热工仪表概述Word格式文档下载.docx
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300度以下
精确度最高
E
800度以下
电动势最大，灵敏度最高
热电阻热电阻的分类及特性如下表
名称
测量范围
特性
铂电阻
Pt10
-200~850
测量精度高，稳定性好
Pt50
Pt100
铜电阻
Cu50
-50~150
稳定性好，便宜，但体积大，机械强度低
Cu100
镍电阻
Ni100
-60~180
灵敏度高，体积小，但稳定性差
Ni300
Ni500
4补偿导线的选择根据热电偶的支数，分度号，和适用环境条件，应选用符合要求的补偿型补偿导线。
因为热电阻的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响，为消除引线电阻的影响，一般采用三线制。
常用热电偶补偿导线的型号说明：
5就地显示温度计双金属温度计压力式温度计
工业用双金属温度计，选用精度在位1.5级或1级，测量范围在被测温度范围上限的90%，且正常值在测量范围的1/2左右。
表盘直径一般选用￠100的，在照明条件差，观察距离较高或较远的地方应选￠150的。
压力式温度计适用于-80度以下低温，无法近距离观察，有震动及精确度要求不高的就地显示。
6，过程连接形式一般情况下选用螺纹连接（M27*2），但在下列场合应选用法兰连接方式。
在设备，衬里管道，非金属管道和有色金属管道上安装，结晶，结疤、堵塞和强腐蚀性介质；
易燃易爆和剧毒介质。
二压力仪表的选型设计及安装
1压力取源部件的位置
压力取源部件压力取源部件的安装位置应选在被测介质流束稳定的地方。
压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，应安装在温度取源部件的上游侧。
压力取源部件的端部不应超出工艺设备或管道的内壁，取压孔与取源部件均应无毛刺。
当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊介质的压力时，在垂直和有坡度的设备和管道上，取源部件应倾斜向上安装；
在水平的管道上宜顺流束成锐角安装。
2就地显示的压力表选择
压力在-40kPa~+40kPa时，宜选用膜盒压力表。
压力在+40kPa以上时，一般选用弹簧管压力表或波纹管压力计
压力在-100kPa~2400kPa时，应选用压力真空表。
压力在-100kPa~-kPa时，宜选用弹簧管压力表。
稀硝酸，醋酸及一些腐蚀性介质，应选用耐酸压力表或不锈钢膜片压力表。
在机械震动较强的场合，应选用耐震压力表。
3压力表精度等级的选择
一般测量压力表，膜盒压力表，应选用精度为1.5级或2.5级，对于实验用精密压力表，应选用精度为0.4级，0.25或0.6级。
4压力表测量范围的选择。
测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~2/3。
测量脉动压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~1/2。
.
测量高，中压力（大于4MPa）时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1/2。
5压力表的安装附件
压力表阻尼器尼器是用来御防强烈的流体脉冲，以保护压力变送器不受损坏的装置。
适用于被测介质有强烈脉冲的压力系统中。
阻尼器是根据脉冲指数随路程与通流面积的比值衰减原理设计的可调螺旋线式扩脉冲阻尼器，长期以来，由于强烈的脉冲作用，使压力变送器极易损坏，使用寿命甚低，造成极大的浪费。
使用本阻尼器，可几十倍的提高压力变送器的使用寿命。
使用须知：
在安装使用时，根据实际脉冲的大小，用螺丝刀适当调节阻尼倍数，旋进-阻尼倍数增大、旋出-阻尼倍数减小。
压力表冷凝圈压力表冷凝圈简称压力表冷凝弯管、压力表缓冲管，是用来连接压力表与压力表测量的设备或管道之间的配件，是用来缓冲被测量介质对压力表弹簧的瞬时冲击，是对压力表进行保护的装置。
压力表接头常用的压力表接头为m20*1.5的内螺纹，一端焊接在取压管上，另一段可直接与压力表连接。
下图为带有阻尼器及冷凝圈得压力表安装图。
02短管04冷凝圈10焊接型管箍20法兰22螺栓及螺母23垫片25阀门
压力表阻尼器，冷凝圈，压力表接头及阀门在选用的时候，要根据管道内介质压力大小及腐蚀性来选用相适应的压力等级及相应的材质。
6压力变送器的选型与安装。
以标准信号传输时,应选用变送器.结晶,结疤,堵塞,粘稠及腐蚀性介质,应选用法兰式变送器.与介质直接接触的材质,必须根据介质的特性选择.对于测量精确度要求高,而一般模拟仪表难以达到时,宜选用智能式变送器,其精确度优于0.2级以上.当测量点位置不宜接近或环境条件恶劣时,也宜选用智能式变送器.使用环境较好,测量精确度和可靠性要求不高的场合,可以选用电阻式,电感式远传压力表或霍尔压力变送器.测量微小压力（小于500Pa）时,可选用微差压变送器.测量设备或管道差压时,应选用差压变送器.在使用环境较好,易接近的场合,可选用直接安装型变送器.
安装附件的选择
测量水蒸汽和温度大于60℃的介质时,应选用冷凝罐或虹吸器；
测量易液化的气体时,若取压点高于仪表,应选用分离器.；
测量有毒有害介质时应选用隔离罐并加隔离液。
测量含粉尘的气体时,应选用除尘器.测量脉动压力时,应选用阻尼器或缓冲器.在使用环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时,应采取绝热或伴热措施。
三液位仪表的选型与安装
1物位仪表的取源物位取源部件的安装位置，应选在物位变化灵敏，且不使检测元件受到物料冲击的地方。
内浮筒液面计及浮球液面计采用导向管或其他导向装置时，导向管或导向装置应垂直安装；
并应保证导向管内液流畅通。
安装浮球液位仪表的法兰短管应保证浮球能在全量程范围内自由活动。
液位仪表种类多样，根据测量原理主要分为以下几类：
2浮力式液位计浮力式液位计是根据浮在液面上的浮球或浮标随液位的高低而产生上下位移，或浸二液合中的浮筒随液位变化而引起浮力的变化原理而工作的。
常用的有浮筒液位计，磁翻板液位计。
对于测量范围2000mm以内,比重为0.5一1.5的液体液面连续测量,以及测量范围1200mm以内,比重差为0.5一1.5的液体界面连续测量,宜选用浮筒式仪表.，真空对象,易汽化的液体宜选用浮筒式仪表.就地液位指示或调节宜选用气动浮筒式仪表.浮筒式仪表必须用于清洁液体.选用浮筒式仪表,当精确度要求较高,信号要求远传时,宜选用力平衡式;
当精确度要求不高,就地指示或调节时,可选用位移平衡型.对于开口储槽,敞口储液池的液面测量,宜选用内浮筒;
对于在操作温度下不结晶,不粘稠,但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体对象,也宜选用内浮筒.对于不允许停车的工艺设备,应选用外浮筒。
磁翻板主要用于地显示。
3差压式液位计
差压式液位计是利用容器内的液位改变时，液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。
常用的有双法兰液位变送器，单法兰液位变送器。
常用与高粘度，易结晶，腐蚀性，含有悬浮物介质的液位测量及测量范围比较大的地方。
4电容是液位计
电容式物位计的电容检测元件是根据贺筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个相互绝缘的同轴贺柱极板内电楹和外电极组成，当液位变化时，之间的电容就会发生变化的原理。
对于颗粒状物料和粉粒状物料,如煤,塑料单体,肥料,砂子等料面连续测量和位式测量,宜选用电容式测量仪表.
5雷达液位计雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。
雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比。
四6、流量检测与变送
1、概述
流量是工业生产过程中的另一个重要参数。
流量的定义：
单位时间内流经某一截面积的流体数量。
可用体积流量或者质量流量来表示，常用的单位有：
m3/h、L/h、kg/h等。
流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值。
工业上常用的流量仪表可分为两大类：
①速度式流量计以测量流体在管道中的流速作为测量依据来计算流量的仪表。
如差压式流量计、电磁流量计、叶轮水表等。
②容积式流量计它以单位时间内所排出的流体固定容积的数目作为测量数据。
如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、活塞式流量计等。
2、差压式流量计
节流装置与差压变送器配套测量流体的流量，仍是目前炼油、化工生产中使用最广的一种流量测量仪表。
常用的节流装置有，孔板，文丘里，喷嘴
4、电磁流量计
电磁流量计是电磁感应定律的具体应用，当导体的被侧介质垂直于磁力线方向流动时，在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势Ex。
5、超声波流量计
6、质量流量计
在工业生产过程中，有时需要测量流体的质量流量。
质量流量是指在单位时间内，流经封闭管道截面处的质量。
常用的是科氏力质量流量计。
五阀门的选型与安装
仪表常用得阀门主要有两大类，电动阀和气动阀。
电动阀和气动阀的区别，优缺点及适用场合。
电动阀优点：
对液体介质和大管径气体效果好，不受气候影响。
不受空压气的压力影响。
缺点：
成本高、在潮湿环境不好。
气动阀优点：
对气体介质和小管径液体效果好，成本低，维护方便。
缺点：
受空压气压力波动的影响，在北方冬季易受空压气含水影响，造成传动部分冻结、不动作。
电动阀门用于一些大管径的地方因为气动很难做到但是电动阀门的稳定性不如气动开关速度慢执行机构长时间会出现卡齿现象气动阀门开关速度快精度高但是需要稳定的气源。
气动阀动作力距比电动阀门大，气动阀门开关动作速度可以调整，结构简单，易维护，动作过程中因气体本身的缓冲特性，不易因卡住而损坏，但必须有气源，且其控制系统也比电动阀复杂。
电动阀靠电驱动,在有防爆要求的场合不适用,比如周围环境中弥散着大量易染气体的时候,就只能依靠气动.气动响应时间比电动慢.不如电动精确。
气动阀是以气为动力。
而电动阀是以电转化为电磁能来作为动力，电动阀的灵敏度比气动阀高，安全可靠性不及气动阀来的强，维护方面也不及气动阀简单，动力也不及气动阀来的强。
气动阀的控制要比电动阀来的复杂。
而且个方面成本都很昂贵，如果涉及到自动控制，必须加电磁换向阀，而电磁换向阀的灵敏度直接影响到气动阀。
2气动调节阀的选型
合理选择调节器节阀的阀体，阀内件结构形式和材质，是担高调节品质和延长阀的使用寿命的关键。
因此，在选择调节阀时，必须考虑以下几个方面：
根据工艺条件，选择衙适的结构和类型，根据工艺对象特性，选择合适胡流量特性，根据阀杆受不平衡力的大小，选择足够推力气执行机构。
根据工艺过程的要求，选取择合适的辅助装置。
阀体型式的选择，直通单座阀一般适用于工艺要求泄露量小，流量小，阀前后压差较小的场合。
不适于高粘度或含悬浮颗粒流体的场合。
直通双座阀一般适用于对泄露量要求不严，流量大和阀前后压差较大的场合，但不适用于高粘度或含悬浮颗粒流体的场合。
套筒阀一般适用于流体洁净,不含固体颗粒的场合.阀前后压差大和液体可能出现闪蒸或空化的场合。
球型阀适用于高粘度,含纤维,颗粒状和污秽流体的场合.控制系统要求可调范围很宽（R可达200:
1;
300:
1）的场合.阀座密封垫采用软质材料时,适用于要求严密封的场合."
0型球阀一般适用两位式切断的场合.`V"
型球阀一般适用于连续控制系统,其流量特性近似于等百分比.
调节阀气开，气关的选择和定位器正反用的确定
调节阀气开，气关的选择主要从工世生产需要和安全要求考虑。
原则是当信号压力中断时，应保证工艺设备和生产的安全。
舅举世门处于全开位置时危险性小，则应迁用气关式，反之应选气开式。
例如，加热炉的燃料气或燃料油应采遥气开式调节阀，即当信号压力中断时，应断进入加热炉的燃料，以免炉温过高造成生产事故。
在确定了调节阀的气开，气关形式之后，必须根据阀的这一形式来确定定位器的正作用和反作用，以便构成一个具有负反馈的控制系统。
调节阀结构材料的选择阀体结构材料的选择一般应根据工艺介质的腐蚀性及温度，压力，气蚀，冲刷等几个方面而定。
阀体耐压等级，使用温度范围和耐腐性等方面，应不低于对工艺管道的要求。
对于
水蒸气,含水较多的湿气体，易燃易爆的流体，不宜选用铸铁阀体。
环境温度低于-10度的场合，阀内流体在伴热蒸汽中断时会发生冻结的场合，也不应选用铸铁阀体.
五仪表测量管线管阀件
1闸阀闸阀可按阀杆上螺纹位置分为明杆式和暗杆式两类。
闸阀的密封性能较截止阀好，流体阻力小，具有一定的调性能，闸阀可以根据阀杆升降高低调节启闭程度，缺点是结构较截止阀复杂，密封面易磨损，不易修理，闸阀除适用于蒸汽，油品等介质外，还适用于含有颗粒状固体及黏度较大的介质，并适用于作放空阀和低真空系统的阀门。
2截止阀截止阀与闸阀相比，其调节性能好，密封性能差，结构简单，制造维修方便，流体阻力较大，价格便宜。
适用于蒸汽等介质，不宜用于黏度大，含有颗粒，易沉淀的介质，也不宜作放空阀及低真空系统阀门。
3节流阀外形尺寸小，重量轻，调节性能较截止阀和针形阀好，但调节精度不高，由于流速较大，易冲蚀密封面，适用于温度较低，压力较高的介质，以及需要调节流量和压力的部位，不适用于黏度大和含有固体颗粒的介质，不宜做隔断阀。
4球阀结构简单，开关迅速，操作方便。
体积小，重量轻，零部件少，流体阻力小，结构比闸阀，截止阀简单。
密封面易加工且不易擦伤。
适用于低温，高压及黏度大的介质，不能作调式流量用。
不能用于温度较高的介质。
在选用阀门时，要根据工艺的参数特性，选用压力等级，材质，连接形式相适应的阀门。
6变送器阀组
二阀组一般用于压力变送器,阀体上通常有一个平衡阀，一个截止阀，具有切断，校准，排气的功能。
边接口有1/2NPT1/4NPT,M20*1.5几种。
三阀组一般用于差压变送器。
它由高压阀，低压阀和平衡阀三个阀组成，高压阀接差压变送器正压室，低压阀接差压变送器负压室。
它的作用是将变送器正、负压室与引压导压管导通或切断，或将正、负压室导通或切断。
五阀组可以与高压阀，低压阀，平衡阀和两个排污阀组成，结构紧凑，设计合理，采遥球锥密封，密封性能可靠，使用寿命长。
正常工作时，将两面三刀组排污阀关闭，平衡阀关闭。
若要校验仪表，将高，低压阀切断，打开平衡阀与两表排污阀，然后再关闭平衡阀即可对仪表进行校验。
五仪表管件接头
仪表接头报括仪表的表接头，仪表管道接头，仪表阀门接头，仪表取源部件接头，仪表电气接头。
按照流通的介质可分为三种，第一种仪表接头流通的介质为工艺介质，即这种接头直接同工艺介质相接触。
如一次的的表接头，仪表阀门接头，仪表导压管接头和仪表取源部件接头。
这种接对其材质有较高的要求。
一般要高于工艺管道的材质。
其特点是不同工艺介质采用不同的不材质。
如一般没有腐蚀介质采20号钢。
腐蚀的工艺介质采用304或316，强腐蚀性的工敢介质用316L。
不同压力等级的接头，其外径不变而壁厚增加，通径减小。
第二种仪表接头通过的介质是0.7~0.8MPa的压缩空气。
如调节阀接头，仪表压缩空气管道使遥接和气动仪表所用接头。
其材质为3号钢或铜。
第三种接头是为保护电缆，电线用的管接头用金属软管接头，不可承受压力。
一般材质为3号钢。
表面镀锌。
1卡套式管接头
卡套式管接头适用于仪表各系统的测量管路。
液压管路和气动管路，其压力有16MPa和平MPa两大类，适用介质为油、气、水等。
接管外径为￠6~￠22。
有￠6，￠8，￠10，￠12，￠14，￠16，￠18，￠22。
连接螺纹有公制与英制两类，公制的有M10*1,M14*1.5,M18*1.5,M20*1.5,M22*1.5,M27*2,英制的有1/8NPT，1/4NPT，3/8NPT，1/2NPT，3/4NPT。
2套式气动管路接头。
此类接头适用于压缩空气管路，用于仪表各系统气源，信号管路，自控系统。
压力小于1MPa，适用温度小于150度。
配管为外径￠6~￠14的紫
铜管或不锈钢管。
常用的接头及规格如下图。
1焊接式管接头
焊接式管接头适用于自控系统的测量管路，液压管路及其它管路，压力有6.4MPa16MPa32MPa。
适用于介质为油、水、气等。
适用温度与使用介质和选用垫片有关。
一般小于450度。
材质根据工艺介质选取择。
常用的有以下几种：
2承插焊式管接头此类接接头适用于自控系统各种测量管路，压力16MPa，适用温度视介质温度和垫片而定，材质根据工艺介质选用。
常用的有就下几种
3仪表连接头
连接头又称管嘴，属于温度计的一次部件，也称为温度计接头。
压力和材质根据工艺介质来选择。
温度计接头的螺纹有公制与英制两面三刀种，公制的有M27*2和M33*3两种，英制胡有G1/2，G3/4，G1三种，温度计接头螺纹的选取择应随温度计螺纹而定，两者必须相符。
温度计螺纹有的上定型的，如双金属温度计，绝大多数是M27*2，安装双金属温度计的接头螺纹也必须是M27*2。
温度计接头的长度取决于温温点是否要保温，要需保温的测温噗，接头长度为60~80mm,需要保温的测温点视保渐厚度决定。
5法兰
仪表的法兰可分为两类，一类是安装取源部件用，如压力，温度的取源部件。
它们多数在设备上，在安装温度表，压力表的位置上留下一片法兰，仪表安装人员要想上另一片法半，然后再安装温度，压力的取源部件。
另一类是安装仪表用，可能在设备上，但大多数在艺管道上要安装孔板，转子流量计，电磁流量计和调节阀，在仪表上有两片法兰，安装时要上别两片法兰。
法兰密封常用的有两类，一类是平面，一类是凹凸面。
管路的法兰的密封面决定于介质，一般情况下采用平面法兰，对于高温高压，易燃，易爆，有毒介质采用凹凸面法兰。
法兰有以下几类。
螺纹式法兰
对焊式法兰
平焊式法兰
平面法兰
凹凸面法兰
6紧固件
紧固法兰的螺栓一般采用双头螺栓。
材质有根据法兰的材质选择。
垫片垫片一般有四种，石墨垫片，内缠绕石墨垫片，外缠绕石墨垫片，内外缠绕石墨垫片。
这些用于平面法兰的密封。
凹凸面法兰的密封使用不锈钢椭圆型或八角型垫片
六易燃易爆场所对防爆电气设备的要求
爆炸危险场所使用的防爆电气仪表设备，需经劳动部指定的鉴定单位检验合格。
在运行过程中，必须具备不引燃周围爆炸混合物的性能。
电气设备防爆形式很多，有隔爆型，增安型，本质安全型，正压型，。
对于电动仪表，通常采用隔爆型，增安型和本质安全型。
防爆电气设备的分类，分级和分组与爆炸性物质的分类，分级和分组方法相同。
1隔爆型电气设备（d）具有隔爆外壳的电气设备，是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并阻止其向周围攻的爆炸性混合物伟爆的电气设备。
2增安型电气设备，正常运行条件下不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度。
产在结构上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和规定条件下出出点燃现象的电气设备。
e
3本质安全型电气设备在正常运行和标准试验条件下所产生的火花不能点燃爆炸性混合物的设备。
ia
防爆设备的选型原则，防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别，级别，组别进行选型。
在0级区域只准选用ia级本质安全型设备和其它特别为0级区域设计的电气设备。
气体爆炸危险场所防爆电气设备的选型按下表进行
根据工艺条件，选取用相应的防爆等级仪表，国内外仪表制造企业生产的过程检测与控制仪表，其中在线安装的仪表均有防爆等级。
如LUB型涡街流量变送器，其标注的防爆等级为Exd
BT3，其中的含义如下：
Ex是标准代号，d表示隔爆型；
B表示爆炸物质类别和级别；
T3表示爆炸物质的组别。
d
BT3说明仪表采用隔爆型式，爆炸性物质属于
A，
B，其中引燃温度属T1、T2、T3的工艺介质。
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