施工员培训单体调试

单体调试第一章仪表基础知识一、测量误差1.测量误差的定义:测量误差是指测量值与被测量的真值之差。它有以下几种表达方式：（1）绝对误差绝对误差△x是测量值x与其真值x0之差，即△x=x-x0（2）相对误差相对误差δx是测量值x的绝对误差△x与其真值x0之比，即δx=△x/x0=（x-x0）/x0（3）引用误差引用误差δx′是指绝对误差与测量范围的上限值或量程之比值，以百分数表示，即δx′=△x/（xmax-xmin）×100%式中xmax为测量范围上限值xmin为测量范围下限值。引用误差也称相对折合误差或相对百分误差，它用来表示仪表的准确度。2.测量误差的来源(1)测量器具(仪器仪表)本身的结构、工艺、调整以及磨损、老化等因素引起的误差。（2）测量方法（或理论）不十分完备，采用近似测量方法和近似计算方法所引起的误差。（3）测量环境的各种条件，如温度、湿度、气压、电磁场与振动引起的误差。（4）由于操作者的主观因素和实际操作，如视力、反应速度等引起的误差。3.测量误差的分类(1)系统误差系统误差是指在偏离测量规定条件时或由于测量方法所引入的因素，按某确定规律所引起的误差。系统误差大小的程度，可以用“正确度”来衡量，正确度的定量指标为系统误差限。（2）随机误差随机误差（又称偶然误差）是指在实际测量条件下，多次测量同一量时，误差的符号和绝对值以不可预定的方式变化的误差。常用“精密度”来表示测量结果中的随机误差的大小。（3）粗大误差粗大误差是指超出在规定条件下所预期的误差。二、仪表主要性能指标1.精确度：又称精度，是仪表测量值接近真实值的准确程度，通常用引用误差(相对百分误差)表示。精确度是仪表很重要的一个质量指标,常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大引用误差去掉正负号和%。国家统一规定划分的等级有：0.005、0.02、0.05、，0.1、，0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等。精度等级数值越小，则仪表精确度越高。2.变差：又称回差，是指仪表被测变量多次从不同方向达到同一数值时，仪表指示值之间的最大差值，或者说是被测参数由小到大变化或被测参数由大到小变化不一致的程度，两者之差即为变差。变差没有正负号。变差产生的主要原因是仪表传动机构的间隙，运动部件的摩擦，弹性元件滞后等。3、灵敏度：是指仪表对被测参数变化的灵敏程度，在稳态下，输出变化增量对输入变化增量的比值，即：s=△L/△x。式中s---仪表灵敏度△L---仪表输出变化增量△x---仪表输入变化增量4、复现性测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的环境中对同一被检测的量进行检测时，其结果一致的程度。测量复现性通常用不确定度来估计。不确定度是由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度，可采用方差或标准差（取方差的正平方根）表示。5.稳定性在规定工作条件内,仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性(度)。化工企业通常用仪表的零点漂移来衡量仪表的稳定性。6．可靠性可靠性和仪表维护量是相辅相成的，可靠性高说明仪表维修量小，反之，仪表可靠性差。通常用仪表的平均无故障时间MTBF来描述仪表的可靠性。三、仪表分类检测与过程控制仪表最通用的分类，是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分，一般分为检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表、执行器4大类。见下表：按工作原理或结构形式模拟和数字指示和记录动圈，自动平衡电桥，电位差计自力式组装式可编程薄膜，活塞，长行程，其他直通单座，直通双座，套筒（笼式），球阀，蝶阀，隔膜阀，偏心旋转，角形，三通，阀体分离第二章常见仪表的单体调校第一节压力仪表的单体调校一、概述1.压强是垂直而均匀地作用在单位面积上的力，它的大小由受力面积和垂直作用力两个因素所决定，用数学式表示为P=F/A式中P—压力；F—垂直作用力；A—受力面积。在国际单位制中，压力的单位为牛顿/米2，记作N/m2，称为“帕斯卡”，符号以Pa表示，简称为“帕”。它的物理意义是1N的力垂直作用在1m22.其他过去在工程上常用的单位及换算关系：(1)工程大气压（Kgf/cm2）这是过去工程上最常用的压力单位。即1Kgf均匀而垂直作用在1cm2面积上所产生的压力。(2)毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg）即在1cm2的面积上由1mm水柱或1mm水银柱质量所产生的压力。(3)标准大气压又称物理大气压它随时间和地点的不同变化很大，所以国际规定将0℃时，地理纬度45°海平面上的大气压定为标准大气压。它等于水银密度为13.595lg/cm2重力加速度为9.80665m/S2时，高度为760mm的水银柱作用在1cm2中国现在已统一采用国际单位“Pa”，现将国际单位与过去几种常用压力单位之间的换算关系列于下表，以方便查阅对照。压力单位换算表3.大气压、绝对压力、表压和真空度的关系00大气压力线负压、真空度绝对压力表压1二、压力测量的原理与方法1.根据压力的定义直接测量单位面积上受力的大小。依据这一原理测量压力的方法有U形管压力计(用液柱本身的重力去平衡被测压力，通过液柱的高低读出压力值）、活塞式压力计（靠砝码平衡被测压力，通过砝码的重量得出压力值）等。这一方法简单、直观。2.利用压力作用于物体后所产生的各种物理效应来实现压力测量。依据这一原理测量压力的方法主要有应变式、霍尔式、电感式、压电式、压阻式、电容式等：（1）压电式压力传感器这种传感器是根据“压电效应”原理把被测压力变换为电信号的。当某些晶体沿着某一个方向受压或受拉发生机械形变（压缩或伸长）时，在其相对的两个表面上会产生异性电荷。当外力去掉后，它又重新回到不带电的状态，此现象称为“压电效应”。常用压电材料有压电晶体和压电陶瓷。 （2）压阻式压力传感器压阻式压力传感器是利用半导体材料（单晶硅）的电阻率随压力变化而变化的特性，即“压阻效应”制成的。（3）应变式压力传感器应变式压力传感器是一种通过测量各种弹性元件的应变来间接测量压力的传感器。 （4）电容式压力传感器利用平行板电容电容量随极板距离改变而改变的原理制成，用测量电容的方法测出电容量，从而实现电容-压力的转换。（5）谐振式压力传感器谐振式压力传感器是靠被测压力所形成的应力改变弹性元件的谐振频率，经过适当的电路输出频率信号进行远传。三、压力仪表的调校1．压力仪表可分为就地和远传两类。就地压力仪表主要有弹簧管压力表、膜盒压力表、双波纹管差压计等，远传压力仪表主要有压力变送器（包括差压变送器、绝压变送器）、电接点压力表、压力开关等。2．就地压力仪表的调校：（1）就地压力仪表调校时，应注意标准表量程选用要跟被校表相“匹配”。一般来说，测量范围小于0.1MPa的压力表，宜用仪表空气作信号源，与测量范围相适应的标准压力表进行比较。测量范围大于0.1MPa的压力表应用活塞式压力计加压，与标准压力表或标准砝码相比较。当使用砝码比较时，应在砝码匀速旋转的情况下读数。（2）压力校验台用砝码作标准表时，压力计上的水平泡的气泡调至中心位置，保证校验台水平，否则会引起测量误差。（3）氧压表（或设计规定的禁油压力表）严禁用油作工作介质，所用工具也要专用，并进行脱脂，千万不能被油脂污染。（4）就地压力仪表调校项目主要有示值精度和回差。其主要调校设备有压力校验台（两用）、标准压力表等。几种常用的校验方法的校验接管图如图-1、图-2、图-3。实际工作中可结合现场实际选用新型仪器。 图-1校验小于0.1MPa压力表接管图1.被校压力表2.压力表底座3.标准压力表4.定值器5.普通压力表6.过滤器减压阀7.φ6×1或φ8×1紫铜管 图-2使用活塞式压力计校验大于0.1MPa压力表接管图1-手轮2-活塞3-针形阀4-测量活塞5-砝码6-针形阀7-油杯8-针形阀图-3通用带油水隔离的两用压力校验台可校禁油和普通压力表3．远传压力仪表的调校在我公司的施工中，远传压力仪表主要是HART协议智能变送器，下面就以HART协议智能变送器为例，介绍一下智能变送器的调校。其他诸如BRAIN通讯协议、DE通讯协议等的智能变送器，通讯器操作参照其说明书，其余项目相同。标准仪器的选用：A.标准表基本误差的绝对值不应超过被校仪表基本误差绝对值的1/3。对于被校表精度为0.075%的智能变送器,现有压力校验器不能满足上述要求,依据《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002,可以选用比被校表高一个等级的标准表,比如被校表精度为0.075%,可以选用0.05%级的压力校验器。B.HART协议智能变送器调校所需仪器设备：压力校验器（与被校表相适应的）、数字万用表7562（6位半）、负载电阻（250～600Ω）、275（或375）HART通讯器、24VDC稳压电源。C．标准表量程选用要跟被校表相“匹配”。一般来说，压力校验器选用可依据下述原则：①量程上限值低于200KPa使用气压校准。标准仪器使用数字压力计和真空泵。②量程上限值在200～700KPa使用气压校准，使用压力校准仪PPC7Bar。③量程上限值在700～1500KPa使用气压校准，使用压力校准仪PPC15Bar。④量程上限值在1500～3500KPa使用液压校准，使用压力校准仪PPC35Bar。⑤量程上限值在3500～7000KPa使用液压校准，使用压力校准仪PPC70Bar。⑥量程上限值在7000～14000KPa使用液压校准，使用压力校准仪PPC140Bar。⑦量程上限值在14000～22000KPa使用液压校准，使用压力校准仪PC6。上述量程上限值指被校表的量程上限值。（2）调校的项目及操作方法A.外观检查：①铭牌及设备的型号、规格、材质、测量范围、显示部分、使用电源等技术条件应符合设计要求。②无变形、损伤、油漆脱落、零件丢失等缺陷；外形主要尺寸、连接尺寸符合设计要求③端子、接头固定件等应完整；附件齐全。④合格证及检定证书齐备。B.参数整定①按图-4连接好管路、线路7552(mA)-+＋24V稳压电源－变送器-+++压力校准仪负载电阻箱（250-600Ω）275HART通讯器-通大气图-4HART智能变送器调校管、线路连接示意图②智能变送器的工作状态为数字通讯方式或模拟通讯方式；调校时将它设定在模拟通讯方式（便于监视输出电流）。③参照仪表规格书输入仪表的位号(TAG)、工程单位(UNIT)、量程上限(LRV)、量程下限(URV)、输出特性(Xferfnctn)、阻尼时间常数(Damp)、小信号切除(Lowcut)等参数。C.精度调校①按图-4连接好管路、线路②零点调校：将正、负压室放空，用外部调零螺钉调零或用HART智能终端选择Devicesetup→Diag/service→Calbration→Sensor→ZeroTrim参数，按两次OK键，仪表自动调至零点，输出显示4mA。③量程调校：如果输出信号误差大则进行量程校准；以量程0-25KPa为例:用HART智能终端选择Devicesetup→Diag/service→Calbration→Sensor→Uppersonsortrim;施加测量范围25KPa的压力信号,压力稳定后，按OK(F4)；再按OK(F4)；输入25按ENTER(F4),稍后，调整完成。④刻度调校：沿增大和减小方向分别施加测量范围的0%、25%、50%、75%和100%的压力信号，相应输出电流的允许误差和变差应符合精度指标要求，且各点输出稳定，零点无漂移。(注意:调整下行程前应先使信号压力略超过量程上限值后再进行)D．零点迁移：当用压力变送器测量水蒸汽或其他易冷凝的气体压力时，由于变送器安装于取压点下方，仪表投用后导压管里会存满冷凝液，这样变送器检测到的压力就包含介质压力和导压管里冷凝液液柱的压力，必须把后者抵消掉，才能准确测出介质压力。这种情况一般用零点正迁移来解决，迁移量由取压点和变送器的高度差决定。（3）调校注意事项A.标准表选用要符合要求。对于小量程的标准表和被校表，要缓慢加压，避免超程造成仪表损坏。B.连接标准仪器侧也要用扳手卡住，防止仪器上的接头松动、脱落。C.通电前先检查连接的正确性。变送器回路中HART通讯器与电源间必须连接250Ω电阻（负载电阻箱）。D.调整前要进行预热，调整后不能立即断电，等数据存储完毕方可断电。E．变送器特别是微压变送器，调校时一定要垂直放置，以免因正负压室不在同一水平面引起测量误差。第二节温度仪表的单体调校一、概述1.基本概念:(1).温度是表示物体冷热程度的物理量。温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接测量。(2).温标为了保证温度量值的统一和准确，应该建立一个用来衡量温度的标准尺度，简称为温标。A.摄氏温标将标准大气压下水的冰点定为零度，水的沸点定为100度，在0～100之间分100等份，每一等份为一摄氏度，用符号t表示，单位记为℃。B.华氏温标华氏温标规定在标准大气压下，纯水的冰点为32度，沸点为212度，中间划分180等份，每一等份为一华氏度，用符号t表示，单位记为OF。摄氏温标与华氏温标的关系为：n℃=（1.8n+32）OF式中,n为摄氏温标的度数,℃和OF分别代表摄氏和华氏的温度值.C.热力学温标热力学温标又称开式温标。它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，或称最低理论温度，它是以热力学第二定律（开尔文所总结）为基础的，与测温物体的任何物理性质无关的一种温标。D.国际温标国际温标是用来复现热力学温标的，是一个国际协议性温标。选择了一些纯物质的平衡态温度作为温标的基准点，规定了不同的温度范围内的标准仪器，如铂电阻、铂铑-铂热电偶和光学温度计等。建立了标准仪器的示值与国际温标关系的补插公式，应用这些公式可求出任何两个相邻基准点温度之间的温度值。根据国际温标规定，热力学温度是基本温度，用符号T表示，单位是开，记为K。它规定水的三相点热力学温度（固态、液态、气态三相共存时的平衡温度）为273.16K，定义1K（开尔文1度）等于水的三相点热力学温度的1/273.16。通常将比水的三相点温度低0.01K的温度值规定为摄氏0℃t=T-273.15式中T—热力学温度，K；T—摄氏温度，℃。2.温度测量仪表的分类温度测量范围很广，种类很多。按工作原理分，有膨胀式、热电阻、热电偶以及辐射式等，按测量方式分，有接触式和非接触式两类。各种测温仪表的测温原理，基本特性见下表。常用测温仪表的分类及性能测量方式仪表名称测温原理精度范围特点测量范围/℃接触式双金属温度计金属热膨胀变形量随温度变化1-2.5结构简单，精度清楚，读数方便，精度较低，不能远传-100～600一般-80～600压力式温度计气（汽）体、液体在定容条件下，压力随温度变化1-2.5结构简单可靠，可较远距离传送（〈50m〉，精度较低，受环境温度影响大0～600一般0～300玻璃管液体温度计液体热膨胀体积量随温度变化0.1-2.5结构简单，精度高，读数不便，不能远传-200～600一般-100～600热电阻金属或半导体电阻随温度变化0.5-3.0精度高，便于远传；需外加电源-258～1200一般-200～650热电偶热电效应0.5-1.0测温范围大，精度高，便于远传，低温精度差-269～2800一般-200～1800非接触式光学高温计物体单色辐射强度及亮度随温度变化1.0-1.5结构简单，携带方便，不破坏对象温度场；易产生目测误差，外界反射，辐射会引起测量误差200～3200一般600～2400辐射高温计物体辐射随温度变化1.5结构简单，稳定性好，光路上环境介质吸收辐射，易产生测量误差100～3200一般700～2000二、温度仪表的调校1．就地温度仪表：（1）膨胀式温度仪表：玻璃液体温度计、双金属温度计；压力式温度仪表：液体压力式、气体压力式、蒸气压力式。（2）双金属温度计、压力式温度计的校验A．校验点选取量程的0%、50%、100%三点。B.零点或室温检查：有条件最好做零点检查，将温度计感温部分插入冰水混合物中，与标准温度计相比较，检查零点指示。若无条件，也可做室温检查，方法是：将标准温度计同被校温度计置于同一环境温度的地方（最好在室内），稳定一段时间后，与标准温度计指示值相比较，计算出误差值。C.零点和室温校好后，将标准温度计插入到水浴或温度校验器中，分别加热到量程的50%、100%，与标准温度计指示值相比较，其基本误差及变查应符合精度要求。D.压力式温度计校验时,0～100℃之内应选用水浴,100℃以上选用油浴。双金属温度计0～100℃之内，应选用水浴，100℃2.热电偶温度计:(1)．热电偶测温原理基于塞贝克“热电效应”。把两种不同的导体或者半导体材料A和B连接成闭合回路，当两个接触端温度不同时，回路就会产生热电势，如热电偶原理图2-1所示，图2-1(2)．热电偶分为两类：标准化热电偶、非标准化热电偶。A.标准化热电偶有IEC推荐的以下几种：序号分度号偶丝材质正极负极1S铂铑10铂2B铂铑90铂铑63K镍铬镍硅4J铁康铜5R铂铑13铂6E镍铬康铜7T铜康铜B.非标准化热电偶：镍铬-金铁热电偶、非金属热电偶(3).热电偶结构：普通型热电偶、铠装热电偶、实体热电偶、其他热电偶。(4).热电偶冷端的处理:A.补偿导线法用补偿导线代替热电偶丝作为热电偶的延长,将热电偶的冷端移到离被测介质较远且温度比较稳定的场合，以免冷端温度受被测介质和现场周围环境的干扰。补偿导线的热电特性在0—100℃范围内应与所连接的热电偶丝的热电特性相同或十分相似B.冰点法将热电偶的冷端置于保持温度为0℃的冰点槽内的方法。一般在实验室中使C.计算修正法当热电偶冷端温度不是0℃时，而是t0E（t，0）=E（t，t0）+E（t0，0）D.仪表零点校正法热电偶冷端温度比较恒定，显示表零点调整方便时可采用此方法。如冷端温度为t0，则将仪表机械零点调至t0处，当t0变化时，应重新调整。E.补偿电桥法采用不平蘅电桥产生的直流毫伏信号，来补偿热电偶冷端温度变化而引起的热电势变化，又称冷端补偿器。(5).热电偶温度计调校的项目有热电特性、导通和绝缘试验。A.热电特性试验可以按不同分度号各抽10%检查，其中应包括装置中主要的检测点和有特殊要求的检测点。其精度要符合SH3521-1999《石油化工仪表工程施工技术规程》3.2.5的要求。根据《自动化仪表工程施工及验收规范》50093-2002的规定：热电阻、热电偶热电性能主要依靠其材质来保证，可以在常温下采用普通电测仪表检测出正常或损坏状态，不进行热电性能试验。①.热电特性试验线路连接如图2-212123456 图2-2热电偶校验接线图1.温度校验器2.热电偶3.补偿导线4.冰水混合物5.铜线6.数字多用表②.热电特性试验所需仪器设备序号仪器名称参考仪器型号备注1数字多用表7562精度为６位半2温度校验器D60250～6003温度校验器1200SE300～12004标准水银温度计0～100精度和规格符合规范B．用万用表检查正、负极两端的导通,要求导通良好。C．利用兆欧表分别检查正、负极两端对壳体的绝缘性能（接地型热电偶除外），绝缘电阻应不小于5兆欧。3．热电阻温度计（1）热电阻温度计是基于金属导体或半导体电阻值与温度成一定函数关系的原理实现温度测量的。其关系式为Rt=Rt0[1+α（t-t0）]式中Rt--温度为t时的电阻值；Rt0--温度为t0时的电阻值；α--电阻温度系数，即温度每升高1℃（2）最常用的两种热电阻温度计：铂热电阻、铜热电阻A．铂热电阻工业上应用的主要有Pt100、Pt10。Pt100、Pt10在0℃时相应的电阻值分别为R0=100Ω和R0=10ΩPt10热电阻由于电阻丝较粗，主要用于600℃以上的B．铜热电阻工业上应用的主要有Cu50、Cu100。Cu50、Cu100在0℃时相应的电阻值分别为R0=50Ω和R0=100Ω铜热电阻一般用于-50～150℃范围的温度测量。（3）热电阻结构A．普通热电阻：由感温元件、内引线、保护套等几部分组成。B．铠装热电阻：由电阻体、引线、绝缘粉末及保护套管整体拉制而成。（4）热电阻与测温仪表之间的连接：三线制、四线制。（5）热电阻温度计的调校参照热电偶调校。4．非接触式测温仪表(１)非接触式测温仪表主要是利用物体的辐射能随温度的变化的原理制成的。这样的温度检测仪表也称辐射式温度计。辐射式温度计在应用时只需要把温度计对准被测物体，而不必与被测物体直接接触，它可以用于运动物体以及高温物体表面的温度检测，而且不会破坏被测对象的温度场。(2)辐射式温度计主要有光电温度计、全辐射高温计、红外温度计等。其调校按照其说明书要求进行。第三节流量仪表的单体调校一、概述1.流量是指流经管道(或设备)某截面的流体数量。用来测量流体流量的仪表称为流量计。2.流量可分为质量流量和体积流量,按不同的表示方法又可分为瞬时流量和累积流量。3.质量流量和体积流量按测量原理可以分为:4.石化系统常用的流量计差压式流量计、质量流量计、超声波流量计、电磁流量计、转子流量计、涡轮流量计、靶式流量计、容积式流量计（包括椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计、活塞式流量计等）等。二、流量仪表的调校1.差压式流量计:差压式流量计是用节流装置与差压变送器配套测量流体流量的仪表。（1）差压式流量计是依据流量与差压的平方根成比例的原理来工作的。（2）差压变送器调校时，输出特性应设置为线性。精度试验完成后，根据设计图纸要求，如果要求在DCS开方，输出特性设置为线性，如果要求在现场开方，则要将输出特性设置为方根。（3）差压变送器的调校方法、标准仪器选用与压力仪表中所讲的变送器调校相同。2.转子流量计（1）转子流量计又称面积式流量计，它的检测件是一根由下向上扩大的垂直锥管和一只随着流体流量变化沿着锥管上下浮动的浮子，流体自下而上流过浮子时，在浮子上作用有压差、流体动压和磨擦力等，它与浮子向下的重量相平衡，流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子与锥管环隙面积增大流速降低，因而向上的力减少，与浮子重量再次平衡为止。浮子在锥管中的不同位置代表着不同流量大小。流量与浮子的位移成线性关系。如图3-1、3-2所示。1.2磁钢3.4.5第二套四连杆机构6.铁芯7.差动变压器8.电转换器9..10.111.2磁钢3.4.5第二套四连杆机构6.铁芯7.差动变压器8.电转换器9..10.11—第一套四连杆机构12.指针1、圆锥型管2、转子图3-1转子流量计原理示意图图3-1电远传转子流量计原理图(2)转子流量计可以做定性检查，方法是：用手推动转子上升或下降，其指示变化方向应与转子运动方向一致，且输出值应与指示值一致。3．其它流量计现场不具备调校条件（流量标定），需要检查出厂合格证及检定合格证明。如合格证及检定合格证明在有效期内，可只进行通电或通气检查各部件工作是否正常，电远传与气远传转换器应做模拟试验。如合格证及检定合格证明超过有效期时，应由业主负责，施工方配合，对其重新标定。下面对几种流量计的工作原理进行简单介绍。（1）电磁流量计：电磁流量计是利用电磁感应原理制成的流量测量仪表，可用来测量导电流体体积流量（流速）。当导电的被测介质垂直与磁力线方向流动时，在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势Ex，感应电动势和体积流量Q之间成正比。感应电动势通过转换器转换成4-20mADC的统一信号，以供显示、调节和控制，也可送到计算机进行处理。见图3-3、图3-4所示。1、电极2、激磁线圈1、上盖2、线圈3、电极4、测量管5、衬6、下盖图3-3电磁流量计原理图图3-4电磁流量传感器（2）椭圆齿轮流量计：流量计测量部分是由两个互相咬合的椭圆型齿轮、轴合壳体等组成。测量原理如图3-5所示，两个具有相互滚动进行接触（或不接触）旋转的特殊形状测量元件—椭圆齿轮，在入口压力与出口压力压差的作用下，下面转子产生逆时针方向旋转，它为主动轮，而上面转子因两侧压差相等，不产生旋转力矩，是从动轮，它在下面转子带动下，顺时针方向旋转。由（b）至（C）位置时，上面齿轮变为主动轮，而下面齿轮变为从动轮，仍按箭头方向旋转。椭圆每旋转一周，就有一定数量的流体流过仪表，只要用传动的累计机构记录下椭圆齿轮的转数，就能知道被测流体流过仪表的总量。图3-5椭圆齿轮流量计原理图（3）质量流量计：质量流量计分为直接式质量流量计和间接式质量流量计两种。石化装置最常见的是科氏质量流量计。其工作原理如下：科里奥利质量流量计的原理，实质是利用一个弹性体的共振特性：对有流体流动和无流体流动的振动（在共振区附近）的金属管元件，测定其动态响应特性，求出此谐振系统的相位差（时间差）与质量流量之间的关系。而有流体流动的金属管元件谐振的动态响应特性，与无流体流动的金属管的动态响应特性之间的差别，是由于Coriolis效应引起的。所谓柯氏效应，是指当质点在一个转动参考系内作相对运动时，会产生一种不同于通常离心力的惯性力作用在此质点上。其大小与方向可用2mvXw(公式)来表示。（4）涡街流量计（卡曼涡街流量计）：在流体中设置旋涡发生体，从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列，旋涡频率与流量成一定关系。涡街流量计传感器和涡街流量计信号转换器方框图如图3-6和图3-7所示。1.转换器2.旋涡检出器3.仪表壳体4.旋涡发生体图3-6涡街流量传感器图3-7涡街流量计信号转换器方框图（5）旋涡流量计（旋进型涡街流量计）：流经旋进漩涡流量计的流体，流过一组螺旋叶片后被强制旋转，便形成了漩涡。漩涡的中心是速度很高的区域，称为涡核，它的外围是环流。在文丘利收缩段，涡核与流量计的轴线相一致。当进入扩大段后，涡核就围绕着流量计的轴作螺旋状进动。该进动是贴近扩大段的壁面进行的，进动频率和流体的体积流量成比例。涡核的频率通过热敏电阻来检测。热敏电阻由检测放大器供给电流加热，使热敏电阻的温度始终高于流体的温度，每当涡核经过热敏电阻一次，热敏电阻就被冷却一次。这样，热敏电阻的温度随着涡核的进动频率而作周期性变化，该变化又促使热敏电阻的阻值也作周期性的变化。这一阻值变化经检测放大器处理后转换成电压信号，既可获得与体积流量成比例的电脉冲信号传送到显示仪表，以实现瞬时流量的指示和总量的积算。图3-8所示为旋进漩涡流量计的测量原理图。图3-9所示为旋进漩涡流量计的结构图。1.螺旋叶片2.文丘利收缩管3.旋涡1.带法兰客体2.起漩螺旋叶片4.热敏电阻5扩大管6.导直叶片3.敏感元件4.消漩叶片图3-8旋涡流量计原理图图3-9旋进漩涡流量计结构图（6）插入式流量计：插入式流量计是一类以结构形式划分的流量计，它包括工作原理各异的各种流量计。下面介绍均速管流量计（阿牛巴）和点流速流量计。它们与管道之间以法兰连接，只有在管道内流体断流时允许拆卸仪表。A．点流速流量计：如图3-10所示。它的工作原理是根据插入管道中的测量头所测流速，依据管道内的流速分布与传感器的几何尺寸等推算管道中的流量。B．均速管流量计：如图3-11所示。它的工作原理是根据插入管道直径的检测件测得的信号推算管道中的流量。传感器由一根横贯管道直径的中空金属杆及引压管件组成。中空金属杆迎流面有多个测压孔测量总压，背流面有一个或多个测压孔测静压，由总压和静压的差值（差压）反映流量。1.转换器2.插入机构3.测量管道1.填料盖2.笼行接头3.螺纹接头4.检测件4.插入杆5.测量头5.阀6.插入机构7.引压管阀图3-10点流速计型插入式图3-11插入式均速管流量传感器流量传感器第四节物位仪表的单体调校一、概述1．物位是指存放在容器或，设备中物质的高度或位置。如液体介质液面的高低称液位；液体-液体或液体—固体的分界面称为界位；固体颗粒或粉末的堆积高度称为料位。液位、界位及料位的测量统称为物位测量。2．测量液位界位或料位的仪表称为物位计。根据测量对象的不同,可分为液位计、界位计及料位计。二、物位仪表的单体调试：石化装置常见的物位仪表主要有差压液位计、浮筒液位变送器、浮球液位变送器、电容式物位计、超声波物位计、放射性料位计等。1．差压液位计：差压式液位计主要用于密闭有压容器的液位测量。实际生产中，应用最多的是差压变送器。（1）差压变送器的调校与压力仪表中所讲变送器的调校相同。（2）差压变送器测量时的零点迁移：正、负迁移的实质是通过改变差压变送器的零点，使得被测液位为零时，变送器的输出值也为零。它仅仅改变变送器的上、下限，而不改变量程的大小。A．无迁移：被测介质的黏度较小，无腐蚀，无结晶，并且气相部分不冷凝，变送器安装高度与容器下部取压位置在同一高度。如图4-1所示。ρHρH差压变送器-+-+图4-1ρH差压变送器变送器量程ΔP=HρH差压变送器B．正迁移：实际测量中，变送器的安装位置往往不与容器下部的取压位置同高，被测介质的黏度也较小，无腐蚀，无结晶，并且气相部分不冷凝，下部取压位置低于测量下限的距离为h。如图4-2所示。+-ρH差压变送器+-ρH差压变送器h图4-2变送器量程△P=（H+h）ρg-hρg正迁移量=hρgρHρ1差压变送器ρHρ1差压变送器隔离罐h+-+-图4-3零液位时，变送器所受差压△P=P正-P负=0-hρ1g=-hρ满液位（满量程）时，变送器所受差压△P'=P正-P负=Hρg-hρ1变送器测量范围=△P'-△P=（Hρg-hρ1g）-（-hρ1g）=H负迁移值=-hρ1（3）双法兰差压变送器的迁移：如图4-4。图4-4迁移量为△P=h2ρ1g-（H+h2）ρ双法兰差压变送器在单体调校时，必须使两法兰处于同一平面，以免引起测量误差。操作过程必须注意保护膜片不受磕碰。2．浮筒液位计浮筒液位计是基于浮力原理工作的，其测量原理见图4-5所示，当液位在零位时，扭力管受到浮筒重量所产生的扭力矩（这时扭力矩最大），扭力管转角处于“零”度，当液位逐渐上升到最高时，扭力管受到最大浮力所产生的扭力矩的作用（这时扭力矩最小），转过一个角度φ，变送器将这转角φ转换为4-20mA的直流信号，这个信号正比于被测量液位。1.截止阀2.浮筒体带排污阀3.变送器4.扭力管组件5.浮筒6.排放阀图4-5浮筒液位计测量原理图(1)使用仪器设备序号仪器设备名称参考型号备注1数字万用表75626位半224VDC直流稳压电源0～30VDC可调3负载电阻箱4钢卷尺5透明塑料管6灌水漏斗（2）浮筒液位计的调校有水校法、挂重法（干校法）A．水校法校验方法及步骤①把仪表量程通过与被测介质密度换算，得出用水校验量程。换算公式如下：a.液位(界面的一种特例)式中：：分别为介质及水的液面(ｍｍ)；：分别为介质及水的密度(g/cｍ³)。b.界面零点时的水位高度 量程时的水位高度式中： ：重介质密度(g/cm³)；：最大液面刻度(mm)；：轻介质密度(g/cm³)。②记下将换算后的量程，以浮筒液面计的下法兰中心线向上分成五等份（或以浮筒中线标记为准进行划分）做出刻度标记。以便进行校验：③将浮筒垂直架设固定牢固，垂直度允许偏差小于2/1000，校验接线见图4-6。连接好后，检查浮筒组件位置是否合适，轻按浮筒应能上下自由振荡数次以上。④精度及回差调校：a．零点检查：浮筒不加水（界位时加水在换算的零点液位），输出应为4mA，如超差，调整零点电位器，使输出为4mA。b.量程检查：灌水高度为满量程位置，输出应用于20mA，如超差,调整量程电位器，使输出为20mA。c.零点和量程要反复调整，直到合格。d.做0%、25%、50%、75%、100%上下行程基本误差和变差检查，其基本误差及变差应符合精度要求。++-+-+--12346587910图4-6电动浮筒液位变送器校验接线图1-变送器2-直流电流0.1级0～20mA3-负载电阻4-直流稳压电源0～30V可调5-浮筒室6-浮筒7-下法兰（堵死）8-短丝9-透明塑料管10-灌水漏斗B.挂重法校验方法及步骤液位变送器:①校验接线图如图4-7++-+-+--12348765图4-7电动浮筒液位变送器干校接线图1-变送器2-数字万用表3-负载电阻4-直流稳压电源5-浮筒6-支架7-砝码8-托盘②已知挂链和浮筒重量为W（可用天平称出），浮筒长度为L，浮筒外径=D，被校介质为γ介，求出液位在0%、25%、75%、100%时的挂重重量。浮筒可受到最大浮力为:

输出为100%时相应的挂重重量(砝码盘和应加的砝码总重量)为:W－χ=y③把χ分为0%、25%、50%、75%、100%。如下表(一)表(一)液位%输出电流mA挂重gf025507510048121620y+χy+75%χy+50%χy+25%χy界面变送器:①校验接线图如下图（二）②已知拉链和浮筒总重量为W,浮筒长度为L，浮筒外径=D,被测介质为γ重和γ轻,求出界位在0%、25%、50%、75%、100%时的挂重重量。处于最低界位（输出为0%）时浮筒完全浸没在轻组份的液体中，所受到的浮力为：这时相应的挂重重量为：处于最高界面（输出为100%）时浮筒完全浸没在重组份的液体中，所受浮力为：这时相应的挂重重量为：因此，挂重重量的最大变化量为：③把z分为0%z、25%z、50%z、75%z、100%z，经计算便可得出下表（二）各值。表（二）界位%输出电流mA挂重gf025507510048121620w-χw-χ-25%zw-χ-50%zw-χ-75%zw-y3.浮球式液位变送器校验时，应手动操作平衡杆，使其与水平面夹角分别为+11.5、0、-11.5，变送器输出信号分别为0、50%、100%，其基本误差及变差均不应超差。4.浮球式液位开关检查时，应用手平缓操作平衡杆或浮球，使其上、下移动，带动磁钢使微动开关触点动作。5.放射性同位素物位计的校验应严格按产品技术文件的要求进行。6.电容式物位开关检查时，使用500V兆欧表检查电极，其绝缘电阻应大于10M。调整门限电压，使物位开关处于翻转的临界状态。将探头插入物料后，状态指示灯亮，输出继电器应动作。7.音叉式物位开关检查时，将音叉股向上放置，通电后（有指示灯的应亮）用手指按压音叉端部强迫停振，用万用表测量其常开或常闭触点应动作。8.超声波物位计校验时，通电后液晶显示面板及状态指示灯工作应正常，参数设置开关应符合工艺测量要求。9.阻旋式物位开关检查时，通电后用手指阻挡叶片旋转，调整灵敏度弹簧，输出继电器应动作。10.重锤式物位计校验时，当分别给传感器、控制显示器送电后，液晶显示面板及状态指示灯工作应正常，参数设置开关应符合工艺测量要求，定时工作时间占空比不应大于50%，并按下列步骤校验：(1)仪表稳定10min后，调整零点电阻器，使输出电流为4mA(或20mA)；(2)按下启动按钮，使重锤下降到料仓的底部，当电动机开始反转时，输出电流为最大(或最小)；(3)待重锤返回到原位，运行指示灯熄灭后，调整量程电位器使输出电流为20mA(或4mA)。11.浮子钢带液位计校验时，应用手动装置升、降浮子至罐体的顶部或底部，分别调整仪表指针和输出信号，使指示值和输出值符合该仪表精度要求。第五节调节器的单体调校一、概述：1．DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表（1）DDZ-Ⅲ型仪表的的特点：DDZ-Ⅲ型仪表与DDZ-Ⅱ型一样,同属于单元组合仪表.但是Ⅱ型仪表是分立元件的隔爆型仪表,而Ⅲ型仪表是集成电路安全火花型防爆仪表.它与Ⅱ型仪表相比有如下特点:A．采用了线性集成电路,使仪表元件数量减少,线路简化,因而焊点减少,提高了仪表的可靠性.此外,由于集成运算放大器漂移小,增益高,从而使仪表的稳定性和精度得到提高。B．采用了国际标准信号制,即现场传输信号为4-20mA电流,控制室联络信号为1-5V直流电压,信号电流与电压的转换电阻为250Ω。C．采用偏差差动、电平移动技术。D．可组成安全火花型防爆系统。E．集中统一供电,采用24V直流电源。F．仪表结构更合理,功能多样化。（2）DDZ-Ⅲ型电动调节器的分类和特点：A.Ⅲ型调节器有全刻度指示调节器和偏差指示调节器两种,我们经常见到的是全刻度调节器.它由控制单元和指示单元两部分组成.控制单元由输入电路,比例微分电路,比例积分电路,输出电路,软手动和硬手动电路组成.指示单元包括输入指示电路和给定信号指示电路.B.调节器的输入信号为1-5VDC的测量信号.给定信号有内给定和外给定两种,内给定信号为1-5VDC,外给定信号为4-20mADC,通过250欧姆精密电阻转换成1-5VDC,C.调节器的工作有四种状态:自动、保持、软手动、硬手动;自动软手动的切换是双向无平衡无扰动的,硬手动软手动或硬手动自动的切换也是无平衡扰动的,只有自动或软手动硬手动的切换,必须预先平衡方可达到无扰动切换,这种在我们操作过程中经常使用的.D.调节器设有正、反作用开关,以满足自动调节系统的要求.2．数字单回路调节器（1）数字单回路调节器的特点:A.调节器的功能主要由软件来完成,且大都固化在ROM中,形成所谓的固件供用户选择。B.数字与模拟显示混合使用。C.调节器内部功能模块采用软接线,外部采用硬接线,与模拟调节器兼容。D.具有通信功能,可方便地组成中大规模分散系统,实现集中管理监视。E.仪表硬件及软件开发上采用了可靠性技术,使元件减少,耗电量极低,可靠性高。F.多数产品具备仿真功能,可进行闭环仿真调试。G.仪表具有自诊断功能,这是可靠性技术在软件上的具体措施.仪表能随时对自己进行故障监视,一旦出现即采取相应的保护措施并输出故障状态。（2）数字单回路调节器的构成可编程序调节器的组成方案各厂家各有特点,但是原理基本一样,其总体构成由以下几部分组成:A．CPU—中央处理器,它是电脑的核心,也是智能仪表的核心,它通过内部总线与其他部分连在一起构成系统.B．ROM1—系统软件存储区.C．ROM2—用户程序区,存放用户自己编制的面向过程的程序.D．RAM—随机数据存储区,存放如通信数据,显示数据等.E．ID1—过程开关量输入输出接口,CPU从ID1读取来自过程的开关量.F．ID2—正面板操作开关量,CPU读取操作状态,然后做相应处理以改变运行状态.G．通信异步接发送器—它是调节器本身的一个通信接口,通常是将并行8位数据转换成串行8位数据,并起调制解调的作用,通讯对方是系统通讯接口.H．W.D.T—监视时钟,由软件设置,是自诊断的一项重要措施,它随时监视CPU的工作状况.其组成方框图如图5-1。多路开关多路开关趋势指示正面板多路开关故障状态输出W.D.TCPUD/AROM1ROM侧面板比较器模拟量输入PVSV输出保持通讯异步接发器ID1ID2ROM2编程器插座通讯正面板接点输入接点输出图5-1可编程调节器方框图（3）数字调节器的功能A.可编程调节器由CPU,ROM,RAM和接口电路等部件组成,这些通常称为硬件,但是,为了完成对生产过程的控制和调节,仅有这些硬件是不够的,还必须有使硬件按照人们的意志进行工作的部件---软件.它是由程序系统和有关信息组成,可编程调节器具备了硬件和软件后,就可以完成一定的调节和控制功能了。为了适应千变万化的生产工艺,要求可编程调节器具备较全的控制调节功能和较高的灵活性,以便实现多种调节方案,满足不同的控制要求.为此在软件开发上,采用了功能模块的方法.所谓功能模块就是由实现该功能的程序组成,一般每个模块只完成单一功能,并在程序结构上相对独立.功能模块都集中在系统软件存储区(ROM1)的子程序库中,像积木堆放在一起,供用户选择和连接,以建立用户需要的软件系统。B.比较常见的功能模块有:运算功能模块;控制功能模块;输入/输出功能模块;顺序控制功能模块等。二、DDZ-Ⅲ型全刻度指示调节器的调校1．调校所需仪器设备序号仪器设备名称参考型号备注1数字万用表75626位半2便携式校准仪24223现场校准仪2720.05级424VDC直流稳压电源0～30VDC可调5负载电阻箱2．调校的项目及质量要求：（1）测量指针指示精度校准。允许误差为±0.5%。（2）外给定指针指示精度校准。允许误差为±0.5%。（3）测量与给定指针指示50%刻度校验。允许误差为±0.5%。（4）输出指针指示精度校准。允许误差为±3%。（5）PID参数特性校准。比例度P允许误差为±20%；积分时间Ti允许误差为±50%；微分动作验证，微分输出变化应与图5-2一致： 图5-2微分时间测试曲线（6）软手动输出时间校准当软手动开关倾斜一半时，输出4mA变化到20mA的全行程时间应为100s，当软手动开关全部倾斜时，全行程时间为6s。（7）手/自动切换特性试验软手动操作使输出为12mA（50%），软手动→自动，切换误差应小于±0.25%。当输出为12mA（50%），自动→手动（R），切换误差应小于±0.25%。当输出为12mA（50%），把硬手动操作杆拨到与输出指示刻度50%重合位置，然后软手动→硬手动，切换误差应小于±5%。（8）闭环跟踪试验误差不超过±0.5%。3．DDZ-Ⅲ型全刻度指示调节器调校的方法及步骤（1）输入和给定指示刻度误差的校验：A．调节器接成“开环”。如图5-3所示。图5-3调节器开环校验接线图B.各切换开关位置处于“软手动（R）”、“外给定”、“测量”。C.接通电源和输入，外给定信号，预热30分钟。D.当输入信号为1V、3V和5V时，输入指针应分别指示0%、50%和100%。当误差超出±1%（±40mV）时，调整双针指示表左侧的机械零点和指示单元和输入指示量程调节。E.当端子“7”、“8”之间的电压为1V、3V和5V时，给定指针应指示0%、50%和100%，超出误差F.把测量/标定切换开关置于“标定”，这时输入指针和给定指针都应指示50%，当误差超过±1%时，应调整指示单元中的“标定电压调整”，使标定电压为3V。(2)手动操作特性和输出指示的校验：A.调节器接成“开环”，各开关位置同上。B.扳软手动操作扳键，向右轻按，输出变化速度以100秒/满量程增加。重按，速出变化速度以6秒/满量程减少。误差不超过±20%。C.当不按软手动操作扳键时，输出应处于保持状态。把输出控制到100%时，连续运行10小时保持特性应不大于-1%/10小时。D.把输出控制到0%、50%和100%，用精密电流表检查输出电流是否在4mA.12mA和20mA，误差±2.5%之内。E.把自动/软手动/硬手动切换开关拨到手动（Y），拨硬手动操作杆，输出应在4—20mA内变化。把硬手动操作杆置0%、50%、100%时，输出信号应为4mA，12mA，20mA，误差在±5%之内，当超差时，取下辅助单元盖板，调整辅助单元印刷电路板上的“零点调整”和“量程调整”。(3)自动/手动切换特性校验A.调节器接成开环。如图5-3所示。B.微分时间关断，积分时间最大，比例带100%，给定信号为3V，输入信号为3V。C.用软手动操作使输出为12mA（50%），然后切换到自动，切换误差应小于±0.25%。D.当输出为12mA（50%），从自动切换到手动（R），切换误差应小于±0.25%。E.当输出为12mA（50%），把硬手动操作杆拨到与输出指示刻度50%重合位置，然后从软手动切换到硬手动，切换误差应小于±5%。(4)PID特性校验：A.调节器接成开环。B.微分时间关断，积分时间关断，自动/手动（R）/手动（Y）切换开关拨到手动（R），把输入信号和给定信号置于50%，用软手动操作调整输出为50%，把开关拨到自动，改变输入信号，使输出变化满量程的20%即3.2mA，检查比例带刻度误差（2%、10%、50%三点），误差应小于±25%，按下式确定刻度误差δD。输入信号变化量/4V输入信号变化量/4V输出信号变化量/16mA/16mAP实=×100%式中：P实—实际比例带；P标—比例带标称值。C.微分时间断，积分时间断，切换开关置于手动（R），正反作用开关置正作用，调整输入、给定信号为50%，实际比例带为100%，输出为0%（1V或4mA），然后把切换开关切到自动，打开微分时间置于10分，阶跃变化输入信号10%（0.4V），测量输出变化到10.9mA所需要的时间t，再乘以微分增益K，即得实测微分时间，其误差应小于±25%，按下式确定刻度误差δTD的值。实测微分时间TD实=KDtK一般取10式中：TD标—微分时间标准值。D.微分时间断，积分时间断，切换开关置于手动（R），正反作用置正作用。调整输入、给定信号为50%，实际比例带为100%，输出为0%（1V或4mA），然后把开关切到自动，打开积分时间置于被测位置（0.01分、2.5分或0.1分，25分），阶跃变化输入信号10%（0.4V），测量输出变化到7.2mA所需时间为实测积分时间，其误差应小于±25%。按下式确定刻度误差δTI。式中：TI标—积分时间标准值；TI实—实测积分时间。(5)闭环跟踪特性校验：A.接线如图5-4图5-4调节器闭环校验接线图B.各开关位置处于“自动”、“反作用”、“外给定”、“测量”。C.微分时间断，积分时间最小，加外给定信号。D.把比例带放在2%，改变给定值1V、3V、5V，检查输入信号即250Ω上电压是否在1V、3V、5V，误差在±0.5%（±20mV）之内。若超差，调整控制单元面板上的2%跟踪调整。E.把比例带放在500%，同上检查跟踪误差，若误差超过±0.5%时，调整控制单元板上的500%跟踪调整。第六节调节阀的单体调校一、概述1．调节阀又称控制阀，是一个局部阻力可以改变的节流元件，在执行机构的推动下，通过改变阀芯与阀座之间的流通截面积，从而达到改变流量的目的。2．调节阀的组成：调节阀由执行机构和阀组成。3．调节阀的分类：图6-1调节阀分类图调节阀最常用的分类是按其能源类型来分类的，分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀。一般来讲，阀是通用的，可以配用气动执行机构，也可以配用电动执行机构或其它执行机构。4．我们施工中最常用的是气动调节阀。其气动执行机构分正作用和反作用。和阀芯的正装、反装组合，可以组合出正作用气开阀、反作用气开阀、正作用气关阀、反作用气关阀。如图6-2。DN25以下的直通单座阀以及隔膜阀、三通阀等，阀只能正装。图6-2执行机构和阀的组合方式5．调节阀的流量特性：调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对位移（阀门的相对开度）间的关系。分为直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性和快开特性。二、调节阀的单体调校1．调校所需标准仪器：序号仪器设备名称参考型号备注1仪表空气发生装置可用空气压缩机224V直流稳压电源3标准信号发生器272精度和规格符合规范4台式标准压力表精度和规格符合规范5百分表6气动定值器7量杯100ml1000ml8秒表2．调校项目：膜头气密试验、阀体强度试验、阀座泄漏量试验、行程精度试验、全行程时间试验、灵敏度试验。《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002规定：阀体强度试验、阀座泄漏量试验等项目，可对制造厂出具的产品合格证明和试验报告进行验证，现场可不做试验。3．调校方法及步骤、质量要求（1）膜头气密试验将与最大气信号压力等值的仪表净化风输入薄膜气室，切断气源后5min内，气室压力不应下降。SH3521-1999《石油化工仪表工程施工技术规程》规定的试验压力为0.1MPa。（2）阀体耐压强度试验此工作要求委拖具备阀体耐压强度试验资质的试验站做强度试验，由仪表校验人员做阀门开关的配合工作。试验在阀门全开状态下用（5～10℃）的洁净水进行，要求耐压强度试验压力为公称压力的1.5倍时，所有在工作中承受压力的压腔承压3min，没有可见的泄漏现象。常用ANSI（psi）标准与常用PN（MPa）标准的换算ANSI（psi）15030060090015002500PN（MPa）2.05.010152542(3)阀门的泄漏量试验A.要求试验所用介质为5～10℃B.试验时气开阀的气动信号压力为零，气关阀的信号压力为输入信号上限值加上20Kpa；用量杯量取泄漏的介质量，然后与计算的允许泄漏量进行比较来判断其泄漏是否合格。当用气体介质做试验时，用排水取气法收集泄漏的气体量进行比较。C.允许泄漏量计算(依据如下附表1～3)A.附表1调节阀泄漏量分级泄漏等级试验介质试验程序最大阀座泄漏量（L/h）Ⅰ由用户与制造厂商定Ⅱ水或气体A5×10-3×阀额定容量Ⅲ水或气体B10-3×阀额定容量Ⅳ水A或B10-4×阀额定容量气体AⅣ—S1水A或B5×10-4×阀额定容量气体AⅣ—S2气体A2×10-4×△P×DⅤ水B1.8×10-7×△P×DⅥ气体A3×10-3×△P×表4.3.7规定的泄漏量注：⑴△P为阀前后压差（kPa）；⑵D为阀座直径（mm）；⑶对于可压缩流体体积流量，绝对压力为101.325kPa和绝对温度为273K的标准状态下的测量值；⑷A试验程序时，应为0.35MPa，当阀的允许压差小于0.35MPa时,用设计规定的允许压差；⑸B试验程序时，应为阀的最大工作压差。附表2调节阀的额定容量计算公式条件介质△P＜1/2P1△P≥1/2P1液体气体注：Q1—液体流量（m3/h）；Qg—标准状态下的气体流量（m3/h）；KV—额定流量系数；P1—阀前绝对压力（kPa）；P2—阀后绝对压力（kPa）；△P—阀前后压差（kPa）；t—试验介质温度（℃）取20℃G—气体比重，空气比重为1；ρ/ρ0—相对密度（规定温度范围内的水ρ/ρ0为1）。B.计算方法：以试验介质为规定温度范围的水，试验压力ΔP=0.35Mpa（350Kpa）为例依据公式计算出Q1（阀额定容量）计量单位为m3/h（此情况下ρ/ρ0为1Kv=Cv/1.169Cv为调节阀选用的流通能力,为已知）,再依据附表1（或说明书中规定的允许泄漏量）计算出允许的最大阀座泄漏量（L/h）将之单位换算为ml/min即可。C.计算允许泄漏量过程比较繁琐，可以简化计算过程，比如使用水作为试验介质，则ANSIB16.104简化后的允许泄漏量计算公式见下表：泄漏量等级试验介质试验程序最大阀座泄漏量（ml/min）Ⅱ水A133.25CvⅢ水A26.65CvⅣ水A2.665CvⅤ水B5×10-4×ΔP×D备注：Ⅱ～Ⅳ中试验的前后差压按0.35MPa计算；Ⅴ中ΔP表示阀前后差压（psi），D为阀座直径（inch）(4）事故切断阀和有特殊要求的调节阀(如起切断作用的和要求关闭严密的场合)必须进行泄漏量试验，试验时按设计或产品说明书规定进行，若无规定时按下述方法试验（见图6-2）：试验介质为清洁空气，试验压力为0.35MPa或规定允许压差，用排水取气法收集1min内调节阀的泄漏量。允许泄漏量应符合附表3的规定。1—定值器2—压力表3—调节阀4—水容器（盆、桶等）5—量筒（量杯）6—铜管或尼龙管7—减压阀图6-3调节阀泄漏量试验附表3为泄漏等级为VI级的调节阀允许泄漏量规格DN（mm）允许泄漏量（ml/min）每分钟气泡数250.151400.302500.453650.604800.9061001.70111504.00272006.754525011.10—30016.00—(5)调节阀的灵敏度可用百分表测定，使调节阀薄膜气室压力分别为30、60、90kPa，阀位分别停留于相应行程处，增加或降低信号压力，测定使阀杆开始移动的压力变化值，且不得超过信号范围的1.5%。有阀门定位器的调节阀压力变化值不超过0.3%。(6)事故切断阀和设计明确规定全行程时间的调节阀，必须进行全行程时间试验，在调节阀处于全开（或全关）状态下，操作电磁阀，使调节阀趋向于全关（或全开），用秒表测定从电磁阀开始动作到调节阀走完全行程的时间，该时间不得超过设计规定值（一般小于10s）。(7)气动薄膜调节阀的行程精度校验方法步骤A.不带定位器的阀，行程精度要求为不大于±2.5%,带定位器的阀，行程精度要求为不大于±1.0%。B.按如下校验管线连接图进行连接1、过滤减压阀2、定值器3、标准压力表4、调节阀5、气动(或电/气)阀门图6-3调节阀行程精度校验接管图C.检查连接管路无误后供上气源。D.额定行程的基本误差及变差调整：①不带阀门定位器（或电气转换器）的调节阀校验方法：a.用定值器向薄膜气室输入下限标准压力信号，阀杆行程应指示“0”b.用定值器向薄膜气室输入上限标准压力信号，阀杆行程应指示满量程，如超差，可通过调整阀杆长度，直至合格。c.零点量程反复调整直至合格。d.用定值器输入25%、50%、75%的标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀位指示如以全行程（mm）乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。②带电气转换器的调节阀校验方法：a.用标准信号发生器向电气转换器输入下限输入信号（4mA），阀杆行程应指示“0”b.用准信号发生器向电气转换器输入上限输入信号（20mA），阀杆行程应指示满量程，如超差，可通过调整电气转换器量程螺钉达到目的。c.零点量程反复调整直至合格。d.用标准信号发生器输入25%、50%、75%的标准电流信号，然后再做好下行程误差检查，直至合格。③带气动阀门定位器的调节阀校验方法：a.用定值器向气动阀门定位下限标准压力信号，阀杆行程应指示“0位，如超差可以通过调整调零手操轮，直至合格。b.用定值器向气动阀门定位上限标准压力信号，阀杆行程应指示满量程，如超差可通过调整反馈连杆的角度（或反馈连接件的位置）等方法达到目的，直至合格。c.零点量程反复调整直至合格。d.用定值器输入25%、50%、75%的标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀位指示如以全行程（mm）乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。④带电/气阀门定位器的调节阀校验方法：a.用标准信号发生器向电/气阀门定位器输入下限输入信号（4mA），阀杆行程应指示“0”位，如超差，可通过调零手操轮（或调零螺钉）调整电b.用标准信号发生器向电/气阀门定位器输入上限输入信号（20mA），阀杆行程应指示满量程，如超差，可通过量程钮调节档板臂向行程增加（或减小）方向移动达到目的；也可通过调整反馈连杆的角度（或反馈连接件的位置）等方法达到目的。c.零点量程反复调整直至合格。d.用标准信号发生器输入25%、50%、75%的标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀位指示如以全行程（mm）乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。4．调节阀试验时的注意事项（1）试验前要充分清洗调节阀阀腔内部，防止杂物残留，否则会引起阀芯与阀座之间关闭不严，出现泄漏量超标，甚至影响阀芯导向部位动作不良。（2）配管和配线接口的塞盖等，在性能试验中可以拆下但要及时恢复，直到配管工程和配线工程开始时再拆除。临时接头连接处为了防止漏气而使用的密封材料在拆卸时要清除干净，防止进入气管路而堵塞放大器。（3）调节阀在调试过程中，强度和泄漏试验完成后,必须用压缩空气或者氮气吹扫干净，使内部不含有水滴，调校完成后必须将连接法兰口密封好，防止进入水和油等杂质。（4）手轮应在没有气源情况下操作，操作结束后手轮必须回到规定位置，否则自动控制时达不到规定的行程。超过规定位置，用力过大时有可能损坏手动机构。（5）压力试验是检验阀体本身是否有砂眼、机械连接部位是否严密以及受压有无变形等，试验必须由有资质的部门进行。试验介质的选用根据阀门应用场合的不同选用洁净水或空气（也可以使用氮气），要求在阀门全开的前提下升压至公称压力的1.5倍，在规定时间内无可见的泄漏为合格。（6）调节阀规格表中经常出现的C、KV和CV是计算允许泄漏量的重要参数，需要明确它们的定义和关系(1Cv=1.17C)，另外在Fisher调节阀中还使用Cg和Cs分别表示气体和蒸汽的流量系数。（7）泄漏试验中的气穴影响。在使用水作试验时，应仔细消除阀体和管路内的气穴。同时，需要先在阀体内充满水，加到要求的压力后等泄漏量稳定时再进行测量，否则就可能测试到偏低的数据，得出错误的结论。（8）调节阀的行程精度试验应放在其它试验项目之后进行。（9）当调节阀配有电磁阀时，通电前要检查接线正确与否，供电电压是否