培訓資料之儀表部分前言自動化技術是當代發展迅速、應用廣泛、最引人矚目的高新技術之一，在某種程度上，可以說自動化是現代化的同義詞。工業自動化技術，就是在沒有人直接參與的情況下，通過自動控制裝置或系統，對生產過程、工藝參數、技術指標、產品要求等進行自動的調節與控制，使之達到預定的技術指標。自動化技術的水平，將直接影響到產品的質量、產量、成本、勞動生產率、預期生產和盈利目標的完成。我廠煤制油工藝是世界上第一套利用原煤作為原料，在高溫、高壓、催化劑、臨氫條件下生產石油產品的工業化大型生產裝置，其所采用的自動控制系統具有技術先進、高精度、高可靠性、高靈活性等特點，將會確保全廠裝置安全、平穩、長周期、滿負荷和高質量運行，將會極大地提高企業的生產能力和經濟效益。本章將從以下幾個部分著手，結合本廠實際，有代表性的講解工業自動化的基礎理論和實際應用等方面的知識。第一節DCS、ESD及現場總線技術一、DCS系統1.概述DCS(DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM)即集散型控制系統,是利用計算機技術對生產過程進行集中檢測、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術，是由計算機技術、信號處理技術、測量控制技術、通訊網絡技術、CRT技術、圖形顯示技術及人機接口技術相互滲透發展而產生的。它實現了控制系統的功能分散，負荷分散，危險分散以及集中管理。DCS既不同于分散的儀表控制，又不同于集中式計算機控制系統，而是克服了二者的缺陷集中了二者的優勢。DCS采用的是標準化、模塊化和系列化的設計，由過程控制級、控制管理級和生產管理級組成一個以通訊網絡為紐帶的集中顯示而操作管理、控制相對分散的實用系統。它具有如下特點：（１）自主性；（２）協調性；（３）在線性與實時性；（４）高可靠性；（５）適應性、靈活性和可擴充性；（6）友好性。各DCS廠商（以Honeywell、Emerson、、橫河、ABB為代表）紛紛提升DCS系統的技術水平，并不斷地豐富其內容。總的發展趨勢可體現在如下幾個方面：各制造廠商都在“開放性”上下功夫，力求使自己的DCS與其他廠商的產品很容易地聯網；大力發展和完善DCS的通信功能，并將生產過程控制系統與工廠管理系統連結在一起，形成管控一體化；高度重視系統的可靠性，在軟件的設計中采用容錯技術；在控制功能中，不斷引進各種先進控制理論，以提高系統的控制性能，如自整定、自適應、最優、模糊控制等；在系統規模和結構上，形成由小到大的產品，以適應不同規模的需求。當今Honeywell公司最新推出的ExperionPKS（過程知識系統）、Emerson公司的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、Foxboro公司的A2、橫河公司的R3（PRM-工廠資源管理系統）和ABB公司的IndustrialIT系統代表了目前DCS的最新技術特點。而以和利時、浙大中控、上海新華為代表的國內DCS廠家經過10年的努力，各自推出自己的DCS系統：和利時推出MACS－Smartpro第四代DCS系統、浙大中控推出Webfield(ECS)系統、新華推出XDPF-400系統。三家積極努力，為DCS在國內工業企業的普及應用，特別是在中小型企業中的應用做出了貢獻。2.HoneywellPks集散型控制系統（1）簡介ExperionPKS系統包含了霍尼韋爾公司三十年來在過程控制、操作管理、行業知識等方面積累的經驗，采用最先進的開放平臺和網絡技術，為工業企業提供一個統一的、全廠的、自過程控制、設備和資產管理、直至生產管理、集成制造等一體化的知識系統體系結構和全系列的解決方案。PKS是具有最先進的DCS能力的、統一的、協作的體系結構。它最大的特點是采用容錯以太網技術，具有先進的、魯棒式的分布式控制系，它提供方便的知識共享和工作流的管理，使企業人員與最先進的自動化技術結合在一起，并使企業人員也相互聯系在一起。ExperionPKS系統主要包括:頑①旋調楚節控晃制和纏邏輯紹控制蜂一體逃化的非C2科00頸混合浮控制碑器枕②宴和古EP收KS由系統禍一體咳化的蔥高可祝靠性祝的故獨障安到全控墊制器沫FS節C典③癥多躁種類錦型的渡常規王的、緣智能聾的輸納入/拘輸出芳子系焦統和是各種儲類型運現場通總線磁的集精成訴④桑方源便的爸基于饒Wi達nd舒ow蜘s鞭的睬操作禽、應很用環澡境別⑤用先酸進的涉HM鍛IW贏eb修技術惱的人屢機界這面刊⑥獎支偉持O失PC愉等開墊放式蛋標準暈，提騾供多叛種第梳三方程控制什器的托通訊沖接口與⑦話魯廣棒的粉、高抬可靠奏性的蝶容錯捷以太肥網慘FT鼻E惕⑧粉高帳效的舅分布項式系鞠統體丙系結醬構槍DS嘩A達⑨醫全皂系列負的先予進控經制、元設備著和異諷常狀查態管杜理、貞經營葵管理載等集造成制場造解奴決方櫻案犬（2昨）隙系統傅組成后士派DC央S一考般由先五部惑份組鞭成：丑控制搜器、藥I/右O板僵、操頑作站經、通售訊網蠅絡、迎圖形跑及編珍程軟悼件。觀盡管售若干煌年以焰前就灘有人柏判定現DC芽S即姻將被怪FC湯S（浴現場肥總線術控制你系統疼）所贊取代紐，然雹而直灘至今她日，刻DC要S仍培然具躍有相賄當的爪生命蘿力。備哄（3予）寬煤液份化應情用水煤液償化項幟目聯婆合控棒制室阻UC炸R1求-U便CR旁5采湊用H晉ON承EY待WE就LL酷P方KS手系統本，單殘元控草制室陣采用蓋SC硬AD跨AP匙32校P控僑制器似。薦二扯、軌ES迎D干系統燃1.隊姻概述姑ES何D是剛英文樸Em代er雪ge凡nc吳y去Sh杰ut盛do批wn息D顯ev晶ic撫e的營縮寫絹，即側緊急語停車深系統符。這票種專坊用的違安全夢保護衰系統敵是9未0年念代發向展起施來的超，以幟它的恩高可腔靠性敲和靈許活性薦而受任到一王致好弦評。樸顆ES辛D緊強急停饅車系贊統按誠照安鼻全獨獲立原拘則要窄求，各獨立筍于D牙CS史集散由控制抽系統舉，其蒸安全屯級別祥高于陣DC伸S。券為何謀要獨改立設暮置E注SD喪系統烘呢？瘋當然府一般撈安全葵聯鎖治保護艇功能萌也可己由D桐CS傍來實抖現。涌但是輸對于鄙較大場規模斧的緊剃急停影車系監統應狂按照別安全扔獨立爸原則打與D槳CS勻分開她設置厭，這換樣做軟主要它有以態下幾肢方面死原因棕：坑倘（奪1）盟降低延控制尾功能諷和安戶全功腦能同末時失帖效的孫概率采，當洗維護苦DC浙S部井分故謊障時欲也不棕會危妙及安值全保湯護系榨統汽。燃臂（進2）離對于薦大型汽裝置豐或旋撲轉機利械設悅備而銅言，妄緊急邀停車腎系統嚼響應手速度侄越快露越好財。這眉有利構于保問護設執備，棍避免糟事故怒擴大狼；并河有利級于分化辨事罩故原蘋因記攏錄。魂而D怨CS譯處理蘇大量艱過程膠監測攏信息蔽，因派此其班響應漲速度發難以唐作得恐很快脹；厭燥（轟3）順DC瘡S系求統是夾過程科控制沈系統持，是節動態甲的，唉需要竭人工晌頻繁舒的干現預，蠻這有番可能姨引起蓋人為過誤動區作；停而E順SD裁是靜惑態的趴，不桑需要潑人為扭干預辦，這準樣設麗置E事SD鏈可以槐避免孫人為伏誤劃的泄動作崗。歷2.賽T繁RI串CO魔N脫ES蟲D妄系統跌（1突）坊簡介侍缺貨Tr遣ic侄on樂控松制器垮是一你種三皇重化歇冗余食（T喉ri靠pl尋e濟Mo翁du汪la造r舍Re錢du尾nd蘋an壯t科—但TM窄R平）頓控制載器，扭它采膀用鴿“菌三取斜二愛”嚴表決什方式宇工作豪。由啊于該誦控制霞器是順美國填Tr疾ic爬on政ex驕公堪司開沃發的鞏，所象以也希稱其境為T印ri醫co峰n酷控制駱器。簽另外班，T族ri喬co勁n得控制憶器也抓是特躲指T琴ri駝co萍ne澤x粱公司拍開發殼的T蜜MR掠產品后，以桑別于早其它扛公司蔥開發賤的T傘MR敏產品濾。膜（假2）蛙系統筍組成神Tr矛ic回on學三重輩化冗徒余容涌錯控猛制器脹是通蒜過三擺重模壽件冗桐余結欲構（披TM皇R）哀實現胞容錯念的，賀不論敢是結拾構的跟硬件逆故障楊，還批是內梁部或尸外部瀉的瞬莊時故淋障，垃Tr范ic鉗on爭控制掉器都耍能做省到無揉差錯皮，不修會中熱斷控枝制。收Tr帖ic捷on衣控略制器購三重撇化結肺構如筐下圖愧所示膚。摩稻自動肯熱備皇用戒世饒自動文熱備者用腥抽I/滑O總揮線輸出分電路A主處理器A輸入分電路A輸出分電路A主處理器A輸入分電路A元薦三總味線德霉役三總猜線蜜懲輸出分電路B主處理器B輸入分電路B輸出分電路B主處理器B輸入分電路B雄簡I/覽O總耳線輸出分電路C主處理器C輸入分電路C輸出分電路C主處理器C輸入分電路C奧輸入隸圾表決暢器輸球出驅Tr項ic齡on待控貫制器煤三重績化結迫構典塑嚴TR唐IC提ON證系統斬（T革MR知）的泄每一教個數往字輸僻入/拳輸出饞模件鵲都包毒含三膚個完翻全相結同的相相互翁隔離冠的支溉路。攀每一番個支衫路含闖有一斤個I籮/O譯微處句理器續，并污從它咸的相姜應的韻主處笛理器墻上的便I/濃O通鄉訊處隱理器值接收替其輸贊出表三。壺（3達）喂煤液蠢化應講用串煤液論化項驕目的返聯鎖肝保護益系統鉆采用賢的是方Tr掃ic渴on顧ex絨公騰司的波TM爸R三抖重化筋冗余爽控制水系統床，滿美足T追UV衡6的絕認證臣要求右，達魄到S懶IL慶3的遙安全秀等級蠻。惑三、逮P載LC牙系蓬統直1.屠廟概述握PL甘C英糕文全弄稱是熱Pr狂og脈ra顯mm魔ab百le籃L福og疾ic青C駛on蝴tr送ol檢le培r庸,中胳文全洞稱為哪可編世程邏池輯控熊制器遵，定螞義是震:唇一種依數字嫌運算幫操作塔的電賓子系燥統，吃是專踐為在窗工業下環境喘中應凳用而詞設計腳的。某它采寶用一翼類可智編程茄的存砌儲器啄，用拆于其綁內部浮存儲瞧程序春，執孔行邏機輯運與算、視順序系控制紛、定誠時、識計數蓄與算陜術操拐作等胸面向掃用戶款的指錄令，杏并通飛過數園字或昏模擬債式輸潮入/竊輸出階來控農制各巖種類里型的雅機械委或生舅產過麗程。桑可編唇程序啞控制恥器是挪六十注年代懼末在日美國哀首先注出現隱的，學目的失是用辯來取釣代繼梳電器劈，以雖執行破邏輯助判斷膀、計洪時、芝計數妻等順壘序控宅制功猶能，蟲故也拔稱它撲為順玩序控替制器吳（S彼eq蒼ue公nc窩e塌Co狹nt臺ro撒ll澇er搶）墳。伐2.李腥系統慮組成他可編妹程序獅控制悲器硬竭件由組五部霉分構趙成:擇（1梢）襯中央愁處理乏器（驢C羨en抹tr蘋al塞P社ro父ce端ss獸or逆U拐ni昂t虎簡稱英CP塌U）濃；鄙（2辨）斷電源想（夜Po間we屋r塞Su小pp痛ly牢）；男（3域）嚇輸入鋸組件車（I養np堂ut假s）探；唱（4行）叔輸出周組件渣（O姻ut姨pu剃ts丹）；丙（5貝）剝編程觸器（我Pr芬og玉ra妙mm駕er靜）。納3.花仿PL穩C的畫主要略特點袋梯（蠅1）壤繩可靠散性侄；（圍2）餐濾豐富可的I高/O打接口再模塊沉；（不3）承采用頌模塊冠化結燦構抵；（膨4）斬編程劈簡單您易學索；（娛5）蠅安裝壤簡單觀，維液修方炒便

果。襲4.雜課PL險C的劃功能渣（1貝）涉邏輯揮控制裕；（浴2）翅定時綁控制籍；（規3）顧計數倍控制末；（排4）衰步進驕(順哥序)灣控制塔；（芝5）跡PI罩D控拒制侍；（厚6）廢數據壺控制嶼；（敏7）收通信面和聯倒網縮；（秘8）伸其它澇：P乏LC斜還有猾許多煌特殊既功能懼模塊芳，適疏用于蘋各種偶特殊旅控制內的要勸求，帖如：沿定位管控制久模塊圍，C脖RT瓜模塊探。撫5.研狗PL遲C圖奶例靠（1利）呀基本柏邏輯截門符瓶號拘基本晝邏輯壺運算子常用鈔的邏灰輯門糟圖形西符號肅，如材下圖轉所示戀：聲(a盤)暮與門迫例憑蠻法分(b冰)償或門己嬌蠟結伍(奸c)因云非門遞圖掉戀基本販邏輯焦門似（2紋）摸閥組合合邏輯幸運算垂①邀駱組合利邏輯叉運算耍將基魚本邏囑輯運湊算進賢行各災種組捎合，婚可以借獲得屠與非轎、或裝非、遲與或棟非、旱異或步、同蘿或等洽組合虜邏輯鈔運算及。環雀②育組忽合邏曾輯門退符號據洲辮與基頁本邏稿輯運潤算有研對應緞的邏邀輯門刃一樣糞，組粱合邏彩輯運殊算也除有相豆應的塔邏輯捐門符俗號，軟這些卻符號飽基本地上是亞由基著本邏委輯門姐的與圖門、巴或門山和非緩門符裙號組輩合而休成，院見圖匙。軌(a姨)瀉與非裁門譽運匹尊(b亡)像或非細門墨豈殘餓(c集)苗與或如非門來躁濕唉(d請)嗽異或光門飽柔惜混(e避)勉同或即門童圖哀割各種籮組合眼邏輯速門卻6.還賭煤液巷化裝伐置主繡要應也用慰PL倍C在碰煤液象化項膚目中施應用皇較多劣，如勢泵、你壓縮缺機、辯透平燈等。缸四、轉現偶場總聚線訊1.貿委概述嗽現場絮總線梁（F諒CS妥）是闖連接薯現場殲智能拋設備飼和自痕動化稠控制朱設備胖的雙粱向串訴行、職數字演式、嬸多節過點通宋信網目絡，談它也取被稱譯為現聚場底神層設孝備控隊制網籃絡（歡IN筍FR方AN余ET挪）。涼分布鴨式的欠FC拳S系廚統比煙DC翁S系胞統更鞭好地硬體現債了“糟信息答集中咐，控驢制分宏散"圍的思牽想。幣2編.訂結呀構岸隨著悶現場冊總線閑技術西的出關現和拍成熟慣，促牛使了與控制特系統瘡由集捏散控刻制系跨統（烤DC茅S）碌向現造場總傲線控案制系譜統（池FC誓S）名的過鏟渡。成在一抽般的央FC形S系喇統中酷，遵摩循一商定現賊場總哭線協貝議的聾現場邀儀表伸可以蹈組成毯控制母回路掙，使牢控制免站的俗部分跳控制黃功能艱下移群分散醬到各織個現怠場儀極表中糊。從舅而減在輕了懶控制訊站負拴擔，驅使得絡控制遷站可草以專滾職于雅執行丙復雜飲的高班層次舊的控連制算續法。斤對于侄簡單塑的控璃制應龍用，父甚至乓可以舒把控真制站翁取消拳，在幟控制男站的御位置彈代之智以起錘連接兆現場加總線漏作用率的網阿橋和詠集線啦器，犬操作疫站直松接與始現場頂儀表柳相連擔，構東成分含布式此控制帳系統武。蝕3.礎段特點蔬分布特式的林FC徒S系守統比推DC避S系紅統更拿好地坐體現狐了“被信息攻集中莫，控路制分而散"沒的思記想。牽與傳腹統的申DC溉S孟相比轟，F它CS餐有其結自身視的特緞點。腳FC雞S系父統具舊有高木度的徑分散扁性，抖它可叫以由夠現場杰設備眉組成趣自治雕的控轎制回味路。耕FC馳S的約結構棍比D佳CS門簡化前。有妙的F馳CS當系統若省略竹了D賀CS唱中控歌制站夫這一染層，歲操作圓站直楚接與液現場桿儀表錄相連棚。這宴些使須FC張S的準可靠揪性得匆到提把高會。荷慎現場筋總線腹系統惡具有霉開放蠢性。英系統傘的開輩放性純決定挖了它似具有壽互操脖作性股和互購用性記。作煩為工肌廠網團絡底爭層的體現場爬總線冊還對逼現場旋環境季有較歐強地救適應匆性。智由于蛛結構課上的生改變遇，F俱CS睡比D家CS酬更節師約硬企件設千備。柏與此材同時瓶，F圖CS施比D汽CS均性能作有所朽提高絲。跨4貫.羞務現場什總線浴的優泥點客喝由于拐現場申總線撲具有飽以上楊特點梳，特藍別是惠其系有統結襲構的污簡化氣，使巷其從神設計導、安檔裝、違投運匹到正風常生釋產運帥行及逝檢修污維護唯，都伴體現休出優誓越性阿。它柱不僅騎節省自了硬吳件數冒量與徹投資剃，節兆省了茶安裝生費用顫，而徐且系偵統的酸維護掠開銷督也大膚大地收降低辭。現潮場總沈線控輔制系換統不粒僅精糕確度飛與可正靠性瑞高，聽在方庭便使咽用和蘆維護拐性方杏面，懸FC儲S也起比D捏CS麗有優林勢。彎FC哪S使判用統棕一的揪組態牙方式富，安吐裝、陜運行春、維蘆修簡渠便；朋利用杏智能洲化現血場儀荷表，康使維筒修預嶄報（曉Pr今ed浩ic章te鄙d堪ma流in走te末na遼nc努e）透成為譜可能龜；由戲于系猾統具感有互傳操作畏性和噴互用猜性，袍用戶塑可以粱自由亂選擇旺不同瓣品牌默的設按備達揭到最疑佳的路系統江集成齊，在圓設備敏出現納故障歲時，譜可以足自由裝選擇載替換程的設抵備，述保障峽用戶外的高采度系戒統集繳成主辣動權狡。敵虧此外遙，它馳還具綢有設箭計簡毀單，筋易于廣重構咱等特棍點。跳5.蓄膀發展智趨向貪吩傳統狡的集尾散控種制系劃統（浙DC術S系鐘統）脫具有爆集中針監控暮、分彈散控桃制、蒼操作豪方便議的特芳點。擺但是意，在英實際揉應用粱中也希發現敲DC胸S的預結構重存在飾一些廟不足占之處澇，如期控制勢不能煤做到求徹底蘭分散轟，危垮險仍么然相擊對集快中；會由于強系統白的不禍開放卵性，雜不同貍廠家閃的產猶品不漆能互惡換、桃互聯略，限吃制了液用戶炒的選富擇范蓮圍。請利用奪現場葬總線糧技術窩，開態發F誼CS屯系統屠的目幕標是中針對舍現存后的D珍CS雖的某什些不蜻足，燒改進誼控制援系統遠的結畫構，膠提高傘其性宏能和酷通用嚼性。掙昆FC浴S想令要在列實際象中取賊代D某CS襖，既若要具仙備D重CS繩所具首有的咬功能貿，又你要能猶克服耕DC搞S的耽缺點牙。F示CS喉由于富采用舉了現栽場總汗線技奶術，域在開必放性霜、控析制分訓散等階方面餃優于鄰傳統考DC勁S。慧但是天由于己它是狡一種漢新技鴿術，缸目前撫連標事準本店身都茫還沒紡有制庫定統狀一，告因此穴FC旅S與輸成熟蠅的D貢CS挑相比陵，還翁存在砍下列認的一奏些欠答缺。戴融（1零）蛾由于膝現場都總線眉標準窩本身尼尚在授發展娛中，辣從而彩給產認品的鞠開發呈和測筒試帶熱來難旋度。口（2爺）否在某技些場乓合中爺，F蝴CS飽還無翠法提魯供D禽CS閱已有復的控達制功唱能。置（3序）襪目前井FC她S成烈功的漆應用守實例姓不多暗，難懼以評耗估實衣際應羅用效甜果。翅羊由于串以上叼這些伶原因牌，F瘡CS殘取代信DC捏S將啄是一蹤個逐候漸的往過程視。在專這一栗過程備中，列會出再現一索些過簡渡型滋的系并統結給構，灑如在閥DC貨S中茄以F歷CS遵取代提DC胡S中志的某暮些子撐系統上。用裙戶將村現場只總線久設備雷連接孩到獨蒜立的念現場竹總線臨網絡銅服務黑器，進服務敬器配濁有D聰CS堡中連熔接操很作站臣的上我層網魄絡接秋口，滔與操炸作站林直接文通信駕。在仔DC奴S的仗軟件白系統殼中可材增添牧相應鍛的通另信與撞管理美軟件狐，顏這樣封不需拜要對木原有屈控制福系統誰作結叮構上郊作出蓄較頑大變紐動。總第二澡節釘現場寒儀表撐技術攤一碰、首儀表府的各予種測倆量誤恩差及洋參數暖1.識浩竭關于趴測量腸的概啦念糾根據駝國際怪通用泡計量罪學基前本名葬詞的牽推薦問“連測量足是以己確定晚量為話目的此的一笑組操家作惰”溜。這綿里的吳量值籍均指課物理拳量而編言。滋測得抓的物捷理量菊值是強一個姻名數在,弊它由壟表示津物理渣量的宗數值夕和物糠理量遼的單淚位組刮成。牧同一返物理糾量被,哈由于捎所選千擇的殼單位會不同式,礙得到尼測量方結果浮的數余值也尊不同詳。因雹此疲,燈在給灣出測費量值逃大小凱的同排時一字定要燥給出嗎所用愧的測童量單踏位。趨本2.當課吳測量縫方法燙電測量興方法蜜是完應成測冶量任充務所仿采用萄的手辛段。證一般斧是根摩據給銀定的耀原理退規定冷出在途測量袋中所沾涉及墻的運痛算和璃實際加操作淹。嶺鑒某在測獲量過崇程中雕由于漂測量頌對象笛、測板量環爬境、主測量蛇參數死不同類,享采用逝著各籌式各形樣的濤測量響儀表腐和測范量方填法。斜棋執（1賊）簡齡單測徐量攀當選咸用適沉當的遞測量誠儀表銳即可換直接旋完成恐測量卸任務慧,賴即可濾測得從足夠緩精度刪的被書測物惜理量勢的大況小時洽,舒常把委這種單測量變稱為葵簡單理測量藝。坦沈皆（2鍵）秒筍直接爸測量嚴任偵何測揪量都毀包含騙不同陵的簡永單測啄量。耽如果方在測跪量過移程中么只包蛾括一僅項簡術單測唇量和鉤只根嶺據一堅些已依知數勒據對宰測量建結果陳運算悔就可串以得嫂到被判測物功理量籍的大斷小秘,丑常把臉這種表測量百稱為或直接等測量站。期階允打（3筋）叫間述接測卵量會如果捆對被濟測物錫理量楊的測桿量包城括兩踏個或萌兩個塞以上芽的簡宰單測武量,簽或群包括疲根據式若干萄直接蛛測量肯結果肉來計撫算出畜最后耳測量和結果緊,嘗這種堡測量粉稱為尚間接攔測量剃,頂也叫耕非直癢接測字量。啄坐3.誠馬救測量旅儀表圍的性悼能指息標采眉姓儀表獨運行銳特性螺通常諸分為尺靜態詞特性津和動望態特振性兩威大類爐。尖坊（1晶）蹲逝測刻量儀晨表的號靜態癥特性如淹新①政精覆確度柜砌辦鐮與湊精確漲度有焦關的惕指標或有三抱個益:爺精密屠度、幻正確鎖度和襪精確毫度等灰級。店鏈窄a疊．精選密度啟它粘說明籠測量和儀表滋表示深值的蝕不一光致程啄度。摧即對彼某一南穩定域的被伏測量貝在相支同的舟規定謝的工達作條權件下沒,沉由同青一測孕量者龍用同釀一儀貧表在甜相當催短的蚊時間腎內連侍續重雅復測吐量多孝次,歷蛋其測臘量結窄果的鼠不一臨致程租度。歉罰睡達b．悉正確勻度拼它說專明表嚼示值伍有規少律地戚偏離座真值怨大小堤值的啞程度訪。促槳避c敢．旅精確底度吼它是破精密河度和運正確響度兩風者的偽總和工,傘即測童量儀鍛表給喉出接只近于栗被測連真值訪的能涂力。怨游康園d．掉精確版度等詠級喂它是燃指在井規定饒的工赴作條鎮件下匹,胞儀表拖最大藥允許塞誤差醫相對壽于儀譜表測繪量范謙圍的速百分慧數也凈稱精錫度等蓋級。肌售璃唱②憐羊穩定創性披陜它恥是指恭在規抵定的剝工作倘條件諒保持悠恒定肢時在的規定餓時間出內儀壤表性渾能保行持不袋變的鞋能力鐵。一慌般用掀精密伙度數傷值和禽觀測低時間梳長短屯表示詳。浙蓋濫傍③烈貞影響律系數勤健射影響污系數筒是儀蔥表性曠能的千重要惜指標超。由寬于儀壺表實搜際工破作條侍件要煙比標氧準工杏作條散件差驢很多焰,判此時婦影響戲量的勉作用罰可以盲用影蔽響系腳數來匠表示吐。它證是示著值變趁化與機影響恒量變物化之綁間的竄比值秘。躁爆指無④厚馳儀表亭靜態街輸入班-輸殃出特岡性僵鼠儀表尊靜態免輸入蹈-輸延出特臂性由漁靈敏潤度、變靈敏呈限、下分辨尋率、輩線性圾度、椒滯環沒、量潑程等漆特性臺表示羞。孫朗劣a．匯靈敏龜度呼它表農征儀我表在至穩態敞輸出傳增量貓與輸其入增精量之襯間的眨比值訂,覺是靜昨態特炭性曲纖線上午相對床應的邁斜率鳥。符受浪b．咸靈敏涌限租當儀得表的陣輸入敗量從源零不妙斷增阿加時坡,逆在儀高表示昨值發鞋生可萍察覺弱的極斧微小半變化撇時名,落此時園對應趣的輸云入量寬的最奉小變個化值印,懂稱為挖靈敏組限。遺爆課級c濕．分牽辨率恢它濕表示連儀表尼能夠收檢測做到被虧測量泰最小夸變化踐的本批領。有困索潔d．將線性爬度勢通常襪用實牲際校帥驗曲伶線與車一條罷通過勺特性追曲線井上、抬下限斥值的搜端基條直線仿之間然的最弊大偏懂差值戀與最降大值娃之比匯來衡墻量。型閃弊廁⑤稱穴死區盼、回戰差和頸滯環腿越蜜垂a．害死區腫它勝是指鴉不會袖引起朗儀表局輸出頌的輸持入值祥最大認變化師的范痛圍。否您計完b．油回差曲它徹是指止在儀剛表全面部測博量范修圍內腸被測陪量值賠上行燭和下超行所頸得到痛的兩宗條臂特末性曲涼線之木間的鍬最大渴偏差襲。刮凳栗頑c．黃滯環窗它籌是指落在儀系表全絲部測總量范涉圍內較被測明量值典上行斜和下犬行所測得到備的兩信條特凱性曲誼線之捏間的區最大求偏差深與死繳區之鏟差。飛耀各儲⑥以量斷程射它是備指測暗量上秒下限忌之間遙的代搜數差毛。冒羞（2宮）淹測量趕儀表況的動無態特日性及勉動態六誤差欄唱掉①初身動態諷特性論鵝鄭測量灰儀表悟的動灑態特貧性是暖儀表假在動肉態工稅作中皇所呈底現的慘特性竄,慶它決耗定儀體表測鮮量快巨變參薦數的思精度川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安裝注意事項：a.周圍溫度和濕度應符合制造廠規定，一般溫度為-10(-15)～40（50）℃，濕度為10%～90%。b.日光直射在夏季會使溫度升高，接近輻射熱的場所，亦會使溫度升高。這種場所應采取遮陽或隔熱措施。c.非防塵、防浸水型儀表應避開有腐蝕性氣氛或潮濕場所，因為計算器減速齒輪等零部件會被腐蝕氣體和晝夜溫差結露所損壞。如無法避免，可采取內腔用潔凈空氣吹氣(airpruge)方式保持微正壓。d.避開振動和沖擊的場所。e.要有足夠空間便于安裝和日常維護。f.儀表姿勢必須做到橫平豎直，一般為水平安裝。流動方向應與儀表殼體表明方向一致，一般只能作單方向測量，必要時在其下游裝止逆閥，以免損壞儀表。與管道連接要使流量計不承受管線膨脹、收縮、變形和振動；防止系統因閥門及管道設計不合理產生振動，特別要避免諧振。PDF計量室與活動檢測件的間隙很小，流體中顆粒雜質影響儀表正常運行，造成卡死或過早磨損。儀表上游必須安裝過濾器，并定期清洗；測量氣體在必要時應考慮加裝沉渣器或水吸收器等保護性設備。用于測量液體管道必須避免氣體進入管道系統，必要時設置氣體分離器。g.在連續使用的生產線上安裝流量計時，應設置旁路管線和閥門，以便于清掃和檢修。②使用注意事項：a.清洗管線新投管線運行前要清掃，往往隨后還要用實流沖洗，以去除殘留焊屑垢皮等。此時先應關閉儀表前后截止閥，讓液流從旁路管流過；若無旁路管，儀表位置應裝短管代替。b.排盡氣體通常實液掃線后，管道內還殘留較多空氣，隨著加壓運行，空氣以較高流速流過PDF，活動測量元件可能過速運轉，損傷軸和軸承。因此開始時要緩慢增加流量，使空氣漸漸外逸。c.旁路管切換順序液流從旁路管轉入儀表時，啟閉要緩慢，特別在高溫高壓管線上更應注意。啟用時第1步徐徐開啟旁路閥，液體先在旁路管流動一段時間；第2步徐徐開啟進口閥；第3步徐徐開啟出口閥；第4步徐徐關閉旁路閥。切除儀表改旁路管時按上述逆順序動作操作。啟動后通過最低位指針或字輪和秒表，確認未達過度流動，最佳流量應控制在(70～80%)最大流量，以保證儀表使用壽命。d.檢查過濾器新線啟動過濾器網最易被打破，試運行后要及時檢查網是否完好。同時過濾網清潔無污物時記錄下常用流量下的壓力損失這個參數，今后不必卸下檢查網堵塞狀況，即以壓力損失增加程度判斷是否要清洗。e.測量高粘度液體用于高粘度液體，一般均加熱后使之流動。當儀表停用后，其內部液體冷卻而變稠，再啟用時必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過儀表，否則會咬住活動測量元件使儀表損壞。f.潤滑氣體用等PDF啟用前必須加潤滑油，日常運行也經常檢查潤滑油存量的液位計。g.避免急劇流量變化使用氣體腰輪流量計時，應注意不能有急劇的流量變化(如使用快開閥)，因腰輪的慣性作用，急劇流量變化將產生較大附加慣性力，使轉子損壞。用作控制系統的檢測儀表時，若下游控制突然截止流動，轉子一時停不下來，產生壓氣機效應，下游壓力升高，然后倒流，發出錯誤信號。h.沖洗管道用蒸汽時禁止通過PDF。3.渦輪流量計（1）概述渦輪流量計（TurbineFlowmeter）簡稱TUF，是一種速度式流量計，被測介質的流體沖擊葉輪片，使渦輪旋轉，其旋轉速度隨流量的大小而變化。（2）基本原理如圖所示為渦輪傳感器結構圖，由圖可見，當被測流體流過傳感器時，由于葉輪的葉片與流體流向之間有一傾角，流體沖力使葉輪產生轉動力矩，克服阻力矩后葉輪開始旋轉，當兩力矩平衡時葉輪便恒速旋轉。其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。在一定條件下轉速與流量成正比，因此測出葉輪轉速就可求得流量。（3）特點渦輪流量計具有精度高、重復性好、時間常數小、量程寬、刻度線性以及結構簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）和可適應高參數（高溫、高壓、微流量和低溫）等特點。它廣泛應用于以下一些測量對象：石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。TUF作為最通用的流量計，其產品已發展為多品種、全系列、多規格批量生產的規模。其弱點是不適于長期連續使用,同時流體物性（密度、粘度）對儀表特性有較大影響。氣體流量計易受密度影響，而液體流量計對粘度變化反應敏感。傳感器上下游側需設置較長的直管段，如安裝空間有限制，可加裝流動調整器（整流器）以縮短直管段長度。不適于脈動流和混相流的測量。對被測介質的清潔度要求較高，限制了其適用領域，雖可安裝過濾器以適應臟污介質，但亦帶來壓損增大、維護量增加等副作用。（4）安裝和使用注意事項①安裝注意事項安裝渦輪流量計前，管道要清掃。被測介質不潔凈時，要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測不出流量來。傳感器要求水平安裝，不能垂直安裝，同時應安裝在便于維修，管道無振動、無強電磁干擾與熱輻射影響的場所。液體TUF的典型安裝管路系統如圖所示。下圖中各部分的配置可視被測對象情況而定，并不一定全部都需要。TUF對管道內流速分布畸變及旋轉流是敏感的，因此要根據傳感器上游阻流件類型配備必要的直管段或整流器。當可能產生逆流時，變送器后面應加裝止逆閥。若上游阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長度不小于20D，下游直管段長度不小于5D。傳感器安裝在室外時，應有避直射陽光和防雨淋的措施。②使用注意事項投運前先進行儀表系數的設定。仔細檢查，確定儀表接線無誤，接地良好，方可送電。啟動渦輪流量計前要檢查變送器方向是否與流體方向一致，它的啟動步驟及方法與容積式流量計類似，目的就是要避免流體沖擊渦輪葉片而損壞儀表。在正常使用時，儀表上下游閥門應該全開，用下游閥門調節流量，以使介質能充滿變送器內部腔體。在測量低溫介質時，為防止渦輪軸承凍結和葉片損壞，應加強保溫伴熱并除去管道和渦輪流量計內部的水分和油分。對于測量液化氣等易氣化的介質，在變送器的下游應維持必要的背壓，以保證流經變送器的介質全部為液態。拆裝流量計時，對磁感應部分不能碰撞。4.科里奧利質量流量計（1）概述科里奧利質量流量計（CoriolisMassFlowmeter）簡稱CMF，是一種新型流量測量儀表，它可以直接用于測量介質的質量流量、密度和溫度，在石化行業得到了廣泛應用。通常質量流量計指基于希臘人科里奧利（Coriolis）力原理制成的流量計，它由一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器組成，再配用流量計算器組成流量測量系統。當然，還有很多其他種類的質量流量計。（2）基本原理科里奧利質量流量計（CMF）是利用流體在直線運動的同時處于一旋轉系中，產生與質量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質量流量儀表。如下圖所示，截取一根支管，流體在其內以速度V從A流向B，將此管置于以角速度ω旋轉的系統中。設旋轉軸為X，與管的交點為O，由于管內流體質點在軸向以速度V、在徑向以角速度ω運動，此時流體質點受到一個切向科氏力Fc。這個力作用在測量管上，在O點兩邊方向相反，大小相同，為：δFc＝2ωVδm。因此，直接或間接測量在旋轉管道中流動的流體所產生的科氏力就可以測得質量流量。這就是科里奧利質量流量計的基本原理。科里奧利質量流量有很多種結構形式，如下圖所示：（3）特點CMF直接測量質量流量，具有測量精度高、量程比寬、穩定性好、維護量低等特點。可測量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測量管路內無阻礙件和活動件，無上下游直管段要求。

測量值對流體粘度不敏感，流體密度變化對測量值的影響微小。CMF零點不穩定易形成零點漂移，影響其精確度的進一步提高

，CMF不能用于測量低密度介質和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制（按型號而異）會顯著著影響測量值。

CMF對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號CMF的流量傳感器安裝固定要求較高。（4）安裝和使用注意事項①安裝注意事項安裝要求應按照制造廠規定的安裝方法。為使調零時沒有流動，CMF上下游設置截止閥，并保證無泄漏。控制閥應裝在CMF下游，CMF保持盡可能高的靜壓，以防止發生氣蝕和閃蒸（fIashing）。同一型號兩臺CMF串聯安裝，或多臺CMF接近地并行（或并聯）安裝，應向制造廠提出錯開接近儀表的共振頻率值；拉開流量傳感器距離，不設置在同一臺架上，獨立設置支撐架；流量傳感器異方向安裝；流量傳感器間設置防振材料隔離等方法。②使用注意事項在煤液化裝置中，為測量油煤漿這種強磨蝕性漿液，選用直管單管型較好并且要使測量管處于垂直位置，以免管壁磨損不勻，縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會降低測量鋼管剛性而改變流量測量值，因此在運行初期要定期檢測，確認使用周期。測量管內壁結構結垢或漂移沉積也會影響測量精確度，因此要定期清洗。科里奧利質量流量計（CMF）有時會產生零點漂移的情況，它來自流量傳感器部分，主要原因有；1）機械振動的非對稱性和衰減；2）流體的密度粘度變化。CMF調零時必須在安裝現場進行，流量傳感器排盡氣體，充滿待測流體后在再關閉傳感器上下游閥門，在接近工作溫度的條件下調零。安裝方面變動或溫度大幅度變化時需要重新調整。5.熱式質量流量計（1）概述熱式質量流量計(ThermalMassFlowmeter,以下簡稱TME）是利用傳熱原理，即流動中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測量管外加熱體）之間熱量交換關系來測量流量的儀表，過去我國習稱量熱式流量計。當前主要用于測量氣體。（2）基本原理熱式流量儀表用得最多有兩類，即1）利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導分布效應的熱分布式流量計（thenmaIprohIefIowmeter）曾稱量熱式TMF；2)利用熱消散（冷卻）效應的金氏定律（KingsIaw）TMF。又由于結構上檢測元件伸入測量管內，也稱浸入型（immersiontype）或侵入型（intrusiontype）。有些在使用時從管外插入工藝管內的儀表稱作插入式（insertiontype）。①熱分布式TMF熱分布式TMF的工作原理如圖1所示，薄壁測量管3外壁繞著兩組兼作加熱器和檢測元件的繞組2，組成惠斯登電橋，由恒流電源5供給恒定熱量，通過線圈絕緣層、管壁、流體邊界層傳導熱量給管內流體。邊界層內熱的傳遞可以看作熱傳導方式實現的。在流量為零時，測量管上的溫度分布如圖下部虛線所示，相對于測量管中心的上下游是對稱的，由線圈和電阻組成的電橋處于平衡狀態；當流體流動時，流體將上游的部分熱量帶給下游，導致溫度分布變化如實線所示，由電橋測出兩組線圈電阻值的變化，求得兩組線圈平均溫度差ΔT。便可按下式導出質量流量qm，即qm=K*A/Cp*ΔT（1）式中Cp-------被測氣體的定壓比熱容；A

-------測量管繞組（即加熱系統）與周圍環境熱交換系統之間的熱傳導系數；

K

-------儀表常數。在總的熱傳導系數A中，因測量管壁很薄且具有相對較高熱導率，儀表制成后其值不變，因此A的變化可簡化認為主要是流體邊界層熱導率的變化。當使用于某一特定范圍的流體時，則A、Cp均視為常量，則質量流量僅與繞組平均溫度差成正比，如圖2中Oa段所示。測量管加熱方式大部分產品采用兩繞組或三繞組線繞電阻；除管外電阻絲繞組加熱方式外還有利用管材本身電阻加熱方式，如表1所示。測量管形狀有直管形，還有∏字形結構，三繞組中一組在中間加熱，兩組分繞兩臂測量溫度。表1測量管加熱和檢測方式方

式感應加熱熱電偶

兩繞組電阻絲三繞組電阻絲結構

檢測元件熱電偶熱電阻絲熱電阻絲加熱方式測量管焦耳熱自己加熱中間繞組加熱②基于金氏定律的浸入型TMF兩溫度傳感器（熱電阻）分別置于氣流中兩金屬細管內，一熱電阻測得氣流溫度T；另一細管經功率恒定的電熱加熱，其溫度Tv高于氣流溫度，氣體靜止時Tv最高，隨著質量流速ρU增加，氣流帶走更多熱量，溫度下降，測得溫度差ΔT=Tv-T。這種方法稱作“溫度差測量法”或“溫度測量法”。若保持ΔT恒定，控制加熱功率隨著流量增加而增加功率，這種方法稱作“功率消耗測量法”。（3）特點①優點熱分布式TMF可測量低流速（氣體0.02～2m/s）微小流量；浸入式TMF可測量低、中、偏高流速(氣體2～60m/s)；插入式TMF更適合于大管徑。TMF無活動部件，無分流管的熱分布式儀表無阻流件，壓力損失很小；帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表，雖在測量管道中置有阻流件，但壓力損失也不大。TMF使用性能相對可靠。與推導式質量流量儀表相比，不需溫度傳感器，壓力傳感器和計算單元等，僅有流量傳感器，組成簡單，出現故障概率小。

熱分布式儀表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想氣體的雙原子氣體，不必用這些氣體專門標定，直接就用空氣標定的儀表，實驗證明差別僅2%左右；用于Ar、He等單原子氣體則乘系數1.4即可；用于其他氣體可用比熱容換算，但偏差可能稍大些。氣體的比熱容會隨著壓力溫度而變，但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數。②缺點a.熱式質量流量計響應慢。b.被測量氣體組分變化較大的場所，因cp值和熱導率變化，測量值會有較大變化而產生誤差。c.對小流量而言，儀表會給被測氣體帶來相當熱量。d.對于熱分布式TMF，被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值，必須定期清洗；對細管型儀表更有易堵塞的缺點，一般情況下不能使用。e.對脈動流在使用上將受到限制。f.液體用TMF對于粘性液體在使用上亦受到限制。（4）安裝和使用注意事項①安裝姿勢（方向）a.熱分布式大部分熱分布式TMF的流量傳感器可任何姿勢（水平、垂直或傾斜）安裝，有些儀表只要安裝好后在工作條件壓力、溫度下作電氣零點調整。然而有些型號儀表對安裝姿勢具有敏感性，大部分制造廠會對此就安裝姿勢影響和安裝要求作出說明。例如LDG-□DB系列為減少環境氣氛對流傳熱影響，只能水平安裝，水平度允差±20。應用于高壓氣體時流量傳感器則寧可選擇水平安裝，因為這樣便于做到調零的零偏置。b.浸入式大部分浸入式TMF性能不受安裝姿勢影響。然而在低流速測量時因受管道內氣體對流的熱流影響，使安裝姿勢顯得重要。因此在低和非常低流速流動時要獲得精確測量，必須遵循制造廠依據儀表設計結構而定的安裝建議。②前置直管段a.熱分布式本類儀表對上下游配管布置不敏感，通常認為無上下游直管段長度要求。國際標準草案ISO/DIS11451認為流量測量不受旋轉流和流速場剖面畸變影響。然而BS7405卻認為；①上下游直管段長度可小至2D；②在進口端置一金屬（或塑料）網，可有效地改善流速分布畸變，得到分布均勻的氣流；③要防止從小管徑突然擴大進入較大口徑儀表，要緩慢過渡。b.浸入式帶測量管的浸入式流量傳感器和插入式儀表需要一定長度前置直管段，ISO/DIS14511對此未作具體規定，而按制造廠建議的值。BS7405建議對于在管道中用插入熱絲流速計時，需要(8～10)D的上游直管段和(3～5)D的下游直管段。下表列舉了Sierra公司對帶測量管浸入式TMF所規定的上直管段長度；若在其進口端裝一塊或二快多孔板式流動調整器（整流器）后，則其長度可大為縮短，如表最右列所示。帶測量管浸入式上游直管段長度列

上游組流件名上游直管段長度要求無流動調整器內裝流動調整器

控制閥

900彎管或T型接管

漸擴管

漸縮管≥45D

≥15D

≥（10~45）D

≥15D≥3D

≥1D

≥3D

≥1D注：摘自Sierra公司760UHP型780UHP型樣本。只有一組溫度檢測點的插入式儀表與帶測量管浸入式儀表的上游直管段長度要求相近（只相差檢測桿到測量管進口端的距離）；多組檢測點的檢測桿或多根檢測桿的TMF,直管段長度可縮短很多，通常制造廠會提供建議。③儀表連接管道的振動連接TMF的管道在常見實際范圍內的振動不會產生振動干擾，在正常情況下不影響儀表的測量性能。惟插入式TMF的檢測桿必須牢固地固定于管道，并避免裝在有振動的場所。④脈動流的影響TMF響應時間長，不適應脈動流流量測量。若作測脈動流測量，應了解TMF的響應性，以保證能跟隨的上脈動的速度變化。脈動引起的測量誤差通常使儀表輸出偏高，其程度取決于脈動幅值和頻率。6.電磁流量計（1）概述電磁流量計（electromagnetismmassflowmeter）簡稱EMF，是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。50年代初EMF實現了工業化應用，近年來世界范圍EMF產量約占工業流量儀表臺數的5%～6.5%。（2）基本原理EMF的基本原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產生感應電動勢。如圖1所示，導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動，與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢，電動勢的方向按“弗來明右手規則”。EMF由流量傳感器和轉換器兩大部分組成。傳感器典型結構示意如圖2，測量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸，引出感應電勢，送到轉換器變為標準信號傳出。激磁電流則由轉換器提供。（3）特點EMF的測量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管，因不易阻塞適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥