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1、化工生产过程自动化:在生产过程中利用自动化仪表、装置来检测、显示、控制生产过程的重要工艺参数,自动维持生产过程正常进行,当工艺参数受外界干扰影响而偏离正常状态时,能自动调回到规定参数范围内。 灵敏限 :引起仪表指针动作的被测参数最小变化量 1.按照仪表使用的能源分类 :电动仪表(4-20mA)、气动仪表(20-100千帕)2.按照信息的获得、传递、反应和处理的过程分类 :检测仪表、显示仪表、集中控制装置、控制仪表、 执行器3.按照仪表的组成形式分类 : 基地式仪表、单元组合式仪表(QDZ 、DDZ)压力仪表按照其转换原理的不同,可分为四大类 :1.液柱式压力计:连通器2.弹性式压力计3.电气式
2、压力计: S(位移量)转换为电量;4.活塞式压力计:用于校验其他压力仪表;弹性式压力计:a.单圈弹簧管b.多圈弹簧管c.膜片(膜盒):d.波纹管1霍尔片式压力传感器2应变片式压力传感器3压阻式压力传感器4电容式压力变送器压力仪表的选用原则:压力变化范围安排在压力表量程的中间13范围内测压点的选择:所选择的测压点应能反映被测压力的真实大小。要选在被测介质直线流动的管段部分。测量流动介质的压力,使取压点与流动方向垂直,取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐。 测量液体压力,取压点应在管道下部;测量气体压力,取压点应在管道上方。压力计的连接处,应根据被测压力的高低和介质性质,选择适当的材料,作
3、为密封垫片,以防泄漏。当被测压力较小,而压力计与取压口又不在同一高度时,对由此高度而引起的测量误差应按PHg进行修正。为安全起见,测量高压的压力计除选用有通气孔的外,安装时表壳应向墙壁或无人通过之处,以防发生意外。流量计的分类:1.速度式(差压式、转子、电磁、涡轮和堰式流量计)管道流通截面积保持一定,流量的变化取决于流速的变化。2.容积式(椭圆齿轮、活塞式流量计)QvnV; n单位时间排出次数; V固定体积(容积);3.质量式(量热式、角动量式、陀螺式和科里奥利式流量计)Qm Qv ;节流现象分析: 流体在管内流动时具有动压能和静压能, 两种能量在一定条件下互相转化,但总和不变。节流元件:改变
4、管道中流体流通面积的元件。目前广泛采用的是角接取压法,其次是法兰取压法。测量误差的原因:(1)被测流体工作状态的变动(2)节流装置安装不正确(3)孔板入口边缘的磨损(4)导压管安装不正确,或有堵塞、渗漏现象 1转子流量计定压降式(速度式)流量计2椭圆齿轮流量计(容积式)适合测量高粘度的流体,甚至糊状物的流量。Q4nV0 不能含有固体颗粒,更不能夹杂机械物,否则会引起齿轮磨损以至损坏。为此,椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。3电磁流量计:流量计管内无阻力件, 压损小,可以测量含有颗粒及悬浮物的流体;测量范围宽,测量反应速度快,可用于测量脉动流体。4旋涡流量计:漩涡的频率只与流速有关,几乎不受
5、被测流体性质(压力、温度、粘度和密度)变化的影响,同一台流量计可用于测气、油、水,其流量系数不变 测量物位仪表: 直读式物位仪表 浮力式物位仪表 差压式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物性仪表 光学式物位仪表 测温基本原理:温度是用来表示物体冷热程度的物理量1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,双金属温度计属于固体膨胀式温度计。2玻璃管式温度计:装有液体的玻璃温包、毛细管、刻度尺。特点:构造简单、使用方便、精度高、价格低。3压力计式温度计:具有强度大、不易破损、读数方便,但准确度较低、耐腐蚀性较差等特点。压力温度计测温范围下限-100以下,上限最高可达6004
6、热 电 偶 温 度 计:测温元件 导线:补偿导线 显示仪表:动圈表、电位差计、数字式显示仪表 测温原理:热电效应-两种不同的导体或半导体连接成一个闭合回路,若两接点温度不同,回路中会产生热电动势。这个电势包括温差电势和接触电势。5常用热电偶种类:1、铂铑10铂热电偶:分度号 S 由直径0.5mm的纯铂金丝与铂铑丝一端焊接而成(贵重金属) 测温范围:长期测试 =1300oC; 短期使用可以达到 1600oC 2、镍铬镍硅热电偶:分度号 K 直径1.22.5mm,相对较粗;测温范围:长期测试=1000oC; 短期使用可以达到 1200oC 3、镍铬铜镍热电偶:分度号 E 直径相对较粗;测温范围:长
7、期测试 =600oC; 短期使用可以达到 800oC热电偶的结构: 1、铠装热电偶 由金属套管、绝缘材料(氧化镁粉)、热电偶丝一起经过复合拉伸成型,然后将端部偶丝焊接成光滑球状结构。工作端有露头型、接壳型、绝缘型三种。2、普通型热电偶 主要由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等主要部分组成3表面型热电偶4快速热电偶 在热电偶选型时,要注意三个方面:热电极的材料;保护套管的结构、材料及耐压强度;保护套管的插入深度。 热电偶的冷端温度补偿:补偿导线可以等效延长热电偶冷端到温度恒定处,但不能保证冷端温度为0oC。为了满足这个要求,需要对冷端温度补偿。因此,在应用热电偶测温时,只有将冷端温度保持为00C
8、,或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。热电阻测温原理: 式中电阻温度系数作为热电阻的材料一般要求是:a 电阻温度系数、电阻率要大; b 热容量要小;c 测温范围内,具有稳定的物理、化学性质和良好的复现性; d 电阻值随温度的变化关系,最好呈线性。 铂:在0一650 oC的温度范围内,铂电阻与温度的关系为: A=3.95010-3/oC B=-5.85010-7/(oC)2 C=-4.2210-22/(oC) 工业上用的铂电阻有两种,一种是R0 10,对应的分度号为Pt10。另一种是R0 = 100,对应的分度号为Pt100 铜:在50+1500C的范围内,铜电阻与温度的关系是线性的。
9、上式中为铜的电阻温度系数(4. 2510-3/oC )。工业上用的铜电阻有两种:一种是R050,对应的分度号为Cu50;另一种是Ro100,对应的分度号为Cu100热电阻分为:普通型热电阻、铠装热电阻和薄膜热电阻凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录、报警的仪表统称为显示仪表按照能源来分:可分为电动显示仪表、气动显示仪表;按照显示方式来分:可分为模拟式、数字式和图像显示三种。控制器的输入:e=x-z 输出:p=f(e)=f(x-z比例度: 控制器的比例度越小,它的放大倍数KP就越大,它将偏差(控制器输入)放大的能力越强,反之亦然。气动执行器结构:执行器的推动装置,它按控制信号压力的大小产生相应
10、的推力,推动控制机构动作,所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。;控制机构:执行器的控制部分,它直接与被控介质接触,控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。 执行机构:薄膜式 活塞式 长行程控制机构:(1)直通单座控制阀 特点:结构简单、泄漏量小,易保证关闭,甚至完全切断 缺点:在压差大的时候,流体对阀芯上下作用的推力不平衡,这种不平衡力会影响阀芯的移动。 (2直通双座控制阀 :特点:流体流过的时候,不平衡力小。 缺点:容易泄漏(3)角形控制阀:角形阀的两个接管呈直角形,一般为底进侧出。 特点:流路简单、阻力较小,适于现场管道要求直角连接,介质为高黏度、高压差和含
11、有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。 (4)三通控制阀 ; 共有三个出入口与工艺管道连接(5)隔膜控制阀 : 采用耐腐蚀衬里的阀体和隔膜。 特点: 结构简单、流阻小、流通能力比同口径的其他种类的阀要大。不易泄漏。耐腐蚀性强,适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制,也能用于高黏度及悬浮颗粒状介质的控制。(6)蝶阀 : 特点: 结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小。缺点: 泄漏量大。 (7)球阀: 球阀的阀芯与阀体都呈球形体,转动阀芯使之与阀体处于不同的相对位置时,就具有不同的流通面积,以达到流量控制的目的。 (8)凸轮挠曲阀 : 阀芯呈扇形球面状,与挠曲臂及轴套一起铸成,固定在转动轴上 特点: 密封性好。重量轻、体积小、安装方便,适用于高黏度或带有悬浮物的介质流量控制。(9)笼式阀: 特点: 可调比大、振动小、不平衡力小、结构简单、套筒互换性好,更换不同的套筒可得到不同的流量特性,阀内部件所受的汽蚀小、噪声小,是一种性能优良的阀,特别适用于要求低噪声及压差较大的场合缺点: 不适用高温、高黏度及含有固体颗粒的流体控制阀结构与特性的选择: 主要根据工艺条件,如温度、压力及介质的物理、化学特性(如腐蚀性、黏度等)来选择