 通过在420mA电流上叠加频率信号实现 数字通讯 （信号可以双向传输）压力仪表压力仪表常用的变送器品牌m1、Honeywell变送器m2、Rosemount 变送器m3、EJA 变送器三、流量 测量流量计流量计：流量是表征生产过程中所传送物料数量的数。一般分为重量流量和体积流量KG/h、M3/h，常用的有以下几种类型A、孔板：前后差压与流量的平方成正比孔板：前后差压与流量的平方成正比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：前后差压与流量平方成正比。适用于介质粘度大、易结晶、易结

10、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：通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表F、质量流量计：克利奥里力原理，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、涡轮流量计：根据涡轮转动的频率测量流量。流量计 孔板流量计孔板流量计 工作原理：采用介质流体流经节流装置时产生的压力差与流量之间存在一定关系的进行测定的， Q=Ksqur（ P） Q 流量、 K、常数、 P 差压 适用介质：测量气体、蒸汽、液体及引的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量 流量计流量计 孔板截面图与现

11、场安装图孔板截面图与现场安装图流量计（孔板）流量计（孔板）流量计温度压力补偿安装图例流量计温度压力补偿安装图例流量计（孔板）流量计（孔板）流量公式：F=P3*SQRT(C1/(273+P2)*(P1+101)/C 2) C1：设计温度（K） C2：设计压力（KPa） P1：实际压力（Kpa） P2：实际温度 （） P3：未补偿前流量金属管转子流量计金属管转子流量计浮子在测量管中，随着流量的变化，将浮子向上移动，在某一位置浮子所受的浮力与浮子重力达到平衡适于高温、高压和强腐蚀性介质；可用于易燃、易爆危险场合电磁流量计原理特点根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。 测量不受流体密度、