自动化与通信培训教材-现场仪表幻灯片.ppt

第一节 仪表分类 第二节 压力检测仪表 第三节 温度检测仪表 第四节 流量检测仪表 第五节 液位检测仪表 第六节 在线分析仪表 第七节 其他仪表 第八节 管道、仪表流程图（PID） 管道仪表检测系统分类： 在线分析仪表:工业色谱分析仪、硫化氢、水露点、烃露点等 其他仪表：加速度振动传感器、振动变送器、可燃气体探测器等 一、压力定义 气体或液体均匀而垂直作用于单位面积上的力（物理学中称为 压强），用公式表示为： P = F / S 式中 法定压力计量单位为帕斯卡（简称“帕”）用符号Pa表示， 1帕为1牛顿每平方米，即：1Pa=1 N/ m2 ， 工程上常用KPa(103 Pa)和MPa（106 Pa）来表示，即1 MPa=1×106 Pa 。  弹簧管压力表的结构： 单圈弹簧管压力表主要由弹簧管、齿轮传动机构（俗称机芯，包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮等）、示数装置（指针和分度盘）以及外壳等几部分组成。 弹簧管压力表工作原理： 被测压力由接头通入，迫使弹簧管的自由端向右上方扩张，自由端的弹性变形位移通过拉杆( 使扇形齿轮作逆时针偏转，进而带动中心齿轮作顺时针偏转，于是固定在中心齿轮上的指针也作顺时针偏转，从而在面板的刻度标尺上显示出被测压力的数值。由于自由端的位移量与被测压力之间具有比例关系，因此弹簧管压力表的刻度标尺是均匀的。 1、智能压力变送器结构 压变主要有传感器、信号放大器、模-数转换器、微处理器、数-模转换器、显示屏等几部分组成。2、智能压力变送器工作原理 左图所示是电容式压力变送器的测量部分。 测量膜盒内充以填充液(硅油)，中心感应膜片(可动电极)1和其两边弧形固定电极分别形成电容C1和C2, 当被测压力加在测量侧3的隔离膜片4上后，通过腔内填充液的液压传递，将被测压力引入到中心感应膜片，使中心感应膜片产生位移，因而使中心感应膜片与两边弧形固定电极的间距不再相等，从而使C1和C2的容量不再相等，通过转换部分的检测和放大，转换为4～20mA的直流电信号输出。 特点： 电容式压力变送器具有精度高，其可靠性、稳定性高的优点，由于其测量膜盒的结构特点，使其具有很强的过压能力，能经受振动和冲击，在长输管道上常用来测量介质压力和差压。 工作原理 v以N型单晶硅膜片作敏感元件，通过扩展杂质使其形成四个P型电阻,并组成电桥。当膜片受力后，由于半导体的压阻效应，电阻值发生变化，使电桥有相应输出。 v传感器结构 由硅膜片及扩散电阻、引线、外壳等组成。传感器膜片上下有两个压力腔。 v特点：体积小、重量轻、结构简单、稳定性好、精度高 一、温度定义 温度是表征物体冷热程度的物理量。 输油气管道上温度检测仪表的应用： 现场就地指示温度仪表应用双金属温度计居多，玻璃温度计采用较少。 远传温度检测仪表应用热电偶、热电阻（或一体化温度变送器），其中三线制铂热电阻应用最广。 2.1 双金属温度计 应用： 双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测测仪表。可以直接测量各种生产过程中的-80℃～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。 特点： 现场显示温度，直观方便； 安全可靠，使用寿命长； 多种结构形式，可满足不同要求 管道使用的双金属温度计准确度为1.0级、1.5级两种，安装在进出站管线、分输支线及气体调压撬座等位置，用于测量相应位置的介质温度。 2.3 热电阻 铠装热电阻与普通型热电阻相比，它有下列优点： ①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； ②机械性能好、耐振，抗冲击； ③能弯曲，便于安装 ④使用寿命长。 2.4 热电偶 2.5 温度变送器 （一）温度变送器 (二) 一体化温度变送器 1—变送器模块；2—穿线孔；3—接线盒；4—进线孔；5—固定螺纹；6—保护套管；7—测量元件 (三)智能式一体化温度变送器 4.1 流量的概念 流经管道或设备某一截面的流体数量。 （一）瞬时流量 单位时间内流过管道某截面流体的体积或质量。前者称体积流量，后者称质量流量。 （二）累积流量（总量） 在某段时间内流经有效截面的流体数量总和。 （三）体积流量 单位时间内流过管道某截面流体的体积 （四） 质量流量 单位时间内流过管道某截面流体的质量。 二、流量仪表的分类 （五）总量 某段时间内流经有效截面的流体数量的总和。其总量可以用体积和质量来表示。 二、流量仪表的分类