自动化与通信培训教材现场仪表.pptx

第一部分 SCADA系统第一章 管道仪表检测系统;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） ; 检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。例如： 按仪表所使用的能源分类，可以分为电动仪表和气动仪表； 按仪表组合形式，可分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置； 按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表； 根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表； 随着微处理机的蓬勃发展，根据仪表有否引入微处理机（器）又可以分为智能仪表与非智能仪表。; 检测与过程控制仪表最通用的分类是按仪表在测量与???制系统中的作用进行划分，一般分为检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表和执行器四大类。 检测仪表根据其被测变量不同，根据生产过程五大参量又可分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和分析仪表（器）等。;管道仪表检测系统分类： 压力检测仪表:压力表、压力变送器、差压变送器等 温度检测仪表：玻璃温度计，热电阻、热电偶，一体化温度变送器、智能温度变送器等 流量检测仪表：孔板、容积式流量计、超声波流量计、质量流量计等 液位检测仪表：浮子液位计、超声波液位计、雷达液位计、磁滞伸缩液位计、液位开关等 ;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;7;8;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 。 ; 二、压力的表示方式 大气压力——地球表面上的空气柱重量所产生的压力。其值由地理位置及气象情况所决定。 绝对压力——液体、气体或蒸汽所处空间的全部压力。 表压力——以大气压力为基准的压力值，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压力与大气压力之差。 负压或真空度（疏空压力） —— 当绝对压力小于大气压力时它等于大气压力与绝对压力之差。负压绝对值越大，绝对压力越小，真空度越高。 差压——两个相关压力之差。 它们之间的关系如下图所示。 ;P绝压;三、压力检测的基本原理 (1) 利用液体压力平衡原理 通过液体产生或传递压力平衡被测压力从而获得测量结果。如液柱式压力计和活塞式压力计。 (2) 利用弹性变形原理 利用各种形式的弹性敏感元件在受压后产生弹性变形的特性进行压力检测。如弹簧管压力表。 (3) 利用某些物质的某一物理效应与压力的关系来检测压力 这类仪表的输出均为电信号，又称压力传感器或压力变送器。如电容式压力（差压）变送器，扩散硅式压力（差压）变送器等。;四、主要压力仪表分类与特性;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。;17;18;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