仪表基础理论知识

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1、 仪表基础知识介绍攀钢信息工程技术公司Slide 2目录u仪表的分类 u温度 u流量 u阀门 u调节阀 u变送器攀钢信息工程技术公司Slide 31 仪表的分类检测仪表-将检测元件、变送器及显示装置统称为检测仪表。 一次仪表-一般为将被测量转换为便于计量的物理量所使用的仪表 ，即为检测元件。一次测量仪表是与介质直接接触，是在室外就地 安装的。 二次仪表-将测得的信号变送转换为可计量的标准电气信号并显示 的仪表。即包括变送器和显示装置。 攀钢信息工程技术公司Slide 42 温度按使用的测量范围分： 常把测量600以上的测温仪表叫高温计；测量600以下的测 温仪表叫温度计； 按用途分： 标准仪表

2、和实用仪表 按工作原理分： 分为膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度 计和辐射高温计五类； 攀钢信息工程技术公司Slide 52 温度按测量方式分： 分为接触式与非接触式两大类。前者测温元件直接与被测介质接 触，这样可以使被测介质与测温元件进行充分地热交换而达到测 温目的；后者测温元件与被测介质不相接触，通过辐射或对流实 现热交换来达到测温的目的。攀钢信息工程技术公司Slide 62.1 膨胀式温度计膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的性质而制成的。玻璃 管温度计属于液体膨胀式温度计，双金属温度计属于固体膨胀式温 度计。双金属温度计 双金属温度计中的感温元件是用两片线膨胀系数

3、不同的金属片叠 焊在一起而制成的。双金属片受热后，由于两金属片的膨胀长度 不同而产生弯曲，温度越高产生的线膨胀长度差就越大，因而引 起弯曲的角度就越大。双金属温度计就是基于这一原理而制成的 ，它是用双金属片制成螺旋形感温元件，外加金属保护套管，当 温度变化时，螺旋的自由端便围绕着中心轴旋转，同时带动指针 在刻度盘上指示出相应的温度数值。 攀钢信息工程技术公司Slide 72.1双金属温度计 双金属温度计是一种测量中低温度 的现场检测仪表。可以直接测量各 种生产过程中的-80+500范 围内液体、蒸汽和气体介质温度。 特点 ：现场显示温度，直观方便； 安全可靠，使用寿命长； 多种结构形式，可满足

4、不同要求。 攀钢信息工程技术公司Slide 82.1双金属温度计的型号命名 W SS -ABCD W 温度仪表 S 金属膨胀式 S 感温元件双金属片A 表壳公称直径：3-60; 4-100; 5-150;B 结构形式: 0- 轴向（直型）; 1 径向（角型）; 8 万向（可调角型）C安装固定装置0- 无固定装置; 1- 可动外螺纹; 2 -可动内螺纹; 3- 固定螺纹; 4 -固定法兰;5- 卡套螺纹; 6 -卡套法兰 D F-防护型；O-电接点型；MO-大电流型；EX-防爆型；攀钢信息工程技术公司Slide 92.2 热电阻热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测 量精度高，

5、性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的，它广泛 应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 热电阻测温原理及材料：热电阻测温是基于金属导体的电阻值随 温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金 属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用 铑、镍、锰等材料制造热电阻。 热电阻测温系统的组成：热电阻测温系统一般由热电阻、连接导 线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点：“热电阻和数 码温度控制显示表的分度号必须一致；为了消除连接导线电阻变 化的影响，必须采取三线制接法。” 常用工业热电阻包括：铠装热电阻、装配热电阻、防爆热电阻攀钢信息工程技术公司Slide 102.2

6、 热电阻装配热电阻型号命名方法：型号说明W 温度仪表 Z 热电阻 P感温材料 P铂C C铜 无 偶丝对数 单支 2 双支 1安装固定形式 无固定装置 2 固定螺纹 3 活动法兰 4 固定法兰 5 活络管接头式 6 固定螺纹锥式 7 直形管接头式攀钢信息工程技术公司Slide 112.2 热电阻装配热电阻型号命名方法：型号说明8 固定螺纹管接头式 9 活动螺纹管接头式 2 接线盒形式 防喷式 3 防水式 0保护管直径 16 1 12 G 工作端形式 变截面攀钢信息工程技术公司Slide 122.3 热电偶热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。它的结构简单、 测量范围宽、使用方便、测温准确可靠

7、，信号便于远传、自动记录 和集中控制，因而在工业生产中应用极为普遍。热电偶温度计由三部分组成：热电偶(感温元件)；测量仪表（动 圈仪表或电位差计）；连接热电偶和测量仪表的导线（补偿导线） 。热电偶是工业上最常用的一种测温元件。它是由两种不同材料 的导体A和B 焊接而成。焊接的一端插入被测介质中，感受到被测 温度，称为热电偶的工作端或热端，另一端与导线连接，称为冷端 或自由端（参比端）。攀钢信息工程技术公司Slide 132.3 热电偶热电偶的材料材料分四类廉金属-铁-康铜，镍铬-考铜，镍铬-镍硅；贵金属-铂铑-铂，铂铑30-铂铑6； 难溶金属-钨铼系等非金属-二碳化钨攀钢信息工程技术公司Sli

8、de 142.3 热电偶热电偶的产品产品有8种 名称 分度号 测量范围/ 镍铬-考铜 E -200900 铁-康铜 J -200750 铜-康铜 T -200350 镍铬硅-镍铬 N -2001300 镍铬-镍硅 K -2001300 铂铑10-铂 S 01300 铂铑13-铂1 R 01300 铂铑30-铂6 B 01800攀钢信息工程技术公司Slide 152.3 热电偶热电偶的补偿导线补偿导线是用来将热电偶冷端（参比端）延伸到温度 恒定的地方与显示仪表相连的一种导线。 热电偶类型 补偿导线类型 合金材料+ - 镍铬-考铜 镍铬-考铜 镍铬 考铜 铁-康铜 铁-康铜 铁 康铜 铜-康铜 铜

9、-康铜 铜 康铜 镍铬-镍硅 铜-康铜 铜 康铜 攀钢信息工程技术公司Slide 162.3 热电偶厂商介绍 国内： 上海自动化仪表厂、西安仪表厂、重庆川仪、常州热工等 国外： 德国WIKA、美国Raytek等攀钢信息工程技术公司Slide 173 流量仪表 按原理分： 力学：差压式、浮子式、靶式、涡街等； 声学：超声波 电学：电磁流量计等 选型步骤： 1。依据流体种类及仪表性能、流体特性、安装条件、环境 条件、经济因素五个方面初选可用仪表类型； 2。依据用户要求逐步淘汰，余下仪表类型排出次序； 3。按五个方面因素再次仔细评比，最后淘汰至一种仪表类 型。攀钢信息工程技术公司Slide 183.

10、1 差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知 的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显 示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量 计、文丘里流量计、均速管流量计等。 分类： 1。按产生差压的作用原理分：节流式、水力阻力式、离心式、动压头 式、动压增益式、射流式； 2。按结构形式分：标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里喷嘴 、1/4园孔板、锥形孔板等； 3。按用途分：标准节流装置、小管径装置等。攀钢信息工程技术公司Slide 193.1.1孔板流量计 具有测量精度高，安装方

11、便， 使用范围广、造价低等特点。 广泛应用于各种介质的流量测 量。 公称通径 DN15DN3000（ mm） 适用介质 各种液体,气 体,饱和蒸汽,过热蒸汽攀钢信息工程技术公司Slide 203.1.1孔板流量计孔板流量计测量原理：当充满管道的流体流经孔板时， 将产生局部收缩，流束集中，流速 增加，静压力降低，于是在孔板前 后产生一个静压力差，该压力差与 流量存在着一定的函数关系，流量 越大，压力差就越大。通过导压管 将差压信号传递给差压变送器，转 换成420mA.DC标准信号，经流 量显示仪，便显示出管道内的瞬时 和累积流量。攀钢信息工程技术公司Slide 213.1.1长颈喷嘴主要应用于电

12、力行业高压或高温 高压的场合，装机容量在50MW以 上的主蒸汽、主给水或减温水等均 采用此典型设计型式，它具有压力 损小、寿命长等特点。攀钢信息工程技术公司Slide 223.1.1文丘里喷嘴文丘里喷嘴的压力损失比较小， 它的长度比文丘里管短。文丘里喷嘴主要用于大口径、低 静压，现场直管段距离很短的气体 流量测量。材料 喷嘴材料：1Cr18Ni9Ti 管道材料：20 号钢、12Cr1MoV10CrMo910 材料及说明 喷嘴：铸铁 喉部：卷板，3 号钢 出口锥管：卷板，3 号攀钢信息工程技术公司Slide 233.1.1阿牛巴阿牛巴流量计（又称笛形均速 管流量计）是根据皮托管测速原理 发展起来

13、的一种新型差压流量检测 元件。阿牛巴流量计输出为差压信号 ，与测量差压的仪器仪表配套使用 ，可以准确地测量贺形管道、矩形 管道中的多种液体、气体和蒸汽（ 过热蒸汽和饱和蒸汽）。被 测管 道的尺寸范围从20mm-3000mm。它适用于： 1、气体输送和液体输送 2、过程控制：输入输出、比率、 平衡；冷却水或空气，蒸汽加热。攀钢信息工程技术公司Slide 243.1.1V锥流量计锥形流量计是一种新型的可精 确测量各种雷诺数的高精度流量计 ，可满足各种介质的应用条件要求 其操作原理同其它各种类型的差压 原理相同，都是基于密封管道中的 能量守恒定理，锥形流量计由于具 有独一无二的设计结构，因而性能 更优。攀钢信息工程技术公司Slide 253.1锥形流量计是在管道中心处悬挂一锥形节流件，锥形件阻碍介质的流动，重塑 流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区，管道上游的正压同 经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口 取出，正压口位于管道的上游，负压口位于锥体的末端，通过测量 两者之间差压,根据伯努力方程即可计算出管道中的流量，锥体位 于管线中心，可对所测介质的流速曲线进行优化,因此测量精度高 ，对仪表上、下游的直管段