仪表基础知识第一章概述一、为什么要有仪表和仪表自动化在工业生产中为了正确地引导生产操作保证安全生产保证产品质量和实现生产过程自动化一项不可少的工作是准确而及时地检测出生产过程中各个有关参数并进行控制。在化工、炼油生产中要测量和控制的参数主要有压力、物位、流量、温度和组分五个参数。另外有浓度、机械量等。二、仪表分类检测与过程控制仪表通常称自动化仪表分类方法很多根据不同原则可以进行相应的分类。1、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、调节控制仪表和执行器四大类。2、根据其被测变量不同根据化工生产五大参量又可分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和分析仪表器。3、按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表主要电液驱动加快动作速度。如PSA、压缩机、催化烟机蝶阀等4、按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置5、按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表6、随着微处理机的蓬勃发展根据仪表有否引入微处理机器又可以分为智能仪表与非智能仪表。7、根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表。第一节压力测量一、压力的概念压力的定义垂直而均匀作用在单位面积上的力。公式表达为PF/A。压力的法定单位PakPaMPa。压力的其它单位kgf/cm2bar。压力单位的换算关系1MPa103Kpa106Pa1bar105Pa≈1kgf/cm2在压力测量中常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。第二章测量仪表图一表压、绝对压力负压真空度的关系大气压力线11P表P真空负压绝对压力零线00P绝P绝从上图可以得P绝P表P0P真P0-P绝举例1、压力表测得蒸汽压力为1.0MPa则蒸汽绝对压力为1.1MPa在设计中参与计算使用绝对压力工艺操作中使用表压。2、真空表测得减压塔顶压力为-98kPa则其绝对压力为2kPa仪表测得的压力为绝对压力。二、分类U形管压力计见图二弹簧管压力表见图三远传式测压仪表在此不作介绍图二U形管压力计图三压力表三、压力表的选择、校验和安装一压力表的选择1、测量范围的选择规定系列-0.1-0-0.1-0.06、0.15MPa0-1、1.6、2.5、4、6、1010n原则一般测量工作压力应在压力表量程的1/32/3。目的是提高仪表的测量结果的精确度和灵敏度。测量脉动压力最大工作压力不超过测量上限值的1/2。测量高压时最大工作压力不超过测量上限的3/5。2、精度等级的选择规定的精度等级0.01、0.02、0.05、0.1、0.16、0.2、0.25、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。工艺生产中一般选择1.5级就可以了。3、类型的选择针对介质的性质选择·对常用的水、气、油等介质选普通弹簧管压力表。·对酸、碱等介质选耐腐蚀压力表对氨介质选氨用压力表·对温度超过250℃的重油介质选用耐高温耐腐蚀压力表·对氧气的测量选用氧用压力表·对机组或振动大的环境选不锈钢压力表·压力表选择要正确否则容易损坏或不经济或不安全。三压力表的安装1、压力表应安装在易观察和易维修处避免振动和高温影响。2、测量蒸汽压力时应安装冷凝管或冷凝器对有腐蚀介质的测量应加充有中性介质的隔离罐。3、密封垫片的选择。?一般低于80℃及2MPa时用石棉垫温度和压力更高50MPa以下时用退火紫铜垫。实际中大部分用的是退火紫铜垫。?测氧气的压力表不能用带油或有机化合物的垫片否则会引起爆炸。?测量乙炔压力时禁止用铜垫。?第二节物位测量仪表?物位存放在容器或工业设备中物质的高度或位置。?物位种类液位液体介质高度、介位液体-液体液体-固体、料位固体粉末或颗粒状物资?分类·直读式液位计玻璃板、石英管、磁翻转式液位计。·浮力式液位计浮球恒浮力液位计、浮筒变浮力液位计。·静压式液位计压力式液位计、差压式液位计。·电容式物位计·非接触式测量液位计超声波液位计、核辐射物位计、雷达液计图四浮球液位计图五浮筒液位计图六双法兰液位计第三节流量测量仪表一、流量的几个概念流量流体移动的量。瞬时流量单位时间内流过管道横截面的流体量。总量或累积流量一段时间内流过的流体量。质量流量以质量单位表示的流量。体积流量以体积单位表示的流量。二、流量的单位瞬时流量单位m3/hNm3/hNm3/mint/hkg/h总量的单位m3Nm3t。三、流量仪表分类容积式流量计椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、双转子流量计、螺杆流量计等。速度式流量计差压流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计等。质量式流量计质量流量计容积式流量计1测量原理利用机械测量元件把流体连续不断地分割成固定体积单元流体然后根据测量元件的动作次数计量出流体的总体积。?椭圆齿轮流量计计量过程它的测量部分是由壳体和两个相互啮合的椭圆形齿轮等3个部分组成。流体流过仪表时因克服阻力而在仪