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仪表基础培训 化工自动化仪表基础知识 工业仪表广义概念： 是为了工业生产服务的一类仪器仪表的统称。按仪表的功能可分为检测仪表、显示仪表、报警仪表、调节仪表等。 下面我们只对化工自动化仪表进行初步学习： 1、什么是化工过程自动化？ 在化工设备上装配仪表自动装 置，代替操作人员的全部或部分直接劳动，使生产在不同程度上实现自动的进行。这种管理生产过程的方法，就是化工生产自动化。 2、化工过程自动化的作用(了解） ① 改善劳动条件，减轻劳动强度； ② 提高生产效率，提高产品产量与质量； ③ 提高装置运行安全性，保证装置使用寿命。 二、化工过程自动化的分类 简单介绍一下： 1、自动检测系统 2、信号报警和联锁保护 3、自动开停车运行 4、自动控制系统 其中自动控制系统能根据工艺条件的变化，对需要保持的重要工艺参数进行理想化得调节控制。是化工自动化的最重要的组成部分。我们通常说的过程自动化就是指自动控制系统。 （重点介绍）自动控制系统的构成 结合各单元的作用来介绍一下系统的构成，通常包含三部分： 1、测量元件及变送器 相当我们的眼睛， 帮助我们了解设备当前的状态 2、控制器 相当于大脑的功能，接受测量信息并对测量进行比较计算，并且把计算结果送到执行器。 3、执行器 手的功能，执行指令 1、测量元件及变送器 工程上的几个概念： 一次元件：现场直接与工艺介质接触的用于测量的机械元件，比如孔板。 一次仪表：现场直接与工艺介质接触的仪表，独立完成测量显示任务。如压力表 二次仪表：仪表示值信号不直接来自工艺介质，而是经过变送器送来的。 测量仪表按测量参数主要分温度、压力、液位、流量仪表。 结合实际图片，让大家认识一下焦油加氢装置区的一些测量仪表： 温度测量仪表 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。 温度是工业过程中最常见、最基本的参数之一，物体的任何物理变化和化学变化都与温度有关。温度一般约占全部过程参数的50%左右。因此温度检测在工业生产中占有很重要的地位。 常用的温标有：摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）、热力学温标（K）三种。 常用的几种温度仪表 热电偶、热电阻 双金属温度计 常用的几种温度仪表 热电偶、热电阻 双金属温度计 双金属温度计 测量原理：基于固体受热膨胀原理，测量温度通常是把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形。图中是双金属温度计原理图 右图是双金属温度计的一般结构。 双金属温度计的感温双金属元件的形状有平面螺旋型和直线螺旋型两大类，其测温范围大致为-80℃—600℃，精度等级通常为1.5级左右。 双金属温度计抗振性好，读数方便，但精度不太高，只能用做一般的工业用仪表 常用的几种温度仪表 热电偶、热电阻 双金属温度计 热电偶 测量原理：热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同的导体A和B连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，原因是两热电极由于材料不同而具有不同的自由电子密度，而热电极接点接触面处就产生自由电子的扩散现象，当达到动态平衡时，在热电极接点处便产生一个稳定电势差，通过测量电势差就可以间接的反应测量温度。 热电偶的结构： 热电偶是工业和试验中温度测量应用最多的器件，它的特点是测温范围宽，可达-200~1600摄氏度，测量精度高、性能稳定、结构简单，且动态响应较好；输出直接为电信号，可以远传，便于集中检测和自动控制。在我们这套装置中式应用最多的测温仪表。 普通工业用热电偶 热电偶通常主要由四部分组成 (如图所示)： 热电极、绝缘管、保护管和接线盒。 热电偶使用中需要注意的问题 热电偶冷端温度补偿 常用热电偶的分度表 以及显示仪表，都是以热电偶参考端的温度为0℃为先决条件的。但在实际测温过程中，热电偶的冷端温度一般不能保持在0℃，也不易保持恒定，从而给测量带来误差。 对于材质价格较低的热电偶采用补偿导线法：用热电性质与热电偶相近的材料制成导线,用它将热电偶的冷端延长到需要的地方，而且不会对热电偶回路引入超出允许的附加测温误差。 常用的几种温度仪表 热电偶、热电阻 双金属温度计 热电阻 测量原理： 根据金属导体或半导体的电阻值随温度变化的性质，将电阻值的变化转换为电信号，从而达到测温的目的。用于制造热电阻的材料，要求电阻率、电阻温度系数要大，热容量、热惯性要小，电阻与温度的关系最好近于线性。结构图： 压力测量仪表 在工程上将垂直而均匀作用在单位面积上的力称为压力。单位(Pa) 在压力测量中，常有表压力，绝对压力，真空度或负压之分，它们的关