第一部分SCADA系統(tǒng)

第一章管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)第一部分SCADA系統(tǒng)

第一章管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)第一節(jié)

儀表分類第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表第三節(jié)溫度檢測(cè)儀表第四節(jié)流量檢測(cè)儀表第五節(jié)液位檢測(cè)儀表第六節(jié)在線分析儀表第七節(jié)其他儀表第八節(jié)管道、儀表流程圖（P&ID）

第一節(jié)儀表分類檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如：按儀表所使用的能源分類，可以分為電動(dòng)儀表和氣動(dòng)儀表；按儀表組合形式，可分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模擬儀表和數(shù)字儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃發(fā)展，根據(jù)儀表有否引入微處理機(jī)（器）又可以分為智能儀表與非智能儀表。第一節(jié)儀表分類檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方3

檢測(cè)與過程控制儀表最通用的分類是按儀表在測(cè)量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分，一般分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)（控制）儀表和執(zhí)行器四大類。檢測(cè)儀表根據(jù)其被測(cè)變量不同，根據(jù)生產(chǎn)過程五大參量又可分為溫度檢測(cè)儀表、流量檢測(cè)儀表、壓力檢測(cè)儀表、物位檢測(cè)儀表和分析儀表（器）等。檢測(cè)與過程控制儀表最通用的分類是按儀表在測(cè)量4管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：壓力檢測(cè)儀表:壓力表、壓力變送器、差壓變送器等溫度檢測(cè)儀表：玻璃溫度計(jì)，熱電阻、熱電偶，一體化溫度變送器、智能溫度變送器等流量檢測(cè)儀表：孔板、容積式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等液位檢測(cè)儀表：浮子液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、磁滯伸縮液位計(jì)、液位開關(guān)等5管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：55管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：在線分析儀表:工業(yè)色譜分析儀、硫化氫、水露點(diǎn)、烴露點(diǎn)等其他儀表：加速度振動(dòng)傳感器、振動(dòng)變送器、可燃?xì)怏w探測(cè)器等管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：7PI(PressureIndicator)就地壓力指示表PT(PressureTransmitter)壓力變送器DP(DifferencePressureTransmitter)差壓變送器TI(TemperatureIndicator)就地溫度指示表TT(TemperatureTransmitter)溫度變送器TE(TemperatureElement)溫度檢測(cè)元件（鉑電阻或熱電偶）管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)常用儀表符號(hào)含義：7PI(PressureIndicator)就地壓力78FT(FlowTransmitter)流量變送器FIQ(FlowIndicatorQuantity)流量指示、累計(jì)FIA(FlowIndicatorAccumulator)流量指示、累計(jì)LI(LevelIndicator)液位計(jì)LT(LevelTransmitter)液位變送器AL(AlarmLow)低報(bào)警AH(AlarmHigh)高報(bào)警舉例：PAHPAHHPALPALL

LAHLAHHLALLALL8FT(FlowTransmitter)流量變送器8一、壓力定義氣體或液體均勻而垂直作用于單位面積上的力（物理學(xué)中稱為壓強(qiáng)），用公式表示為：P=F/S

式中

法定壓力計(jì)量單位為帕斯卡（簡(jiǎn)稱“帕”）用符號(hào)Pa表示，1帕為1牛頓每平方米，即：1Pa=1N/m2

，工程上常用KPa(103Pa)和MPa（106Pa）來表示，即1MPa=1×106Pa。

第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表

F——均勻而垂直作用的力，N;S——受力面積，m2;P——壓力，Pa。一、壓力定義第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表二、壓力的表示方式大氣壓力——地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力。其值由地理位置及氣象情況所決定。絕對(duì)壓力——液體、氣體或蒸汽所處空間的全部壓力。表壓力——以大氣壓力為基準(zhǔn)的壓力值，當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓力時(shí)，它等于絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。負(fù)壓或真空度（疏空壓力）——當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí)它等于大氣壓力與絕對(duì)壓力之差。負(fù)壓絕對(duì)值越大，絕對(duì)壓力越小，真空度越高。差壓——兩個(gè)相關(guān)壓力之差。它們之間的關(guān)系如下圖所示。自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表P絕壓P表壓P負(fù)壓（真空度）P絕壓絕對(duì)壓力線大氣壓力線表壓、絕對(duì)壓力和負(fù)壓（真空度）關(guān)系P絕壓P表壓P負(fù)壓（真空度）P絕壓絕對(duì)壓力線大氣壓力線表壓、三、壓力檢測(cè)的基本原理(1)利用液體壓力平衡原理通過液體產(chǎn)生或傳遞壓力平衡被測(cè)壓力從而獲得測(cè)量結(jié)果。如液柱式壓力計(jì)和活塞式壓力計(jì)。(2)利用彈性變形原理利用各種形式的彈性敏感元件在受壓后產(chǎn)生彈性變形的特性進(jìn)行壓力檢測(cè)。如彈簧管壓力表。(3)利用某些物質(zhì)的某一物理效應(yīng)與壓力的關(guān)系來檢測(cè)壓力這類儀表的輸出均為電信號(hào)，又稱壓力傳感器或壓力變送器。如電容式壓力（差壓）變送器，擴(kuò)散硅式壓力（差壓）變送器等。三、壓力檢測(cè)的基本原理四、主要壓力儀表分類與特性類型名稱量程（KPa）精度優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合彈性式壓力表彈簧管壓力表-102～1060.2

0.250.51.01.52.5測(cè)量范圍寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便．價(jià)格便宜，可以制成電氣遠(yuǎn)傳式，廣泛使用。用來測(cè)最壓力和真空度，可就地指示，也可集中控制，具有記錄、報(bào)警、遠(yuǎn)傳功能多圈彈簧管壓力表膜盒壓力表波紋管壓力表隔膜壓力表電測(cè)式壓力儀表電容式壓力變送器-102～1060.075～0.5測(cè)量范圍廣，便于遠(yuǎn)傳和集中控制。用于壓力需要遠(yuǎn)傳和集中控制的場(chǎng)合擴(kuò)散硅式壓力變送器振弦式壓力變送器單晶硅諧振式壓力變送器四、主要壓力儀表分類與特性彈性式壓力表彈簧管壓力表-102～彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)：

單圈彈簧管壓力表主要由彈簧管、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（俗稱機(jī)芯，包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪等）、示數(shù)裝置（指針和分度盤）以及外殼等幾部分組成。

五、彈簧管式壓力表

彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)：

單圈彈簧管壓力表主要由彈簧管、齒彈簧管壓力表工作原理：

被測(cè)壓力由接頭通入，迫使彈簧管的自由端向右上方擴(kuò)張，自由端的彈性變形位移通過拉桿(使扇形齒輪作逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)中心齒輪作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，于是固定在中心齒輪上的指針也作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，從而在面板的刻度標(biāo)尺上顯示出被測(cè)壓力的數(shù)值。由于自由端的位移量與被測(cè)壓力之間具有比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標(biāo)尺是均勻的。彈簧管壓力表工作原理：

被測(cè)壓力由接頭通入，迫使彈簧自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表1617現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的耐震壓力表：工作原理：與壓力表相同，不同的是表盤內(nèi)充裝有硅油，具有耐震性。優(yōu)點(diǎn)：耐震性好。缺點(diǎn)：室外溫度較低時(shí)，硅油粘稠，示數(shù)滯后，影響讀數(shù)。17現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的耐震壓力表：工作原理：與壓力表相同，不同的是表1718

目前輸油氣管道廣泛應(yīng)用的是智能壓力變送器，主要安裝在進(jìn)出站管線、分輸管線上和干線閥室內(nèi)。用于檢測(cè)被測(cè)管線內(nèi)壓力，將測(cè)得的壓力值進(jìn)行遠(yuǎn)傳及現(xiàn)場(chǎng)顯示，遠(yuǎn)傳壓力信號(hào)用于站控機(jī)顯示及參與工藝控制和壓力保護(hù)。差壓變送器與壓力變送器的區(qū)別是：差壓變送器有兩個(gè)取壓點(diǎn)，一個(gè)是高壓側(cè)，一個(gè)是低壓側(cè)。

放空閥液晶顯示屏接線孔上下游導(dǎo)壓管接口

六、壓力（差壓）變送器18目前輸油氣管道廣泛應(yīng)用的是智能壓力變送器，主要安181、智能壓力變送器結(jié)構(gòu)

壓變主要有傳感器、信號(hào)放大器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、顯示屏等幾部分組成。

2、智能壓力變送器工作原理

壓力變送器工作原理框圖（壓力或差壓）輸入信號(hào)的變化，使檢測(cè)單元的電容量與其成比例的變化，經(jīng)轉(zhuǎn)換單元處理放大后，再經(jīng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在微處理器中進(jìn)行線性和溫度校正后經(jīng)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。1、智能壓力變送器結(jié)構(gòu)

壓變主要有傳感器、信號(hào)放大器3、壓力變送器的分類：壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為電容式、擴(kuò)散硅式、應(yīng)變式等。3.1電容式壓力變送器的工作原理和特點(diǎn)自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表左圖所示是電容式壓力變送器的測(cè)量部分。

測(cè)量膜盒內(nèi)充以填充液(硅油)，中心感應(yīng)膜片(可動(dòng)電極)1和其兩邊弧形固定電極分別形成電容C1和C2,當(dāng)被測(cè)壓力加在測(cè)量側(cè)3的隔離膜片4上后，通過腔內(nèi)填充液的液壓傳遞，將被測(cè)壓力引入到中心感應(yīng)膜片，使中心感應(yīng)膜片產(chǎn)生位移，因而使中心感應(yīng)膜片與兩邊弧形固定電極的間距不再相等，從而使C1和C2的容量不再相等，通過轉(zhuǎn)換部分的檢測(cè)和放大，轉(zhuǎn)換為4～20mA的直流電信號(hào)輸出。

焊接密封圈

1一中心感應(yīng)膜片(可動(dòng)電極)；

2一固定電極；3一測(cè)量側(cè)；4一隔離膜片

左圖所示是電容式壓力變送器的測(cè)量部分。

測(cè)量膜盒內(nèi)充

特點(diǎn)：電容式壓力變送器具有精度高，其可靠性、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，由于其測(cè)量膜盒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其具有很強(qiáng)的過壓能力，能經(jīng)受振動(dòng)和沖擊，在長(zhǎng)輸管道上常用來測(cè)量介質(zhì)壓力和差壓。特點(diǎn)：工作原理v以N型單晶硅膜片作敏感元件，通過擴(kuò)展雜質(zhì)使其形成四個(gè)P型電阻,并組成電橋。當(dāng)膜片受力后，由于半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，電阻值發(fā)生變化，使電橋有相應(yīng)輸出。v傳感器結(jié)構(gòu)由硅膜片及擴(kuò)散電阻、引線、外殼等組成。傳感器膜片上下有兩個(gè)壓力腔。v特點(diǎn)：體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、精度高3.2擴(kuò)散硅式壓力變送器工作原理3.2擴(kuò)散硅式壓力變送器

一、溫度定義溫度是表征物體冷熱程度的物理量。輸油氣管道上溫度檢測(cè)儀表的應(yīng)用：現(xiàn)場(chǎng)就地指示溫度儀表應(yīng)用雙金屬溫度計(jì)居多，玻璃溫度計(jì)采用較少。遠(yuǎn)傳溫度檢測(cè)儀表應(yīng)用熱電偶、熱電阻（或一體化溫度變送器），其中三線制鉑熱電阻應(yīng)用最廣。第三節(jié)溫度檢測(cè)儀表一、溫度定義第三節(jié)溫度檢測(cè)儀表工業(yè)上常見的溫度檢測(cè)儀表的分類:雙金屬溫度計(jì)玻璃管液體溫度計(jì)熱電偶熱電阻輻射式一體化溫度變送器就地指示精度不高在線檢測(cè)并遠(yuǎn)傳適用于測(cè)量500～1800℃范圍的中高溫度適用于測(cè)量500℃以下的中低溫度一般用于2000℃以上的高溫測(cè)量使用熱電阻、熱電偶時(shí)還應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的要求確定合適的分度號(hào)。工業(yè)上常見的溫度檢測(cè)儀表的分類:雙金屬溫度計(jì)就地指示精度不高

2.1雙金屬溫度計(jì)應(yīng)用：雙金屬溫度計(jì)是一種測(cè)量中低溫度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)測(cè)儀表。可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。特點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)顯示溫度，直觀方便；安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；多種結(jié)構(gòu)形式，可滿足不同要求管道使用的雙金屬溫度計(jì)準(zhǔn)確度為1.0級(jí)、1.5級(jí)兩種，安裝在進(jìn)出站管線、分輸支線及氣體調(diào)壓撬座等位置，用于測(cè)量相應(yīng)位置的介質(zhì)溫度。2.1雙金屬溫度計(jì)

雙金屬溫度計(jì)工作原理：在雙金屬溫度計(jì)制造時(shí)，通常將它的感溫元件繞成螺旋形,并將一端固定，另一端連接指針軸，當(dāng)溫度變化時(shí)，由于雙金屬受溫度的作用使感溫元件的曲率發(fā)生變化，通過指針軸帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，在儀表刻度盤上直接顯示出溫度的變化值。雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖雙金屬溫度計(jì)工作原理：雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖27自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表28自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表292.2玻璃管液體溫度計(jì)使用溫度范圍:標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)使用范圍:-30～+300℃;工業(yè)溫度計(jì)使用范圍:－100～+600℃，感溫液體一般是水銀或有機(jī)液體。測(cè)溫原理：利用感溫液體在透明玻璃感溫包和毛細(xì)管內(nèi)的熱膨脹作用來測(cè)量溫度。使用方法：全浸式要將感溫包全部浸入被測(cè)介質(zhì)，并達(dá)到熱平衡后再讀數(shù)，露出液柱不得大于15mm；視線要與刻度垂直。2.2玻璃管液體溫度計(jì)30自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表312.3熱電阻應(yīng)用：熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器（＜500），目前在長(zhǎng)輸管道上熱電阻溫度傳感器主要用鉑電阻，常用結(jié)構(gòu)類型有隔爆型、鎧裝型、端面型等。工業(yè)用熱電阻的分度號(hào)一般為Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測(cè)溫的范圍一般為零下200～800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏度。測(cè)溫原理：熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻溫度儀表的測(cè)量原理就是溫度變化所引起導(dǎo)體電阻的變化，通過測(cè)量電橋轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)，然后送至顯示儀表以指示或記錄被測(cè)溫度。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。2.3熱電阻應(yīng)用：熱電阻的結(jié)構(gòu)：金屬熱電阻由保護(hù)套管、電阻體、骨架和引線等部件組成。1、電阻體是溫度敏感元件，其材料性能對(duì)傳感器的好壞有關(guān)鍵性的影響。2、骨架是用來纏繞、支撐或固定熱電阻絲的支架，其質(zhì)量的好壞直接影響熱電阻的性能，作為骨架材料，要求其絕緣性能好，比熱小，導(dǎo)熱系數(shù)大，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，膨脹系數(shù)小，并且有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，常用骨架材料有云母、玻璃、石英、陶瓷、塑料等。3、引線要求引線材料電阻溫度系數(shù)小，電阻率小，熱導(dǎo)率低，和電阻體接觸產(chǎn)生的熱電勢(shì)小，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等。常用引線材料是鉑、金、銀和銅絲，引線形式有二線制、三線制和四線制。4、保護(hù)套管免受腐蝕性介質(zhì)侵蝕和機(jī)械損傷。

熱電阻的結(jié)構(gòu)：33玻璃燒結(jié)式陶瓷架式云母管架式雙線無感繞制

熱電阻感溫元件的結(jié)構(gòu)圖玻璃燒結(jié)式陶瓷架式云母管架式雙線熱電阻感溫元件的結(jié)構(gòu)圖34鎧裝熱電阻的結(jié)構(gòu)圖：

鎧裝熱電阻溫度傳感器由感溫元件（電阻體）、帶絕緣套管的引出線、絕緣材料、不銹鋼套管以及防爆接線盒等組合而成。它的外徑一般為φ2～φ8mm。鎧裝熱電阻的結(jié)構(gòu)圖：鎧裝熱電阻溫度傳感35鎧裝熱電阻與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表銅電阻結(jié)構(gòu)雙線無感繞制銅電阻結(jié)構(gòu)雙線37薄膜熱電阻陶瓷鉑真空鍍膜法厚膜——7μm薄膜——2μm熱慣性小！薄膜熱電阻陶瓷鉑真空鍍膜法厚膜——7μm薄膜——2μm熱慣性38

端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面，其結(jié)構(gòu)如薄膜熱電阻所示。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。

端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫特點(diǎn)：精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠、易于提純、復(fù)制性好、具有良好的工藝性、可以制成極細(xì)的鉑絲、電阻率較高；在0C以上，其電阻與溫度的關(guān)系接近于直線(其電阻溫度系數(shù)為3.9×10－3/C)。作用：工業(yè)測(cè)量,溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)儀器。ITS-90國際溫標(biāo)規(guī)定，在13.81K～961.78℃的標(biāo)準(zhǔn)儀器為鉑電阻溫度計(jì)。缺點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)小，在高溫下，易被污染變脆、價(jià)格昂貴。常用鉑電阻分度號(hào)：Pt1000，Pt100和Pt10鉑熱電阻特點(diǎn)：精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠、易于提純、復(fù)制性好、具有良40優(yōu)點(diǎn)：線性度好，電阻溫度系數(shù)大、價(jià)格低、精度適中；缺點(diǎn)：＞100℃時(shí)，易被氧化；測(cè)溫范圍：-50～+150℃。常用銅電阻分度號(hào)：Cu100和Cu50銅熱電阻優(yōu)點(diǎn)：線性度好，電阻溫度系數(shù)大、價(jià)格低、精度適中；銅熱電阻41表示０℃時(shí)的電阻值，Ω電阻溫度系數(shù)表示０℃時(shí)的電阻值，Ω電阻溫度系數(shù)422.4熱電偶熱電偶溫度計(jì)以熱電偶作為感溫元件，一般用于測(cè)量500℃以上的高溫(點(diǎn)溫），長(zhǎng)期使用時(shí)其測(cè)溫上限可達(dá)1300℃，短期使用時(shí)可達(dá)1600℃，特殊材料制成的熱電偶可測(cè)量的溫度范圍為2000～3000℃。如生產(chǎn)過程中的蒸汽溫度、加熱爐爐膛溫度、煙氣高溫等都是采用熱電偶來測(cè)量的。

熱電偶具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、經(jīng)濟(jì)耐用、容易維護(hù)和體積小等優(yōu)點(diǎn)，還便于信號(hào)遠(yuǎn)傳和實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)切換測(cè)量。

2.4熱電偶熱電偶溫度計(jì)以熱電偶作為感溫元件，一般用43工作原理：工作原理：44（一）常用熱電偶的材料熱電偶的分類：按熱電勢(shì)－溫度關(guān)系分為標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶兩類；按電極材料分為金屬、半導(dǎo)體和非金屬熱電偶三類；按電極材料價(jià)格分為貴金屬和廉價(jià)金屬熱電偶兩類；按使用的溫度范圍分為高溫?zé)犭娕己偷蜏責(zé)犭娕純深悺?biāo)準(zhǔn)化熱電偶：高溫?zé)犭娕?鉑銠10-鉑熱電偶；鉑銠13-鉑熱電偶；鉑銠30-鉑銠6熱電偶；鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）熱電偶；中溫?zé)犭娕?鎳鉻-銅鎳熱電偶；銅-銅鎳（康銅）熱電偶。低溫?zé)犭娕?鎳鉻-金鐵熱電偶;鎳鉻-銅鐵熱電偶（一）常用熱電偶的材料45（二）常用熱電偶結(jié)構(gòu)（二）常用熱電偶結(jié)構(gòu)46熱電偶內(nèi)外部結(jié)構(gòu)圖：熱電偶內(nèi)外部結(jié)構(gòu)圖：47

鎧裝熱電偶由熱電偶絲、絕緣材料、金屬套管三者組合拉制而成。鎧裝熱電偶的優(yōu)點(diǎn)：（1）動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，時(shí)間常數(shù)可達(dá)0.0ls，而普通熱電偶要10～180s；

(2)熱電偶絲細(xì)、體輕，熱慣性小，使用方便；（3）撓性好，熱電偶經(jīng)退火后有良好的柔性，彎曲半徑僅為其直徑的兩倍，適于安裝在構(gòu)造復(fù)雜的部位；(4)因?yàn)樗菍?shí)體，具有良好的防爆結(jié)構(gòu)；(5)品種多，根據(jù)需要可以制成不同長(zhǎng)度、不同直徑的鎧裝熱電偶，還可制成雙芯、多芯，能夠同時(shí)測(cè)量6個(gè)不同部位的溫度，十分方便。鎧裝熱電偶由熱電偶絲、絕緣材料、金屬套管三者組合拉制而成。48（三）常用熱電偶分度號(hào)①鉑銠10-鉑熱電偶（分度號(hào)：S）②鎳鉻-鎳硅熱電偶（分度號(hào):K）鎳鉻——康銅熱電偶（分度號(hào)：E）鉑銠30-鉑銠6熱電偶（分度號(hào)：B）銅-康銅熱電偶（分度號(hào)：T）熱電偶的分度號(hào)有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。（三）常用熱電偶分度號(hào)①鉑銠10-鉑熱電偶（分度號(hào)：S）熱49鎳鉻-鎳硅熱電偶（分度號(hào):K）特點(diǎn)：金屬絲直徑范圍：0.5～3mm;價(jià)格低廉、靈敏度高、復(fù)現(xiàn)性好、高溫下抗氧化能力強(qiáng)。工業(yè)與實(shí)驗(yàn)室廣泛采用;在還原性或硫化物氣體中易被侵蝕。加熱爐上經(jīng)常使用的K型熱電偶：鎳鉻-鎳硅熱電偶特點(diǎn)：加熱爐上經(jīng)常使用的K型熱電偶：502.5溫度變送器（一）溫度變送器35溫度變送器能與常用的各種熱電偶和熱電阻配合使用,將某點(diǎn)的溫度或某兩點(diǎn)的溫差信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出。根據(jù)輸入信號(hào)的不同，溫度變送器主要有熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器和直流毫伏變送器三種類型。2.5溫度變送器（一）溫度變送器35溫度變送器能與

熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可以分為溫度檢測(cè)元件、輸入電路、放大電路和反饋電路,其工作原理框圖如下圖所示。溫度檢測(cè)元件輸入電路放大電路反饋電路被測(cè)溫度輸出電流I0溫度變送器工作原理框圖37熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可以(二)一體化溫度變送器38

它是指將變送器模塊安裝在測(cè)溫元件接線盒或?qū)Ｓ媒泳€盒內(nèi)的一種溫度變送器。

液晶顯示屏防爆接線頭探頭變送器模塊的正常工作溫度：-20～+80℃(二)一體化溫度變送器38它是指將變送器模塊安裝531—變送器模塊；2—穿線孔；3—接線盒；4—進(jìn)線孔；

5—固定螺紋；6—保護(hù)套管；7—測(cè)量元件一體化溫度變送器的結(jié)構(gòu)：1—變送器模塊；2—穿線孔；3—接線盒；4—進(jìn)線孔；

5—固(三)智能式一體化溫度變送器39優(yōu)點(diǎn)

可以與各種熱電偶或熱電阻配合使用測(cè)量溫度；具有量程范圍寬、精度高；環(huán)境溫度和振動(dòng)影響小、抗干擾能力強(qiáng)；質(zhì)量輕；安裝維護(hù)方便。(三)智能式一體化溫度變送器39優(yōu)點(diǎn)可以與各種熱電偶或熱電56溫度檢測(cè)元件多數(shù)采用Pt100三線制鉑電阻。電阻值與溫度值成正比變化。例如Pt100，0℃對(duì)應(yīng)的阻值為100Ω，每增加1℃，阻值約增加0.385Ω。

左側(cè)的鉑電阻直接將阻值信號(hào)送入熱電阻輸入模塊進(jìn)行檢測(cè)并顯示。右側(cè)的加裝有轉(zhuǎn)換單元，把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為4~20mA直流信號(hào)，再送入PLC模塊中，在上位機(jī)中顯示。羅斯蒙特公司的644溫度變送器介紹：56溫度檢測(cè)元件多數(shù)采用Pt100三線制鉑電阻。電阻56第四節(jié)流量檢測(cè)儀表

4.1流量的概念流經(jīng)管道或設(shè)備某一截面的流體數(shù)量。（一）瞬時(shí)流量單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面流體的體積或質(zhì)量。前者稱體積流量，后者稱質(zhì)量流量。（二）累積流量（總量）在某段時(shí)間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體數(shù)量總和。第四節(jié)流量檢測(cè)儀表4.1流量的概念（三）體積流量單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面流體的體積

某截面上某一微小單元面積dA上流動(dòng)是均勻的，速度為u。流過這個(gè)單元面積上的流體流量為

d=udA僅當(dāng)整個(gè)截面流量分布均勻時(shí)才可認(rèn)為

＝uA通過整個(gè)截面的流量為（三）體積流量某截面上某一微小單元面積dA上流動(dòng)

（四）質(zhì)量流量單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面流體的質(zhì)量。常用單位：t/h,kg/h（四）質(zhì)量流量常用單位：t/h,kg/h（五）總量某段時(shí)間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體數(shù)量的總和。其總量可以用體積和質(zhì)量來表示。相應(yīng)的單位分別為，L，t，kg二、流量?jī)x表的分類（五）總量相應(yīng)的單位分別為，L，t，kg二、流量?jī)x表的分√√√√√√√√√√√√61二、流量?jī)x表的分類體積流量?jī)x表1.速度式流量計(jì)：主要以測(cè)量流體在管道內(nèi)的流動(dòng)速度位測(cè)量依據(jù)的流量?jī)x表。例如：差壓式流量計(jì)；轉(zhuǎn)子流量計(jì)。2.容積式流量計(jì)：主要利用流體在單位時(shí)間內(nèi)通過固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)的流量?jī)x表。例如：橢圓齒輪流量計(jì)；腰輪流量計(jì)。常用單位：二、流量?jī)x表的分類常用單位：二、流量?jī)x表的分類質(zhì)量流量?jī)x表主要通過測(cè)量流過流體的質(zhì)量作為測(cè)量依據(jù)的測(cè)量?jī)x表。例如：它具有測(cè)量精度不受流體的溫度、壓力、粘度等變化影響的優(yōu)點(diǎn)，是一種發(fā)展中的流量?jī)x表。例如：差壓式質(zhì)量流量計(jì)；微式質(zhì)量流量計(jì)。二、流量?jī)x表的分類質(zhì)量流量?jī)x表4.2差壓式流量計(jì)

簡(jiǎn)介：廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中檢測(cè)氣體、蒸汽、流體流量。方法簡(jiǎn)單，沒有可動(dòng)部件，工作可靠，適應(yīng)性強(qiáng)。組成：節(jié)流裝置俗稱“孔板”（將被測(cè)流量轉(zhuǎn)換成差壓值）信號(hào)傳輸管線差壓變送器（檢測(cè)差壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，由顯示儀表顯示流量）4.2差壓式流量計(jì)簡(jiǎn)介：自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表65一、節(jié)流原理節(jié)流現(xiàn)象：流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力會(huì)產(chǎn)生變化的現(xiàn)象，叫節(jié)流現(xiàn)象。通過檢測(cè)差壓的變化可知流量的變化。節(jié)流裝置：設(shè)置在管道中能使流體產(chǎn)生局部收縮的節(jié)流元件和取壓裝置的總稱。一、節(jié)流原理在流量測(cè)量過程中，流量與差壓之間成開方關(guān)系。

三、差壓的檢測(cè)利用差壓計(jì)檢測(cè)節(jié)流裝置在管道中前后壓差。差壓計(jì)的形式：膜片式差壓計(jì)、膜盒式差壓計(jì)、差壓變送器等。節(jié)流裝置差壓變送器開方器顯示儀表二、流量基本方程式在流量測(cè)量過程中，流量與差壓之間成開方關(guān)系。節(jié)流裝置差67四、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

（一）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件1.

標(biāo)準(zhǔn)孔板：壓力損失大，一般只適用于潔凈流體介質(zhì)2.

標(biāo)準(zhǔn)噴嘴：壓力損失略小于孔板，對(duì)帶有污垢的流體介質(zhì)測(cè)量較為適宜。3.文丘利管：壓力損失比孔板和噴嘴都小得多，可測(cè)量懸浮固體顆粒的液體，較適合大流量測(cè)量。但價(jià)格昂貴，不適合200mm以下管徑流量測(cè)量。

四、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（一）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表69

四、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

（二）取壓方式

對(duì)同一節(jié)流元件，取壓位置不同，同一流量下得到的差壓大小是不相同的，故流量和差壓之間的關(guān)系也就隨之變化。一般采用三種取壓方式:1.

角接取壓：緊貼節(jié)流元件上、下游兩側(cè)端面取壓，適用于孔板和噴嘴兩種節(jié)流裝置2.

法蘭取壓：在距節(jié)流元件前后端面各1寸的位置上鉆孔取壓。此種取壓方式僅適用于孔板。3.徑距取壓：在距節(jié)流元件前端面上游為1D，下游為D/2處的管道上鉆孔取壓，其它要求同法蘭取壓。適用于孔板和噴嘴。

四、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

（二）取壓方式4.3容積式流量計(jì)定排量流量計(jì)（postivedisplacementflowmeter)簡(jiǎn)稱PDF流量計(jì)在流量?jī)x表中精度最高的一類。

采用容積分界的方法，在已知計(jì)量容積V0的情況下，測(cè)量出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，就可計(jì)算出這段時(shí)間內(nèi)流體通過儀表的體積量，從而確定流量。Q＝N*V0檢測(cè)原理：4.3容積式流量計(jì)定排量流量計(jì)（postivedisp

容積式流量計(jì)的種類及工作過程按結(jié)構(gòu)分1.橢圓齒輪流量計(jì)2.腰輪流量計(jì)按信號(hào)傳遞方式分1.就地指示橢圓齒輪流量計(jì)2.遠(yuǎn)傳顯示式橢圓齒輪流量計(jì)容積式流量計(jì)的種類及工作過程橢圓齒輪流量計(jì)的工作過程橢圓齒輪流量計(jì)的工作過程73腰輪流量計(jì)腰輪流量計(jì)74

容積式流量計(jì)的特點(diǎn)適用于精度高的油類流量的計(jì)量，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，測(cè)量過程與介質(zhì)的溫度壓力密度的變化無關(guān)。為了防止可動(dòng)部件摩擦，容積式流量計(jì)前應(yīng)加裝過濾器。容積式流量計(jì)的特點(diǎn)4.4質(zhì)量流量計(jì)分類:直接式推導(dǎo)式：分別檢測(cè)體積流量和密度，通過乘法器的運(yùn)算得到質(zhì)量流量的信號(hào)溫度、壓力補(bǔ)償式：即檢測(cè)流體體積、溫度、壓力，并根據(jù)流體密度和溫度、壓力的關(guān)系，通過計(jì)算得到補(bǔ)償后的密度，與流量相乘得到質(zhì)量流量的信號(hào)。4.4質(zhì)量流量計(jì)分類:（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)工作原理：哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)，簡(jiǎn)稱CMF。是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，利用哥里奧利原理制成，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比信號(hào)的一種直接質(zhì)量流量?jī)x表。主要性能：可直接測(cè)量氣體、流體的質(zhì)量流量，有很高的精確度。不受溫度、壓力、粘度影響，也可測(cè)量多相流體等的質(zhì)量流量；不能用于測(cè)量低密度介質(zhì)，對(duì)外界振動(dòng)較為敏感；不能用于較大口徑(150mm)以下；價(jià)格昂貴。（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)工作原理：（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)構(gòu)成：傳感器（U型管、T形簧片、位置檢測(cè)器、電磁激發(fā)器)遠(yuǎn)距離電子裝置（將時(shí)間差轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流）顯示儀表（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)構(gòu)成：（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖（一）哥里奧利質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表80微動(dòng)流量計(jì)工作原理1、哥里奧利效應(yīng)2、工作原理3、基本方程式4、扭轉(zhuǎn)角的檢測(cè)微動(dòng)流量計(jì)工作原理1、哥里奧利效應(yīng)2、工作原理3、基本方程式微動(dòng)流量計(jì)基本方程式K——U形管系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)彈性系數(shù)；θ——U形管扭轉(zhuǎn)變形角；ω——U形管的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；L——U形管的長(zhǎng)度。微動(dòng)流量計(jì)基本方程式

微動(dòng)流量計(jì)特點(diǎn)：輸出信號(hào)與質(zhì)量成線性關(guān)系不受流體溫度、壓力、密度、流速等影響檢測(cè)精度高（0.2）可靠性高，維護(hù)量小耐腐蝕既可輸出模擬信號(hào)，又可輸出頻率信號(hào)，便于和計(jì)算機(jī)相連，并可構(gòu)成本質(zhì)安全系統(tǒng)。價(jià)格昂貴微動(dòng)流量計(jì)特點(diǎn)：1、渦輪流量計(jì)的組成渦輪流量計(jì)由渦輪流量變送器和顯示儀表組成。渦輪流量計(jì)包括渦輪、導(dǎo)流器、磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器、外殼及前置放大器等部分。４.5渦輪流量計(jì)1、渦輪流量計(jì)的組成渦輪流量計(jì)由渦輪流量變送器和顯示842、特點(diǎn):(1)精度高：基本誤差在±0.25～±1.5%之間；(2)量程比大：一般為10：1；(3)慣性小：時(shí)間常數(shù)為毫秒級(jí)；(4)耐壓高：被測(cè)介質(zhì)的靜壓可高達(dá)l0MPa；(5)使用溫度范圍廣：有的型號(hào)可測(cè)-200℃的低溫介質(zhì)的流量，有的可測(cè)400℃度的介質(zhì)的流量；(6)壓力損失小：一般為0.02MPa；(7)輸出是頻率信號(hào)：容易實(shí)現(xiàn)流量積算和定量控制；(8)流體中不能含有雜質(zhì)，否則誤差大，軸承磨損快，儀表壽命低，故儀表前最好裝過濾器；不適于測(cè)粘度大的液體。2、特點(diǎn):853、工作原理

渦輪流量計(jì)是由變送器和顯示儀表組成。

當(dāng)被測(cè)流體流過傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。渦輪流量計(jì)原理方框圖3、工作原理渦輪流量計(jì)是由變送器和顯示儀表組成。864、ELSTERTRZ型氣體渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖4、ELSTERTRZ型氣體渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖87自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表88

渦輪流量計(jì)目前應(yīng)用在自用氣橇上，計(jì)量站內(nèi)壓縮機(jī)及生活耗氣量。現(xiàn)場(chǎng)表盤上顯示的是工況體積流量累計(jì)值。同時(shí)輸出脈沖信號(hào)到控制室內(nèi)的流量計(jì)算機(jī)，以計(jì)算標(biāo)況體積流量。渦輪流量計(jì)目前應(yīng)用在自用氣橇上，計(jì)量站內(nèi)壓縮機(jī)及生活自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表901.氣體超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.6氣體超聲波流量計(jì)1.氣體超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.6氣體超聲波流量計(jì)1.1基本概念

1、超聲波計(jì)量系統(tǒng)的任務(wù)準(zhǔn)確測(cè)量經(jīng)過在氣體輸送管道中安裝的超聲波流量計(jì)的天然量2、天然氣的特性

可壓縮性，根據(jù)天然氣所受壓力、溫度和天然氣組成的不同，其可壓縮的程度也不同3、怎樣衡量天然氣的量

A體積計(jì)量：將經(jīng)過超聲波流量計(jì)的、在實(shí)際輸送狀況下的天然量轉(zhuǎn)換為某一指定狀態(tài)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）下的天然量B，能量計(jì)量：將經(jīng)過超聲波流量計(jì)的、在實(shí)際輸送狀況下的天然量轉(zhuǎn)換為該氣量燃燒后可以發(fā)出的熱量1.1基本概念

1、超聲波計(jì)量系統(tǒng)的任務(wù)DanielUltrasonicSlide93RS485或脈沖接收工況流量RS232/RS485色譜的分析數(shù)據(jù)溫度&壓力數(shù)據(jù)標(biāo)況流量,總能量,天然氣組分及管理所需的信息與上位機(jī)數(shù)字通信,包括所有診斷和報(bào)警信息天然氣計(jì)量系統(tǒng)的基本組成DanielUltrasonicRS485或脈沖RS293DanielUltrasonicSlide94天然氣計(jì)量系統(tǒng)的基本組成DanielUltrasonic天然氣計(jì)量系統(tǒng)的基本組成941.2天然氣計(jì)量系統(tǒng)的基本組成1、工況流量測(cè)量?jī)x表（如氣體超聲波流量計(jì)）用于測(cè)量在管道中實(shí)際輸送狀態(tài)下的天然氣流量2、溫度、壓力測(cè)量?jī)x表（如溫度、壓力變送器）用于測(cè)量管道實(shí)際輸送氣體的狀態(tài)3、天然氣組成分析儀表（如氣相色譜分析儀）分析管道中輸送的天然氣成份，用于計(jì)算天然氣的可壓縮程度或天然氣的可發(fā)熱程度4、計(jì)量二次儀表（如流量計(jì)算機(jī)）綜合上述測(cè)量結(jié)果，計(jì)算出滿足貿(mào)易交接要求的量值。1.2天然氣計(jì)量系統(tǒng)的基本組成1、工況流量測(cè)量?jī)x表（如氣體超

1.4超聲波的概念

超聲波是高頻率的聲波人類可以通過聽覺感知到的聲波頻率范圍從0.02到20kHz超聲波的頻率在20kHz以上超聲波流量計(jì)的工作頻率是100-200KHz為什么使用超聲波?能夠聚焦成一束光在管道經(jīng)常產(chǎn)生的干擾頻率(0.06kHz)之上

1.3氣體超聲流量計(jì)的特點(diǎn)：

高壓、大流量、高精度、雙向流、抗干擾性強(qiáng)、無可動(dòng)部件、無壓損、量程比寬。1.4超聲波的概念超聲波是高頻率的聲波1.32.氣體超聲流量計(jì)工作原理2.1基本原理

用于天然氣流量測(cè)量的超聲流量計(jì)使用的是傳播時(shí)間法。下圖為直射式超聲流量計(jì)的工作原理示意圖。2.氣體超聲流量計(jì)工作原理2.1基本原理

順流傳輸時(shí)間.004LFlowXD逆流傳輸時(shí)間.007.003順流傳輸時(shí)間.004LFlowXD逆流傳輸時(shí)間.007.98脈沖發(fā)生器接收單元檢測(cè)單元時(shí)鐘本安型傳感器信號(hào)檢測(cè)回路100MHz晶振

120kHz超聲波信號(hào)(大大給予調(diào)節(jié)閥的干擾頻率60kHz)時(shí)間直通式測(cè)量原理脈沖發(fā)生器接收單元檢測(cè)單元時(shí)鐘本安型傳感器信號(hào)檢測(cè)回路10099任意一對(duì)傳感器tu=Lc–v.cos￠td=Lc+v.cos￠L(zhǎng)FlowXD超聲波流量計(jì)流量方程t=L/C(無氣流時(shí)）（逆流）（順流）任意一對(duì)傳感器tu=Lc–v.cos￠td=L100自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表流量與流體的流速和截面積有關(guān)

流量=流速*截面積流量與流體的流速和截面積有關(guān) 流量=流速*截面積102DanielUltrasonicSlide103將流速簡(jiǎn)化為三個(gè)區(qū)域ProfileandAreaRepresentationDanielUltrasonic將流速簡(jiǎn)化為三個(gè)區(qū)域Pro103Q＝A·(K·V)（工況流量）

Q＝A·V（工況流量）

Q＝A·(K·V)（工況流量）

3.結(jié)構(gòu)

3.1一次儀表：表體、探頭（換能器）、信號(hào)處理單元（SPU）。

3.結(jié)構(gòu)

3.1一次儀表：表體、探頭（換能器）、信號(hào)處理單3.結(jié)構(gòu)3.1一次儀表3.1.1表體表體是經(jīng)特殊加工,用于安裝換能器、信號(hào)處理單元以及壓力變送器的裝置。

3.1.2換能器換能器是把聲能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和反過來把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲能的元件。氣體超聲流量計(jì)采用既能發(fā)射又能接收超聲波脈沖（頻率大于20000Hz的聲波）的超聲換能器作為檢測(cè)元件。這種換能器成對(duì)地安裝在管壁上。3.結(jié)構(gòu)3.1一次儀表襯墊材料導(dǎo)電體壓電晶體Disk耦合層殼體24V輸入電壓輸出120KHz輸入120KHz輸出超聲波流量計(jì)探頭襯墊材料導(dǎo)電體壓電晶體Disk耦合層殼體24V輸入電壓輸出107丹尼爾換能器特點(diǎn)：1，高頻率，低功耗，低電壓工作，高效，安全2，靈敏度高3，可以在線帶壓更換，更換電纜不影響工作及精度4，適用廣泛5，結(jié)構(gòu)緊湊，插入表體淺，不易受污垢影響，壽命長(zhǎng)丹尼爾換能器特點(diǎn)：1，高頻率，低功耗，低電壓工作，高效，安全

3.1.3信號(hào)處理單元(SPU)

信號(hào)處理單元（SPU）是實(shí)現(xiàn)控制超聲換能器工作、AGC自動(dòng)增益的調(diào)節(jié)、處理超聲換能器接受的信號(hào)、判斷信號(hào)有效性、計(jì)算工況體積流量、與流量計(jì)算機(jī)通訊等功能的電子單元。

3.2二次儀表：壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī)。●主要功能有根據(jù)流量、壓力、溫度和天然氣組成分析數(shù)據(jù)進(jìn)行體積轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)及不同流量單位的換算，流量累積及數(shù)據(jù)輸出等。其流量修正方法是以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，壓力、溫度等多種影響因素綜合修正的矩陣插值方法。FC2000型流量計(jì)算機(jī)3.2二次儀表：壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī)。FC24.分類 根據(jù)換能器多少，目前氣體超聲流量計(jì)有一至六聲道流量計(jì)；

根據(jù)聲道的布置方式，可將氣體超聲流量計(jì)分為三類：對(duì)角聲道式、平行聲道式和反射聲道式;

根據(jù)超聲波在管壁上的反射情況，又可分為直射、單反射和雙反射三種。

●A聲道：兩個(gè)超聲傳感器間的超聲信號(hào)的實(shí)際路徑。通常一個(gè)聲道有兩個(gè)探頭（一對(duì)）。目前有單聲道、雙聲道、三聲道、四聲道、五聲道、六聲道。

●B聲道布置：

三種布置方式：

①對(duì)射式：聲道經(jīng)過垂直于軸件的截面中心，采取多個(gè)對(duì)角布置的聲道，其流量按各個(gè)聲道速度流量值的平均值計(jì)算；4.分類 根據(jù)換能器多少，目前氣體超聲流量計(jì)有一至②平行聲道式：

采用多個(gè)（一般不多于6個(gè)）相互平行的聲道，根據(jù)不同的流速分布確定權(quán)重系數(shù)，采用不同的數(shù)字積分方法（如高斯積分方法）計(jì)算多聲道的定位及其流量；

③反射聲道式流量計(jì)：采用矩陣布置，反射聲道網(wǎng)絡(luò)，這些聲道網(wǎng)絡(luò)能另外給出流速和流動(dòng)變形的信息，分單反射、雙反射等。②平行聲道式：

采用多個(gè)（一般不多于6個(gè)）相互平行的結(jié)構(gòu)—單聲道流量計(jì)一般都采用單反射技術(shù)，計(jì)量不確定度為1.0～2.0%。結(jié)構(gòu)—單聲道流量計(jì)一般都采用單反射技術(shù)，計(jì)量不確定度為結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)Daniel采用的是直射技術(shù)，不確定度為1.0～1.5%；Instromet采用的是雙反射技術(shù)，不確定度為0.7～1.0%；Controlotron采用的是單反射技術(shù)，不確定度為0.5%。結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)Daniel采用的是直射技術(shù)，不確定度為結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)

結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)

結(jié)構(gòu)—雙聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)—三聲道流量計(jì)

Instromet采用的是一個(gè)單反射和兩個(gè)雙反射技術(shù)，Controlotron采用單反射技術(shù)，不確定度為0.5~0.7%。

結(jié)構(gòu)—三聲道流量計(jì)Instromet采用的是一結(jié)構(gòu)—三聲道流量計(jì)

結(jié)構(gòu)—三聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)——四聲道和五聲道流量計(jì)

四聲道流量計(jì)：Daniel采用的是直射技術(shù)，不確定度為0.5%左右。五聲道流量計(jì)：目前只有Instromet公司推出此產(chǎn)品，有三個(gè)聲道采用單反射技術(shù)，兩個(gè)聲道采用旋轉(zhuǎn)方向相反的雙反射技術(shù)，對(duì)旋渦流的流量測(cè)量準(zhǔn)確度較高，不確定度為0.3~0.5%。結(jié)構(gòu)——四聲道和五聲道流量計(jì)四聲道流量計(jì)：Danie自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表120結(jié)構(gòu)——五聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)——五聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)—五聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)—五聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)——六聲道流量計(jì)結(jié)構(gòu)——六聲道流量計(jì)123第五節(jié)液位檢測(cè)儀表5.1定義：在容器中液體介質(zhì)的高低叫液位。第五節(jié)液位檢測(cè)儀表5.1定義：在容器中液體介質(zhì)的高1245.2磁翻柱液位計(jì)

工作原理：根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用工作的。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的帶有磁鐵的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場(chǎng)指示器，由于磁性的吸引，使得帶有磁鐵的紅白兩面分明的翻板產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)180°,當(dāng)液位上升時(shí),翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。5.2磁翻柱液位計(jì)工作原理：根據(jù)浮力原理和磁性耦合125

磁翻柱液位計(jì)特點(diǎn)：液體介質(zhì)與指示器完全隔離，所以在任何情況下都非常安全、可靠、耐用；各種型號(hào)的磁翻柱液位計(jì)配上液位變送器，可實(shí)現(xiàn)液位的上、下限越位報(bào)警，控制或聯(lián)鎖。磁翻柱液位計(jì)特點(diǎn)：126磁翻柱液位計(jì)的應(yīng)用介紹:

頂裝式磁翻柱液位計(jì)一般用法蘭安裝固定在污油罐的頂蓋上，用來測(cè)量污油罐內(nèi)的液位。當(dāng)液位上升時(shí),翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，紅、白界位處為污油罐內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的就地指示。與之配套使用的是液位變送器實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳顯示和控制。

輸氣管線上過濾分離器的積液包都安裝有磁翻柱液位計(jì)，用來觀察積液包中的液體情況。從而可知?dú)赓|(zhì)的好壞。

磁翻柱液位計(jì)的應(yīng)用介紹:頂裝式磁翻柱液位計(jì)一般用1275.3液位控制器

浮球液位控制器：由測(cè)量和輸出兩部分組成，當(dāng)液位變化時(shí)，浮球隨之上下移動(dòng)，從而使磁鋼擺動(dòng)。根據(jù)磁性同性相斥原理，使觸點(diǎn)接通或斷開。當(dāng)液位高于上限時(shí)，觸點(diǎn)接通報(bào)警，遠(yuǎn)方報(bào)警顯示紅色。5.3液位控制器浮球液位控制器：128第六節(jié)在線分析儀表6.1工業(yè)色譜分析儀第六節(jié)在線分析儀表6.1工業(yè)色譜分析儀1、工業(yè)色譜儀基本組成取樣裝置樣品預(yù)處理流路選擇樣品后處理樣品處理系統(tǒng)控制SV動(dòng)作控制柱切換閥動(dòng)作控制爐溫處理檢測(cè)器信號(hào)與DCS通訊色譜控制器系統(tǒng)SV柱檢測(cè)器恒溫爐壓力控制對(duì)載氣、儀表風(fēng)、燃燒氣、助燃?xì)狻悠窔獾冗M(jìn)行壓力流量調(diào)節(jié)分析系統(tǒng)1、工業(yè)色譜儀基本組成取樣裝置樣品處理系統(tǒng)控制SV動(dòng)作控制柱樣品定量管進(jìn)樣閥樣品入口出口檢測(cè)器色譜柱溫度控制等溫箱大氣排放色譜圖載氣2、色譜各主要部件的功能所需基本設(shè)備目的。載氣。進(jìn)樣閥。色譜柱。檢測(cè)器。控制器和信號(hào)處理器。溫度控制箱傳送進(jìn)樣樣品通過氣相色譜每個(gè)周期進(jìn)一被測(cè)樣品進(jìn)入氣相色譜分離樣品為單個(gè)組份檢測(cè)分解的組份控制分析周期以及測(cè)量組份維持箱體設(shè)計(jì)溫度便于最優(yōu)操作樣品定量管進(jìn)樣閥樣品入口出口檢測(cè)器色譜柱溫度控制等溫箱大氣排1313、色譜儀的分類：移動(dòng)相固定相氣體液體氣液色譜（GLC)氣體固體氣固色譜(GSC)液體液體液液色譜（LLC)液體固體液固色譜（LSC)ABB產(chǎn)品4、色譜柱分類：毛細(xì)管柱、微填充柱、填充柱。1）毛細(xì)管柱其優(yōu)點(diǎn)是快速，柱效高。其自身構(gòu)造為熔溶硅膠管，內(nèi)徑為0.15mm--0.53mm。表面涂有聚合物，以增強(qiáng)伸展性和靈活性。但其易被撞碎。二種柱型：1）多孔管：固相被涂于管壁內(nèi)，其厚度為5-50微米。2）壁涂管2）微填充柱：3）填充柱：最常見的柱型3、色譜儀的分類：移動(dòng)相132C2C4C1C30秒C2C4C1C315秒C2C4C1C330秒C2C4C1C360秒C2C4C390秒C4C3120秒tC4150秒色譜圖mV色譜柱的工作示意圖色譜柱被測(cè)混合氣體C2C4C1C30秒C2C4C1C315秒C2C4C1C331331）氣體溶于液體/固體2）溫度增加使氣體的溶解度下降3）由于各自的蒸氣壓不同，不同的氣體在同一種液體中的溶解度不同而停留時(shí)間不同，使混合氣體分離。影響因素：1）箱體溫度2）載氣流速3）固定箱的粒度4）固體擔(dān)體上的液相5）色譜柱的長(zhǎng)度1）氣體溶于液體/固體載氣目的：移動(dòng)相，傳送進(jìn)樣通過色譜系統(tǒng)必須是：干燥，高純，不活潑氣體。常用為--N2,H2,He。N2:最常用的載氣，不貴，不可燃。H2:不貴，很好的色譜特性，可燃。He:貴，很好的色譜特性，不可燃。40升的鋼瓶載氣約可是用30天/每瓶。%級(jí)--------------------99.99%（4N)ppm級(jí)------------------99.995%(4N5)低于20ppm-----------99.9995%(5N5)特別注意：1）當(dāng)使用分子?xùn)胖鶗r(shí)，必須去除水和二氧化碳。2）當(dāng)測(cè)量一氧化碳和二氧化碳的值低于20ppm時(shí)，相關(guān)的含量必須低于0.5ppm和0.1ppm.載氣1351ppb10ppb100ppb1ppm10ppm100ppm1000ppm1%10%100%FID（丁烷和已烷靈敏度氫火焰離子化檢測(cè)器

）TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器，常量、半微量分析，有機(jī)、無機(jī)物均有響應(yīng))FPD（火焰光度檢測(cè)器，有機(jī)磷、含氮化合物微量分析）PID（光離子化檢測(cè)器，用于對(duì)有毒有害物質(zhì)的痕量分析）常用的色譜檢測(cè)器及響應(yīng)范圍1ppb10ppb100ppb1ppm10ppm100ppm136

硫化氫分析儀被廣泛應(yīng)用于天然氣管道對(duì)H2S進(jìn)行在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。低濃度H2S分析儀，是一種在線式，體積小，價(jià)格低，性能可靠，快速響應(yīng)，采用紫外線法，應(yīng)用光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)低濃度H2S，COS(羰基硫）,MeSH（甲基硫醇）進(jìn)行連續(xù)精確測(cè)量的分析儀器。以成熟技術(shù)，積累了數(shù)年在線成功經(jīng)驗(yàn)的AMETEK的933型低濃度硫化氫分析儀介紹。1、933型低濃度硫化氫分析儀特點(diǎn)：內(nèi)置24小時(shí)自動(dòng)校零功能，保證抗干擾能力，克服漂移，連續(xù)可靠監(jiān)測(cè)。量程寬廣-標(biāo)準(zhǔn)范圍0-25ppmv或0-100ppmv的范圍對(duì)硫化氫進(jìn)行測(cè)量低范圍：0-5ppmv,0-50ppmv

6.2硫化氫分析儀硫化氫分析儀被廣泛應(yīng)用于天然氣管道對(duì)H2S進(jìn)行在線連續(xù)監(jiān)

采用微處理器控制：自動(dòng)校零功能，采用智能人性化接口，自檢驗(yàn)，繼電器觸點(diǎn)報(bào)警,以及采用串行通信口。連續(xù)采樣氣，實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。專業(yè)設(shè)計(jì)用于危險(xiǎn)區(qū)域適用于Class1,Division1,GroupsC&D和Class1,Zone1,Exd11BT3C；KEMA認(rèn)證，危險(xiǎn)區(qū)域：EEXd11BT3.。同時(shí)可監(jiān)測(cè)：多組分氣體：H2SS,COS,MeSH。

采用微處理器控制：2、933分析儀技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍：H2S0-25ppmv,0-100ppmv;COS0-100ppmv,0-500ppmvMeSH0-50ppmv,0-250ppmv低濃度范圍:H2S0-5ppmv,0-50ppmv;COS0-25ppmv0-250ppmvMeSH0-15ppmv0-100ppmv標(biāo)準(zhǔn)范圍測(cè)量精度：±2%全量程；低范圍：±5%全量程標(biāo)準(zhǔn)范圍測(cè)量零漂：<±2%全量程；低范圍:<±5%全量程溫度漂移：H2S0.5ppmv/10C;COS2.00ppmv/10C;MeSH1.00ppmv/10C靈敏度：0.5%全量程交互干擾：COS和MeSH對(duì)測(cè)量H2S濃度的干擾<2%COS和MeSH總和樣氣要求：甲乙烷濃度大于85%，丙烷小于3%，丁烷小于1.25%，C5+小于0.5%

2、933分析儀技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍：H2S0-25ppmv,1392、933分析儀技術(shù)參數(shù)零點(diǎn)氣：零點(diǎn)氣選用高純度CO2,

N2,或高純度甲烷。24小時(shí)自動(dòng)校零一次。樣氣壓力:80psi–3000psi,最大2000psi;根據(jù)過濾組件樣氣流速：2.5l/min(5scfh)輸出：4路隔離的4-20mA輸出，即可環(huán)路也可自供電。4路非隔離的1-5V輸出，5個(gè)獨(dú)立SPDT常閉觸點(diǎn)，2A,250VAC數(shù)據(jù)通訊：RS-485Modbus,RS-232/RS-485Serviceport電氣要求：115VAC±10%,47-63HZ;230VAC±10%,47-63HZ最大開車功率：平均值210W,根據(jù)環(huán)境溫度環(huán)境溫度：0-50C;濕度：0-95%RH;高度:2000米2、933分析儀技術(shù)參數(shù)零點(diǎn)氣：零點(diǎn)氣選用高純度CO2,N140

3、933分析儀測(cè)量原理

933是基于紫外線照射分光吸收原理。物質(zhì)分子在特定波長(zhǎng)吸收光，當(dāng)紫外線照射通過樣氣室，使用Beer-Lambert貝爾蘭貝特定律，就可知道組分氣體分子濃度。使用光學(xué)及濾鏡系統(tǒng)利用特定的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量氣體含量利用214NM測(cè)量H2S含量，利用228NM測(cè)量COS含量。利用249NM測(cè)量MeSH含量，326NM測(cè)量?jī)蓚€(gè)燈源NDR含量.

3、933分析儀測(cè)量原理933是基于紫外線照射分光吸收原理

4、933分析儀組成

光學(xué)分析系統(tǒng)（OpticalBenchSystem)微處理器電子控制系統(tǒng)（MicroProcessorsandElectronicsControl)樣氣處理系統(tǒng)（SampleHandingSystem)933軟件組態(tài)系統(tǒng)（Model933ConfiguratorSoftware)

4、933分析儀組成光學(xué)分析系統(tǒng)（OpticalBenc1、可燃?xì)怏w探測(cè)器的作用：測(cè)定空氣中可燃?xì)怏w的體積百分含量，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送到報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。2、種類：半導(dǎo)體氣敏元件探測(cè)器、催化反應(yīng)熱式探測(cè)器（接觸燃燒式）和紅外探測(cè)器。（一）半導(dǎo)體氣敏元件探測(cè)器半導(dǎo)體氣敏元件：氧化錫半導(dǎo)體、氧化鋅半導(dǎo)體。可燃性氣體的濃度增加時(shí)半導(dǎo)體極板的阻值變化。7.1可燃?xì)怏w探測(cè)器和報(bào)警器第七節(jié)其他儀表1、可燃?xì)怏w探測(cè)器的作用：測(cè)定空氣中可燃?xì)怏w的體積百分含量，（二）催化反應(yīng)熱式探測(cè)器(接觸燃燒式)利用可燃性氣體在催化劑鉑的催化作用下,使可燃性氣體發(fā)生氧化反應(yīng),進(jìn)行無火焰燃燒,產(chǎn)生熱量,使電阻溫度變化,引起電阻值的改變（二）催化反應(yīng)熱式探測(cè)器(接觸燃燒式)利用可燃性氣體在催化劑3、可燃?xì)怏w報(bào)警器作用：顯示空氣中可燃性氣體的爆炸下限的百分比濃度，同時(shí)與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。顯示單位：%LEL（爆炸下限的百分比濃度）%LEL：以可燃性氣體爆炸下限濃度為100%LEL時(shí)的相對(duì)百分?jǐn)?shù)。異丁烷氣體空氣中的體積濃度1.8%Vol對(duì)應(yīng)100%LEL；

甲烷氣體空氣中的體積濃度5.0%

Vol對(duì)應(yīng)100%LEL。3、可燃?xì)怏w報(bào)警器作用：顯示空氣中可燃性氣體的爆炸下限的百分4、可燃?xì)怏w報(bào)警器功能：具有顯示裝置具有報(bào)警設(shè)定裝置：一般設(shè)定：預(yù)報(bào)警點(diǎn)：20%LEL；報(bào)警點(diǎn)：40%LEL；規(guī)定報(bào)警點(diǎn)不得大于50%LEL具有試驗(yàn)裝置具有聲光報(bào)警器具有消聲裝置4、可燃?xì)怏w報(bào)警器功能：具有顯示裝置7.2振動(dòng)變送器

振動(dòng)變送器用于泵、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備的在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)、振動(dòng)趨勢(shì)分析和控制。工作原理：

振動(dòng)變送器是一臺(tái)小而堅(jiān)固、包含電荷放大、有源濾波和真有效值檢波電路并與振動(dòng)傳感器連為一體的振動(dòng)信號(hào)變送裝置，該裝置能夠輸出與壓電加速度計(jì)測(cè)得的振動(dòng)速度（有效值）信號(hào)成正比的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，再傳輸?shù)娇删幊炭刂破鲗?duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)。7.2振動(dòng)變送器

振動(dòng)變送器用于泵、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、振動(dòng)變送器的技術(shù)要求：防爆等級(jí)：隔爆型宜選ExdⅡBT4；防護(hù)等級(jí)：IP65；環(huán)境溫度：滿足當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度；自身保護(hù)：具有信號(hào)線反接、過電壓（但應(yīng)小于50V）和防雷保護(hù)功能；變送器輸出信號(hào)：4mA～20mA，帶負(fù)載電阻能力不小于550Ω；工作電壓：24V±15％（DC）；傳感器類型：加速度型傳感器；變送器形式：一體化結(jié)構(gòu)；測(cè)量范圍：0mm/s～25mm/s；允許誤差：±5％（量程）；頻率范圍：10Hz～1000Hz。振動(dòng)變送器的技術(shù)要求：1、圖形符號(hào)說明檢測(cè)點(diǎn)：一般是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的連接線的起點(diǎn)。必要時(shí)也可以用象形或圖形符號(hào)表示。儀表符號(hào)：儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，直徑約10mm。連線：通用的儀表信號(hào)線均以細(xì)實(shí)線表示。第八節(jié)管道、儀表流程圖（P&ID）

1、圖形符號(hào)說明第八節(jié)管道、儀表流程圖（P&ID）自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表2、儀表符號(hào)除了圖形之外，圓圈之中還應(yīng)有一串有字母和數(shù)字組成的代號(hào)，稱為“儀表位號(hào)”。例如：PIC－207、TRC－210……字母代號(hào)

字母編號(hào)寫在圓圈的上半部第一位字母表示被測(cè)變量后繼字母表示儀表的功能

數(shù)字代號(hào)

數(shù)字編號(hào)寫在圓圈的下半部第一位數(shù)字表示段號(hào)后續(xù)數(shù)字(二位或三位數(shù)字)表示儀表序號(hào)。2、儀表符號(hào)除了圖形之外，圓圈之中還應(yīng)有一串有字母和數(shù)字組成管道、儀表流程圖的圖形符號(hào)不是完全標(biāo)準(zhǔn)一致的，國內(nèi)與國外、不同設(shè)計(jì)單位之間、甚至不同設(shè)計(jì)人員之間，有些方面會(huì)有不同的標(biāo)注習(xí)慣，一般來說P&ID圖會(huì)有圖例給出。管道、儀表流程圖的圖形符號(hào)不是完全標(biāo)準(zhǔn)一致的，國內(nèi)與國外、不3、圖例3、圖例第一部分SCADA系統(tǒng)

第一章管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)第一部分SCADA系統(tǒng)

第一章管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)第一節(jié)

儀表分類第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表第三節(jié)溫度檢測(cè)儀表第四節(jié)流量檢測(cè)儀表第五節(jié)液位檢測(cè)儀表第六節(jié)在線分析儀表第七節(jié)其他儀表第八節(jié)管道、儀表流程圖（P&ID）

第一節(jié)儀表分類檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如：按儀表所使用的能源分類，可以分為電動(dòng)儀表和氣動(dòng)儀表；按儀表組合形式，可分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模擬儀表和數(shù)字儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃發(fā)展，根據(jù)儀表有否引入微處理機(jī)（器）又可以分為智能儀表與非智能儀表。第一節(jié)儀表分類檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方156

檢測(cè)與過程控制儀表最通用的分類是按儀表在測(cè)量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分，一般分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)（控制）儀表和執(zhí)行器四大類。檢測(cè)儀表根據(jù)其被測(cè)變量不同，根據(jù)生產(chǎn)過程五大參量又可分為溫度檢測(cè)儀表、流量檢測(cè)儀表、壓力檢測(cè)儀表、物位檢測(cè)儀表和分析儀表（器）等。檢測(cè)與過程控制儀表最通用的分類是按儀表在測(cè)量157管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：壓力檢測(cè)儀表:壓力表、壓力變送器、差壓變送器等溫度檢測(cè)儀表：玻璃溫度計(jì)，熱電阻、熱電偶，一體化溫度變送器、智能溫度變送器等流量檢測(cè)儀表：孔板、容積式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等液位檢測(cè)儀表：浮子液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、磁滯伸縮液位計(jì)、液位開關(guān)等158管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：5158管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：在線分析儀表:工業(yè)色譜分析儀、硫化氫、水露點(diǎn)、烴露點(diǎn)等其他儀表：加速度振動(dòng)傳感器、振動(dòng)變送器、可燃?xì)怏w探測(cè)器等管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)分類：160PI(PressureIndicator)就地壓力指示表PT(PressureTransmitter)壓力變送器DP(DifferencePressureTransmitter)差壓變送器TI(TemperatureIndicator)就地溫度指示表TT(TemperatureTransmitter)溫度變送器TE(TemperatureElement)溫度檢測(cè)元件（鉑電阻或熱電偶）管道儀表檢測(cè)系統(tǒng)常用儀表符號(hào)含義：7PI(PressureIndicator)就地壓力160161FT(FlowTransmitter)流量變送器FIQ(FlowIndicatorQuantity)流量指示、累計(jì)FIA(FlowIndicatorAccumulator)流量指示、累計(jì)LI(LevelIndicator)液位計(jì)LT(LevelTransmitter)液位變送器AL(AlarmLow)低報(bào)警AH(AlarmHigh)高報(bào)警舉例：PAHPAHHPALPALL

LAHLAHHLALLALL8FT(FlowTransmitter)流量變送器161一、壓力定義氣體或液體均勻而垂直作用于單位面積上的力（物理學(xué)中稱為壓強(qiáng)），用公式表示為：P=F/S

式中

法定壓力計(jì)量單位為帕斯卡（簡(jiǎn)稱“帕”）用符號(hào)Pa表示，1帕為1牛頓每平方米，即：1Pa=1N/m2

，工程上常用KPa(103Pa)和MPa（106Pa）來表示，即1MPa=1×106Pa。

第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表

F——均勻而垂直作用的力，N;S——受力面積，m2;P——壓力，Pa。一、壓力定義第二節(jié)壓力檢測(cè)儀表二、壓力的表示方式大氣壓力——地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力。其值由地理位置及氣象情況所決定。絕對(duì)壓力——液體、氣體或蒸汽所處空間的全部壓力。表壓力——以大氣壓力為基準(zhǔn)的壓力值，當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓力時(shí)，它等于絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。負(fù)壓或真空度（疏空壓力）——當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí)它等于大氣壓力與絕對(duì)壓力之差。負(fù)壓絕對(duì)值越大，絕對(duì)壓力越小，真空度越高。差壓——兩個(gè)相關(guān)壓力之差。它們之間的關(guān)系如下圖所示。自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表P絕壓P表壓P負(fù)壓（真空度）P絕壓絕對(duì)壓力線大氣壓力線表壓、絕對(duì)壓力和負(fù)壓（真空度）關(guān)系P絕壓P表壓P負(fù)壓（真空度）P絕壓絕對(duì)壓力線大氣壓力線表壓、三、壓力檢測(cè)的基本原理(1)利用液體壓力平衡原理通過液體產(chǎn)生或傳遞壓力平衡被測(cè)壓力從而獲得測(cè)量結(jié)果。如液柱式壓力計(jì)和活塞式壓力計(jì)。(2)利用彈性變形原理利用各種形式的彈性敏感元件在受壓后產(chǎn)生彈性變形的特性進(jìn)行壓力檢測(cè)。如彈簧管壓力表。(3)利用某些物質(zhì)的某一物理效應(yīng)與壓力的關(guān)系來檢測(cè)壓力這類儀表的輸出均為電信號(hào)，又稱壓力傳感器或壓力變送器。如電容式壓力（差壓）變送器，擴(kuò)散硅式壓力（差壓）變送器等。三、壓力檢測(cè)的基本原理四、主要壓力儀表分類與特性類型名稱量程（KPa）精度優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合彈性式壓力表彈簧管壓力表-102～1060.2

0.250.51.01.52.5測(cè)量范圍寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便．價(jià)格便宜，可以制成電氣遠(yuǎn)傳式，廣泛使用。用來測(cè)最壓力和真空度，可就地指示，也可集中控制，具有記錄、報(bào)警、遠(yuǎn)傳功能多圈彈簧管壓力表膜盒壓力表波紋管壓力表隔膜壓力表電測(cè)式壓力儀表電容式壓力變送器-102～1060.075～0.5測(cè)量范圍廣，便于遠(yuǎn)傳和集中控制。用于壓力需要遠(yuǎn)傳和集中控制的場(chǎng)合擴(kuò)散硅式壓力變送器振弦式壓力變送器單晶硅諧振式壓力變送器四、主要壓力儀表分類與特性彈性式壓力表彈簧管壓力表-102～彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)：

單圈彈簧管壓力表主要由彈簧管、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（俗稱機(jī)芯，包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪等）、示數(shù)裝置（指針和分度盤）以及外殼等幾部分組成。

五、彈簧管式壓力表

彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)：

單圈彈簧管壓力表主要由彈簧管、齒彈簧管壓力表工作原理：

被測(cè)壓力由接頭通入，迫使彈簧管的自由端向右上方擴(kuò)張，自由端的彈性變形位移通過拉桿(使扇形齒輪作逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)中心齒輪作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，于是固定在中心齒輪上的指針也作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，從而在面板的刻度標(biāo)尺上顯示出被測(cè)壓力的數(shù)值。由于自由端的位移量與被測(cè)壓力之間具有比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標(biāo)尺是均勻的。彈簧管壓力表工作原理：

被測(cè)壓力由接頭通入，迫使彈簧自動(dòng)化與通信培訓(xùn)教材-現(xiàn)場(chǎng)儀表169170現(xiàn)