1、煤基清潔能源公司儀表煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓專業知識培訓授課人：李海濤二、課程內容與學習要求課程內容分兩部分第一部分 檢測儀表-測量 T、P、F、L四大參數的測量與變送l 測量量的特點、測量的原理 l 儀表的結構、使用的要求、安裝第二部分 化工自動化-控制l 自動控制的組成、基本原理l 被控對象l 各種控制儀表 l 執行器l 簡單控制系統、復雜控制系統煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓學習要求檢測儀表l掌握檢測儀表的基本知識l理解溫度、壓力、流量、液位四大測量參數測量傳感器工作原理、測量儀表工作原理及結構特點l初步掌握四大參數測量儀表選用方法自動化控制l理

2、解并掌握化工自動化及簡單控制系統的基本概念、組成、分類、控制原理，復雜控制系統的基本組成、分類及控制原理l理解并掌握簡單、復雜控制系統調節規律的選擇、參數整定及系統投運l掌握ABB DCS控制系統及SIS系統基本維護煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 一、化工儀表發展概況 1、人工感覺 看 聞 觸 摸 品 2、 自動檢測儀表 20世紀40年代以來 自動測量 檢測儀表 操作人員根據儀表指示的主要參數情況，人工操作，生產經驗單憑經 驗，效率低，耗能大 3、自動測控儀表 20世紀50年代到60年代 局部自動化 所用儀表：基地式電動、氣動儀表 膜片式單元組合儀表 所用方法

3、：半經驗、半理論的設計準則和整定公式 4、完全自動化儀表 20世紀70年代以后 化工自動化水平得到了很大提高，隨著計算機技術水平不斷發展，計算機控制系統開始應用于工業生產，無人值守工廠出現煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 測量誤差和儀表的質量指標第一節 測量誤差誤差的分類1.按誤差數值表示方法，誤差可分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。2.按誤差出現的規律，誤差可分為系統誤差、隨機誤差、疏忽誤差。3.按被測量隨時間變化的關系，誤差可分為靜態誤差，動態誤差。絕對誤差、相對誤差、引用誤差概念絕對誤差是測量結果與真實值之差，即 絕對誤差=測量值 真值相對誤差是指絕對誤差

4、與被測量值之比，常用絕對誤差與儀表示值之比，常用百分數表示，即 相對誤差= * 100%煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 測量誤差和儀表的質量指標第一節 測量誤差誤差的分類1.按誤差數值表示方法，誤差可分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。2.按誤差出現的規律，誤差可分為系統誤差、隨機誤差、疏忽誤差。3.按被測量隨時間變化的關系，誤差可分為靜態誤差，動態誤差。絕對誤差、相對誤差、引用誤差概念絕對誤差是測量結果與真實值之差，即 絕對誤差=測量值 真值相對誤差是指絕對誤差與被測量值之比，常用絕對誤差與儀表示值之比，常用百分數表示，即 相對誤差= * 100%煤基清潔能源

5、公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 測量誤差和儀表的質量指標第一節 測量誤差引用誤差是絕對誤差與量程之比，以百分數表示，即 引用誤差= * 100% 儀表的精度等級是根據引用誤差來劃分的煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 測量誤差和儀表的質量指標第二節 儀表的質量指標準確度和準確度等級準確度是指測量結果和實際值的一致程度。準確度高意味著系統誤差和隨機誤差都很小。準確度等級是按儀表的準確度高低所分成的等級。它決定儀表在標準條件下的誤差極限，也是儀表允許的基本誤差的最大值。準確度習慣上也成為儀表的精確度或精度，因此準確度等級也稱為精度等級。精度等級的

6、表示方法： 1.5 級 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓1.51.5 測量誤差和儀表的質量指標第二節 儀表的質量指標 工業過程測量和控制用檢測儀表和顯示儀表精確度等級有：0.01，0.02，（0.03），0.05，0.1，0.2，（0.25），（0.3），（0.4），0.5，1.0，1.5，（2.0），2.5，4.0，5.0 ；共16個，其中括號里的5個不推薦使用。靈敏度靈敏度是表達儀表對被測參數變化的靈敏程度。它是指儀表達到穩定狀態以后，儀表輸出信號變化量與引起輸出變化的被測參數變化量的比值。電磁兼容性滯環、死區、回差煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能

7、源公司儀表專業知識培訓化工儀表及自動化分類化工儀表按功能不同分為四類：檢測儀表：各種參數的測量顯示儀表：模擬量顯示和數字量顯示控制儀表：控制器執行器：氣動、電動、 液動煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓工業生產過程TLPFA顯示儀表及變送器控制器執行器檢測儀表和測量方法的分類1、檢測儀表的分類 依據所測參數不同，可分為壓力（包括差壓、負壓等）檢測儀表、溫度檢測儀表、流量檢測儀表、物位（液位）檢測儀表、分析儀表。 依據表達示數方式的不同，可分成指示型、記錄型、通訊型、遠傳指示型、累計型等。 按照精度等級以及使用場合的不同，可分為實用儀表、標定儀表等，使用場合生產現場

8、、實驗室煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓檢測儀表與測量方法的分類 測量方法按照測量結果的獲得方式，分為直接測量和間接測量 直接測量 利用經過標定的儀表對被測參數進行測量，直接從顯示結果獲取被測參數的具體數值的方法。 根據被測參數數值獲取方式不同，直接測量又有偏差法和平衡法（零位法）之分。 間接測量 當被測量不宜直接測量時，可以通過測量與被測量相關的幾個量，再通過計算來確定被測量。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓檢測儀表與測量方法的分類小結： 1、化工儀表的發展歷程； 2、化工生產所需測量的五大參數； 3、誤差的分類； 4、儀表的質

9、量指標； 5、化工檢測儀表的分類及測量方法的分類。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 壓力檢測概述 化工生產中，壓力是指氣體或液體均勻垂直作用在單位面積上的力。 壓力的檢測與控制，對保證生產過程正常進行，達到高產、優質、低消耗和安全是十分重要的。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓內容提要l 壓力單位及測壓儀表l 彈性式壓力計 -彈性元件 -彈簧管壓力表l電氣式壓力計 -應變片式壓力傳感器 -壓阻式壓力傳感器 -電容式壓力傳感器煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓l 智能式壓力變送器 -智能式壓力變送器特點

10、-智能式壓力變送器結構、原理l 壓力表的選用與安裝第一節 壓力單位及測壓儀表 壓力是指均勻垂直作用在單位面積上的力 壓力單位為帕斯卡，簡稱帕（Pa） 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第一節 壓力單位及測壓儀表各種壓力單位之間的換算關系： 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第一節 壓力單位及測壓儀表在壓力測量中，常有表壓、絕壓、負壓和真空度之分。 當被測壓力低于大氣壓力時，一般用負壓和真空度來表示。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第一節 壓力單位及測壓儀表測量壓力或真空度的儀表，按其轉換原理的不同，分為

11、四類。1. 液柱式壓力計它根據流體靜力學原理，將待測壓力轉換成液柱高度，進行測量。 液柱式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第一節 壓力單位及測壓儀表 按其結構方式不同 有U形管壓力計、單管壓力計等。 結構簡單、使用方便 精度較低、測量范圍窄煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓優點缺點第一節 壓力單位及測壓儀表 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第一節 壓力單位及測壓儀表2. 彈性式式壓力計 它是將被測壓力轉換成彈性元件變形的位移來進行測量的。3. 電氣式壓力計它是通過機械或電氣元件將被測壓力轉換成電

12、量（如電壓、電流）來進行測量的。4. 活塞式壓力計它是根據水壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉換成活塞上所加平衡砝碼的質量來測量的。特點：精度很高，可達0.020.05%，但結構復雜價格昂貴，測量范圍從幾千帕到幾千兆帕。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓 第二節 彈性式壓力計l 定義： 彈性式壓力計是利用各種形式的彈性元件， 在被測介質壓力作用下，使彈性元件受壓后 產生彈性形變的原理而制成的測壓儀表。l 優點： 具有結構簡單、使用可靠、讀書清晰、牢 固可靠、價格低廉、測靈范圍寬以及有足 夠精度等優點 。 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知

13、識培訓第二節 彈性式壓力計一、彈性元件 彈性元件是一種簡易可靠的測壓敏感元件，當測壓范圍不同時，所使用的彈性元件也是不一樣的。彈簧管式彈性元件如圖（a）（b）；波紋管式彈性元件如圖（e）；薄膜式彈性元件如圖（c）（d）。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第二節 彈性式壓力計彈簧管式彈性元件 彈簧管截面形狀煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第二節 彈性式壓力計 薄膜式彈性元件煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓膜片膜盒彈簧管壓力表用途： 普通彈簧管壓力表 耐腐蝕的氨用壓力表 禁油的氧氣壓力表煤基清潔能源公司儀

14、表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第二節 彈性式壓力計膜片式壓力表用途： 根據所測量的介質不同，選用不同材質膜片，廣泛應用于化工生產。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第二節 彈性式壓力計注意： 在化工生產過程中，常需要把壓力控制在某一范圍內，即當壓力低于或高于給定范圍是，就會破壞正常工藝條件，甚至可能發生危險。這是就應采用帶有報警空控制觸點的壓力表。見普通彈簧管壓力表稍加變化，便可成為電接點信號壓力表，它能在壓力偏離給定范圍時，及時發出信號，以提醒操作人員注意或通過中間繼電器實現壓力的自動控制。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業

15、知識培訓第二節 彈性式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第二節 彈性式壓力計l 定義 電氣式壓力計是一種能將壓力轉換成電信號進行傳輸和顯示的儀表。l優點 1、測量范圍非常廣，可以達到7*10-5MPa至5*102MPa的壓力，精度等級可達0.04%； 2、信號可進行遠距離傳輸，信號可傳送至DCS系統，進行指示、控制、與連鎖控制。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計l 組成一般由壓力傳感器、測量轉換線路及信號處理裝置組成，信號處理裝置可以是指示器、記錄儀、控制器、微處理機等煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔

16、能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計l 分類 1. 彈簧管式電氣壓力計（電遠傳彈簧壓力計） 霍爾片式2. 電氣式壓力計 壓阻式、應變式、電容式、電感式、振弦式 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計霍爾效應： 當電流垂直于外磁場通過導體時，載流子發生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產生一附加電場，從而在導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計一、應變片式壓力傳感器 應變片式

17、壓力傳感器是利用電阻應變原理構成的。電阻應變片有金屬和半導體兩類，被測壓力使應變片產生應變。當應變片產生壓縮（拉伸）應變時，其阻值減小（增大），再通過橋式電路，產生毫伏級輸出，再通過其它電路最終轉換成標準信號輸出。 應變片式壓力傳感器示意圖煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業

18、知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基

19、清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計二、壓阻式壓力傳感器工作原理： 壓阻式傳感器是利用單晶硅的壓阻效應構成的。采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路工藝，在單晶硅的特定方向擴散一組等值電阻，并將電阻接成橋式電路，單晶硅片置于傳感器腔內。 當壓力發生變化，單晶硅產生形變，使直接擴散在上面的應變電阻產生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路測出相應的電壓變化。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計二、壓阻式壓力傳感器特點： 精度高，工作可靠，響應頻

20、率快，尺寸小，重量清，結構簡單。 可以測量壓力，稍加改變可用來測量差壓、高度加速度等參數。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第三節 電氣式壓力計三、電容式壓力傳感器工作原理： 將壓力的變化轉換成電容的變化，來進行測量。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第四節 智能壓力變送器 智能壓力、差壓變送器是在普通壓力、差壓傳感器的基礎上增加微處理器電路而形成的智能檢測儀表。 智能變送器特點：1.測量精度高 由于智能變送器內部使用 數字技術取代了傳統模擬技術來處理傳感元件（如差動電容、壓敏電阻電橋和差動電壓器）輸出模擬信號，使之更好地線性化，更好

21、地補償溫度靜壓變化的影響，進一步提高了變送器精度。智能變送器內裝 一個用于補償溫度變化的溫度傳感器，這個溫度傳感器把測出的介質溫度與變送器傳感元件設計工作溫度相比較，如有差值，可經CPU進行運算并進行自動補償。有的變送器還內裝測壓元件，這個測壓元件能夠測出差壓變送器工作靜壓，并通過CPU進行運算，以修正差壓變送器因靜壓引起的零點漂移。 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第四節 智能壓力變送器2. 自診斷功能 變送器故障時，可以準確清晰的在手操器或表頭顯示故障信息，幫助維護人員快速準確處理問題。2.具備更大的量程比，可達400：1。 假如有一臺變送器，測量范圍為02

22、50KPa,如果這個壓力變送器的量程比為10：1的話，那么這塊變送器的最小使用量程即為025KPa,低于此量程，那么儀表的精度等級就無法保證。2.能夠實現雙向數據通訊，可以與現場總線網絡和上位計算機相連。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第四節 智能壓力變送器羅斯蒙特3051系列壓差傳感器工作原理圖煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第四節 智能壓力變送器負載電阻和回路電阻之和應在250600之間，太小了不能通信，太大了變送器無法工作。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第五節 壓力儀表選用與安裝一、壓力儀表

23、的選用 壓力儀表的選用應根據工藝生產過程對壓力測量的要求，結合其他方面的情況，加以全面的考慮和具體的分析，一般考慮以下幾個方面。l 儀表類型的選用l 儀表測量范圍的確定l 儀表精度等級的選取煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第五節 壓力儀表選用與安裝一、壓力儀表的選用l 類型的選擇 功能：顯示、報警、記錄、傳送 介質條件：溫度、壓力、腐蝕性、粘度、臟污程度、易燃易爆； 如：氨用壓力表、氧氣表禁油 現場環境條件：溫度、震動、電磁干擾等l量程及盤面大小測量穩定壓力：Pmax2/3量程上限；Pmin1/3量程上限測量脈沖壓力：Pmax1/2量程上限；測量高壓 Pmax3

24、/5量程上限l 精度等級根據工藝條件要求所允許的最大測量誤差確定。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第五節 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 l 測壓點的選擇 應能準確反映被測壓力的真實大小 要選在被測介質直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的地方； 測量流動介質的壓力時，應使取壓點與流動方向垂直，取壓管內端面與生產設備連接處的內壁應保持平齊，不應有凸出或毛刺。 測量液（氣）體壓力時，取壓點應在管道的下（上）部，使導壓管不積存氣（液）體。煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第五節 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓煤基清潔能源公司儀表專業知識培訓第五節 壓力儀表選用與安裝二、壓力儀表的安裝 l 導壓管的