仪表安装课件

1、 一、压力检测元件 压力检测的方法很多，按敏感元件和转换原理的特性不同，一般分为四类： （1）液柱压力计。它是根据流体静力学原理，把被测压力或差压转换成液体高 度（差），压力计一般采用充有水或水银的玻璃 U 形管或单管。 （2）弹性式压力仪表。它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成 弹性元件的位移，并通过机械传动机构直接带动指针。常见的弹性式压力计有 弹簧管压力仪表、膜盒压力仪表、波纹管压力仪表等。 （3）电远传式压力仪表。这类仪表的敏感元件一般也是弹性元件，通过进一步 应用转换元件（或装置）和转换电路将与被测压力成正比的弹性元件的位移转 换成电信号输出，实现信号的远距离输送。常见的

2、有力平衡式压力变送器、电 容式压力变送器、霍尔式压力传感器等。 （4）物性型压力传感器。它是基于在压力作用下，敏感元件的某些物理特性发 生变化的原理。常见的物性型压力传感器有应变式压力传感器、压阻式压力传 感器、压电式压力传感器等。 1 原理：压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变， 再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。 2 构造： 溢流孔： 溢流孔： 若发生波登管爆裂的紧急情况的时候，内部压力将通过溢流孔向外界释放，防 止玻璃面板的爆裂。 1、普通压力变送器 普通压力变送器是由传感器、变送电路、壳体、接液口、接线口等部分组成 的。 目前传感

3、器有扩散硅、压电陶瓷、电容膜盒。他们的测量原理无一例外的都 是在有激励的惠斯登电桥失去平衡时有电流或者电压输出。变送电路是将这种 输出信号进行转换，使之与被测的物理量成一一对应的线性关系。接液口直接 与过程介质接触，有多种联接方式。如：1/2NPT、G3/4、M20*1.5 等。接线口是 电线入口，如 M20*1.5。要求要有一定的防护等级。 测量高压力时，介质最大工作压力一般不宜超过仪表量程的 3/5。 2、法兰变送器 法兰变送器是在普通变送器基础增加了一个远传密封装置而构成的。所以也 叫远传式变送器或者隔膜变送器。远传密封装置由法兰、膜盒、毛细管和毛细 管内的填充液等构成的。过程介质压力由

4、隔膜、填充液最后传递到压力变送器 的敏感元件即传感器上。 法兰变送器膜盒、毛细管内的填充液一般是硅油和氟油。特点是热温度系数 小，低温时不冻凝，高温时不挥发，不汽化。粘度不随温度有大的变化。高温 硅油最高可达 315，低温硅油最低可达-40，氟油在-40和 315之间。 法兰变送器和普通变送器相比有什么优缺点？ 可以测量较高温度的介质。 不会堵塞，可以应该在粘稠的介质上。 可以应用在容易凝冻或者汽化的介质上。 成本稍高、结构复杂、有时有时间延迟、精度稍低。 4.压力变送器的有哪些主要技术参数？ 传感器类型：扩散硅，陶瓷电容，差压电容膜盒 电源：一般是 24VDC。 输出信号：一般是 420mA

5、。 精度等级：如 0.1、0.25、0.5。 重复性：0.1、0.25、0.5。 时间漂移： 温度漂移： 使用温度范围： 最高耐压： 最低压力： 过程联接方式： 电缆入口： 安装方式： 1）避免处于管路弯曲、分叉及流束形成涡流的区域，也就是说要选择在流速稳 定的地方。 2）当管路中有突出物体（如测温组件）时，取压口应取在其前面。 3）当必须在调节阀门附近取压 时，若取压口在其前，则与阀门距离应不小 于 2 倍管径；若取压口在其后，则与阀门距离应不小于 3 倍管径。 4）对于宽广容器，取压口应处于流体流动平稳和无涡流的区域。 5）取源部件在施焊时要注意端部不能超出工艺设备或工艺管道的内壁。 总之

6、，在工艺流程上确定的取压口位置应能保证测得所要选取的工艺参数。 五、连接导管的铺设 1、连接导管的水平段应有一定的斜度，以利于排除冷凝液体或气体。 1、 压力取源部件的安装位置应选在被测物料流束稳定的地方。 2、 压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，应安装在温度取源部件的上游侧。 3、压力取源部件的端部不应超出设备或管道的内壁。 4、当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊物料的压力时，在垂直和倾斜的设备和管道上，取源部件应倾斜向上安装，在水平管道上宜顺物料流束成锐角安装。 5、当检测温度高于60的液体、蒸汽和可凝性气体的压力时，就地安装的压力表的取源部件应带有环型或U型冷凝弯。 6、在水

7、平和倾斜的管道上安装压力取源部件时，取压点的方位应符合下列规定： 6.1 测量气体压力时，在管道的上半部； 6.2 测量液体压力时，在管道的下半部与管道的水平中心线成045夹角的范围内； 6.3 测量蒸汽压力时，在管道的上半部，以及下半部与管道水平中心线成045 夹角的范围内。 7、在砌筑体上安装取压部件时，取压管周围应用耐火纤维填塞严密，然后用耐火泥浆封堵。 1、当被测介质为气体时，导管应向取压口方向低倾；当被测介质为液体时，导 管则应向测压仪表方向倾斜。 2、当被测参数为较小的差压值时，倾斜度可再稍大一点。 3、导压管应尽可能地短，并且弯头尽可能少。 4）仪表应垂直于水平面安装； 5）仪表

8、安装处与测定点之间的距离应尽量短，以免指示迟缓； 6）保证密封性，不应有泄漏现象出现，尤其是易燃易爆气体介质和有毒有害介 质。 一、温度测量的基本概念 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性 来间接测量。 二、温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。 三、通常来说接触式测 温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充 分的热换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时 受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。 四、非接触式仪表测温是通过 热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接

9、触，测温范围广，不受 测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但 受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较 大。 一体化温度变送器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电 子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一 体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。 热电阻温度变送器是由基准单元、R/V 转换单元、线性电路、反接保护、限流保 护、V/I 转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与 电阻的非线性关系进行补偿， V/I 转换电路后输出一个与被测温度成线性关系

10、 经 的 420mA 的恒流信号。 1、温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏、具有代表性和便于观察 的的地方，不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处以及振动较大 的地方。 2、热电偶取源部件的安装位置应远离强磁场。 3、温度取源部件在工艺管道上的安装应符合下列规定： 3.1 与工艺管道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交； 3.2 在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道 轴线相重合； 3.3 与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线 相交。 4、设计文件规定取源部件需要安装在扩大管上时，扩大管的安装应符合设计文

11、件的规定。 1、接触式温度检测仪表（热电偶、热电阻、双金属温度计、压力式温度计、水 银温度计等）的测温元件应安装在能准确反映被测介质温度的位置。 2、双金属温度计安装时，刻度盘面应便于观察，直型水银温度计不应水平安装。 3、表面温度计的感温面应与被测对象表面紧密接触，固定牢固。 4、压力式温度计安装时，应使温包全部浸入被测介质中。 5、安装在含固体颗粒介质中的测温元件，应有防磨损的保护措施。 6、测温元件用连接头的螺纹应与测温元件螺纹相匹配。 7、水平安装的测温元件，若插入深度较长或安装在高温设备中时，应有防弯曲 措施。 8、温度二次仪表的安装，要区别分度号，不得误用。热电偶必须用相应分度号

12、的补偿导线。 （一）按结构原理对流量计分类 按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以 下几种类型： 1容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度 量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较 简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的 产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转 活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简 流量计等 1 差压流量计 差压流量计的精度在很大程度上决定于现场的使用条件。整套流量计的精度 还决定于差压

13、变送器和流量显示仪的精度。因此，差压流量计是一种从设计、 制造到安装使用要求很严格的仪表，在任何的环节失误都会产生很大的误差。 另外，差压流量计输出信号与流量为平方关系，是非线性仪表，范围度较窄。 压力失大也是它的弱点之一。在安装条件方面，和其它推理式流量一样，要求 有较长的直管段。 2 容积式流量计 容积式流量计是利用机械测量文件把液体连续不断地分割成单个已知的体 积部分，根据计量室多次，重复地充满和排放该体积部分与流体的次数不测量 液体体积总量。在流量仪表中是精度最高的一类。 容积式流量计其优点如下： 精确度高，基本误差一般为0.5%；特殊的可达0.2%左右； 没有前置直管段的要求，这一点

14、在现场使用中有重要意义； 可用在高粘度流体的测量，范围度宽，一般为 10:1 到 5:1； 层直读式仪表，无需外部能源，操作方便。 容积式流量计的缺点主要表现在： 结构复杂，体积大，笨重，故一般只适用于中小口径； 对被测介质种类，介质工况、局限性较大，适应范围窄； 安全性差，如检测活动件卡死，流体就无法通过；部分形式容积式流量计在测量过程中会给流动带来脉动。 3 浮子流量计 浮子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间的 流通面积来进行测量的体积流量仪表。又称转子流量计。浮子流量计适用于小 管径和低流速。常用仪表口径 40-50mm 以下，最小口径做到 1.5-4mm。浮

15、子流量计对直管段要求不高，并有较宽的流量范围度。主要用作直观流动指示 或测量精度要求不高的现场指示仪表。 4 涡轮流量计 涡轮流量计是叶轮式流量(流速)计的主要品种。该流量计在石油、各种液体 及天然气、煤气等领域有着广泛应用。主要特点： 高精度，对于液体一般为0.25%R0.5%R,而介质为气体，一般为 1%-1.5%R； 重复性好， 短期重复性可达 0.05%-0.2%,因此在贸易结算中是优先选用的 流量计； 输出脉冲频率信号，无零点漂移，抗干扰能力强； 范围度宽，结构紧凑轻巧，安装维护方便； 难以长期保持较好的特性，需定期检验；一般液体随粘度的增大，流量计测 量下限值提高，范围度缩小，线性

16、度变差；流体物性(密度、粘度)对仪表特性有 较大影响，受流速分布畸变和转流的影响较大；不适于脉动流和混和流的测量， 同时，对被测介质的清洁度要求较高等。 5 电磁流量计优缺点如下： 由于测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，不易阻塞，适用于测量含有 固体颗粒或纤维的液固二相液体，如纸浆、泥浆等； 所测得的体积流量，不受流体密度、粘度、压力等变化明显的影响； 对直管段的要求较之其它流量仪表不高； 可测正、反双向流量，也可测脉动流量，并可应用于腐蚀性流体； 不能测量电导率很低的液体； 不能测量气体、蒸汽和含有较多大气泡的液体等。 6 涡街流量计 优点： 结构简单牢固，安装维护方便； 适用的流体种类

17、多。如液体、气体、蒸汽和部分混相流体； 精度较高、范围较宽、压损小。 局限性： 不适用于低雷诺数测量， 故在高粘充、 低流速、 小口径情况下应用受到限制； 旋涡分离的稳定性受流速的影响。要求有足够的直管段；力敏检测法对管道机 械振动较敏感，不宜用于强振动场所；仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研 究和实践经验；涡街流量计在多年使用中，其效果并不理想，大致原因在产品 的质量、选型不当，以及现场调整问题。 7 超声波流量计 优点： 非接触测量，无需停产安装，这是在工业用流量仪表中具有的独特优点，适 用于管网流动状况评估测定； 超声波流量计为无流动阻挠测量，故管内无压力损失； 对于大型管道，不仅能带来

18、方便的安装，更带来可观的经济效益。 局限性： 由于外装器不能用于衬里或结垢太厚的管道，以及不能用于衬里与内管壁剥 离的管道。 1、流量取源部件 1.1 安装前应对流量节流件的外观及节流孔直径进行检查和测量，并做好记录，其 质量应符合设计文件和国家现行标准的有关规定。 1.2 流量取源部件上、下游直管段的最小长度，应按设计文件规定，并符合产品技 术文件的有关要求。 1.3 在规定的最小直管段范围内，其内表面应清洁、无凹坑和突出物，且不得设置 其它取源部件或检测元件。 1.4 在节流件的下游侧安装温度计时， 温度计与节流件间的直管距离不应小于 5 倍 工艺管道内径。 1.5 节流装置在水平和倾斜的

19、工艺管道上安装时，取压口的方位应符合规定：2 流量仪表安装 2.1 差压流量测量节流装置以及流量计应安装在被测介质完全充满的管道上。 2.2 转子流量计应安装在振动较小的垂直管道上， 并且管道的应力不应作用在仪表上，垂直度允许偏差为 2mm/m，被测介质的流向应自下而上，上游直管段的长度 应大于 5 倍工艺管道内径。 2.3 涡轮流量计应安装在无振动的水平管道上，上、下游直管段的长度应符合设计 文件要求，前置放大器与变送器间的距离不宜大于 3m。 2.4 电磁流量计（变送器）可安装在无强磁场的水平管道或垂直管道上，并应符合 下列规定： a) 在垂直的管道上安装时，被测介质的流向应自下而上；在水

20、平的管道上安 装时，不应安装在工艺管路最高水平管段上，两个测量电极不应在管道的正上 方和正下方位置； b) 流量计上、下游直管段的长度应符合设计文件的要求； c) 流量计外壳、被测介质及工艺管道三者应连成等电位，并应有良好接地； d) 当管道公称直径大于 300mm 时，应加专用支撑； e) 周围有强磁场时，应采取防干扰措施。 2.5 容积式流量计的安装应符合下列规定： a) 流量计宜安装在水平的管道上，若需垂直安装时，被测介质的流向应自下 而上； b) 流量计的刻度盘应处于垂直平面内； c) 流量计上游应设置过滤器，若被测介质含气体，则应安装除气器。 2 流量仪表安装2.6 质量流量计安装应

21、符合下列规定： a) 安装在振动场所的流量计，出入口宜用减振高压金属挠性软管与工艺 管道连接，流量计应安装在水平管道上，矩型箱体管、型箱体管应处于垂直 平面内，且工艺介质为气体时，箱体管应处于工艺管道的上方，工艺介质为液 体时，箱体管应处于工艺管道的下方。表体应固定在金属支架上； b ) 流量计的转换器应安装在不受振动、常温、干燥的环境中，就地安装 安装弯管型流量传感器，如果流体中含有气泡，弯管不应朝上，如果 的转换器宜装保护箱； 流体中含有沉淀物，弯管不应朝下。防止管中堆积，产生虚假流量； c) 垂直安装流量管应将流量管垂直固定。水平安装同样将流量管固定，且不要倾斜。防止管中流体气泡、沉淀物

22、堆积，产生虚假流量。 2.7 靶式流量计的靶板中心应与管道轴线同心， 靶面应迎着介质流向且与管道轴线 垂直，上、下游直管段的长度应符合设计文件要求。 2.8 涡街流量计应安装在无振动的管道上。上、下游直管段的长度应符合设计文件 要求，管道内壁应光滑。放大器与流量计分开安装时，两者之间的距离不宜大于 20m，其信号线应使用屏蔽线。 2.9 超声波流量计上、下游直管段应符合设计文件要求，对于水平管道，换能器探 头的位置应在与水平面成 45夹角的范围内。被测介质管道内壁不应有影响测量 精度的结垢层或涂层。 2.10 孔板、喷嘴和文丘里管等节流装置，安装前应进行外观及尺寸检查，孔板、 喷嘴入口边缘及内

23、壁应光滑无毛刺，无划痕及可见损伤，并测量验证其制造尺寸 应符合设计文件和制造标准的规定。 2.11 孔板、喷嘴、文丘里管的安装应符合下列规定： a) 节流件必须在管道吹洗后安装； b) 孔板的锐边或喷嘴的曲面侧应迎向被测介质的流向； c) 检查直管段长度、同轴、同心度应符合要求； d) 安装节流件的密封垫片的内径不应小于管道的内径， 夹紧后不得突入管 道内壁。 2.12 差压计或差压变送器的正负压室应与孔板、喷嘴上的正、负符号相对应，安 装位置还应符合下列规定： a) 测量气体压力时，仪表宜高于取压点； b) 测量液体或蒸汽压力时，仪表宜低于取压点 2.14 需加前后直管段的流量仪表，直管段口径应与流量仪表口径一致。 2.15 节流装置的安装应符合下列规定： a）安装前应进行外观检查，孔板的入口和喷咀的出口边缘应无毛刺、圆角可视 损伤，并按设计数据和制造标准规定测量验证其制造尺寸。 b）安装前进行清洗时不应损伤节流件。 c)节流必须在管道吹洗后安装。 d)节流的安装方向， 必须使流体从节流件的上游端面流向节流件的下游端面。 孔 板的锐边或喷嘴的曲面侧应迎着被侧流体的流向。 e)在水平和倾斜的管道上安装