电气基础知识技术分享

提供燃气供应系统的完整解决方案GAS天津华迈燃气装备股份有限公司Tianjinhmgastechnologydevelopmentco,ltd主讲人——石建朝目录压力传感器2流量计4电器控制31温度传感器33电气控制电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，主要为高压电气设备与高压电气设备。控制电器按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。工业上，电压在380V或者以上的称为高压电。低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。总的来说，低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。通常在我单位中，我们建议使用高低压电气隔离。电气控制电气控制系统主要处理信号类型如下：

1)、AI(AnalogInput)模拟量输入

2)、AO(AnalogOutput)模拟量输出

3)、DI(DigitalInput)数字量输入

4)、DO(DigitalOutput)数字量输出电气控制系统常用接线方式如下：

1)、两线制

2)、三线制

3)、四线制所谓的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。上世纪七十年代我国开始采用国际电工委员会(iec)的过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。现今大部分自动化仪表的接线方式仍采用上述标准。电气控制1)、两线制两线制变送器其供电为24V.DC，输出信号为4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，24V电源的负线电位最低，它就是信号公共线，对于智能变送器还可在4-20mA.DC信号上加载Hart协议的fsk键控信号。因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:1．v≤emin-imaxrlmax变送器的输出端电压v等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。2.i≤imin变送器的正常工作电流i必须小于或等于变送器的输出电流。3.p＜imin(emin-iminrlmax)变送器的最小消耗功率p不能超过上式,通常＜90mw。式中:emin=最低电源电压，对多数仪表而言emin=24*(1-5%)=22.8v,5%为24v电源允许的负向变化量；imax=20ma；imin=4ma；rlmax=250ω+传输导线电阻。电气控制2)、四线制两线制变送器其供电大多为220V.AC，也有供电为24V.DC的。输出信号有4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，或者0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ；有的还有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。3)、三线制所谓三线制就是电源正端用一根线，信号输出正端用一根线，电源负端和信号负端共用一根线。其供电大多为24V.DC，输出信号有4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，或者0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ；有的还有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。目录压力传感器2流量计4电器控制31温度传感器33压力传感器压力是燃气调压装置上最为重要的物理量，主要测量元件为压力变送器。压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。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4~20mADC等），以供给二次仪表或者PLC进行测量、指示和过程调节。

在安装使用压力变送器前应详细阅读产品使用说明书,安装时压力接口不能泄露,确保量程及接线正确。压力传感器及变送器的外壳一般需接地，信号电缆线不得与动力电缆混合铺设,传感器及变送器周围应避免有强电磁干扰。传感器及变送器在使用中应按行业规定进行周期检定。

压力传感器分为：干式厚膜压阻式陶瓷传感器、干式厚膜电容式陶瓷传感器和进口扩散硅传感器，其中以进口扩散硅传感器最佳。压力传感器1)、干式厚膜压阻式陶瓷传感器压阻式传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。压力传感器2)、干式掩厚膜晴电容连式陶均瓷传跨感器它一肚般采财用圆跪形金袋属薄壤膜或围镀金源属薄写膜作院为电倦容器蹲的一悬个电摸极，苍当薄挤膜感创受压陆力而党变形五时，页薄膜泳与固哪定电释极之傻间形妙成的湿电容获量发墨生变慢化，战通过退测量诊电路份即可乐输出刻与电检压成赌一定旧关系县的电醒信号镜。电孕容式传压力虑传感宁器属耀于极室距变聪化型电容棋式传执感器，可柱分为红单电约容式让压力碰传感日器和亏差动隐电容熄式压黎力传径感器廉。压力传感器3)、扩散群硅传逼感器被测美介质英的压送力直稠接作魄用于藏传感桌器的兔陶瓷予（扩诞散硅熔）膜巾片上示，使轻膜片失产生伟与介场质压划力成旺正比改的微细小位恩移，锣正常秧工作帝状态芬下，坛膜片扔最大摔位移霉不大耕于0.进02梨5毫米敢，电急子线膜路检壤测这峡一位秒移量裳后，展即把遣这一妈位移规量转呢换成魄对应羡于这秀一压寇力的矮标准疑工业役测量艰信号赤。超粗压时弯膜片浇直接馋贴到洋坚固大的陶绪瓷基寄体（她扩散鹊硅）伤上，钱由于兴膜片似与基端体的激间隙乖只有0.扣1毫米宰，因帆此过熄压时株膜片如的最免大位量移只挥能是0.召1毫米首，所溜以从盼结构计上保斤证了以膜片叶不会庭产生爸过大兴变形押，该挺传感汗器具侨有很迷好的熟稳定说性和已高可誉靠性停。目录压力传感器2流量计4电器控制31温度传感器33温度传感器温度洲是一夏个重据要的斯物理潮量，鸦它反辅映了摄物体望冷热脆的程壤度，相与自炸然界龄中的真各种劲物理遗和化献学过屠程相药联系窃。温躲度测完量方征法有所接触彻式测买温和育非接龟触式捡测温个两大行类。筹接触躺式测出温时扶，温寻度敏兽感元牺件与黎被测坟对象压接触枕，经脂过换站热后古两者鼻温度就相等谣。目前资常用哲的接另触式季测温愈仪表婆有：膨胀由式温挂度计热电爷阻温骑度计(－20废0~桥50袖0℃)热电伴偶温钉度计(－20猾0℃～13振00问℃混)非接佛触式要测温恳仪:辐射册式温境度计光纤像式温嫩度计温度传感器温度披是一漂个重逃要的惹物理仁量，贞它反默映了访物体脾冷热齿的程思度，难与自数然界康中的表各种赴物理辩和化唤学过苹程相呢联系朴。温迫度测优量方狠法有盐接触据式测治温和锦非接威触式数测温朽两大水类。着接触街式测桃温时帮，温霸度敏却感元拢件与烈被测姨对象侨接触打，经烈过换羽热后践两者熟温度次相等家。铂热抓电阻掀是燃帮气调脏压装段置上雹经常胡用到吩的温这度采云集传他感器咳，属亮于金芹属热玻电阻族。铂势热电鉴阻是垄利用出铂丝色的电导阻值除随着缠温度尊的变弄化而挺变化恒这一折基本氏原理室设计屠和制扣作的颤，按0℃时的迈电阻孤值R(逮℃)的大伙小分条为10欧姆赵（分齐度号榜为Pt撞10）和10呀0欧姆裳（分像度号车为Pt臭10栗0）等身，测尝温范而围均由为-2凉00候~6碰50遭℃。PT翠10晚0在0℃时电胀阻为10窝0欧姆饥，随风着温并度的萌变化蒙电阻众成线奶性变薪化，容大约趋是每切摄氏氏度0.弄4欧姆治。10欧姆偶铂热蛙电阻悟的感倚温原她件是倍用较息粗的述铂丝吼绕制滑而成咬，耐宋温性隆能明阶显优众于10下0欧姆碗的铂热热电牙阻，量主要斑用于65炉0℃以上傲的温液区：10旧0欧姆划铂热幕电阻拒主要塑用于65炭0℃以下黑的温筝区。温度传感器就结呼构而伐言，蹄铂热瞒电阻愤还可锅以分东为工猛业铂涂热电充阻和差铠装切铂热替电阻抢。工厨业铂辰热电界阻也阵叫装匆配铂顿热电慢阻，妹即是拥将铂旗热电厌阻感汉温元隶件焊章上引版线组探装在痒一端煤封闭倡的金德属管芽或陶幸瓷管酬内，蜂再安蹄装上杏接线掏盒而险成；网铠装准铂热券电阻欠是将匹铂热乳电阻抢元件泊，过名渡引愤线，贱高密遭度氧歼化物敲质绝缘店体组装餐在不穿锈钢突管内燃再经马模具绝拉实孙的整白体，便具有婶坚实挣，抗强震，兼可绕替，线管径小熔，使应用安紫装方菜便等路优点桨。目录压力传感器2流量计4电器控制31温度传感器33流量计生产诞过程乡丰中，收为了巧有效席的监孝视和劳控制单生产施过程止，流剂量测典量是携必不异可少疫的。菊流量暴测量戴在工经业上滩经常部会遇农到，呀如气报、水扔、油掩的耗档量都也直接堪用流喇量来虹计量茅。在投工业刮计量因中经殿常用踏到的爹流量曲计有况如下铺几种束：差叮压式学流量体测量技、电遗磁式说流量葬测量老、涡渠轮式世流量少计量特、涡翁街式苍流量搅计量颠、超籍声式震流量桨计量批和质高量流斜量测怒量。在燃准气调妄压装弦置中外，我亲们经幅常使宅用到凝的有钥涡轮动式流反量计候量、铁超声掀式流银量计驶量和室质量泰流量佳测量掠。流量计流量卖就是呀在单上位时杀间内肥流体息通过酸一定晌截面允积的仪数量奴。这括个量折用流液体的在体积笑表示燃，称偿为瞬跨时体烘积流婆量（qv），披简称刷体积狮流量吼，单轨位为m3泉/s；用测流量念的质剩量来绸表示志，称仿为瞬抽时质富量流屈量（qm）,简称挖质量靠流量陷，单模位为kg沉/s。它胁们的广表达驶式为式中等，qm关,q按v，为尺在时娇间间粒隔Δt內通挖过的慎流体促质量慌活体擦积；ρ为流歪体密透度；υ为流捕体平唉均流殊速；dA为微穷元面美积。在一剧定时虎间内谢流体炊体积裁流量葡会质报量流拣量的泛累积不值为覆累积吃流量扑，它涉们的欧表达盖式如荒下：式中侮，V为累租积体郊积流仪量，止单位命为m3；m为累声积质债量流崖量，翁单位验为kg。流量计涡轮猜流量挑计：涡轮御流量舰计是史叶轮缠式速屡度流粗量计施的主冒要品稼种。工作汽原理下是：假置于副流体刚中叶寻轮的安旋转盗角速拢度与料流体尿速度颂成正兽比，广通过勇测量趁叶轮草的旋携转角辩速度薯就可绝以得拢到流屋体的恰流速逢，从谢而得涌到管月道内押的流励量值张。在暮工业桂上使贿用的辰高准削确度坚叶轮社式流香量计深，称席为涡贫轮流晃量计束。涡轮音流量傻计一毕次仪芳表有市壳体百、导嗽向体远（导棒流器绝）、落叶轮踢、轴夜、轴钉承及毕信号兆检测悬器组桶成，棉其优头缺点湾如下葱：（1）、摇精度肢高颈介质纠为气羊体时孔，一铜般精宏度为1%炒-1控.5逐%，在身所有疲流量家计中参，涡帖轮式抢流量查计属瞎于最后精确紧的。（2）、纪重复千性好恼如尤经常霜校准茶或在股线校茅准可凶得到怜极高篮的精兽准度榴，在缺贸易镜结算感中它哭是优钥先选麦用的猎流量迅计。（3）、搭输出邮脉冲垂频率顽信号半，抗睁干扰积性强骑。（4）、栗测量秀范围托宽。（5）、宰适用出于高起压测捆量。（6）、借不适誓用于梢较高扫黏度挖介质扔，随滔黏度册增大驻，流薯量计捷测量乔下限渠值提放高。（7）、闪难以雪保持隐长期肢的校泽准特厘性，继需定竹时校畅验。（8）、袍对被菊测介赤质的秃清洁皂度要剖求较肠高，剥虽可来以安污装过慰滤器竟以适添应脏子污介昌质，器但亦的带来茎压损雪增大筋，维杨护量咐增加桥等副狠作用笨。流量计超声努波流肉量计头：当超声矩波束在妖液体鸟中传吼播时河，液正体的叹流动姑将使隆传播钳时间怨产生炭微小寒变化密，并世且其沸传播杀时间诱的变悉化正勿比于直液体吐的流短速。设静孝止流断体中段的声速为c，流川体流磨动的累速度额为u，传歼播距井离为L，当突声波峡与流宽体流酷动方级向一泊致时段（即教顺流鸣方向筹），伴其传适播速轮度为c+驴u；反避之，妇传播心速度娃为c-鸡u.在相赠距为L的两排处分告别放服置两梯组超声妙波发右生器和接教收器企（T1炮,R株1）和刘（T2橡,R理2）。栽当T1顺方戏向，T2逆方庙向发拼射超逃声波棕时，熊超声龟波分还别到宜达接硬收器R1和R2所需焰要的贞时间岂为t1和t2让,则t1妈=L厉/(c+朵u)血t2盖=L/得(c椒-u)由于灰在工煤业管东道中招，流鸽体的奏流速捧比声仓速小连的多寺，即c>伪>u菌,因此披两者冶的时间柄差为许▽t=按t2拘-t绝1=兽2L侍u/概cc由此层可知禾，当甲声波乱在流代体中捡的传游播速坐度c已知罩时，撞只要劣测出慎时间暖差▽t即可滴求出割流速u，进械而可催求出场流量Q。利尺用这俱个原缺理进加行流缩慧量测仆量的萝方法计称为晶时差帐法。流量计质量增流量窜计：质量叙流量录计以科拿氏力饭为基腐础，障在传感沸器内部勒有两意根平育行的T型振评管，宗中部蛮装有勇驱动骂线圈善，两好端装阵有拾惑振线震圈，涨质量夕流量掠计直窄接测扮量通恒过流姿量计佛的介批质的猫质量歇流量初，还般可测渴量介惭质的陪密度执及间同接测绿量介加质的罩温度蛛。质导量流感量计铸是一码种重闻要的群流量稿测量幕仪表梳。级质量摄流量其计是辅采用走感热任式测橡量。质量流量计原理科里吃奥利Ga圆sp禽arGu钞st饺avde毕’C壮or平io爹li鸦s17他92瞒-1究84振3法国带数学赶家左右位摆动筒水管无流量

有流量科里戏奥利观质量润流量踏计是牺利用立流体救在直深线运团动的队同时夏处于朗一旋肌转系垦中，挣产生袭与质呀量流来量成愉正比熟的科还里奥菠利力雀原理初制成榆的一侮种直辰接式灿质量狡流量垮仪表缘瑞。振荡卷的流根量管振荡润的流篇量管都在流半体流符过时戚产生吊扭曲扭曲强产生捐的相葵位差体用于令计算驾质量镰流量质量流量计原理驱动炊线圈饶组温度辣探测挡装置(R掠TD屡)检测淹线圈散组流量观管管线盾接口变送言器处积理来奴自流悄量管车的信逼号，抗并对叠流量佛管的汁振动耐状态旱进行晓监控质量流量计构图连接党传感棋器与县变送智器，壶提供亭流量歌管的弄振动冤动力长，传永输信钱号数懒据流量检测原理2.忆90奴98克/秒/微秒质量棵流量=Kfl盯ow*凝(∆t察-Kze与ro)惩*干(1犬-错F擦TC具*Tde郊g)Kz愉er致o：传液感器括无流