《化工仪表基础知识》课件

化工仪表基础知识欢迎来到化工仪表基础知识的世界，我们将一起探索仪表在化工生产中的作用，以及如何利用它们来确保生产安全和效率。化工仪表的概念和分类1定义用于测量、显示、记录、控制和调节化工生产过程参数的仪器和设备。2分类按测量参数可分为温度、压力、流量、液位、成分分析等仪表。3作用确保生产安全、提高生产效率、优化生产过程。常用化工仪表的种类温度测量仪表用于测量温度变化，例如热电偶、热电阻等。压力测量仪表用于测量压力变化，例如压力表、差压计等。流量测量仪表用于测量流体的流量，例如涡轮流量计、电磁流量计等。液位测量仪表用于测量液体的液位，例如浮子液位计、超声波液位计等。温度测量仪表温度测量仪表温度测量仪表是化工生产中应用广泛的仪表之一，用于测量和控制各种工艺过程中的温度，例如反应釜、储罐、管道等。重要性温度是影响化学反应速率和反应平衡的重要因素，因此温度测量仪表对确保生产过程的安全性和稳定性起着至关重要的作用。3.1温度传感器热电偶基于两种不同金属的接点在不同温度下产生电压变化的原理。热电阻利用金属电阻值随温度变化的特性进行测量。半导体传感器利用半导体材料的电阻随温度变化的特性进行测量。常用温度测量仪表热电偶热电偶是一种常用的温度测量元件，它利用两种不同金属导体形成的回路，当回路两端温度不同时，回路中会产生电动势，电动势的大小与温度差成正比。热电阻热电阻是一种利用金属材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的元件，它具有测量精度高、稳定性好等优点。数字温度计数字温度计是利用数字技术进行温度测量的仪表，它具有测量精度高、显示直观、操作方便等优点。压力测量仪表压力测量仪表用于测量流体压力，是化工生产中常用的仪表之一。压力单位常用的压力单位有帕斯卡(Pa)、千帕斯卡(kPa)、兆帕斯卡(MPa)、巴(bar)、公斤力每平方厘米(kgf/cm²)、磅力每平方英寸(psi)等。压力类型压力类型包括绝对压力、表压力、真空度等。4.1压力传感器压力传感器分类压力传感器可分为多种类型，例如：应变式压力传感器电容式压力传感器压阻式压力传感器压电式压力传感器压力传感器工作原理压力传感器通过测量压力变化引起的物理量变化来实现压力测量的功能。不同的压力传感器类型利用不同的物理原理进行测量。常用压力测量仪表压力表指示压力大小的仪表，广泛用于各种工业场合。压力变送器将压力信号转换为标准电信号，便于远距离传输和控制。压力开关当压力达到设定值时，发出信号控制其他设备，实现压力控制和保护。流量测量仪表流量概述流量是指单位时间内流过管道截面的流体体积或质量。重要作用流量测量是化工生产过程控制的重要环节，可用于计量物料、监测生产过程、优化工艺等。5.1流量传感器流量传感器的作用测量流体流过管道或设备的流量。流量传感器的类型包括差压式、涡街式、电磁式、超声波式、可变面积式等。流量传感器的选择根据流体类型、流量范围、精度要求、安装条件等因素选择合适的流量传感器。常用流量测量仪表1涡街流量计适用于气体和液体，测量精度高，响应速度快。2电磁流量计适用于导电液体，测量范围广，抗干扰能力强。3超声波流量计适用于各种介质，无接触测量，安装方便。4差压式流量计应用广泛，成本低，但测量精度较低。液位测量仪表液位测量仪表用于测量容器内液体的液位高度，是化工生产过程中的重要仪表之一。液位测量仪表液位测量仪表用于测量容器内液体的液位高度。重要意义液位测量仪表在化工生产过程中至关重要，它可以帮助我们控制液体的填充量，防止溢出或缺液，确保生产安全和效率。6.1液位传感器概述液位传感器用于检测液体在容器中的高度。根据不同原理，液位传感器可分为机械式、电气式、超声波式等多种类型。常见的液位传感器包括浮球式液位传感器、电容式液位传感器、压力式液位传感器等。应用液位传感器广泛应用于各种工业领域，包括化工、制药、食品、电力等。它们可以用于控制液体的填充和排放，监测液位变化，以及预防液体溢出等。常用液位测量仪表液位开关用于检测液位是否达到设定值，控制设备的启动和停止。压力式液位计利用液体的静压来测量液位，适用于各种液体。雷达液位计利用电磁波反射原理测量液位，适用于各种液体，不受介电常数的影响。成分分析仪表成分分析仪表是化工生产中常用的仪表，用于测量和控制物料的成分，如气体、液体、固体的组成。气体成分氧气、氮气、二氧化碳等液体成分水、油、酒精等固体成分盐、糖、粉末等7.1成分分析传感器传感原理成分分析传感器利用各种物理化学原理，如光学、电化学、热学等，来检测物质的组成和含量。类型常见类型包括：气体传感器、液体传感器、pH传感器、电导率传感器等。应用成分分析传感器广泛应用于化工生产过程的质量控制、环境监测、食品安全等领域。7.2常用成分分析仪表1气相色谱仪分离和分析气体混合物2液相色谱仪分离和分析液体混合物3红外光谱仪通过分析物质的红外光谱来识别物质4质谱仪通过分析物质的离子质量来确定物质的组成8.控制阀门和执行机构控制阀门控制阀门是自动控制系统中的执行机构，它接受来自控制系统的信号，调节流体流量或压力。执行机构执行机构是控制阀门的动力源，它将控制信号转化为机械运动，驱动阀门开闭。8.1控制阀门定义控制阀门是一种通过调节阀门开度来控制流体流量的装置。作用控制阀门在化工生产中起着重要的调节作用，保证生产过程的稳定和安全。类型常见类型包括：调节阀、截止阀、球阀、蝶阀等。8.2执行机构气动执行机构使用压缩空气作为动力源，通过气缸的活塞运动来带动阀杆的移动，实现对阀门的控制。电动执行机构以电机为动力源，通过减速器将电机转速降低，并将旋转运动转换为线性运动，从而带动阀杆的移动。中央控制系统中央控制系统是化工生产过程的核心，负责采集、处理和显示生产过程中的各种信息，并根据设定值对生产过程进行控制。数据采集中央控制系统通过各种传感器采集生产过程中的数据，例如温度、压力、流量、液位等。数据处理系统对采集到的数据进行处理、分析和计算，并根据设定值进行控制。9.1配电和中控系统配电系统为仪表提供可靠的电源供应，确保仪表正常运行。中控系统集中监控和控制生产过程，实现自动化操作。仪表信号传输电流信号4-20mA电流信号是工业控制中最常见的信号传输方式，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。现场总线现场总线技术可以实现多个仪表设备之间的数字化通信，提高数据传输效率和可靠性。仪表维护和校准定期维护和校准是保证化工仪表准确性和可靠性的关键。维护工作包括清洁、检查、润滑、更换损坏部件等，校准则是将仪表与标准进行对比，确保其测量精度符合要求。维护目标延长仪表使用寿命，降低故障率，提高生产效率。校准目标保证仪表测量准确可靠，满足生产工艺要求。10.1仪表维护定期检查仪表需要定期检查以确保其正常工作状态，并及时发现潜在问题。清洁维护定期清洁仪表，防止灰尘和污垢堆积，影响仪表精度和寿命。更换零部件对于损坏或老化的部件，应及时更换以确保仪表正常工作。仪表校准确保仪表测量结果的准确性，并符合相关标准和规范。定期进行校准，以保持仪表的准确性，并记录校准结果。使用校准工具和方法，确保校准过程的准确性和可靠性。化工仪表发展趋势智能化、数字化、网络化、集成化是化工仪表发展的主要趋势。未来，化工仪表将更加智能化，能够自动识别、分析和处理数据，并根据