危化品仪表作业安全技术取证培训班

（测量仪表及自动控制系统部分）危化品仪表作业安全技术取证培训班——理论培训内容机电仪培训部

教学内容：

一、仪表部分（温度、液位测量）二、简单控制系统三、复杂控制系统四、法律法规五、其他基础知识（机、电、工艺等）一、仪表部分（一）测量仪表1、温度测量仪表（1）考点梳理：温标；膨胀式、压力式、热电式、热阻式等测温仪表原理、热偶、热阻种类及特点。（2）练习：类型1——判断对错摄氏温标的100℃和0℃之间的划分是100等分，而华氏温标对于冰的融点和水的沸点划分是180等分。使用热电偶温度计，布线时应尽量避免动力线和磁场等造成的干扰。压力式温度计是利用介质受热后，因体积膨胀而引起封闭系统中压力增加来测量温度的.将两根不同材料的金属导线的两端焊接在一起组成一个闭合回路，如果将其一端加热，那么在闭合回路中就有热电势产生，这种现象就称为热电现象。两种金属的接触电势，在金属固定后，就和接触点的温度有关，温度越高，金属的自由电子越活跃，电场越强，接触电势也越高。双金属温度计双金属片制成螺旋形是为了抗震性更好。热电阻温度计是把温度的变化转换为电阻值的变化来测量温度的。铜热电阻在测量范围-50

℃~150℃内，具有很好的稳定性，而在高于150时，被氧化，失去良好的线性特性。S型热电偶有较好的化学稳定性，不易氧化；具有较高的测量精度，一般可以作为精密温度测量，还可以作为基准热电偶。分度号为K的镍铬-考铜热电偶在氧化性的介质中使用，且热电性较大，具有广泛的应用。补偿导线，对于各种热偶是通用的。膨胀式和压力式温度计都是利用的物体受热膨胀这一原理。膨胀式温度计是利用介质受热后，因体积膨胀而引起封闭系统中压力变化的原理，通过测量压力的大小而测量温度值。类型2——填空、单选铜电阻有两种，一种是Cu50，另一是Cu100，其中Cu100的电阻比R100/R0是1.428。（Pt1.385）在K、S、J、T型热电偶中热电势最大，灵敏度最高的是T型热电偶。补偿导线的颜色为红-白的热电偶是铜-铜镍。在S、K、E、T型热偶中，若工作端为100℃，冷端温度为0℃时的补偿导线的标准热电势最大的是镍铬-铜镍。对于100℃，华氏、摄氏、开氏温标中开氏温标表示的数值更大一些。（注意：列氏温标不属于国际温标）将热电偶的冷端插入装有冰水混合物的绝缘油试管内的是冷端温度保持为0℃的方法。分度号为E的热电偶用分度号为E的补偿导线延长，极性连接正确，则所测温度不受影响。在不同的导体材料里，电子运动产生接触热电势。2、物位测量仪表（1）考点梳理：玻璃板液位计、浮球式液位计、浮筒式液位计、差压式液位计、雷达物位计、超声波及辐射物位计测量原理。（2）练习类型1——判断对错玻璃板液面计可用于测量敞口容器和密闭容器的液位。在玻璃板液位计的上下阀内常装有钢球，是没有什么用途的。透光式玻璃板液位计适于测量黏度大，色泽也较深的介质液位。（无色透明液体）玻璃板式液位计具有结构复杂测量不准确等缺点。用浮子界面计可以测量两种不同的密度有变化的界面。液位变化时，浮球式液位计浮球所受的浮力也跟着变化，因而可以测出液位的高低。浮标液位计是根据恒浮力原理而工作的，磁耦合浮子式液位计是其中的一种。浮筒式液位计测量液位时，液位最高，扭力管所产生的扭角最大，液位最低，产生的扭角越小。浮筒式液位计属于变浮力式液位计，浮球式液位计属于恒浮力式液位计。用压力变送器测量开口容器的液位，如果在安装好以后，因为维护需要，将仪表安装位置下移，仪表的指示是不变的。在使用雷达液位计时，由于是微波传送，需要空气介质。超声波物位计无可动部件，超声探头虽然有振动，但振幅很小，仪表结构简单。超声波液位计安装要求探头垂直，不能倾斜，如果倾斜，则回波偏离法线致使仪表无法工作。吹气法测量液位的前提条件是使导管下方有微量气泡冒出。（每分钟几十个）电容式物位计由电容物位传感器和检测电容的电路所组成，它适用于各种导电、非导电液体或粉末状料位的测量。（同轴圆筒形电容器）类型2——填空、选择超声波物位计是利用回声测距法的原理制成的一种物位仪表。某差压变送器的使用量程为20KPa、测量范围为-10~10KPa，迁移量为-50%。某差压变送器的测量范围为0~30KPa，现零点正迁移50%，则表的量程为30KPa。雷达液位计的微波发射频率由雷达发生器决定，一般在5-10GHz上下。雷达表发出的微波传到液体表面时，部分吸收,部分反射回来。当被测液位为零时，作用在差压式液位计的正负压差的压力并不相等，这时需用迁移的方法来抵消固定差压。玻璃板式液位计是利用连通器原理工作的。采用浮筒式液位计测量液位时，液位高度与扭力角的关系是液位高时,扭力角小。安装在设备最低液位下方的压力式液位变送器，为了测量准确，压力变送器必须采用正迁移。（二）控制仪表（计算机控制系统略）1、考点梳理控制仪表的控制规律、作用方向、参数整定等。2、练习类型1——判断对错双位控制规律的输出是一个等幅震荡的过程。当被控过程不稳定时，可以减小积分时间或加大比例度，使其稳定。对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可以引入微分作用来克服。由于微分作用可以实现超前调节，因此绝大多数系统加上微分作用后都可以减小控制时间和最大偏差。微分作用通常不单独使用的原因是假如偏差固定，即使数值很大，微分作用也没有输出，因而不能消除偏差。练习类型2——填空、选择简单控制系统中调节器环节作用方向确定的方法：正作用是被测信号增加其输出信号也增加。根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大，工艺要求不太高，被控变量可以有余差的对象，可以选用的控制规律是P。理想微分作用是指控制器的输出在阶跃信号的作用下，瞬间变成无穷大,其余时间为零。一个控制器在相同输入偏差的情况下，随着积分时间的增加，最大偏差逐渐减小。控制系统采用比例积分控制器，某人先用比例后加积分的凑试法来整定控制器的参数。若比例度的数值已基本合适，再加入积分过程中，则适当增加比例度。（三）执行器（略）二、简单控制系统1、考点梳理：组成：绘制组成方块图——4个重要环节；专用术语：被控对象、被控变量、操纵变量、扰动、负反馈、设定值SP、测量值PV、偏差。控制系统的分类：多种方式，重点——按给定值是否变化及如何变化分类。2、练习类型1——判断对错自动控制系统包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分。自动控制系统的负反馈是指经过测量与变送环节的反馈信号的值小于零。被控对象可以是一个完整的设备，也可以是一个设备的某一部分。干扰通道的放大系数尽可能大些，时间常数尽可能小些，干扰作用点尽量靠近调节阀，加大对象干扰通道的容量滞后，使干扰对被控变量的影响减小。没有反馈的控制系统无法实现自动控制，自动控制系统必须有反馈。如果一个系统能够有效克服阶跃干扰，那么对于其它干扰也能有效克服。扰动量作用在对象上，使被控变量偏离给定值，并且经过一段时间的振荡后趋于稳定，这种作用称为干扰作用在自动控制系统中，把能够引起被控变量产生变化的输入信号称为干扰。在自动控制系统中，被控变量的实际值与测量值之间的偏差可以通过控制作用加以克服。在自动控制系统中，控制器的输出值与操纵变量的值是一一对应的。自动控制系统中的操纵变量是指控制器的输出信号。类型2——填空、选择按照被控变量类型将控制系统分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。自动控制系统按控制规律来分类，可以分为比例、比例积分、比例微分、比例积分微分等控制系统。自动化控制系统主要由两大部分组成，即全套自动化装置和被控对象。在自动控制系统中，需要控制其工艺参数的生产过程.生产设备或机器等，称为被控对象。在自动控制系统中，能够表征设备运转情况，并需要保持设定值的工艺参数，即被控过程的输出变量，称为被控变量。在自动控制系统中，能克服干扰量对被控变量的影响，使被控变量保持到预期设定值的物料量或能量，即通过调节阀的工艺介质流量，称为操纵变量。在液位自动控制系统中，自动化装置一般至少应包括三个部分，它们是测量元件与变送器、控制器、执行器。在自动控制系统方块图中，每一个方块表示系统一个“环节”。可以作为方块图中的一个“环节”的是测量元件及变送器。（测量元件及变送器、控制规律、被控变量、比较机构）自动控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。自动控制系统方块图中的每一个方块都代表一个具体的装置，一个方块代表自动控制系统中的一个组成部分，把它称为环节。自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。工艺流程图中物料线的方向和方块图中信号线的方向是没有关系的。各种控制系统中，可以对偏离正常状态的工艺参数进行自动修正的系统是自动控制系统。自动控制系统的方块图用来表示系统的组成和相互关系。简单控制系统中调节器环节作用方向确定的方法：正作用是被测信号增加其输出信号也增加。三、复杂控制系统1、串级控制（1）考点梳理：含义及方框图；特点——成对；付回路；定值与随动；作用方向的确定——被控同变对阀同果（反）；控制规律——主控PI(PID)；副控P。2、练习：类型1——判断对错在串级控制系统中，系统通过主控制器的输出去控制调节阀。在串级控制系统中，主控制器的正反作用与主对象和调节阀的气开气关形式有关。在串级控制系统中有两个控制器、两个测量变送器、两个执行器，两个对象。串级控制系统从整体上看是定值控制系统，要求主变量有较高的控制精度;但从副回路来看是随动系统，要求副变量能准确、快速地跟随主控制器输出的变化而变化。串级控制系统的目的是高精度地稳定主变量，对副变量要求不高，一般允许有余差，所以副控制器一般选择P控制规律。串级控制系统的主回路是由主对象、主测量变送器、执行器、主控制器组成。串级控制对副回路的要求和简单控制回路一样，要实现无差控制。串级控制系统不能应用在对象滞后和时间常数大、干扰作用强且频繁的场合。串级控制系统由于副回路的存在，对于进入副回路的干扰有超前控制作用，因而减少了干扰对副变量的影响。在串级控制系统中，当把调节阀由气开改为气关或由气关改为气开时，需要同时修改主、副控制器的正反作用。为保证副回路的快速响应性能，副对象的滞后不能太大。在选择副变量时，为减少主、副回路的动态联系，避免“共振”应使主、副对象的时间常数之比为3:1~10:1。类型2——填空、选择串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择PI控制规律;当对象滞后较大时，也可引入适当的D作用。串级控制系统对副变量的要求不严格，在控制过程中，副变量是不断跟随主控制器的输出变化而变化的，所以副控制器一般采用P控制规律；必要时引入适当的I作用。通常串级调节系统主调节器正反作用选择取决于主对象。串级控制系统的主回路的特点是后调、细调、慢调。先整定副控制器，后整定主控制器的方法，是串级控制回路控制器的参数整定的两步整定法。串级控制系统中，副控制器的作用方式与主对象特性无关。在串级控制系统中，为主变量表征其特性的工艺生产设备是主对象。串级控制回路的主、副控制器串接工作的双闭环负反馈控制系统。2、均匀控制—考点：何时考虑？有何特点？串级型控制规律——双P（PI）。练习：类型1——判断对错均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。均匀控制系统的参数整定方法是将比例度和积分时间由大到小进行调整。均匀控制系统是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量之间能够互相兼顾和协调操作的控制系统。均匀控制系统与简单控制系统的区别在于控制的目的不同。均匀控制系统中的控制器一般都采用纯比例作用，且比例度很大，必要时才引入少量的积分作用。均匀调节系统中，对前后两个产生矛盾参数的调节要达到一定目的，要保证主要参数不变化。串级均匀控制系统的主副变量都比较平稳。串级均匀控制系统只稳定主变量，对副变量没有要求。串级均匀控制系统的参数整定可按4:1衰减法。串级均匀控制系统控制器的比例和积分作用都很强。3、比值控制（1）考点梳理：含义、种类—4种；主动量与从动量、流量比值与比值系数。（2）练习：类型1——判断对错比值控制系统确定主动量的原则是在生产过程中起主导作用、可测不可控、且较为昂贵的物料流量一般为主动量比值控制系统通常是保持两种或两种以上物料的流量为一定比例关系的系统，也称为是流量比值控制系统。比值系数在投运前应进行准确计算，运行中不能做调整，以保证流量比的准确。有无开方器对比值控制系统仪表比值系数的计算没有影响。类型2——填空、选择实现两个或两个以上物料流量符合一定比例关系的控制系统，是比值控制系统。比值控制系统中，一般以不可控物料为主流量。开环比值控制系统中，不控制主动物料流量，因而，系统的抗干扰能力差。对比值控制系统进行整定时，应将积分时间放置最大，将比例度由大到小调整，直到系统处于临界过程为止。比值系数的大小与流量比的值有关，与负荷的大小无关。4、选择控制（超驰、取代、自动保护）（1）考点梳理：生产保护性措施——硬保护（报警、联锁停车）、软保护（按超限参数脱离极限控制）、选择的仪表。种类——开关型、连续型、混合型。要点：易存在什么问题、产生的条件及消除方法？——积分饱和；限幅、切除积分或外反馈法。（2）练习：类型1——判断在选择控制系统中两个控制器是同时工作的。在选择性控制系统中，取代控制器的比例度通常设置的比较大。选择性控制系统是生产上的一种软保护措施。选择性控制系统产生积分饱和的原因是其中一个控制器处于开环状态。在生产过程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作,使生产硬性停车。类型2——选择：关于选择控制系统的描述错误的是（）。A有两个变送器、B有两个控制器、C有两个选择器、D以上都不对5、分程控制（1）考点梳理：含义、本质；为何引入——扩大可调范围；控制两种介质；生产安全防护。（2）练习：类型1——选择下面关于分程控制回路的描述中错误的是（）。A一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀。B控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段。C由每一段信号去控制一台控制阀。D输出信号的分段一般是由控制阀来实现的.类型2——判断分程控制方案中，调节阀的开闭形式、同向或异向规律的选择，完全由仪表的需要来定。

分程控制回路中，一台控制器的输出只能控制两台控制阀，控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段，由每一段信号去控制一台控制阀。一个控制器来操纵几台控制阀，并且是按输出信号的不同区间操作不同的阀门，这种控制方式通常称为是分程控制。分程控制回路有两个控制器。（控制阀）设置分程控制回路的主要目的是扩大可调范围。分程控制回路的两个控制阀的流量系数分别为C1=4，C2=100，可调范围分别为R1=R2=30;分程后的可调范围为R=780。一个控制器同时控制两个或两个以上的调节阀，每个调节阀根据工艺的要求在控制器输出的一段信号范围内进行动作的是分程控制系统。分程控制回路中，分程阀的动作同向或异向的选择，应由工艺实际的需要来定。

四、法律法规知识练习：判断（另：高低压电工复审6套*4）1、《北京市安全生产条例》规定，生产经营单位制定的安全生产规章制度应当包括危险作业管理制度。

2、《中华人民共和国安全生产法》规定，从业人员应当遵守本单位的安全生产规章制度和操作规程，正确佩戴和使用劳动防护用品。

3、《中华人民共和国安全生产法》规定，危险物品是指易燃易爆物品、危险化学品、放射性物品、有毒物品等能够危及人身安全和财产安全的物品。4、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能，了解事故应急处理措施，知悉自身在安全生产方面的权利和义务。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。5、

《中华人民共和国安全生产法》规定，从业人员发现危及人身安全的紧急时，无权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。6、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位与从业人员订立协议，免除或者减轻其对从业人员因生产安全事故伤亡依法应承担的责任的，该协议无效；对生产经营单位的主要负责人、个人经营的投资人处五万元以上十万元以下的罚款。7、

《中华人民共和国安全生产法》规定，负有安全生产监督管理职责的部门依法对存在隐患的生产经营单位作出停产停业、停止施工、停止使用相关设施或者设备的决定，生产经营单位应当依法执行，及时消除事故隐患。8、

《中华人民共和国安全生产法》规定，未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。

9、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴。

10、《中华人民共和国安全生产法》规定，任何单位和个人不得阻挠和干涉对事故的依法调查处理。

11、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者地方标准。12、

《北京市安全生产条例》规定，生产经营单位制定的安全生产规章制度应当包括危险作业管理制度。13、《中华人民共和国安全生产法》规定，负有安全生产监督管理职责的部门依法对存在隐患的生产经营单位作出停产停业、停止施工、停止使用相关设施或者设备的决定，生产经营单位应当依法执行，及时消除事故隐患。14、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位必须依法参加工伤保险，为从业人员缴纳保险费。15、

《中华人民共和国安全生产法》规定，国家实行生产安全事故责任追究制度，依照本法和有关法律、法规的规定，追究生产安全事故责任人员的法律责任。

16、《中华人民共和国安全生产法》规定，从业人员应当接受安全生产教育和培训，掌握本职工作所需的安全生产知识。

练习：单选1、《中华人民共和国安全生产法》规定，安全生产工作应当以人为本，坚持（）的方针。B:

安全第一、预防为主、综合治理2、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定，经专门的安全作业培训，取得（），方可上岗作业。B:

相应资格

3、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位与从业人员订立的劳动合同，应当载明有关保障从业人员（）、防止职业危害，以及为从业人员办理工伤保险事项。B:

劳动安全

4、《全国人民代表大会常务委员会关于修改〈中华人民共和国安全生产法〉的决定》已由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第十次会议于2014年8月31日通过，自2014年（）起施行。C:

12月1日

5、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位必须建立、健全安全生产责任制度和安全生产规章制度，改善安全生产条件，推进（），提高安全生产水平。A:

安全生产标准化建设

6、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位的从业人员有权了解的内容，不包含（）项。D：安全生产投入预算7、《中华人民共和国安全生产法》规定，任何单位和个人不得（）对事故的依法调查处理。B:

阻挠和干涉

8、

《北京市安全生产条例》规定，生产经营单位进行爆破、吊装、建设工程拆除等危险作业，临近高压输电线路作业，以及在密闭空间内作业，应当执行本单位的危险作业管理制度，安排(

)负责现场安全管理，确保操作规程的遵守和安全措施的落实。A:

专门人员

四、法律法规知识9、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位采用新工艺、新技术、新材料或者使用新设备，必须了解、掌握其安全技术特性，采取有效的（），并对从业人员进行专门的安全生产教育和培训。D:

安全防护措施10、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位必须为从业人员提供符合（）的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。B:

国家标准或者行业标准

11、

《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位应当在有较大危险因素的生产经营场所和有关设施、设备上，设置明显的安全（）。D:

警示标志

12、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位发生生产安全事故后，事故现场有关人员应当立即报告（）。A:

本单位负责人13、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位对（）应当登记建档，进行定期检测、评估、监控，并制定应急预案，告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取的应急措施。B:

重大危险源14、《中华人民共和国安全生产法》规定，从业人员有权拒绝（）和强令冒险作业。B:

违章指挥

15、《中华人民共和国安全生产法》规定，安全设备的设计、制造、安装、使用、检测、维修、（），应当符合国家标准或者行业标准。B:

改造和报废

五、其他基础知识练习：类型1——判断往复泵、齿轮泵、螺杆泵、离心泵都是容积泵。机泵清理卫生时，转动的部件应小心擦拭。降低离心泵的流量能缓解气蚀的发生。离心泵出现气缚现象时，可通过关小出口阀的方式来解决。离心泵的油过滤网堵塞，会造成轴承温度下降。所有承受压力载荷的密闭容器都可称为压力容器。液体由旋转叶轮中心向外缘运动时，在叶轮中心形成了低压（真空）区。如果接到鼠笼式三相交流电动机的三相导线中的任意两相接线互换位置，则电动机将反转。三相四线制供电时，中线必须加装熔断器。三相四线制供电线路中，端线与中线之间的电压叫做线电压。三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。欧姆定律是用来说明电路中电压、电流、电阻，这三个基本物理量之间关系的定律，它指出：在一段电路中流过电阻