常用仪表符号及仪表PPT课件

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1、 1 常用仪表符号及仪表原理 2 自动化仪表的分类 3 检测仪表显示仪表控制仪表执行器 4 检测仪表温度仪表压力仪表流量仪表液位仪表分析仪表秤重仪表其它仪表 5 显示仪表指示仪记录仪报警器累计器 6 控制仪表气动单元组合仪电动单元组合仪分散型控制系统DCS可编程控制器系统PLC可编程调节器工业控制机系统PCS安全仪表系统SIS 7 执行器气动控制阀电动控制阀 8 符号统一规定工艺管道及仪表流程图P ID中的仪表符号 应符合 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号GB2625 81 9 10 11 平面敷设图中的图形符号及走向的表示方法应符合 炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代SH T

2、3015 2000 12 13 14 15 16 17 18 19 20 国内外或组织标准代号GB中国国家标准HG中国化学工业部行业标准SH中国石化总公司行业标准JB中国机械工业部行业标准ISO国际标准化组织标准IEC国际电工委员会标准ANSI美国国家标准ASME美国机械工程师协会标准NEC美国国家电气规程DIN德国国家标准JIS日本国家标准 21 常用英文缩写CPU中央微处理器DCS分散控制系统ESD紧急停车系统FAT工厂验收测试P ID工艺管道及仪表流程图PLC可编程序控制器SIS安全仪表系统UPS不间断电源DI DO数字输入 数字输出A M自动 手动CCR中央控制室E P电 气FC故障关

3、FO故障开 22 仪表原理 23 温度仪表接触式非接触式 24 接触式温度计 结构简单测温精度较高价格便宜测温较滞后根据被测介质条件选择测温保护套管 25 非接触式温度计 测温较快测温范围宽但受外界因素测量误差较大结构复杂价格昂贵主要用于热电偶无法测量超高温场合 26 接触式温度计 热膨胀热电阻热电偶 27 双金属温度计 利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计双金属温度计是用途十分广泛的就地温度计 28 热电阻 利用电阻与温度呈一定函数关系的金属导体或半导体材料制成的感温元件测量精度高响应速度快无需冷端温度补偿价格昂贵不适应振动场合铂电阻铜电阻响应时间3 15秒 带套管90

4、 120秒 29 铂电阻技术性能主要使用在测量精度高 响应速度快 温度 200 400 场合 30 热电偶 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来 构成一个闭合回路 当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时 两者之间便产生电动势 因而在回路中形成一个大小的电流 这种现象称为热电效应 热电偶就是利用这一效应来工作的 温度较高的一端为工作端 温度较低的一端为自由端 自由端通常处于某个恒定的温度下 31 热电偶 体积小安装方便测量范围宽价格便宜容易校验热电势与温度呈非线性关系精度低I级1 5 或0 4 tII级2 5 或0 75 tIII级2 5 或1 5 t主要使用在测量精度低 高温场合

5、32 压力仪表弹簧管压力表隔膜压力表 33 弹簧管压力表敏感元件是截面积为椭圆形的弹性C管 在C形管承受压力p时C形管自由端带动指针来指示压力主要测量不结晶 不凝固 对钢没有腐蚀作用的液体气体蒸汽 34 隔膜压力表弹性敏感元件是带有波纹的圆形膜片 当膜片受压时一侧会产生微小变形 以带动联轴指针指示压力主要测量腐蚀性易结晶易粘稠介质 35 流量仪表电磁流量计涡街流量计涡轮流量计超声波流量计容积式流量计浮子流量计质量流量计热式质量流量计差压式流量 36 电磁流量计工作原理是基于法拉第电磁感应定律 在电磁流量计中 测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆 上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场

6、当有导电介质流过时 则会产生感应电压 管道内部的两个电极测量产生的感应电压E kBDv 37 优点 腐蚀性带颗粒泥浆污水等介质测量范围宽 20 1输出特性为线性直管段短压损小缺点 不适用高温低温介质不适用低电导率液体不能测量气体蒸汽 38 涡街流量计应用流体振荡原理来测量流量的 流体在管道中经过涡街流量变送器时 在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡 旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关f kv d 39 优点 结构简单维修量小气体液体蒸汽测量范围宽 20 1 输出特性为线性压损小缺点 直管段长不适用振动场合 40 容积式流量计工作原理为 流体通

7、过流量计 就会在流量计进出口之间产生一定的压力差 流量计的转动部件 简称转子 在这个压力差作用下特产生旋转 并将流体由入口排向出口 在这个过程中 流体一次次地充满流量计的 计量空间 然后又不断地被送往出口 在给定流量计条件下 该计量空间的体积是确定的 只要测得转子的转动次数 就可以得到通过流量计的流体体积的累积值 41 优点 精度高可测高粘度介质测量范围宽 10 1缺点 结构复杂体积大不适用高温低温高压介质维修量大 42 浮子流量计 被测流体从锥形管下端流入 流体的流动冲击着转子 并对它产生一个作用力 这个力的大小随流量大小而变化 当这个力达到平衡时 转子就平稳地浮在锥管内某一位置上并对应相应

8、的流量 43 优点 可测小流量测量范围宽10 1输出特性为线性直管段短压损小缺点 不适用高温高压不适用大口径精度低1 6级 44 科里奥利质量流量计 是一种利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表 45 优点 精度高可测质量流量温度密度测量范围宽 20 1 100 1无需直管段缺点 体积大价格高不适用振动场合零点漂移大无大口径产品 46 孔板流量计 充满管道的流体 当它们流经管道内的孔板时 流束将在孔板处形成局部收缩 从而使流速增加 静压力低 于是在孔板前后便产生了压力降 即压差 介质流动的流量越大 在孔板前后产生的压差就越大 所以可以通过测量压差

9、来衡量流体流量的大小 47 优点 气体液体蒸汽加工简单性能稳定价格低 是标准件无需标定差压变送器更换灵活缺点 测量范围窄3 1 4 1差压信号与流量为平方关系 非线性 直管段较长引压线容易堵泄漏压损大 48 液位仪表差压式液位计电容式液位计超声波液位计雷达液位计磁翻板液位计 49 差压液位计 液体的深度和压力成正比 测量敞口容器时候用压力变送器就可以了 P Hpg 如果用差压液位计 P P2 P1 Hpg P1 P0 50 优点 安装简单差压变送器更换灵活维修量小价格便宜缺点 不适应密度变化大的场合不适应大量程的场合 51 电容式液位计采用测量电容的变化来测量液面的高低的 它是一根金属棒插入盛

10、液容器内 金属棒作为电容的一个极 容器壁作为电容的另一极 52 优点 安装简单腐蚀性高压缺点 不适用低电导率液体 53 超声波液位计超声波物位计的工作原理是由换能器 探头 发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来 部分反射回波被同一换能器接收 转换成电信号 此距离值D与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示 D C T 2 54 优点 安装简单不受介质黏度 密度影响缺点 有盲区精度低不适应真空场合不适应液体表面有悬浮物及泡沫的介质 55 雷达液位计雷达波是一种特殊形式的电磁波 电磁波的物理特性与可见光相似 传播速度相当于光速 其频率为300MHz 3000GHz 电磁波可以穿透空间蒸汽

11、 粉尘等干扰源 遇到障碍物易于被反射 被测介质导电性越好或介电常数越大 回波信号的反射效果越好 介质介电常数 1 5 56 优点 可用于易燃 易爆 腐蚀性介质特别适用大型储罐测量安装简单缺点 不适用介电常数低液体价格高 57 分析仪表PH计电导率仪 58 pH计通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池 原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度 也取决于溶液的酸碱度 测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃探头 它是由能导电 能渗透氢离子的特殊玻璃制成 当玻璃探头和氢离子接触时 就产生电位 电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的 59 60 电导率仪是将两块平行的极板 放到被

12、测溶液中 在极板的两端加上一定的电压 然后测量极板间流过的电流 61 总有机碳 62 变送器变送器是将生产过程的物理参数 如温度 压力 流量 液位等 转换成统一的电信号 电动变送器 或统一的气信号 气动变送器 送给接收器显示的仪表设备 63 变送器的种类繁多 按检测原理分 电容式 电感式 电阻式 扩散硅 电位式 压电式 光电式 震荡式等 64 电容式 电容式变送器有一个可变电容的传感组件 称为 室 该传感器是一个完全封闭的组件 过程压力 差压通过隔离膜片和灌充液硅油传到传感膜片引起位移 传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成4 20mA的两线制输出的电信号 65 66 智能变送器特点

13、 精度高利用内装的微处理器 能够随时测量出静压 温度变化对检测元件的影响 通过数据处理 对非线性进行校正 对滞后进行补偿 使输出信号更精确 模拟信号精度 0 1 数字信号精度 0 075 功能强具有复杂运算功能 又开方 温度压力补偿及各种复杂运算 67 测量范围宽量程比100 1 减少变送器规格 增强通用性和互换性 方便用户通讯功能用手操器可在现场或控制室进行零点及量程调效 具有HART通讯协议功能自诊断功能用手操器可查出变送器自诊断的故障结果信息 68 执行器 气动控制阀和电动控制阀控制阀由执行机构和阀门两大部分组成 69 控制阀按功能可分为两大类型 连续调节的控制阀 通常称为调节阀 全开或

14、全关两位式控制的控制阀 通常称为开关阀或切断阀 70 按执行机构的动力源分类有 气动调节阀电动调节阀液动调节阀自力式调节阀 71 按阀体结构形式分类可分为 单座阀双座阀角阀三通阀蝶阀偏心旋转阀球阀闸阀阀体材质一般与管道材质一致或高于管道材质阀内材质一般高于管道材质 要考虑介质温度 压力 腐蚀等 72 执行机构中上阀盖有四种形式 1 普通型 40 250 2 散热型 60 450 3 长颈型 40 250 4 波纹管密封型 150 4MPa适用于有毒 易挥发 易渗透工艺介质执行机构中填料函材质有二种形式 1 聚四氟乙烯 200 2 石墨 196 600 73 调节阀泄漏量 以制造厂最终产品为准开

15、关阀泄漏量 I根据工艺条件选 I一般为软密封 温度 250 74 气动薄膜执行机构 接受20 100kpa标准气信号正作用式薄膜执行机构反作用式薄膜执行机构气动活塞执行机构 弹簧复位 正作用 改变气缸两侧压力实现正反作用 75 调节阀气开 气关式的选择 应满足在气源中断时 调节阀的阀位能保证工艺操作处于安全状态的要求 FC 调节阀全关FO 调节阀全开 76 阀门安装事项 阀门的安装应满足工艺要求 并便于安装 维修和操作 阀门不宜装在管沟或管架上 如必须装在高处 应加平台 对于带气罐 手轮等辅助装置的阀门 应留有安装和操作空间 考虑空阀门及执行机构的安装方向 一般阀体在水平管道上安装 执行机构垂直向上 大部分阀门允许安装在垂直管道上 执行机构为水平方向 或其他特殊的方位 但类似这种情况应提交阀门厂家确认 尤其是体积大重量重的阀门 必要时需要加支撑等 77 调节阀附件 1 气动阀门定位器2 电气阀门定位器3 电气转换器4 数字式阀门定位器开关阀附件 1 电磁阀2 行程开关3 气源三大件输入信号 输出信号 防爆等级 电气接口 气源接口 气源管线材质 78 谢谢