油田仪表培训教材

目录仪表基础知识………………….(5)1.1 常用仪表工具………………..………(5)1.2 常用仪表接头………..………………(8)压力测量仪表…………………(10)2.1压力的定义及单位……………….………………(10)2.2 压力的分类………….……………(10)2.3 压力检测方法……….……………(11)2.4 压力表…………….………………(12)弹簧管的测压原理……………(12)弹簧管压力表的结构…………….…………(12)2.5 压力变送器………….……………(13)气动压力变送器……………(13)电动压力变送器………………(14)2.6压力开关……………….…………….……………(15)2.7压力检测仪表的选择、校验和安装….…………….……………(16)压力检测仪表的选择……………….…………(16)压力检测仪表的校验…………(16)压力检测仪表的安装….………(18)流量测量仪表….………………….……………(21)3.1 流量概述….………………….……….……………(21)3.1.1流量测量的特点….……………….……………(21)流量计的分类…….……………….……………(21)3.2 差压式流量计….………….………….……………(21)节流式元件的工作原理….……(21)3.2.2取压方法….………….…………(22)孔板取压的计算公式….……….………….(22)差压流量变送器….……………….……………….…………(22)3.3 浮子流量计….…….….……………(22)工作原理….………….………(22)浮子流量计的维修和保养………….………….….…………(23)3.4 涡轮流量计…………….……………(23)概述…………….….……………(23)涡轮流量计的工作原理和结构……………….…….…………(23)涡轮流量计的特点…………….…………….(24)3.4.4涡轮流量计的安装…………….….…………(24)3.5质量流量计…….….……………….………………(24)概述………………….…………(24)工作原理………(25)故障诊断…………….…………(25)校零步骤…………….…………(26)累积量清零步骤…….…………(26)液位测量仪表……………………(27)4.1 液位概述………….…………………(27)4.1.1物位仪表使用条件.…………(27)4.1.2物位仪表的安装.………………(27)4.1.3特殊要求时仪表的选用.………(27)4.2 液位仪表的分类.………………….(28)4.3 液位计.………………(28)4.3.1液位计的特点.…………………(28)4.3.2液位计的几种类型.……………(28)4.3.3液位计的维修保养.……………(29)4.3.4现场常用的几种液位计.………(29)4.4 液位开关.……………(30)4.4.1工作原理.………(30)4.4.2工作性能.………(30)4.4.3液位开关的结构.………………(30)4.4.4液位开关的维护及检修………(31)4.5 液位变送器.……………….…………(31)4.5.1概述.…………(31)4.5.2DL-100浮筒液位变送器.………(31)4.5.3BW25浮筒液位变送器.…………(33)4.5.4ZYG-B301型电子智能液位仪.…………………(33)4.5.5超声波液位计.………………(34)4.5.6射频导纳液位计.……………(35)4.5.7雷达液位计.…………………(36)温度测量仪表.…………………(37)5.1 温度的概念.…………(37)5.2 膨胀式温度计.………(37)5.3 铂电阻温度计.………(37)5.4 热电偶.………………(38)5.5 温度开关.……………(38)5.5.1温度开关作用原理.…………(38)5.5.2温度开关调校.………………(38)5.6 温度变送器.…………(38)5.6.1温度变送器作用原理.………(38)5.6.2现场温度变送器的调校.……………….……(38)调节仪表.………………….….………………(40)6.1 调节仪表的组成.………(40)6.2 自力式压力调节器.….………………(41)6.3 比例积分微分（PID）调节器.…………(41)6.3.1概述.…………(41)6.3.2动作原理.……………………(41)6.3.3调节器的调校.………………(42)6.4 调节阀.………………(42)6.4.1概述.…………(42)6.4.2气动调节阀结构和工作原理.………………(42)6.4.3气动调节阀种类及选型原则.…………….…(42)6.4.4气动调节阀调校.……………….……………(43)6.4.5现场拆装调节阀准备工作.….………………(43)6.5 阀门定位器.………(43)6.5.1阀门定位器用途.………….…(44)6.5.2动作原理.……………………(44)6.5.3阀门定位器调校.……………(44)6.6 应急关断阀.………(44)6.7 压力安全阀.…………(45)6.7.1原理结构.…………….…………(45)6.7.2安全阀校验.……………….…(45)井口控制盘.……………………(47)7.1 井口控制盘简介.……………………(47)7.2 井口控制盘的功能.…………………(48)7.3 井口控制盘的操作.…………………(48)7.3.1公用模块的启动.……….….…(49)7.3.2单井控制模块的启动.……….(49)7.3.3井口控制盘一级关停.……….…(49)7.3.4井口控制盘二级关停.…….……(49)7.3.5井口控制盘三级关停.………(49)7.3.6井口控制盘单井关停.…….…(50)7.3.7修井期间井口盘的操作.…………………(50)仪表基础知识1常用仪表工具在油田日常维修保养工作中，工具的正确使用至关重要，每个从事仪表维修工作的人员都应熟练掌握各种常用工具的名称、用途和使用方法，下面对一些常见工具逐一进行介绍。一、螺丝刀（SCREWDRIVER）螺丝刀是最常用的工具之一，种类繁多，主要用于拧紧和起出螺丝。油田使用的一般有单个和组合两类，每一类又分一字和十字两种，根据尺寸大小可有很多型号。二、扳手（SPANNERORWRENCH）扳手用于上紧和拧松六角螺丝，也分单个和组合两大类，每一大类又派生出很多种类，按其形状分，有普通型和内六角型，固定型和可调节型，开口型、梅花型及套筒型等，也是最常用的工具之一。三、管钳（PIPEWRENCH）管钳的功能和使用方法类似于扳手，只是管钳能作用于表面光滑的圆形铁管。四、钢丝钳（WIRECUTTER）用于剪断较细的钢丝或铁丝，也可剪一些有一定硬度的其它物体，类似于常用的剪刀，有很多种类。五、钳子（PLIER）钳子主要用来夹住一些不便用手来抓的小东西，类似于镊子，也有很多种类。六、割管刀（PIPECUTTER）用来割断无缝钢管。七、弯管器（PIPEBENDER）主要用来光滑规则地弯曲OD钢管，常与割管刀配合使用。八、游标卡尺（VERNIERCALIPER）用于精确测量工件的尺寸。九、手动打压泵（MANUALPUMP）手动打压泵是仪表校验中使用频率很高的工具，可方便地向压力仪表提供所需压力。十、锤/榔头（HAMMER）榔头用于敲打工件，要注意在存在易燃易爆危险性气体的场所，不要用铁质榔头敲打铁质工件，而要用铜质的榔头。十一、丝攻或丝锥（TAP）丝攻用于工件的内螺纹损坏时重制内螺纹，注意丝攻的螺纹尺寸应与工件原来的尺寸完全一样。十二、扳牙（DIE）扳牙用于工件的外螺纹损坏时重制外螺纹，注意扳牙的螺纹尺寸应与工件原来的尺寸完全一样。十三、钢锯（SAW）主要用于切割铁质和木质的工件。十四、台钳（VICE）台钳一般安装在工作台上，用于固定较大较重的工件，以方便拆卸。十五、锉刀（FILE）主要用来锉去工件毛刺、毛边或除去工件表面污渍。十六、压力静重仪（DEADWEIGHTTESTER）用来校验各种压力仪表，特别是压力表。使用时要注意操作规则，特别在“吸油”和“压缩”时应格外小心，以免损坏仪器和被校仪表。十七、剥线钳（WIRESTRIPPER）用于迅速方便地剥除细电线的绝缘胶皮。十八、大力钳/自动夹扳钳（SELFGRIPPINGWRENCH）大力钳的功能相当于管钳和扳手的组合，对细小已磨损的丝扣工件特别有用。十九、卡簧钳（CIRCLIPPLIER）卡簧钳主要用于取出卡簧，有内卡簧钳和外卡簧钳之分。二十、剪刀（SCISSOR）用来剪切柔软的材料。二十一、压线钳（CRIMPINGTOOL）用于压紧电线和线鼻子。二十二、万用表（MULTIMETER）万用表也是最常用的工具之一，可用来测量电阻、电压和电流，高档的万用表还可以测量电容、二极管等电子元器件。二十三、示波器（OSCILLOSCOPE）示波器能实时地显示电路中节点的电压波形，比万用表更直观，更实用，但在要求不高的情况下不如万用表方便。二十四、毫安发生器（CURRENTLOOPCALIBRATION）毫安发生器在校验4-20mA自动控制回路时特别有用。它能独立测量回路中的电流（此时相当于毫安表）；向回路提供4-20mA信号或提供24V直流电源并检测电路中的电流信号；模拟变送器并检测回路中的电流。二十五、毫伏发生器（MILLIVOLTAGEGENERATOR）毫伏发生器用来向回路提供毫伏信号，常用于校验热电偶温度变送器中二十六、频率发生仪（FREQUENCYGENERATOR）频率发生仪能产生多种脉冲信号，多用来校验流量计。二十七、直流稳压电源（DIRECTCURRENTPOWERSUPPLY）直流稳压电源主要用在车间，能向电动仪表提供稳定的直流电源。二十八、电钻/钻头（DRILLDRIVER）有交流电钻和便携式直流电钻之分，主要用于在木质和铁质工件上钻孔。二十九、电烙铁（SOLDERINGIRON）主要用来焊接或拆卸印刷电路板上的元器件。三十、PLC编程仪（PROGRAMMINGTERMINAL）用来读写、编辑或监视PLC（PROGRAMABLELOGICCONTROLLER）的程序，一般是PC台式机或便携机。三十一、手操器（HighwayAddressableRemoteTransducer-HARTcommunicator）便携式的手操器用途广泛，适用于很多它兼容的带微处理器芯片的智能仪表。在油田主要用来校验智能变送器，使用十分方便。三十二、电阻箱（RESISTANCEBOX）提供精确的电阻值，主要用于热电阻传感器的校验中。三十三、温度校验仪（TEMPERATURECALIBRATOR）用于校验热电阻和热电偶温度传感器。三十四、红外线测温仪（INFRAREDTHERMOMETER）该测温仪在测量温度范围内可对任何物体进行非接触测温，十分方便。使用时，只要按下红外线发射开关，对准被测物体，在仪器的液晶显示屏上就会显示物体的温度。1.2常用仪表接头 仪表接头是仪表维修工作中最常用的材料,常用接头及名称如下表:图例名称简写图例名称简写AdapterfemaleAFElbow,buttweldLBWAdapterfemale(gauge)AF_RGElbow,femaleLFAdaptermaleAMElbow,maleLMAdapter‘O”ring,maleAOMElbow,unionLUBulkheadadapterBANutNBulkheadadapter,femaleBCFPlugPBulkheadadapter,maleBCMPortconnectorPCBulkheadunionBUReducerRTubecrossCReducingunionRUTube,insertTIConnector,buttweldCBWTeeTFTConnector,femaleCFConnector,female(gauge)CF-RGTeeTMTConnector,maleCMTeeTTFConnectmalethermocoupleCMTTeeTTMCapCPAlltubeteeTTTFerrule,frontFFFerrule,rearFRunionU压力检测仪表压力（包含差压和真空度）是工业生产中最重要的参数之一。它决定着生产过程能否正常进行，关系到设备和人身的安全等。另外，有些物理量如液位、流量、温度等常常是通过压力来间接进行检测的。2.1压力的定义及单位工程上的压力与物理学上的压强具有相同的概念，即垂直作用在物体单位面积上的力称为压力。它的数值由两个因素决定，即受力面积和垂直作用力的大小。在国际单位制中其单位为牛顿/米2，即：帕斯卡，其表示的符号为：Pa，简称“帕”，帕这个单位很小，约为0.1mm水柱所产生的压力。Pa、kPa、MPa是法定的压力计量单位。在工程中常用单位还有工程大气压（kgf/cm2）、物理大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）、毫米水柱（mmH2O）、磅/英寸2（psi）、巴（bar）等，工程大气压（kgf/cm2）、物理大气压（atm）和巴（bar）压力等级基本相同。1巴≈1公斤力≈100KPa≈14.5psi，相当于10米水柱的压力。它们之间的常用换算见表2-1各压力单位间的换算。表2-1各压力单位间的换算帕Pa千帕KPa大气压(kgf/cm2)毫米水柱mmH20磅/英寸2Ib/in2(psi)巴bar11×10-31.02×10-51.02×10-11.45×10-41×10-51×10311.02×10-21.02×1021.45×10-11×10-29.8×1049.8×1011×10414.220.989.89.8×10-31×10-411.4×10-39.8×10-56.9×1036.90.070.7×10310.0691×1051001.0210.2×10314.512.2压力的分类2-1各种压力间的关系。绝对压力的零线绝对压力的零线P表压大气压力线P绝压P绝压1100P负压·真空图2-1各种压力间的关系在压力检测中，压力常分为表压、绝压、负压或真空度、差压或压差。绝对压力是液体、气体或蒸汽所处空间的全部压力和。表压和真空度是相对大气压力而言的，大气压力即地球表面空气柱重量所产生的压力。工业上所用的压力指示值常为表压，表压是当绝对压力高于大气压力时，绝对压力和大气压力之差；真空度是当绝对压力小于大气压力时，大气压力和绝对压力之差。差压力是任意两个压力相比较时的差值。它们之间的关系如图2.3压力检测方法类别名称示意图测量范围K类别名称示意图测量范围Kgf/cm2输出特性最大最小薄膜式平薄膜0~10-10~103波纹膜0~10-50~10挠性膜0~10-70~1波纹管波纹管0~10-50~10弹簧管式单圈弹簧管0~10-30~104多圈弹簧管0~10-40~103表2-2弹性元件种类及性能电测法测量压力是通过转换元件直接把被测压力转换成电信号。它可以通过某些机械的和电气的元件来实现这一转换。如电磁式、电压式、电容式、电感式和电阻应变式等。2.4压力表从表2-2中可以看出，弹簧管受压后其形变位移和受力的大小具有比例关系。因此，生产中，我们大多采用弹簧管作为弹性元件来测压，经常使用单弹簧管和多弹簧管，以单弹簧管应用为最多。弹簧管压力表是工业生产上应用最为广泛的一种测压仪表。2.4.1弹簧管的测压原理图2-2单簧管压力表内部结构图2-3压力表测压原理单弹簧管是弯成圆弧形的空心管子，其截面积呈扁圆形或椭圆形，如图2-2单簧管压力表内部结构。被测压力由弹簧管的固定端引入，由于椭圆形截面积在压力作用下会趋向圆形，因此弹簧管的自由端就产生一定的位移。弹簧管就这样把压力转变为位移。但是，弹簧管输出位移很小，因此一般都选用各种杠杆式或齿轮式的传动放大机构，把微小位移放大并转换成角位移传送给显示部分的指针，如图2-3图2-2单簧管压力表内部结构图2-3压力表测压原理2.4.2弹簧管压力表的结构图2-4弹簧管压力表1-弹簧管；2-图2-4弹簧管压力表1-弹簧管；2-拉杆；3-扇形齿轮；4-中心齿轮；5-指针；6-面板；7-游丝；8-调整螺钉；9-接头图2-5压力表变形位移由拉杆2使扇形齿轮3作逆时针偏转，于是指针5通过同轴的中心齿轮4的带动而作顺时针偏转，从而在面板6的刻度尺上显示出被测压力P的数值。由于自由端的位移与被测压力之间具有比例关系，因此弹簧管压力表的刻度标尺是线性的。游丝7是用来克服因扇形齿轮和中心齿轮的间隙所产生的仪表变差的。改变调整螺钉8的位置（即改变机械传动的放大系数），可以实现压力表量程的调整。弹簧管的材料，因被测介质的性质、被测压力的高低而不同。但是，使用压力表时，必须注意被测介质的化学性质。例如，测量氨气压力必须采用不锈钢弹簧管，而不能采用铜质材料；测氧气压力时，则严禁沾有油脂，以确保安全生产。2.5压力变送器以上介绍的是就地显示的压力计，既压力表。在生产中，我们还需要将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传。这些把压力转换成气动信号或电动信号的设备就是压力变送器。压力变送器分为气动压力变送器和电动压力变送器。2.5.1气动压力变送器图2-6气动差压变送器原理图正压室；2-负压室；3-膜片；4-出轴密封膜片；5-主杠杆；6-反馈支点（量程支点）；7-反馈波纹管；8-喷嘴；9-挡板；10-放大器；11-调零弹簧气动压力变送器中应用最多的是力矩平衡式压力变送器，下面就以气动差压变送器为例对气动力矩平衡式压力变送器的结构原理进行简单分析。如图2-6气动差压变送器的原理图。气动差压变送器的原理是：以膜片3为感测元件，与正压室1和负压室2组成变送器的测量部分。正压室通入被测差压的高压信号P1，负压室通入低压信号P2。差压通过膜片变成F测图2-6气动差压变送器原理图正压室；2-负压室；3-膜片；4-出轴密封膜片；5-主杠杆；6-反馈支点（量程支点）；7-反馈波纹管；8-喷嘴；9-挡板；10-放大器；11-调零弹簧 F测×l测=F反×l反由F测=A测（P1–P2）;F反=P出·A反可知P出=（P1–P2）A测l测/A反l反式中：A测是膜片3的有效面积，A反为反馈波纹管的有效面积由于l测、l反、A测、A反均为固定值，可见差压变送器将输入压差成比例的转换成了气动信号P出。输出信号为20~100Kpa的气压信号，可将输出信号送往调节器或显示仪表进行调节、指示或记录。但由于受远传时压力降低和滞后的影响，气动压力变送器主要用于现场调节回路的组成。气动压力变送器与气动差压变送器具有类似的结构，它们有相同的气动转换部分，所不同的只是测量部分。图2-7，图图2-7波纹管式测量部件测量波纹管；2-测量室；3-推杆；4-螺帽；5-主杠杆；6-出轴膜片图2-7波纹管式测量部件测量波纹管；2-测量室；3-推杆；4-螺帽；5-主杠杆；6-出轴膜片图2-8弹簧管式测量部件1-弹簧管；2-推杆；3-主杠杆；4-出轴膜片；5-支架；6-螺帽；7-壳体测量低压0~250bar的压力变送器的测量元件一般采用波纹管，当被测压力P测通入测量室后，经测量波纹管1转换成测量力F测，通过杠杆3作用到主杠杆5上，并传递到气动转换部分。测量250bar以上的压力变送器，其测量元件一般采用弹簧管，其测量原理是利用弹簧管末端所产生的径向分力作用在杠杆上，并传送到气动转换部分。另外，在许多现场控制器中，都是用这两种测量部件来测量压力的。2.5.2电动压力变送器电动压力变送器是将一定范围的压力信号转换成标准电流或电压信号的压力仪表。目前，海洋采油生产中大多采用电容式压力变送器。电容式压力变送器的工作原理简单的说就是将弹性测压元件的位移转换成电容的变化，再经一定的转换电路输出标准电流或电压信号。目前，海洋采油平台上常用到的电动压力变送器的输出标准信号一般为4~20mA电流信号，4mA电流信号对应被测压力的低限，20mA电流信号对应被测压力的高限，被测压力与输出的电流信号成比例。其输出信号为连续的模拟信号，常用作远传信号。目前，海洋采油平台上常用到电动压力变送器主要是：ROSEMOUNT1151、2088、3051等系列模拟型和智能型压力变送器；FOXBOROI/A系列智能型压力变送器以及少量HONEYWELL厂家的压力变送器。随着科学技术和海洋石油的发展，现在采油平台上的模拟型压力变送器已经逐步被智能型压力变送器替代。下面以1151系列电动变送器为例详细叙述电动变送器的结构及性能等。概述1151系列电容式压力变送器具有安装使用方便、精度高、体积小、调整方便、稳定性高、单向过载能力好等特点。由于它体积小，又采用两线制，量程和零点外部可调，具有防爆和全天候工作的能力，故安装使用都很方便。接线端子和电子线路均装入彼此分开的小室内。而且电子线路在使用过程中一直是密封的，所以使用起来安全可靠。1151系列压力变送器是将相对真空的绝对压力或相对某标准的相对压力转换成为4～20mA或10～50mA直流电流信号，电流信号与被测压力成线性关系。图2-91151压力变送器控制回路接线图图2-91151压力变送器控制回路接线图1-1151压力变送器；2-记录仪；3-电源；4-调节器；5-指示器结构从总体结构来说，1151系列压力变送器可以分为两部分。一部分是敏感元件部分，它是由δ室和两个法兰组成；另一部分是电气部分，它包括接线端子、电子线路及端盖。δ室是感受被测压力并转变成电容的变化，两端的法兰是固定、和保护δ室的，并且传送压力到δ室。电子线路板分为两块。一块是放大板；一块是刻度板。3、主要性能指标1151系列分A、B、E、G四种型号。A、B为测量绝对压力，E、G为测量相对压力A、E输出为4～20mA；B、G输出为10～50mA。测量对象为液体、气体、汽体。零点迁移与输出无关。精度包括线性度、变差、重复性误差在内，为刻度范围的+0.25%。稳定性在6个月内精度保证为量程上限的+0.25%。4、故障及排除请按表2-3压力变送器故障及排除进行。2.6压力开关图2-10压力开关压力开关是另外一种压力检测仪表，如图2-10。压力开关检测的是压力的变化，它利用弹性元件由于受压而产生的形变来驱动开关动作。压力开关分为高压开关和低压开关，高压开关是当压力升高至设定压力时，开关动作；低压开关是压力降低至设定压力时，开关动作。压力开关的输出信号是一个开关量，因此，压力开关的输出信号常用来作为报警关停信号。大多数压力开关都提供两组触点：常开点（NO）和常闭点（NC）。在压力开关不受压（放空）的情况下，与公共端（C）不相通的触点是常开点（NO），与公共端相通的触点是常闭点（NC），根据生产控制的需要，可以利用不同的触点用于不同的需要。在生产现场，根据本质安全的原则，压力低开关一般使用常开触点，压力高开关一般使用常闭触点，这样，工艺生产正常时，开关为闭合状态，异常报警时开关为断开状态，因此在安装、维修及校验时应特别注意高低开关的使用触点。图2-10压力开关2.7压力检测仪表的选择、校验和安装正确地选择、校验和安装是保证压力检测仪表在生产过程中发挥应有作用的重要环节。2.7.1压力检测仪表的选择压力检测仪表的选择应根据使用的需要,针对具体的情况作具体分析。在符合生产过程所提供的技术条件下，应以节约为原则，合理的进行种类、型号、量程、精度等级的选择。选择主要考虑三个方面：根据被测压力的大小，确定仪表量程。对于弹性式压力检测仪表，为了保证弹性元件在弹性形变的安全范围内可靠的工作，在选择压力检测仪表的量程时，必须考虑到留有充分的余地，一般在被测压力较稳定的情况下，最大压力值应不超过满量程的3/4；在被测压力波动较大的情况下，最大压力值应不超过满量程的2/3。为了保证测量精度，被测压力值应不低于全量程的1/3为宜。b.根据生产容许的最大测量误差确定仪表的精度，选择时，应在满足生产要求的情况下尽可能选择精度较低、价廉耐用的压力检测仪表。c.选择压力检测仪表时还要考虑被测介质的性质。如温度的高低，黏度大小，腐蚀性，脏污程度，易燃易爆等。还要考虑现场的环境条件，如高温、腐蚀、潮湿、振动等。根据这些因素来确定压力检测仪表的种类和型号。2.7.2压力检测仪表的校验1、压力表的校验压力表的校验就是将被校压力表和标准压力表通以相同的压力，比较它们的指示数值。所选择的标准压力表的绝对误差一般应小于被校压力表绝对误差的1/3，所以它的误差可以忽略，认为标准表的读数就是真实压力的数值。如果被校压力表对于标准压力表的误差不大于被校压力表的允许误差，则认为被校压力表合格。被校压力表的允许误差为被校压力表的精度百分数乘以量程。图2-12活塞式压力计结构原理1测量活塞；2-图2-12活塞式压力计结构原理1测量活塞；2-砝码；3-活塞柱；4-螺旋压力发生器；5-工作液；6-压力表；7-手轮；8-丝杠；9-工作活塞；10-油杯；11-进油阀；a、b、c-切断阀；d-进油阀图2-11净重仪压力发生部分是一个螺旋压力发生器4，通过手轮7旋转丝杠8，推动工作活塞9挤压工作液，经工作液传压给测量活塞1。测量部分由测量活塞和标准砝码组成，测量活塞1上端的托盘上放有标准砝码2，活塞1插入活塞柱3内，下端承受螺旋压力发生器4挤压工作液所产生的压力。当活塞1下端面因压力作用产生向上的力与活塞1和托盘及砝码2的重力相等时，活塞1将被顶起而稳定在活塞柱3内的任一平衡位置上。一般取活塞有效面积为1cm2或0.1cm2，因此可以方便而准确的由平衡时所加的砝码和活塞及托盘的重量知道被测压力的数值。如果把被校验的压力表6上的指示值与这一准确的标准压力值相比较，便可知道被校压力表的误差大小。也可在b阀上接标准压力表，由压力发生器改变工作压力，比较被校压力表和标准压力表上的指示值，进行校验。压力表的校验包括：外观检查、零点检查、刻度示值及量程校验。首先观察压力表有没有摩擦，变差主要由摩擦产生的，所以必须消除摩擦，然后观察整个刻度范围内误差的规律。如果是线性非均匀误差，则首先把零位调好后再调整量程。误差是正值时，即指示值大于标准值，只需要将拉杆与扇形齿轮的铰接螺丝松开，把拉杆往外移动，这样，弹簧管自由端相同的位移，扇形齿轮及指针的转角就小，指示值就可下降；反之，如果误差是负值，则将拉杆向里移动。如果误差是非线性误差，可调整拉杆与扇形齿轮间的夹角θ，随着压力指示值的增大，夹角θ由小于90度逐渐变化到大于90度，这就使扇形齿轮转角与弹簧管自由端位移的线性关系有改变。若压力表指针在中间刻度时，使θ等于90度，就可把非线性关系平均分配在中间刻度的两边。所以出现非线性误差时可调夹角θ，由于拉杆长度是固定的无法调整，一般通过调整游丝的松紧度来调节夹角θ的起始值；多数压力表的机芯与支座的连接是可动的，可以改变机芯的位置来改变夹角θ的大小。还有一种误差是压力表在全刻度范围内只有一个校验点误差特别大，其余各校验点误差都符合要求，这种现象可能是由于扇形齿轮与小齿轮的齿间间隙太小，游丝力矩改变方向所致。有时在刻度起始位置，由于游丝过松，游丝不能向外移动，而是向内转动使指针向上移动。在这种情况下游丝所产生的力矩并不是和弹簧管变形所产生的力矩相反的反作用力矩，而是正作用力矩，但是待指针转动一定角度以后，游丝稍紧些，游丝的作用力矩等于0，指针再转过一些角度，游丝紧一些后，此时游丝产生力矩是反作用力矩，由于力矩方向的改变和齿轮间隙的存在，使齿轮与齿轮之间的接触面改变，造成了弹簧管位移的死行程，因此在这一点误差特别大，指针也往往会发生跳动现象，消除这种现象的方法是改变游丝起始位置的松紧度。压力表的刻度校验时按标有分度线的刻度进行校验，一般按量程的四等分刻度进行校验，校验时逐渐升高压力，校验各校验点的上行值，当示值达到量程时，耐压三分钟，然后逐渐降低压力，校验各校验点的下行值，上下行误差及上、下行绝对误差应不大于该压力表的最大允许误差；在每各校验点上，需要轻敲表壳，轻敲前后的示值与标准示值之差不应大于最大允许误差，轻敲表壳引起的这种示值变动量不得超过最大允许误差绝对值的1/2；进行刻度校验时，压力表在全分度范围内应平稳移动，不得有跳动或卡位现象。2、压力变送器的校验压力变送器的校验和压力表的校验相似，用压力发生器给压力变送器提供量程范围的标准压力，观察压力变送器的输出值，比较实际输出值和理论输出值，进行校验。校验压力变送器时，首先要与中控室取得联系，对相关信号进行旁通，再对压力变送器进行隔离、旁通、泻压；然后将变送器连接打压，差压变送器的连接应连接于高压端，低压端放空；零点压力时，输出信号应为4mA,否则调节零点调节纽使输出信号为4mA，量程压力时，输出信号应为20mA,否则调节量程调节纽使输出信号为20mA，校验好零点合量程后，观察量程的1/4、1/2、3/4处输出是否满足8mA、12mA、16mA。目前生产现场广泛使用的智能压力变送器能自动调节零点和量程，另外，也可用手操器直接对智能压力变送器进行零点和量程的调整。图2-13是用HART通讯仪调节智能压力变送气的连接图。在车间调节变送器时，由于没有长距离的电源和信号线，要用一个250欧姆左右的电阻串连在变送器和电源之间来模拟电缆，然后将HART通讯仪并联在智能压力变送器一端，通讯仪才能识别变送器。3、压力开关的校验压力开关都有设定点，校验压力开关时，用压力发生器给压力开关提供标准压力，改变压力的大小，观察压力开关动作时压力发生器所提供的标准压力是否与压力开关的设定点一致。现场校验压力开关时，要预先通知中控室，对一些关停信号进行旁通；校验高压开关或高高压力开关时，逐渐升高压力观察压力开关的动作值，如果与设点不一致，需要调整调节机构，直到开关在设点动作为止，然后降低压力，观察开关的复位值；校验低压开关或低低压力开关时，先给开关打压到压力开关复位，然后逐渐降低压力观察压力开关的动作值。当压力开关动作后，再升高压力，当压力开关再次动作时的标准压力就是压力开关的复位值。2.7.3压力检测仪表的安装1、测压点的选择为了所选择的测压点能反映被测压力的真实情况，测压点要选在被测介质直线流动的管线部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其它易形成旋涡的地方；测量流动介质时，应使取压点与流动方向垂直，清除钻孔毛刺；测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体；测量气体时，取压点应在管道的上方，使导压管内不积存液体。图2图2-14压力仪表典型安装导压管粗细应合适，一般内径6~10mm，长度3~50m；当被测介质易冷凝或冻结时，必须加保温伴热管线；取压口到压力表之间应装截止阀，且靠近取压口。3、压力检测仪表的安装压力检测仪表应安装在易观察和维修的地方，如图2-14压力仪表典型安装；安装地点力求避免震动和高温；测量高温介质压力时，应加装凝液管，以防止高温介质直接和测压元件接触；对于有腐蚀介质时，应加装充有中性介质的隔离罐等；对于易结晶或粘稠介质，应采取法兰取压，针对具体情况要采取相应的保护措施。另外，当压力检测仪表被安装在取压点的上方或下方，而取压点到仪表间的液柱压力又不能忽略时，压力检测仪表应作零点迁移或将指示值减去这一段液柱压力。表2-3压力变送器故障及排除故障故障部位故障原因排除方法输出高导压管道管线有泄露或堵塞排除之变送器过程法兰有沉积物排除沉积物变送器的电气连接卡口连接处有脏物清除脏物敏感元件引出线不好连接好卡口8#引线没有接到仪表外壳上将8#引线接外壳电子器件放大器板损坏更换新放大器板刻度板损坏更换刻度板敏感元件隔离膜片被刺破更换敏感元件填充油泄漏更换敏感元件电源电源电压不正确调整到正确值输出低或无输出导压管导压管连接不正确按规定重新连接导压管有泄漏或堵塞排除液体管线中有残余气体排除残余气体过程法兰中有沉积物清除沉积物变送器的电气连接同输出高的原因同输出高的部分敏感元件引线短路排除试验二级管损坏损坏敏感元件同高输出同高输出回路布线电源极性连错连接正确电路阻抗不符要求调整回路阻抗电路中有短路或多点接地（注意检查回路时电压不得超过100V）排除输出不稳定回路布线有周期性的短路、开路或多点接地检查并排除过程流体脉动调节阻尼调节导压管线液体管线中有残留气体排出气体变送器的电气连接有短路或开路处连接好电子器件同高输出同高输出流量测量仪表3.1流量概述3.1.1流量测量的特点1、流体的流动状态直接影响流量测量的准确度。一般介质的流动多为非定常流，为保证仪表测量的准确度，仪表的结构和管道布局的设计应能适应流态的变化，能够消除上游阻力件造成的流态扰动以及管道上界面上流速不均匀分布带来的影响。2、不同流体的物理和化学特性对流量仪表提出了不同的要求。如温度、压力变化大、粘度高、流体有腐蚀性、多相流、脏污流、等等，都对仪表提出了相应的要求。3、被测介质状态的变化或组分变化都会引起流量测量的误差。4、介质处于流动的状态，任何接触测量的敏感元件都会干扰流动状态的变化和压力损失。流量计的分类1、差压式流量计：目前常用的节流元件有标准节流装置，如孔板、文丘利管、喷嘴。2、容积式流量计：椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计。3、速度流量计：电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计。4、流体动量式流量计：如靶式流量计、浮子流量计、阿牛靶流量计。5、流体振荡式流量计：涡街流量计、旋进漩涡流量计。6、质量流量计：U型管式流量计。3.2差压式流量计3.2.1节流式元件的工作原理把节流装置装入管道中，当被测介质从节流装置中流过时其局部收缩，因此其流速必定增加，即动能增加，因而其静压力减小，即位能减小，所以在节流装置的前后产生一定的压力降。管道介质流量越大，介质的流速就越大，因而收缩时的压力降就越大。因此只要测出压降的大小就可以测量出介质的流量。下面以常用的孔板节流装置为例说明流体压力的变化，当流体流过孔板时，流速的收缩在到达孔板之前就开始了，流过孔板后在介质本身的惯性及孔板靠近管壁角落处漩涡的离心力作用下，使流束在孔板后面一段距离处达到最小截面，接着流束又逐渐扩大到整个管道的截面。图中所示的压力变化是沿管壁测得的。在节流元件前，由于孔板对流体的迎面阻力，使沿上游管道到孔板的压力逐渐上升，孔板以后的压力则随流束的收缩而逐渐降低，一直到达某一最低后，又随流束的扩张而逐渐上升。3.2.2取压方法节流元件产生的差压输出信号是从节流装置前后取出的。不同的取样方法将直接影响输出差压值的大小。因此，不同的取样方法，对于同一节流装置，流量系数也不一样。下面介绍几种取压方法：1、角接取压法这种取压法是把两个取压点都靠近孔板前后两个端面，由于它与孔板靠的很近，带来了一些优点，即在结构上易于实现教均匀的环型取压；安装时直管段的要求较低，两个取压点之间除孔板的厚度外，没有其它管道部分，因此管道的内摩擦损失也较小，取压不会因摩擦力的变化而变化。其缺点是：对于取压点位置的选择及节流装置的安装要求很严。2、法兰取压这种取压方法，不管被测管道直径和节流装置的系数大小无关，取压点的位置完全一样，都位于孔板前后25.4mm处。这种取压方法在制造和使用上都比较方便，通用性较强。在很多国家法兰被规定为标准取压方法。孔板取压的计算公式流量方程式中的参数与很多参数有关，例如节流元件的类型、取压方式、被测介质的种类、选用的差压量计的型式、工业生产中流量所采用的单位、节流元件开孔直径选用的单位等。当采用标准的角接或法兰取压；流量单位取m3/h、kg/h；节流元件开口直径以mm为单位：Q＝K×d2×SQR（△P/γ）d----孔板的开孔直径，mm△P----节流元件产生的差压γ----被测介质工作状态下的重度差压流量变送器差压流量变送器的工作原理与普通的差压变送器的工作原理是一样的，只是在输出之前加一个开方器。维修和保养与压力变送器相同。3.3浮（转）子流量计工作原理浮子流量计是利用流动中的动量原理，将被测介质在流动中产生的与流速直接有关的力变换成另一个易于输出的变量。即流量的大小是靠浮子的上下位移来指示的。浮子流量计是由一个上粗下细的锥型管和一个能上下移动的浮子构成。锥管垂直安装，流体从下方以速度v流经锥管，流过锥管与浮子之间的环型空隙未了保证浮子的轴线的垂直且在锥型管的中心线上，一般在浮子的上部边缘处开有斜沟，在流体流过时，使浮子旋转，这也是它得名转子流量计的原因。在流体自下而上进入锥管时，浮子给流体以阻力，而流体的推动力和浮力将浮子浮动在锥管中，当浮子的重量与浮力和流体的推动力平衡时，浮子就静止在某一位置，当被测介质的流量增大时其流速也增大，因此其推动力也增大，浮子逐渐上升，环型空隙也增大，使环型空隙的流速也减小，一直是浮子的重力与浮力和推动力再次达到平衡为止。这样，就可以用浮子在锥管中的不同高度来反映被测介质流量的大小。根据上面的叙述，可以建立浮子高度h与被测介质流量Q之间的关系。流体对浮子的推动力F1有以下关系：F1=λS×γv2/2g式中：λ――阻力系数S――浮子最大处直径处的截面积γ――被测介质的重度v――被测介质在环型空隙处的流速g――重力加速度浮子在介质中受到的浮力F2如下：F2=γ×A浮子的重量F3为:F3=γf×A式中：A――浮子的体积γf――浮子的重度由以上公式可以得出当浮子的密度一定时，浮子受到的浮力与流经浮子与锥管间的流体流速有关并且与流速的平方成正比。因此只要知道浮子与锥管之间的环隙的截面积就可以计算出体积流量。这就是浮子流量计的基本工作原理。浮子流量计的维修和保养浮子流量计的外壳一般是用塑料或玻璃制作而成，因此浮子流量计必须定期清洗，防止外界物体刮伤，流经流量计的流体流速应缓慢增加减少对浮子的冲击力；在北方地区浮子流量计要作好防冻工作。3.4涡轮流量计概述涡轮流量计是一种新型流量计，它具有以下一些特点：测量范围大（0.04t/h――16×103t/h），精度较高（一般为0.1%――0.02%），快速响应特性好，有数字输出。涡轮流量计的工作原理和结构涡街流量计是一种速度流量仪表，由涡轮变换部分和显示仪表部分组成，涠洲终端厂使用的外输流量计是BROOK公司生产的涡轮流量计，其精度可以达到0.02%。其结构有：入口导流器、出口导流器、轴承、涡轮、壳体等几部分组成。工作原理：当介质流经涡轮流量计时，流体由入口导流器进入流量计，由于导流器的作用，使流体平行流经涡轮，从而流体冲击涡轮，便推动涡轮旋转。实践证明，涡轮叶片的角速度与流体的流速成正比，因而通过对叶轮转速的测量就得到体积流量的大小。叶轮的转速就是通过固定在壳体上的一个电磁线圈来测得的，这个电磁线圈叫做检拾线圈，当捡拾线圈中被通电时它就产生磁场，而叶轮是导磁的，在制作时在叶轮的外面有一些有规律的小孔，当叶轮旋转时线圈下的导磁介质的密度发生变化，从而影响线圈发出的磁场，使线圈上产生一定的脉冲，这些脉冲信号与叶轮的转速成正比。线圈的脉冲经过放大器放大，然后进入测量仪表。由此可见显示仪表其实就是一台脉冲计数器，在涠洲终端厂原油外输计量中使用的是OMNI流量计算机，它接收从BROOK涡轮流量计发出的脉冲信号和现场的温度、压力、密度、含水分析信号，然后经过计算处理，并显示体流量和净流量。涡轮流量计的特点涡轮流量计作为一种新型流量计它在目前的工业生产、民用工业和人们日常生活中被广泛应用，它具有操作简单、应用灵活、精度高、操作成本低等特点。3.4.4涡轮流量计的安装1、管道的配置在涡轮流量计的上、下游都必须有足够的直管段，用来平直因管道的接头配件等引起的流体扰动，防止对测量精度的影响。上游侧的直管道应在20D（D为管道的直径），下游侧直管道的长度不应小于5D。连同流量计和稍大于15D的管道区称作流量计工作区。2、安装BROOK涡轮流量计是一种高精度的测量设备，安装时要格外小心。该流量计必须水平安装，流量计的水平线与实际理想水平线的偏离不大于3°。流量计的位置建议放在高压部位，即上游远离阀门，下游远离泵。在管道的低点处容易沉降固体杂质和冷凝液，所以涡轮流量计不应安装在管道的低点。涡轮流量计是一个有特别严格公差要求的精密仪表，必须在其上游安装过滤器，过滤掉所有的杂质，保证叶轮不被损坏。任何新的或拆下的部件都必须严格清洗后才能安装回去。安装时要注意流量计的方向，标有INLET的为流体流入口，方向千万不能安装错误，否则将严重影响测量精度和仪表的重复性，并且叶轮容易损坏。安装时垫片不得突入管内，否则会造成流场偏移，使流量系数发生偏移。3、维护涡轮流量计是一种精密仪表，要长时间保持高精度的流量测量，除注意使用事项外，还得定期保养维护。（1）、定期清洗流量计前的过滤器，一般要求每半年清洗一次；（2）、检查捡拾线圈，如果捡拾线圈的电阻减小要及时更换（捡拾线圈的电阻一般为2.5K欧姆）；（3）、防止前置放大器的防潮，保持电路板的干燥；（4）、防止流量计的振动。3.5质量流量计概述质量流量计可分为两大类：直接式质量流量计（由传感元件直接检测反映质量流量大小的参数，经处理得出质量流量值）和间接质量流量计（由体积流量计和密度计组合而成）。本厂使用的质量流量计主要为基于哥里奥利原理及技术的直接式质量流量计。用于液化气和轻油的外输计量，由美国的MICRO—MOTION公司生产，型号为：DS600/RFT9739D4SUA，准确度为0.2%。工作原理两根几何形状与尺寸完全相同的U形振动检测管平行地、牢固地焊接在支承管上，两个检测管在电磁激励下，以其固有的频率作为简谐振动，当流量计中有流体通过时，U型检测管受到了电磁激励振动和哥氏力矩引起的扭振，下图为U形管振动图：θθU形检测管电磁位置检测器U形管振动中心位置的左右两侧安装两个电磁位置检测器，它们可以测出U形管振动时位置的变化状态，当质量流量越大，哥氏力越大，扭矩也越大，在一定的U形管扭转刚度下，扭振时的扭转角也越大。可见，在U形管尺寸，材质已定的条件下，扭转角θ与通过U形管的质量流量成比例关系。只要位置检测器能检测出U形管在振动的过程中，管的左右两侧在向上或向下通过中心线的时间差△t，就可以间接地测得扭转角θ的大小，从而可以求得质量流量。这个△θθU形检测管电磁位置检测器故障诊断变送器接线室内的诊断LED可以反映变送器的工作情况：※正常操作时，它以1HZ闪亮，接通占25%，断开75%的时间。※在启动或校零过程中，它保持连续发光。※当出现团状流动时，它以1HZ闪亮，接通占75%，断开25%。※当故障发生时，以4HZ闪亮。另外，可以通过显示窗或HART通讯器上的故障信息进行相应的故障查除。所有组态数据均通过HART通讯器输入。校零步骤1、通电至少30分钟进行预热，让被测介质通过流量计，确保传感器与介质温度相等。2、关死下游阀门，完全停止流体在传感器内流动。3、让传感器内充满工况条件下的液体。4、用SCROLLKNOB翻到瞬时流量显示屏，旋转RESETKNOB并保持至少5秒直至左上角出现RATE才松开，也可以用HART通讯器进行自动校零。5、校零完成后，重新出现瞬时流量屏，且右下角出现一个闪烁的“MSG”，为消除它，用SCROLLKONB翻到“SENSOROK*ERRORCLERED*”累积量清零步骤1、用SCROLLKONB翻到累积流量屏。2、旋转RESETKNOB并保持至少5秒，直至出现空屏才松开。液位测量仪表4.1液位概述在许多工艺中，都要测量容器中液体的位置，散粒状物体的位置及不同比重互不相容液体的分界面等。这种用于对物位进行测量、报警、控制的自动化仪表称为物位测量仪表，其中根据测量对象不同，又分为液位测量仪表、料位测量仪表及界面测量仪表。在一些简单的生产工艺过程中，往往只需要了解物料表面的位置，以检查储量，保证生产工艺、安全等方面的需要。随着生产过程的需要，对物位仪表提出了新的特殊的使用条件，例如原油集输与练油生产，要求对大型油罐储量及液位进行测量。在现代一些大型企业中，逐渐采用计算机对生产进行综合管理，需要对工序间物料储量、库存了解并统一管理调度，因此物位仪表也在不断发展。在使用物位仪表时，除了熟悉仪表，还要熟悉被测量对象，了解对象特性，以及仪表安装使用条件。4.1.1物位仪表使用条件物位仪表在使用中应与被测对象的下列条件相适应，这也是选择仪表的主要依据。1、对物位进行连续测量，还是只要进行定点测量报警、控制。2、测量的量程范围。要明确3、测量的精度，或定点控制精度。4、被测的是液体表面位置、料位还是相界面位置。5、要求被测参数进行指示、记录、远传、报警、控制或调节。6、被测介质的条件是液体、粉体还是块状物；是否高压、高温、低温、大粘度、强腐蚀、易燃易爆、以及重度的大小、有无毒性等。7、仪表安装的周围环境，如有烟、雾、灰尘、强光、电磁场、放射性、振动等。8、仪表的安装位置是垂直还是水平安装，装在容器或对象的顶部或底部，能否与介质接触等。4.1.2物位仪表的安装与其它检测仪表一样，可以一个检测仪表配一个变送器及一套显示、报警或调节装置，也可对多点进行巡回检测或用计算机控制。4.1.3特殊要求时仪表的选用1、设计和选用高压用液位仪表的注意事项※凡高压所及之处，仪表各部件应长期耐受高压，而不至引起变形或损坏。※高压用仪表的连接处应长期不渗漏。有很多仪表采用磁性连接，扭管及其它弹性连接方法，并采用一些不接触的连接方法。这样即能进行密封又能进行传动。2、设计和选用高温及低温用物位仪表的注意事项※凡高温所及之处，不应引起仪表物件尺寸的变化，零件的软化，密封的损坏等。※对零件的电磁性不能产生大的影响，甚至引起仪表工作不正常，因为线圈及很多磁性材料会受到温度的影响。※低温时易引起仪表产生结霜或结冰，因而使各连接部分活动不灵活。在设计和安装仪表时常需考虑保温和加蒸汽加热夹套等。4.2液位仪表的分类按测量方式分：按测量方式物位仪表可分为接触式物位测量仪表和非接触式测量仪表。其中接触式测量仪表有：沉筒式液位仪表；差压式液位仪表；射频导纳式液位仪表。非接触式液位仪表有：超声波液位仪表；雷达式液位仪表。按取样方式分：按取样方式液位仪表可分为浮力式测量仪表，差压式测量仪表，电容式测量。按控制要求分：按控制要求液位仪表可分为就地显示（现场指示）液位仪表和远传液位仪表（液位变送器）。按测量参数分：按测量参数液位仪表可分为液位测量仪表和界面测量仪表。4.3液位计液位计是用于现场测量指示液位或界面的液位测量仪表。4.3.1液位计的特点液位计是直接安装在现场的，所以它具有以下特点：显示直接，易于观察。测量准确，误差较小。易于维护，故障率低。4.3.2液位计的几种类型玻璃管液位计：玻璃管液位计是目前石油化工生产中最常用的一种现场液位显示液位仪表，它是利用连通原理来指示液位的，所以在液位波动不大的情况下它指示的液位是没有误差的。它有与过程设备相连接的连通器玻璃导管，标尺组成。玻璃管液位计有下列优点：价格便宜，可操作性好，指示准确，易安装，易保养。但它也有以下缺点：玻璃管易碎，耐压不高，玻璃管易脏。磁浮子液位计：磁浮子液位计是利用浮在液面上的磁性浮子带动液位计外安装内外涂有不同颜色的磁性翻板转动，依磁翻板颜色的变化来指示液位的变化。它有与过程设备相连的连通器导管，磁性浮子，磁性翻板，标尺等几部分组成。它也是目前石油化工生产中较常用的一种液位计。它具有如下优点：可操作性好，耐高压，易维修。但它有如下缺点：当被测量介质的密度变化后会影响测量精度。标尺型液位计：标尺型液位计主要用于量程较大的石油或液化气储罐，它是直接利用机械传动原理制作的。它有标尺，连接钢丝线，浮球等组成。4.3.3液位计的维修保养玻璃管液位计：玻璃管液位计要定期对玻璃管内部进行清洗，保证玻璃管的清洁，防止玻璃管被损坏。磁浮子液位计：磁浮子液位计要定期对连通器导管进行清洗保持磁性浮子活动自由，磁翻板要定期打黄油让其活动自由。标尺液位计：标尺液位计要保持其滑轮转动灵活。4.3.4现场常用的几种液位计1、石英管式液位计终端厂使用的是湖北第一锅炉水位表厂生产的UGS24型石英管式液位计，结构如下。石英管式液位计根据光的透射原理，借助滤色玻璃片，直接观测到容器内液面的实际高度。该液位计在气液共存时，液相呈绿色，气相呈红色，液位界面十分明显，滤色玻璃选用荧光型，给夜间现场观测带来方便。石英管式液位计适用于介质PH≤9的液体（氢氟酸和热磷酸除外）。2、磁翻板液位计磁翻板液位计是利用浮子式液位计的测量原理，在连通器中放置一带有磁钢的浮子，浮子随液位的变化而上下移动。在连通器的外边有若干上下排列安装在摩擦很小的轴承上的翻板。翻板由很薄的导磁材料制成，两面涂有不同的颜色。当浮子随液位升降时就会吸引翻板翻转，从观测方向看去，浮子以下的翻板为一种颜色，浮子以上的翻板为另一种颜色，二种颜色的界面即为液位指示。使用和维护应注意如下问题：液位计投入运行时，应先开上阀门，然后慢慢开下阀门，避免容器内介质急速流入筒体，使浮标急速上升，翻板跟踪指示失灵或浮子受冲击而损坏。当容器做内压试验时，应将浮标取出。在使用中，由于液位突变或其它原因造成个别翻板不翻转可用校正磁钢纠正。液位计在使用一段时间后，如介质有沉淀物时，需定期清洗。清洗时先关掉上下阀门，排出液体，拆下下盖，取出浮子，再进行清洗。4.4液位开关4.4.1工作原理目前在涠洲终端厂使用的是一种浮子液位开关，它适于测量如油、水、等液体，它耐温、耐压性能较好。液位开关主要由浮子、带磁性的传动杆和电器开关组成。浮子在液体中受两个作用，一个是垂直向下的重力（即浮子和传动杆的重力）另一个是液体对浮子的向上浮力，当这两个力平衡时浮子和传动杆处于静止状态，当液体上下波动时浮子和传动杆也随液体的波动而上下波动，当液位上升或下降到某一点时传动杆上的磁性触头吸合电气开关上的磁铁，由此带动电器开关动作，使开关的状态改变。4.4.2工作性能仪表的电器部分完全与被测介质脱离，它适用于任何流体介质。该种型号的液位开关可用于高温、高压的环境中。对浮子进行配重后，可以测量任意两种不相容液体的界面。4.4.3液位开关的结构右图即为该液位开关得结构示意图：4.4.4液位开关的维护及检修电气部分的检修：检查微动开关触点动作是否正常。检查连线有无损坏，端子连接有无松动。磁性开关活动是否正常。连接导线是否接地。机械部分检修：查浮子是否破裂；方法是向导管内灌水看浮子是否动作。检查浮子和传动杆活动是否灵活。检查挂浮子的弹簧是否损坏。液位开关电气部分的接线：当为液位高高开关或液位高开关时，一般接常闭点。当为液位低低开关或液位低开关时，一般接常开点。4.5液位变送器4.5.1概述液位变送器是一种对被检测对象的液位进行连续检测并按需要进行远传的现场检测仪表。一般情况下它的供电电压为24VDC，它的输出为4-20mA或1-5VDC。4.5.2DL-100浮筒液位变送器1、概述DL-100浮筒液位变送器应用于工艺流程中敞口或密封容器内液位、界位的连续测量。液位计具有动圈式或数字式现场指示，并可输出4——20mAdc信号，实现工艺流程的检测及自动控制。2、原理此液位变送器采用杠杆力平衡的原理，当在杠杆的一端所挂浮筒受到液体向上的浮力F时，则在杠杆的另一端测力传感器，产生向下的作用力：反之，将产生向上的作用力，通过测力传感器及相应的放大电路，输出与液位变化相应的4——20mAdc信号。如下图。DL-100浮筒液位计原理图及接线图3、安装及注意事项液位变送器只能垂直安装，且最大垂直度<120。安装前，检查安装法兰表面是否与容器成水平位置，然后装上垫圈，把浮筒挂在连接链上，插入容器或外装腔体。在加挂或拆卸浮筒时，应避免用过大的拉力或推力，以免损坏仪表。在安装浮筒时，应保证浮筒不与周围任何物体接触，产生摩擦力，影响测量精度。仪表的内外接地应牢固可靠。正常使用中，切勿打开传感器和显示表外壳。当需检查时，只许打开显示表后盖。操作时，应切断电源。4、校验控制器的相关的控制转为手动控制，在液位变送器连通管的外壁上标记出0%,25%,50%,75%,100%五个点，其中0%点位于低端引液导管的中心线处，100%位于高端引液管的中心线处。如果被测介质的密度（ρ1）与校验介质的密度（ρ2）不同则应按照以下公式计算出0%,25%,50%,75%,100%校验点，其中0%点位于低端引液管的中心线处，L校验＝L量程×ρ1÷ρ2 其中：L校验―为在液位变送器连通管外的标注的校验量程 L量程―为液位变送器的实际量程然后把零点到校验量程按0%,25%,50%,75%,100%分成四等份。然后将液位计隔离、排空，并按下图进行连接，准备开始校验。(1)、正常工作条件进行安装，然后隔离灌水，先至“零位”，调节“零位”电位器，使输出为4mAdc（或1VDC）；(2)、再充水至“量程”处，调节“量程”电位器，使输出为20mAdc（或5VDC）;(3)、反复数次，直到两点的电流值吻合无误；(4)、灌水至量程的0%、25%、50%、75%、100%处，记录相应的电流值。检查仪表线性。(5)、将液位变送器恢复正常，通知中控将打到手动控制的控制回路打到自动控制。5、DL-100浮筒液位计的维修和保养(1)、定期清洗连通导管，保持浮筒活动灵活。(2)、电子单元保持干燥清洁。(3)、严禁调节表头上用红色油漆标记的地方。(4)、严禁有较强电磁波发射的设备或仪器靠近该型号的液位变送器。4.5.3BW25浮筒液位变送器1、概述BW25液位变送器专用于测量压力容器内液位，特别适合在高压、高温条件下使用，现场指示器、电动变送器、气动变送器、以及发出限位信号用的限位开关均可安装在指示器壳体内。2、工作原理液位计的工作原理是基于位移测量原理，悬挂在测量弹簧上的位移筒体沉浸在被测液体中，并受到阿基米德向上浮力作用，其作用力与排开液体质量成正比。根据液位高低，筒体浸入程度不同，向上浮力发生变化，测量弹簧将做相应延伸。弹簧长度的改变表示液位高低的变化，弹簧长度系借助磁耦合方法，由装在容器外面作为指示用的测量机构进行转换。这种测量方法可使测量和指示系统与密封压力容器隔离。可用电动或气动传输被测值。由于位移体不但受到液体向上浮力，也受液体上方气体浮力作用，为了保证测量精度，气体和液体之间的密度差不应小于0.01g/cm3,同时容器内的压力和温度也应该是预知的。BW25液位计还可用于测量两种不同液体之间的界位高度，这两种液体不可相互混合，在测量界位时，位移筒体须全部沉在液体中。3、调试（1）现场指示器如果容器是空的，指示器将呈现其最低位置，平衡浮筒尚未沉浸在液体内时，工厂已经把指示器机构设置为“0”读数。如果读数偏离零点，可以调节矩形管上的螺丝来重设零点。检查好零点后借助连接托架将指示器壳体固定在法兰的矩形管上。（2）电动信号输出要求：0——20mAdc毫安计一台。连接变送器KINAX5W1的接线，接通电源，电压为24VDC。测量读数为100%时，变送器输出信号必须为20mAdc。若有偏差，松开变送器上的两个定位螺丝，转动整个变送器机构，直到读数为20mAdc，然后拧紧螺丝。变送器中的两个电位器均须调节，出厂时已调好。如果使用中出现零漂，此时需对调零点和量程的两个调节电位器进行调节；满量程的调节自动地影响到零点的正确位置，须多次调节。4、BW25型液位变送器的校验方法与DL-100浮筒液位变送器的校验方法相同。5、BW25型液位变送器的维护和保养（1）定期清洗连通导管，保持浮筒活动灵活。（2）电子单元保持干燥清洁。（3）严禁脚踩液位变送器的表头。4.5.4ZYG-B301型电子智能液位仪1、概述ZYG-B301型电子智能液位仪是专为集散控制系统设计的一种本质安全型液位变送器。它主要具有以下特点：输出信号为4-20mA；信号传输采用三线制；不用二次表，计算机直接读取一次表信号；断电后数据不丢失；绝对式透光孔格雷信息码带，不存在腐蚀、老化、褪色等缺陷；2、工作原理电子智能液位仪全系统主要由浮标、信息码带、导向滑轮、平衡重锤、变送器和一次表构成。该仪表是利用力平衡和光电原理进行液位测量的。当液位上升时，液体浮力增大，于是在重锤的作用下，信息码带与液位同步上升，这时变送器将信息码带上的光码读出，并变成电流信号，实现远传变送。同理，液位下降时，浮力减少，在浮标的重力作用下，使信息码带与液体同步下降，再由变送器实现远传变送。3、仪表校验仪表的安装是在无液位的情况下进行的，若需要精确调整零点，可以在仪表投入运行后，再进行一次细调，具体办法是人工多次用检尺精确地测出液位的实际高度Lx。上下移动变送器，使变送器观察窗上的刻度线对准码带上对应Lx的刻度处。此时，变送器的采样点即为液位的对应高度，然后再微调仪表箱内的指针，使其对准码带（另一面）上对应于Lx的刻度处，至此零点调整完毕。而量程和变送器的信号一般是不需调校的。4、ZYG-B301型电子智能液位仪的优缺点优点：该液位变送器是直接从信息码带上读取液位对应的二进制信息然后再进行数字量到模拟量的转换，所以其精确度较高，变送器部分采用免维护设计，使用期间无需校验。缺点：液位信息完全记录在信息码带上，因此仪表的精度受信息码带的影响较大。且机械传动部分较多，增加了仪表的故障率。4.5.5超声波液位计1、概述终端厂使用的超声波液位计是由E+H提供的产品，型号为FMU130系列。此液位计用于非接触连续液位测量的一体型变送器，可用作为智能型变送器或连续过程控制系统。FMU130系列测量粗颗粒（4mm以上）的固体量程最大可至2m；测量液体时，量程最大至4m。可使用仪表上的四个按钮－、＋、V、H对其进行设置和标定，也可用HART通讯设备进行通讯。2、原理在超声波液位计上有一个超声波发射器，它经过电子激励，直接产生超声波脉冲并射向测量介质的表面，这个脉冲将被测量介质的表面反射回来，部分回波将被回波接收器接收，并转化成一电信号。超声波发射和接收所需的时间与传感器到介质表面的距离成正比，根据这个正比关系，可以检测出传感器到介质表面的距离。3、标定超声波液位计的标定是用距离来标定的，一般，我们只需对满量程最低液位（空罐）高度值及测量介质特性进行设定。对满量程及最低液位值（空罐）可以直接输入数字，也可以校验使液位在满量程时输出20mADC，在最低液位时输出4mAdc。详见说明书。还应根据被测介质特性对V0H3进行设定。0表示在敞口容器中的液体；1表示液位变化较快的液体；3表示液体在封闭容器中；3表示容器中的固体颗粒。4、维护和保养由于超声波液位变送器是使用塑料螺丝连接，所以它不能用于高温或高压场所。超声波液位变送器存在测量盲区，液位变送器不能靠被测介质太近。4.5.6射频导纳液位计1、概述终端厂使用的射频导纳液位计是美国DE公司的产品。主要有三部分组成：电子单元、外壳、传感元件，应根据现场的实际情况加以选择。2、工作原理终端厂用的主要是带绝缘的浸入型传感元件，它可用于导电或非导电物料。当容器中的物料发生变化时，亦会引起传感元件上输入电容/导纳的变化。电子单元是根据电桥原理工作的，具有一内部高频正弦振荡器为其提供稳定的信号源。电子单元测量的是传感元件在过程物料中的电容或导纳。在直接作用模式下，仪表的输出会随物位的升高而增加。3、校验在电子单元机座的前部面板有两个主要控制钮即零点粗调、量程粗调、量程细调、零点细调位于机座顶部。浸入式直接作用，此时应将故障保险片接在“DIR”位置。然后，将最低液位与最高液位时用四个调节按钮将输出调至4mA、20mA。浸入式反作用时应将故障保险搭接片置于“REV”位置。也可单独对电子单元进行校验，利用DE公司提供的电容发生器及各电子单元的校验表对电子单元进行校验。4、常见故障及分析处理。电流输出值偏高或超出20mADC变送器故障探头机壳内有水电缆短路探头绝缘受损标定有误电流输出偏小或读数在量程上部出现非线形负载电阻过大标定有误变送器故障输出不稳，在0～100%之间波动射频干扰探头绝缘受损液体波动变送误差5～10%或更大探头上有导电性挂料标定有误4.5.7雷达液位计雷达液位计的基本工作原理同超声波液位计，只不过雷达液位计产生的是雷达波。通过电子单元抑制到反馈回来的杂波，找出主波就可以根据主波返回的时间算出距离。雷达液位计可以在现场用＋、－、V、H进行设置，也可以用HART进行通讯，用手提电脑进行设置。详细设置，参见说明书。温度测量5.1温度的概念它是表示物体冷热程度的物理量,温度的高低表示单位有摄氏和华氏度、国际温标用开尔文表示。其转换公式为：℉=1.8*℃+32 K=℃+273.16在海上油田，温度是原油生产中重要的测量参数之一。在原油处理工艺流程中,现场就地温度显示仪表全部采用的是液体膨胀式温度计（双金属片）、远传的信号采用铂电阻温度变送器、还有少量热电偶。5.2膨胀式温度计膨胀式温度计是利用物体受热体积膨胀的性质制成的温度计叫做膨胀式温度计。它可分为液体膨胀式和固体膨胀式二大类,液体膨胀式又分为水银温度计和有机液体温度计,而固体膨胀式温度计也分为双金属温度计和杠杠式温度计。涠11-4油田全部采用是双金属温度计。双金属温度计它是利用叠焊在一起的,具有两种不同膨胀系数的金属片作感温元件,一般用的黄铜与殷钢作感温元件,并做成螺盘式或螺旋式。当温度升高时,若里层为黄铜,则螺旋体的自由端就会向外扩张,牵动指针,指示出被测物体的温度。双金属温度计具有结构简单,价格便宜，而且比较耐用的特点。它的测量范围可在0~500℃，精度在国际上可达到1级精度。5．3铂电阻温