儀表教學講解課件

任務一儀表選型項目一溫度儀表的選型項目二壓力儀表的選型項目三流量儀表的選項目四物位儀表的選型項目五分析儀表的選型項目六執(zhí)行器的選型2023/8/6.任務一儀表選型項目一溫度儀表的選型項目二項目二

壓力儀表的選型一、壓力的基本概念二、壓力的幾種表示形式三、壓力檢測的主要方法四、常見壓力檢測儀表五、壓力檢測儀表的選型2023/8/6.項目二壓力儀表的選型一、壓力的基本概念二、壓力的幾種表示垂直而均勻地作用在單位面積上的力

式中Ｐ——壓力（Pa）

Ｆ——均勻垂直作用力（N）

Ｓ——受力面積（m2）1Pa=1*10-3KPa

=1*10-6MPa單位:牛頓/米2（N/m2），簡稱“帕”，用符號“Pa”

一、壓力的基本概念2023/8/6.垂直而均勻地作用在單位面積上的力二、壓力的幾種表示形式被測壓力通?？杀硎緸榻^對壓力、表壓、負壓（或真空度）

表壓（正壓）絕對壓力的零線大氣壓力線絕對壓力絕對壓力真空度2023/8/6.二、壓力的幾種表示形式被測壓力通?？杀硎緸榻^對壓力、表壓、負三、壓力檢測的主要方法hh12211p1p2h21.液柱式壓力檢測它是根據(jù)流體靜力學原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度，一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進行測量。2.彈性式壓力檢測它是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成位移進行測量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。2023/8/6.三、壓力檢測的主要方法hh12211p1p2h21.液柱式壓三、壓力檢測的主要方法4.活塞式壓力檢測它是根據(jù)液壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進行測量?；钊綁毫τ嫷臏y量精度較高，允許誤差可以小到0.05％--0.02％，它普遍被用作標準儀器對壓力檢測儀表進行校驗。3.電氣式壓力檢測它是利用敏感元件將被測壓力直接轉(zhuǎn)換成各種電量進行測量的儀表，如電阻、電荷量等。2023/8/6.三、壓力檢測的主要方法4.活塞式壓力檢測它是根據(jù)液壓四、常見壓力檢測儀表1.彈性式壓力計（1）彈性元件2023/8/6.四、常見壓力檢測儀表1.彈性式壓力計（1）彈性元件202（1）彈性元件單圈彈簧管結(jié)構(gòu)示意2023/8/6.（1）彈性元件單圈彈簧管結(jié)構(gòu)示意2023/7/24.（2）彈簧管壓力表

被測壓力由接頭9通入，迫使彈簧管1的自由端B向右上方擴張。自由端B的彈性變形位移通過拉桿2使扇形齒輪3作逆時針偏轉(zhuǎn)，帶動中心齒輪4作順時針偏轉(zhuǎn)，使其與中心齒輪同軸的指針5也作順時針偏轉(zhuǎn)，從而在面板6的刻度標尺上顯示出被測壓力P的數(shù)值。由于自由端的位移與被測壓力呈線性關(guān)系，所以彈簧管壓力表的刻度標尺為均勻分度。彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤調(diào)整螺釘2023/8/6.（2）彈簧管壓力表被測壓力由接頭9通入，迫使彈簧管1（2）彈簧管壓力表彈簧管壓力表

2023/8/6.（2）彈簧管壓力表彈簧管壓力表2023/7/24.

1）變送器的基本輸入輸出特性(1)變送器的基本知識2、變送器2023/8/6.1）變送器的基本輸入輸出特性(1)變送器的基本知識2、變2）變送器的分類①模擬式變送器

模擬式變送器完全由模擬元器件構(gòu)成，它將輸入的各種被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號，其性能也完全取決于所采用的硬件。從構(gòu)成原理來看，模擬式變送器由測量部分、放大器和反饋部分三部分組成，如圖2-2所示。在放大器的輸入端還加有零點調(diào)整與零點遷移信號z0，z0由零點調(diào)整（簡稱調(diào)零）和零點遷移（簡稱零遷）環(huán)節(jié)產(chǎn)生。2023/8/6.2）變送器的分類①模擬式變送器模擬式變送器完2）變送器的分類②智能式變送器2023/8/6.2）變送器的分類②智能式變送器2023/7/24.3）變送器的若干共性問題①量程調(diào)整和零點調(diào)整a.量程調(diào)整量程調(diào)整的目的是使變送器的輸出信號上限值ymax與測量范圍的上限值xmax相對應。量程調(diào)整相當于改變變送器的輸入輸出特性的斜率，也就是改變變送器輸出信號y與輸入信號x之間的比例系數(shù)。量程調(diào)整一般是通過改變反饋部分的特性實現(xiàn)的。2023/8/6.3）變送器的若干共性問題①量程調(diào)整和零點調(diào)整2023/7/①量程調(diào)整和零點調(diào)整b.零點調(diào)整和零點遷移2023/8/6.①量程調(diào)整和零點調(diào)整b.零點調(diào)整和零點遷移2023/7/24

壓力傳感器是指能夠檢測壓力并提供遠傳信號的裝置，能夠滿足自動化系統(tǒng)檢測顯示、記錄和控制的要求。(2)壓力傳感器①應變式壓力傳感器2023/8/6.

壓力傳感器是指能夠檢測壓力并提供①應變式壓力傳感器l543211—敏感柵2—基片3—粘合劑4—引線

5—覆蓋片敏感柵直徑為0.025mm左右的合金電阻絲基底絕緣覆蓋層保護位移、力、力矩、加速度、壓力應變

彈性敏感元件

外力作用被測對象表面產(chǎn)生微小機械變形應變片敏感柵隨同變形電阻值發(fā)生相應變化

應變片組成2023/8/6.①應變式壓力傳感器l543211—敏感柵2—基片敏感柵②壓阻式壓力傳感器

壓阻式壓力傳感器是根據(jù)壓阻效應原理制造的，其壓力敏感元件就是在半導體材料的基片上利用集成電路工藝制成的擴散電阻，當它受到外力作用時，擴散電阻的阻值由于電阻率的變化而改變，擴散電阻一般也要依附于彈性元件才能正常工作。2023/8/6.②壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器是根據(jù)壓阻效③電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器其測量原理是，將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電容量的變化。將測壓膜片作為電容器的可動極板，它與固定極板組成可變電容器。當被測壓力變化時，由于測壓膜片的彈性變形產(chǎn)生位移改變了兩塊極板之間的距離，造成電容量發(fā)生變化。2023/8/6.③電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器其測量原理是3.智能式差壓變送器

1151智能式差壓變送器是在模擬的電容式差壓變送器基礎(chǔ)上，結(jié)合HART通信技術(shù)開發(fā)的一種智能式變送器，具有數(shù)字微調(diào)、數(shù)字阻尼、通信報警、工程單位轉(zhuǎn)換和有關(guān)變送器信息的存儲等功能，同時又可傳輸4～20mADC電流信號，特別適用于工業(yè)企業(yè)對模擬式1151差壓變送器的數(shù)字化改造。2023/8/6.3.智能式差壓變送器1151智能式差壓變送3.智能式差壓變送器ST3000差壓變送器的檢測元件采用擴散硅壓阻傳感器。但與模擬式擴散硅差壓變送器所不同的是，ST3000差壓變送器所采用的是復合型傳感器，該傳感器在單個芯片上形成差壓測量用、溫度測量用和靜壓測量用三種感測元件。2023/8/6.3.智能式差壓變送器ST3000差壓變送器的檢測元件采用五、壓力檢測儀表的選型壓力檢測儀表的選用是一項重要工作，如果選用不當，不僅不能正確、及時地反映被測對象的壓力的變化，還可能引起事故。選用時應根據(jù)生產(chǎn)工藝對壓力檢測的要求、被測介質(zhì)的特性、現(xiàn)場使用的環(huán)境條件，本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型等。2023/8/6.五、壓力檢測儀表的選型壓力檢測儀表的選用1.就地指示壓力表的選用

(1)壓力在－40~0~＋40kPa的一般介質(zhì)，宜選用膜盒壓力表。表殼可為圓形或矩形，精確度等級為2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5或φ8mm軟接頭。(2)壓力在40kPa以上的一般介質(zhì)，可選用彈簧管壓力表。精確度等級為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。就地指示一般選用徑向不帶邊，就地盤裝一般選用軸向帶邊。2023/8/6.1.就地指示壓力表的選用2023/7/24.1.就地指示壓力表的選用(3)壓力在－0.1~2.4MPa的一般介質(zhì)，應選用壓力真空表。精確度等級為為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。(4)對于粘度較高的原油測量，應選用隔膜式壓力表、膜片式壓力表或采取灌隔離液措施的一般壓力表。精確度等級為為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。2023/8/6.1.就地指示壓力表的選用(3)壓力在－0.1~2.4MPa的對于一些特殊情況作如下處理①對炔、烯、氨及含氨介質(zhì)的測量，應選用乙炔壓力表和氨用壓力表。②對氧氣的測量，應采用氧氣壓力表。③對硫化氫及含硫介質(zhì)的測量應采用抗硫壓力表。④對于劇烈振動介質(zhì)的測量，應采用耐振壓力表。⑤對腐蝕性介質(zhì)（如硝酸、醋酸、部分有機酸或其他無機酸和堿類）的測量，宜選用耐酸壓力表或膜盒式壓力表（防腐型）。2023/8/6.對于一些特殊情況作如下處理2023/7/24.對于一些特殊情況作如下處理⑥對強腐蝕性且高粘稠、易結(jié)晶、含有固體顆粒狀物質(zhì)的測量，宜選用膜片式壓力表（防腐型），或采用吹氣、吹液法測量。⑦對溫度高于或等于300℃油品的壓力測量，必須設隔離器（或彎管），必要時可選用耐酸壓力表。⑧小型壓力表可用于就地指示儀表氣源和信號的壓力，表殼直徑為φ40mm或φ60mm，連接件規(guī)格為M10×1或M10×1.5。2023/8/6.對于一些特殊情況作如下處理⑥對強腐蝕性且高粘稠、易結(jié)晶、含有2.壓力報警儀表的選用

①一般場合的壓力、真空的報警或聯(lián)鎖宜分別選用帶電接點的壓力表、真空表及壓力真空表或壓力開關(guān)，表殼直徑為φ150mm，精確度等級為1.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5。在爆炸危險場合，應選用防爆型。②氨及含氨介質(zhì)的壓力、真空的報警或聯(lián)鎖應分別選用氨用電接點壓力表、真空表及壓力真空表。③氧氣介質(zhì)的壓力、真空的報警或聯(lián)鎖分別選用氧用電接點壓力表、真空表及壓力真空表。2023/8/6.2.壓力報警儀表的選用 2023/7/24.2.壓力報警儀表的選用④腐蝕性介質(zhì)的壓力、真空的報警或聯(lián)鎖分別選用耐酸電接點壓力表、真空表及壓力真空表。壓力開關(guān)應根據(jù)火災、爆炸危險場所的劃分和使用要求來選擇。壓力開關(guān)在全量程范圍內(nèi)設定值應是可調(diào)的。就地安裝的無指示壓力調(diào)節(jié)器、變送器、壓力開關(guān)、減壓閥宜配置直接測量工藝介質(zhì)的壓力表。2023/8/6.2.壓力報警儀表的選用2023/7/24.3.遠傳壓力儀表的選用要求采用統(tǒng)一的標準信號時，應選用壓力變送器。變送器的精確度應不低于0.5級。①對于爆炸和火災危險場所，應選用氣動壓力變送器和防爆型電動壓力變送器。②對于微壓力的測量，可采用微差壓變送器。③對于粘稠（如粘度較高的原油）、含有固體顆粒或腐蝕性介質(zhì)壓力的測量，可選用法蘭膜片式壓力變送器（溫度不高于200℃）。如采用灌隔離液、吹氣或打沖洗液等措施，也可采用一般的壓力變送器。2023/8/6.3.遠傳壓力儀表的選用要求采用統(tǒng)一的標準信號時，4.儀表量程的選擇化工自控設計技術(shù)規(guī)定:在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大工作壓力不應超過儀表滿量程的3／4；在被測壓力波動較大或測振動壓力時，最大工作壓力不應超過儀表滿量程的2／3；在測量高壓壓力時，最大工作壓力不應超過儀表滿量程的3／5；為了保證測量準確度，最小工作壓力不應低于滿量程的1／3；當被測壓力變化范圍大，最大和最小工作壓力可能不能同時滿足上述要求時，選擇儀表量程應首先要滿足最大工作壓力條件。2023/8/6.4.儀表量程的選擇化工自控設計技術(shù)規(guī)定:2023/7/24.4.儀表量程的選擇根據(jù)被測壓力，計算得到儀表上、下限后，還不能以此直接作為儀表的量程，目前我國出廠的壓力（包括差壓）檢測儀表有統(tǒng)一的量程系列，它們是lkPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它們的10n倍數(shù)（n為整數(shù)）。因此，在選用儀表量程時，應采用相應規(guī)程或者標準中的數(shù)值。2023/8/6.4.儀表量程的選擇根據(jù)被測壓力，計算得到儀表上、5.儀表精度的選擇壓力檢測儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來確定，即要求實際被測壓力允許的最大絕對誤差應小于儀表的基本誤差。另外，在選擇時應堅持節(jié)約的原則，只要測量精度能滿足生產(chǎn)的要求，就不必追求過高精度的儀表。2023/8/6.5.儀表精度的選擇壓力檢測儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)6.儀表類型的選擇根據(jù)工藝要求正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的主要前提。壓力檢測儀表類型的選擇主要應考慮以下幾個方面。

①儀表的材料壓力檢測的特點是壓力敏感元件往往要與被測介質(zhì)直接接觸，因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。例如，對腐蝕性較強的介質(zhì)應使用像不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件；氨用壓力表則要求儀表的材料不允許采用銅或銅介質(zhì)，因為氨氣對銅的腐蝕性極強；又如氧用壓力表在結(jié)