化工自控儀表 | 零基礎教你學化工過程檢測儀表

化工過程檢測儀表分為:壓力、溫度、流量、物位四大參數(shù)測量。
一、壓力:

壓力變送器
壓力是工業(yè)生產中的重要參數(shù)之一,為了保證生產正常運行,必須對壓力進行監(jiān)測和控制。壓力,實際上是物理概念中的壓強,即垂直作用在單位面積上的力。
1、壓力分類:在壓力測量中,通常有絕對壓力、表壓力、負壓力或真空度。絕對壓力是指被測介質垂直作用在容器單位面積上的全部壓力。用來測量絕對壓力的儀表稱為絕對壓力表。地面上的空氣柱所產生的平均壓力稱為大氣壓力,用來測量大氣壓力的儀表叫作氣壓表。表壓等于絕對壓力減去大氣壓力,當絕對壓力值小于大氣壓力值時,表壓力為負值(即負壓力).此負壓力值的絕對值,稱為真空度,用來測量真空度的儀表稱為真空表。
2、壓力傳感器是壓力檢測系統(tǒng)的重要組成部分。由各種壓力敏感元件將被測壓力信號轉換成容易測量的電信號作為輸出,在顯示儀表顯示壓力值,也可供控制和報警使用。
3、壓力表測量方式:主要以電容式、硅諧振式、差壓變送器和壓力檢測開關為主。
4、壓力表安裝:壓力表安裝時,取壓點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、死角或其他易形成漩渦的地方;測量流動介質的壓力時,應使取壓點與流動方向垂直;測量液體壓力時,取壓點應在管道下部,使導壓管內不積存氣體;測量氣體時,取壓點應在管道上方,使導壓管內不積存液體。
二、溫度:

溫度檢測儀表-熱電阻
溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和國際實用溫標。溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。
接觸式測溫儀表比較簡單、可靠,測量精度較高,但因測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交換,故需要一定的時間才能達到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應用于很高的溫度測量。
非接觸式測溫儀表是通過熱輻射原理來測量溫度的,測溫元件不需與被測介質接觸,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會破壞被測物體的溫度場,反應速度一般也比較快;但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測量誤差較大。
常用的接觸式溫度測量元件包括PT100熱電阻、熱電偶。由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內,連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導線的作用只是延長熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不能起到補償作用。因此,還需要采用其他修正方法來補償冷端溫度不等于0℃時對測溫的影響。冷端補償方法有:冷端溫度校正法、儀表機械零點調整法、補償電橋法和冰浴法。
熱電阻是基于電阻的熱效應原理進行溫度測量的,即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此,只要測量出感溫熱電阻的阻值變化,就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
三、流量

漩渦流量計

超聲波流量計
流量就是單位時間內流經某一截面的流體流量。流量可用體積流量或者質量流量來表示,其單位分別是m3/h、和kg/h等。流量計是指測量流體流量的儀表,它能指示和記錄某流體的瞬時流量值。
工業(yè)上常用的流量儀表可分為兩大類。
一類是速度式流量計,以測量流體在管道中的流速作為測量依據(jù)來計算流量的儀表。如差壓式流量計、電磁流量計、渦街流量計等;
另一類是容積式流量計,它以單位時間內所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測量的依據(jù)。如橢圓齒輪流量計、腰輪流量計等。
現(xiàn)場使用最多的差壓式流量計是一種由節(jié)流裝置與差壓變送器配套測量流體流量的流量計。常用的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管。差壓式(也稱節(jié)流式)流量計是基于流體流動的節(jié)流原理,利用流體流經節(jié)流裝置時產生的壓力差而實現(xiàn)流量測量的。通常是由能將被測流量轉換成壓差信號的節(jié)流裝置和能將此壓差轉換成對應的流量值顯示出來的差壓變送器所組成。
四、物位

浮筒液位計
物位測量也是生產過程中的重要數(shù)據(jù)參數(shù),其主要目的有兩個:
一是通過物位測量來確定容器中的原料、產品或半成品的數(shù)量,以保證連續(xù)供應生產中各個環(huán)節(jié)所需的物料或進行經濟核算;
另一個是通過物位測量,了解物位是否在規(guī)定的范圍內,以便使生產過程正常進行,保證產品的質量、產量和生產安全。
物位測量儀表的種類很多,如果按液位、料位、界位來分可分為:
1、測量液位的儀表,玻璃管(板)式、稱重式、浮力式(浮筒、浮球、浮標)、靜壓式(壓力式、差壓式)、電容式、電感式、電阻式、超聲波式、放射式等。
2、測量界位的儀表:浮力式、差壓式、超聲波式等;
3、測量料位的儀表:重錘探測式、音叉式、超聲波式、激光式、放射式等。
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