仪表基础知识大全课件

1、仪器基础知识讲座，1。PPT学习与交流，讲座的主要内容，第一、四参数的测量原理和仪器，自动控制、调节阀、轴系仪器的基本知识，联锁系统的组成，2。PPT研究与交流，测量原理和仪器的第一、第四参数，现场仪器测量参数的分类：现场仪器测量参数一般分为四个参数：温度、压力、流量和液位。以下是对这四个参数的测量原理和用于测量这四个参数的仪器的简要介绍。3、PPT学习与交流、1、温度测量与传输，温度是石化生产中常见且非常重要的参数之一。在任何石油化工生产过程中，随着物质物理化学性质的变化，必然会有能量的转换和交换，而热交换是能量转换最常见的形式。因此，在许多石化反应过程中，温度测量和控制往往是保证这些反应过

2、程正常运行和安全运行的重要环节；它对提高产品的产量和质量有很大的影响。4.PPT学习和交流。1.温度测量和传输。有很多种温度测量仪器。根据测量方法的不同，温度测量仪器可分为接触式和非接触式。前者温度传感元件与被测介质直接接触，而后者温度传感元件不与被测介质接触。该接触测温元件简单可靠，测量精度高。然而，因为温度测量元件必须与被测介质接触以进行充分的热交换来实现热平衡，所以它具有滞后现象，并且可能与被测介质发生化学反应；此外，由于高温材料的限制，接触式温度计不能用于测量非常高的温度。但是，非接触式温度计不与被测介质接触，因此其测温范围很广，其测温上限原则上不受限制；由于它是通过热辐射来测量温度的

3、，所以不会破坏被测介质的温度场，测温速度也很快。但是，这种方法受被测介质与仪器之间的距离以及辐射通道上水汽、烟尘等其他介质的影响，测量精度较低。1、温度测量和传输，下表列出了温度测量原理、温度测量范围和常用温度计的主要特性。表中所列的大多数温度计只能在局部显示，但辐射类型的准确性较差。只有电温度计精度高，测温元件容易与温度变送器配合，转换成统一的标准信号进行远程传输，实现温度的自动记录和调节。因此，热电偶和热电阻温度计广泛用于生产过程控制。本节仅介绍这两种温度计。6、PPT学会通信，7、PPT学会通信，1、温度测量和传输，1.1热电偶温度计由热电偶、电测量部分(动圈仪、电位器或集散控制系统)和

4、连接线组成，如图所示。热电偶因其性能稳定、结构简单、使用方便、测量范围广、精度高而被广泛应用于石油化工生产中，它能方便地将温度信号转换成电位信号，便于信号的远程传输和多点集中测量。8.PPT学会交流。1.温度测量和传输。热电偶是通过焊接或拼接两种不同的导体或半导体材料制成的(上图中的A和B)。焊接端称为热电偶的热端(测量端或工作端)，与导线相连的一端称为热电偶的冷端(自由端)。组成热电偶的两个导体或半导体被称为热电极。将热电偶的热端插入需要测量温度的生产设备中，并将冷端置于生产设备之外。如果两端的温度不同(例如，热端t，9，PPT学会交流，1，温度测量和传输，由于热电极的材料不同，产生的接触电

5、势也不同，所以不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下会产生不同的热电势，这可以在各种热电偶的分度表中找到。根据热电测温的基本原理，理论上似乎任何两种导体都可以形成热电偶。然而，实际上必须严格选择，热电极的材料应满足以下要求。1在温度测量范围内，其热电性能应稳定，不随时间变化。2高稳定性，即在高温下不会被氧化和腐蚀。3.电阻的温度系数应小，电导率应高，热电偶产生的热电势应大，热电势与温度之间应有线性关系，有利于提高仪器的测量精度。4.良好的再现性(热电偶由相同成分的材料制成，其热电特性一致，称为再现性)，便于批量生产，并能确保使用中良好的互换性。5.材料结构应均匀，韧性好，便于加工成丝。10，P

6、PT学习与交流，1，温度测量与传输，国际电工委员会(IEC)已经为其中的7个建立了标准，这些标准已经得到国际认可，具有优异的性能和最大的输出，即在IEC584-1和IEC584-2中规定的S刻度(铂铑10-铂)；b分度号(铂铑30-铂铑6)；k分度号(镍铬镍硅)；e毕业编号(尼罗马-康斯坦坦)；t毕业编号(铜-康铜)；j毕业编号(铁-康铜)；r刻度数(铂铑13-铂)和其他热电偶。根据不同的测温条件和安装位置，热电偶有不同的结构类型。尽管它们的结构和形状不同，但它们的基本结构通常由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒组成。1、11、PPT学会交流，1、温度测量与传输，1、温度测量与传输，1.2热电阻

7、温度计由热电阻、电测仪表(动圈仪表或平衡电桥)和连接线组成，其中热电阻是一种温度传感元件，包括导体和半导体。热电阻温度计广泛用于测量中低温(一般低于500)。其特点是精度高。测量中低温时，其输出信号比热电偶大得多，灵敏度高。它还可以实现远程传输、自动记录和多点测量。13，PPT研究通信，1，温度测量和传输，热电阻的温度测量原理金属导体的电阻值随温度的变化率而变化。一般来说，当r0t公式中Rt温度为t时，它们之间的关系为：Rt=r01 (t-t0) rt=rt-r0=电阻值；r .温度t0时的电阻值(通常为0)；电阻温度系数是温度变化1时电阻值的相对变化，单位为-1。t温度变化量，即t-t.=t

8、 Rt温度变化时电阻变化量t，14。PPT学会交流。1.温度测量和传输。从上面可以看出，温度的变化导致导体电阻的变化。实验表明，当温度升高1时，大多数金属导体的电阻值增加0.4-0.6%。热电阻温度计通过测量电路(电桥)将温度变化引起的热电阻变化值转换成电压(毫伏)信号，然后由显示仪表指示或记录测量的温度。热电阻温度计的测温原理不同于热电偶温度计。热电偶温度计通过感温元件热电偶将温度的变化转化为热电势的变化值来测量温度；热电阻温度计通过热电阻将温度变化转化为电阻变化来测量温度根据具体情况，目前使用最广泛的是铂和铜，包括刻度号为Pt50的铂电阻、刻度号为Pt100的铂电阻、刻度号为Cu50的铜电

9、阻和刻度号为Cu100的铜电阻。相应的分度表(电阻和温度对照表)可在相关数据中找到。热电阻由电阻器、保护套管和接线盒等主要部件组成。除电阻外，其他部件的结构和形状一般与热电偶相同。16、PPT研究与交流，1、温度测量与传输，在选择温度计解决现场温度测量问题时，必须首先分析被测对象的特性和状态，然后根据现有温度计的特性和技术指标确定型号。一般应考虑以下几个方面：-1仪器可能的温度测量范围和普通温度测量范围是否满足被测对象温度变化范围的要求；仪器的准确度、稳定性和响应时间是否满足温度测量的要求；3.根据测量场所是否有冲击、振动和电磁场，考虑仪器的抗冲击、抗冲击和抗干扰性能是否良好；4仪器输出信号是

10、否能自动记录并远程传输；5仪器的防腐、防爆和连续使用寿命是否满足被测对象的要求；6电源电压、频率变化和环境温度变化对仪表值的影响程度；7温度测量元件的体积是否合适；8仪器是否使用方便，是否易于安装和维护。17、PPT学习交流、2、压力测量和传输，在压力测量中，通常有绝对压力、表压、负压或真空度。绝对压力是指介质上的实际压力。表压是指高于大气压的绝对压力与大气压之间的差值，即PTable=pAbsolt-pArge负压和真空度是指大气压与低于大气压的绝对压力之间的差值，即PTRue=pArge-pAbsolt压力，表压、大气压和负压(真空度)如下图所示。因为各种工艺设备和测量仪器都在大气中，所以

11、工程上用表压或真空度来表示压力。我们用压力表来测量压力值，实际上是表压或真空度(绝对压力表的指示值除外)。因此，除非项目中另有规定，所述压力是指表压或真空度。18、PPT学习与交流，2、压力测量与传输，19、PPT学习与交流，2、压力测量与传输，压力测量仪器有许多品种和规格。常用的压力测量方法和仪器包括：通过液体产生或传递的压力平衡被测压力的平衡方法。适用于这种方法的仪器有液柱压力计和活塞压力计；被测压力通过一些隔离元件(如弹性元件)转化为集中力，未知的集中力在测量过程中被外力(如电磁力或气动力)平衡，然后通过测量外力得知被测压力的机械力平衡方法。力平衡压力变送器是应用这种方法的一个例子；弹性

12、力平衡法是根据弹性元件受压后的弹性变形来测量的。属于这种应用方法的仪器有很多，根据所用的弹性元件可分为薄膜式、波纹管式和弹簧管式压力表；一种电测量方法，可将测量的压力转换成各种电量(如电压、电流、频率等)。)通过机械和电子元件。例如，电容式、电阻式、感应式、应变式和霍尔式变送器应在该方法中用作压力测量仪器。20，PPT学习与交流，2，压力测量与传输。目前，压力测量仪广泛应用于pet、21、PPT研究与交流、2、压力测量与传输、主要压力检测仪器：(1)弹簧管压力表弹簧管压力表是压力仪器的主要组成部分之一，具有极其广泛的应用价值，它具有结构简单、品种规格齐全、测量范围广、制造维护方便、价格低廉的特

13、点。弹簧管压力表是单环弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管、齿轮传动机构(包括拉杆、扇形齿轮和中心齿轮)、数字指示器(指针和分度盘)和外壳组成，如下图所示。弹簧管是一端封闭的空心管，弯曲成270度的弧形。22，PPT研究与通信，2，压力测量与传输，2，压力测量与传输，其横截面为扁圆形或椭圆形，且椭圆形的长轴2a平行于垂直于图纸的弹簧管的中心轴o。管道的封闭端B为自由端，即位移输出端；而另一端a被固定为测量压力的输入端。当被测压力P从其固定端A引入时，椭圆截面的管在压力P的作用下将趋于圆形，弯曲成圆弧的弹簧管将向外直线膨胀变形，使自由端B发生位移。这时，弹簧管的中心角将立即减小，即自由端将从B向B移

14、动，如图2-3(b)中的虚线所示。该位移对应于某一压力值。自由端B的弹性变形位移通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转，并使固定在太阳齿轮轴上的指针顺时针偏转，从而将测得的压力值显示在面板的刻度上。弹簧管自由端位移引起的弹簧管中心角的相对变化值与测得的压力P成正比，因此弹簧管压力表的刻度是一致的。24，PPT学会沟通，2，压力测量和传输，例如，弹簧管的自由端会随着压力的增加而向外伸展。相反，如果管内压力小于管外压力，自由端将随着负压的增加而向内弯曲。因此，弹簧管不仅可以用来制作压力表，还可以用来制作真空计或压力真空计。除了普通压力表，一些弹簧管压力表有特殊用途，如耐腐蚀氨压力表和无油氧气压力表。为了显示

15、哪种特殊介质适用于压力测量，表壳、里层或表盘通常涂有特定的颜色代码，并标有特殊介质的名称，使用时应注意这一点。(2)应变式压力变送器以电为能源，以应变片为转换元件，将测得的压力转换成应变片电阻值的变化，然后通过电桥电路获得毫伏电源输出，供显示仪表显示测得的压力，或经放大电路转换成统一的标准信号后，传输给记录仪、调节器等仪表。应变计有两种类型：金属电阻丝应变计(由粘在衬底上的金属线组成的元件)和半导体应变计。根据电阻应变原理，应变片在压力作用下产生弹性变形dL/L(即应变E)，其电阻值也随之变化。如果应变仪的电阻变化和其变形(即应变)之间的关系是已知的，则可以通过测量应变仪的电阻变化来测量测量的

16、压力。26、PPT学习与交流、2、压力测量与传输、2、压力测量与传输，(3)单晶硅谐振传感器是由两个相同的H型谐振梁通过超细加工技术在单晶硅上制成，并产生一定频率的振动。共振频率取决于梁的长度和张力，张力随压力的变化而变化，实现了压力的变化转化为频率信号的变化，并采用频差技术将两个频率信号直接输出到脉冲计数器。因此，该传感器具有误差小、重复性好、分解能力强等特点，28，PPT学会通信，2，压力测量和传输，29，PPT学会通信，2，压力测量和传输，(4)电容式传感器，原理：P变化C电流变化，30，PPT学会通信，2，压力测量和传输，压力表应根据生产过程中的压力测量要求和被测介质的性质进行选择，并确定是否需要远程