儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

新奧環(huán)保儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)計(jì)劃測量儀表基本知識(shí)一、測量過程與測量誤差1測量過程參數(shù)檢測就是用專用的技術(shù)工具，依靠能量的變換、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算找到被測量的值被測量（被測變量）傳感器變送器顯示裝置參數(shù)檢測的基本過程如上傳感器又稱為檢測元件或敏感元件，它直接影響被測變量，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)化成一個(gè)與被測變量成對(duì)應(yīng)關(guān)系的便于傳送的輸送信號(hào)，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等。由于傳感器的輸出信號(hào)種類很多，而且信號(hào)往往很微弱，一般都需要經(jīng)過變送環(huán)節(jié)的進(jìn)一步處理，把傳感器的輸出轉(zhuǎn)換成如4~20mA等標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的模擬量信號(hào)或者滿足特定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量信號(hào)，這種檢測儀表成為變送器。有些時(shí)候，傳感器可以不經(jīng)過變送環(huán)節(jié)，直接通過顯示裝置把被測量顯示出來。2測量誤差測量誤差：儀表測得的測量值與被測真值之差。由于真值在理論上是無法真正被獲取的，因此，測量誤差就是指檢測儀表（精度較低）和標(biāo)準(zhǔn)表（精度較高）在同一時(shí)刻對(duì)同一變量進(jìn)行測量所得到的兩個(gè)讀數(shù)之差。測量誤差常用表示形式：絕對(duì)誤差=測量結(jié)果-被測量（約定）真值相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/被測量真值*100%引用誤差=測量儀器的絕對(duì)誤差/標(biāo)稱范圍兩極限之差*100%二、測量儀表的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1測量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）在自動(dòng)化儀表中，通常是以最大相對(duì)百分誤差來衡量儀表的精確度，定義儀表的精確等級(jí)。工業(yè)上通常把絕對(duì)誤差中的最大值，即把最大絕對(duì)誤差折合成測量范圍的百分?jǐn)?shù)表示，稱為最大相對(duì)百分誤差。最大相對(duì)百分誤差=最大絕對(duì)誤差/量程*100%儀表精度等級(jí)有：0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5，2.5，4.00.5級(jí)儀表，表示該儀表允許的最大相對(duì)百分誤差為±0.5%，以此類推。2變差在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對(duì)被測變量在全量程范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程（即逐漸由小到大和逐漸由大到小）測量時(shí)，對(duì)應(yīng)于同一被測量的儀表輸出可能不等，二者之差的絕對(duì)值即為變差。變差的大小，根據(jù)在同一被測值下正反特性間儀表輸出的最大絕對(duì)誤差和測量表量程之比的百分?jǐn)?shù)來表示。3靈敏度和分辨率靈敏度是表征檢測儀表對(duì)被測量變化的靈敏程度，它是指儀表輸出變化量和輸入變化量之比。分辨率又稱為靈敏限，是儀表輸出能響應(yīng)和分辨的最小步值輸入變化量，它也是靈敏度的一種反映。三圖紙標(biāo)示1儀表位號(hào)TE就地安裝的溫度儀表TT帶變送器的溫度儀表PT帶變送器的壓力儀表PI就地顯示的壓力儀表FT帶變送器的流量儀表LT帶變送器的液位（物位）儀表LV液位（物位）調(diào)節(jié)閥PV壓力調(diào)節(jié)閥FV流量調(diào)節(jié)閥XV切斷閥第一部分溫度測量溫度是表征物體冷熱程度的物理量，它不能直接測量，只能借助于冷熱不同的物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化的特征進(jìn)行間接測量，根據(jù)熱平衡原理，任意兩個(gè)冷熱程度不同的物體相接觸，必然要發(fā)生熱交換現(xiàn)象，當(dāng)兩者達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，選擇物體與被測物體溫度相等。通過對(duì)選擇物體某一物理量（如液體的體積，導(dǎo)體的電量等）的測量，就可以定量的得出被測物體的溫度數(shù)值。這就是接觸測溫法，當(dāng)然也可以用熱輻射原理和光學(xué)原理等進(jìn)行非接觸測溫。一熱電偶熱電效應(yīng)：任何兩種不同的導(dǎo)體或者半導(dǎo)體組成的閉合回路，如果將他們的兩個(gè)接點(diǎn)分別位于不同溫度的熱源中，則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電勢。熱電偶是測溫元件，它是由兩種不同材料的導(dǎo)體焊接而成的，焊接的一段插入被測介質(zhì)中感受被測溫度，稱為熱電偶的工作端（熱端），另一端與導(dǎo)線相連，稱為自由端（冷端）。常用熱電偶型號(hào)：1S鉑銠-鉑-20~1300℃2K鎳鉻-鎳硅-50~1000℃3T銅-銅鎳-40~300℃4B鉑銠-鉑銠 300~1600℃5E鎳鉻-銅鎳-40~800℃補(bǔ)償導(dǎo)線：不同的熱電偶配用不同的補(bǔ)償導(dǎo)線，補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極之分，各種補(bǔ)償導(dǎo)線的正極均為紅色，負(fù)極的不同顏色代表不同的金屬。常用補(bǔ)償導(dǎo)線：型號(hào)熱電偶正極負(fù)極正極負(fù)極1SCS銅（正）銅鎳（負(fù)）紅色綠色2KCK 銅康銅紅色藍(lán)色3KXK鎳鉻鎳硅 紅色黑色4TXT銅銅鎳紅色白色二熱電阻金屬在溫度變化后，阻值會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化（變大）。工業(yè)上主要使用的熱電阻有鉑電阻和銅電阻。鉑電阻使用溫度范圍-200~850℃，精度高，性能可靠，抗氧化性能好，分度號(hào)Pt100，R0=100銅電阻使用溫度范圍-50~150℃，電阻溫度系數(shù)大，電阻值與溫度之間基本為線性關(guān)系，分度號(hào)Cu50和Cu100.其R0分別為50Ω和100Ω熱電阻結(jié)構(gòu)：普通型熱電阻，鎧裝熱電阻鎧裝熱電偶一般使用鎧裝熱電阻，外形尺寸小、響應(yīng)速度快，抗震，可彎曲，使用方便。三雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)中的元件采用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起，并將一端固定而制成的。當(dāng)雙金屬片受熱后，由于兩金屬片的膨脹長度不同，而產(chǎn)生的彎曲，溫度越高膨脹長度越大，因而引起彎曲的角度就越大，常用的溫濕度計(jì)雙金屬溫度計(jì)三物位物位測量分類：1直讀式物位儀表：玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)2浮力式物位儀表：浮子式液位計(jì)3差壓式物位儀表：差壓式物位計(jì)4電磁式物位儀表：5聲波式物位儀表：超聲波、雷達(dá)式物位計(jì)6光學(xué)式物位儀表：雙法蘭液位計(jì)：雙法蘭式差壓變送器磁翻板液位計(jì)：磁翻板液位計(jì)以磁性浮子為感測元件，并通過磁性浮子與顯示色柱中的磁性體的磁耦合作用，反映被測液位或界面的測量儀表。磁翻板液位計(jì)超聲波液位計(jì)壓力儀表：就地安裝圓盤壓力表抗震壓力表流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)就是直接測量單位時(shí)間內(nèi)所流過的介質(zhì)的質(zhì)量，質(zhì)量流量計(jì)的最后輸出信號(hào)只與介質(zhì)的質(zhì)量流量M成正比，主要有科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等?？评飱W利力質(zhì)量流量計(jì)渦輪流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)一體式電磁流量計(jì)分體式電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器是典型的自動(dòng)化控制環(huán)節(jié)中的三個(gè)環(huán)節(jié)（檢測器、控制器、執(zhí)行器）之一，也就是我們通常所說的調(diào)節(jié)閥。除了調(diào)節(jié)閥之外，執(zhí)行器還包括氣動(dòng)馬達(dá)、啟動(dòng)機(jī)械手、電磁閥、電動(dòng)調(diào)速泵等產(chǎn)品。執(zhí)行器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用是接受來自過程控制儀表的信號(hào)，由執(zhí)行器將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直線位移或角位移，去操作控制機(jī)構(gòu)，從而達(dá)到控制工藝上的被調(diào)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。因此，執(zhí)行器是一種直接改變操作變量的儀表，是一種終端元件。分類：氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器、液動(dòng)執(zhí)行器三類，主要使用前兩類，通常叫做氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。帶執(zhí)行器的壓力調(diào)節(jié)閥儀表故障的一般規(guī)律當(dāng)一臺(tái)儀表在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生故障，應(yīng)該首先從以下一些方面去考慮。對(duì)于氣動(dòng)儀表而言，大部分故障出在漏、堵、卡三個(gè)方面。漏——因?yàn)闅鈩?dòng)儀表的信號(hào)源來自壓縮空氣，所以任何一部分泄露都會(huì)造成儀表的偏差和失靈。易漏的部分有儀表接頭、橡皮軟管、密封圈、墊、特別是一些尼龍件、橡膠件，在使用數(shù)年之后容易老化造成泄露。通過分段憋壓的方法很容易找到泄露點(diǎn)。堵——因?yàn)閮x表用空氣中仍含有一定水汽、灰塵和油性雜質(zhì)，長期運(yùn)行過程中會(huì)使一些節(jié)流部件堵塞或半堵，如放大器節(jié)流孔、噴嘴、擋板等處，只要沾上一點(diǎn)灰塵，就會(huì)引起不同程度的輸出信號(hào)改變，特別是在潮濕天氣，空氣中濕度大，更應(yīng)該注意這一點(diǎn)?？ā?yàn)闅庑盘?hào)驅(qū)動(dòng)力矩小，只要某一部位摩擦力增大，都會(huì)造成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡住或反應(yīng)遲鈍。常見部位有連桿、指針和其他機(jī)械傳動(dòng)部件。電動(dòng)儀表因?yàn)檩敵隽卮螅@種現(xiàn)象相對(duì)較少。2.對(duì)電動(dòng)儀表而言，大部分故障出在接觸不良，斷路、短路、松脫等四個(gè)方面。接觸不良——儀表插件板、接線端子的表面氧化、松動(dòng)以及導(dǎo)線的似斷非斷狀態(tài)，都是造成接觸不良的主要原因。斷路——因?yàn)閮x表引線一般較細(xì)，在拉機(jī)芯或操作過程中稍有相碰，都會(huì)造成斷路，保險(xiǎn)絲的燒毀、電器元件內(nèi)部斷路也是一個(gè)方面。短路——導(dǎo)線的裸露部分相碰，晶體管、電容擊穿是短路的常見現(xiàn)象。松脫——主要是機(jī)械部分，注入滑線盤、指針、螺釘?shù)龋瑲鈩?dòng)儀表也有類似現(xiàn)象。故障處理的一般方法1.先觀察后動(dòng)手當(dāng)儀表失靈時(shí)，不要急于動(dòng)手，可先觀察一下記錄曲線的變化趨勢。若指針緩慢達(dá)到終點(diǎn)，一般是工藝原因造成的；若指針突然跑到終點(diǎn)，一般是感溫元件或二次儀表發(fā)生故障。另外可以參照其他相關(guān)儀表加以確定。在基本確認(rèn)是儀表故障后，即可開始動(dòng)手。2.先外部后內(nèi)部故障究竟是發(fā)生在二次儀表的內(nèi)部還是外部，一般的檢查方法是先外部后內(nèi)部，就是先排除儀表接線端子以外的故障，然后再處理儀表內(nèi)部故障。3.先機(jī)械后線路在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，一臺(tái)儀表機(jī)械部分故障的可能性比線路（電、氣信號(hào)傳遞放大回路）部分多的多，而且機(jī)械性故障比較直觀，也容易發(fā)現(xiàn)。所以在確認(rèn)是儀表內(nèi)部故障需要檢查機(jī)芯時(shí)，應(yīng)先檢查機(jī)械部分，后查線路部