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仪表基本知识介绍

来源:米乐体育赛事    发布时间:2024-07-16 21:14:35

  目前,自动控制技术已成为工业生产过程中必不可少的技术方法,随着科学技术进步和生产规模的扩大,它将更广泛地介入工业生产并起着逐渐重要的作用。

  所谓生产的全部过程自动化,是在无人直接参与的情况下,经过控制设备(即通常所称的自动化仪表)使生产的全部过程自动的按照预定的规律运行。自动化仪表是实现过程自动化的工具,其中,检测仪表和变送器对过程参数做测量和信号转换,显示仪表用来指示和记录过程参数,调节器、运算器和监控器等对被调参数实现各种数学运算和监控,最后由执行器和调节机构完成系统中的执行指令,使生产的全部过程按规定的要求运行。

  压力的检测与控制,对保证生产的全部过程正常进行,达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。

  其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响,测量范围较窄,一般用来测量较低压力、真空度或压力差。

  是利用各种各样的形式的弹性元件,在被测介质压力的作用下,使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。

  弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时,所用的弹性元件也不一样。

  弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示,波纹管式弹性元件如图(e)所示,薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。

  1.该仪表的测量范围较广,分别可测7×10-5Pa至5×102MPa的压力,允许误差可至0.2%;

  2.由于可以远距离传送信号,所以在工业生产过程中能轻松实现压力自动控制和报警,并可与工业控制机联用。

  电容式压力变送器,目前在工业生产里应用十分普遍,其输出信号也是标准4~20mA电流信号。

  它是根据水压机液体传送压力的原理,将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来做测量的。

  活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平,大多数都用在计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。

  智能型压力或差压变送器是在普通压力或差压传感器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。

  ②量程范围可达100∶1,时间常数可在0~36s内调整,有较宽的零点迁移范围。

  ④具有数字、模拟两种输出方式,可以在一定程度上完成双向数据通讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。

  ⑤可以进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功能,简化了调整、校准与维护过程,使维护和使用都十分方便。

  温度不能直接测量,而是借助于物质的某些物理特性是温度的函数,通过对某些物理特性变化量的测量间接地获得温度值。

  当两个物体接触达到热平衡后,则它们的温度必然相等。如果其中之一为温度计,就可以用它对另一个物体实现温度测量,这种测量方式称为接触法。其特点是,测温准确度较高。用接触法测温时,感温元件要与被测物体接触,往往要破坏被测物体的热平衡状态,并受被测介质的腐蚀作用,因此对感温元件的结构、性能要求苛刻。

  利用物体的热辐射能随气温变化的原理测定物体温度,这种测温方式称为非接触法。它的特点是:不与被测物体接触,也不改变被测物体的温度分布,热惯性小。从原理上看,用这种方法测温无上限。通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反应迅速的高温物体的温度。

  它利用线线胀系数差别较大的两种金属材料制造成双层片状元件,在气温变化时因弯曲变形而使其另一端有明显位移,借此带动指针就构成双金属温度计。

  若给系统充以气体,如氮气,称为充气式压力式温度计,测温上限可达500℃,压力与温度的关系接近于线性,但是温包体积大,热惯性大。

  若充以液体,如二甲苯、甲醇等,温包小些,测温范围分别为-40℃~200℃和-40℃~170℃,

  若充以低沸点的液体,其饱和汽压应随被测温度而变,如丙酮,用于50℃~200℃。但由于饱和汽压和饱和汽温呈非线性关系,故温度计刻度是不均匀的。

  特点:必须将温包全部浸入被测介质;毛细管最长不超过60m;仪表精度低,但使用简便,而且抗震动。

  利用不同导体间的“热电效应”现象制成的,具有结构相对比较简单、制作方便、测量范围宽、应用场景范围广、准确度高、热惯性小等优点。且能直接输出电信号,便于信号的传输、自动记录和自动控制。

  两种不同的导体或半导体材料A和B组成闭合回路,如果A和B所组成回路的两个接合点处的温度不相同,则回路中就有电流产生,说明回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。也称为塞贝克效应。由此效应所产生的电动势,通常称为热电势。

  只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶,相同材料组成的闭合回路不会产生热电势。

  2.能应用于较宽的温度范围,物理化学性能、热电特性都较稳定。即要求有较好的耐热性、抗氧化、抗还原、抗腐蚀等性能。

  1.两种材料所组成的热电偶应输出较大的热电势,以得到较高的灵敏度,且要求热电势和温度之间尽可能呈线.具有高导电率和低电阻温度系数。

  优点:复现性好,精度高。一般可用于精密测量或作为国际温标中的基准热电偶。物理化学稳定性很高,适于在氧化或中性气氛介质中使用。

  缺点是热电势弱,灵敏度较低,价格昂贵,在高温还原介质中容易被侵蚀和污染而变质。

  优点:化学稳定性高,灵敏度较高、复现性较好,热电特性线性度好,价格低。是工业中和实验室里大量采用的一种热电偶。

  缺点:在还原性介质或含硫化物气氛中易被侵蚀,所以在这种气氛环境中工作的K型热电偶必须加装保护套管。

  这是一种贵金属热电偶,也称为双铂铑热电偶。其显著特点是测温上限高,长时间可在1600℃工作,短时间可达到1800℃。测量精度高,热电偶丝直径为0.3~0.5mm,灵敏度较低,价格昂贵。由于这种热电偶在80℃以下热电势只有15微伏,所以无需考虑冷端温度对测量的影响。

  缺点:不能测太高的温度,需外部电源供电,连接导线的电阻易受环境和温度影响而产生测量误差。

  灵敏度高。当温度上升1℃时,大多数金属材料热电阻的阻值增加0.4%~0.6%,半导体材料的阻值则降低3%~6%;

  采用高纯度铂丝绕制而成,具有测温精度高、稳定性很高、复现性好、抗氧化等优点,因此在基准、实验室和工业中被大范围的应用。但其在高温下容易被还原性气氛所污染,使铂丝变脆,改变其电阻温度特性,所以需用套管保护方可使用。

  铂丝纯度是决定温度计精度的关键。铂丝纯度越高其稳定性越高、复现性越好、测温精度也越高。

  铂丝纯度常用R100/R0表示,R100和R0分别表示100℃和0℃条件下的电阻值。

  对于标准铂电阻温度计,规定纯度不小于1.3925;对于工业用铂电阻温度计纯度为1.391。

  标准或实验室用的铂电阻R0为10欧母或30欧母左右。国产工业用铂电阻温度计主要有三种,分别为Pt50,Pt100,Pt300。

  铜热电阻的电阻值与温度近于呈线性关系,电阻温度系数也较大,且价格实惠公道,所以在一些测量精度要求不是很高的情况下,就常采用铜热电阻。但其在高于100℃的气氛中易被氧化,故多用于测量-50~150℃温度范围。

  优点:负电阻温度系数大,因此灵敏度较高。电阻率大,可作成体积小而电阻值大的电阻元件,这就使之具有热惯性小和可测量点温度或动态温度。

  缺点:同种半导体热敏电阻的电阻温度特性分散性大,非线性严重,元件性能不稳定,因此互换性差、精度较低。

  采用温度变送器能大大的提升温度测量的精度/总体性能,安装更方便,灵活性更大,减少安装、维护和运行等的总体费用。

  工业生产过程中另一个重要参数就是流量。流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示,其单位分别用m3/h、L/h和kg/h等。

  流量计是指测量流体流量的仪表,它能指示和记录瞬时流体的流量值,计量表(总量表)是指测量流体总量的仪表,它能累计某段时间间隔内流体的总量,及各瞬时流量的累加和,如水表、煤气表等等。

  (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、变面积流量计、电磁流量计、旋涡流量计、冲量式流量计、激光流量计、堰式流量计和叶轮水表等。

  (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依据。如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计和活塞式流量计等等。

  差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。

  节流式流量计是一种典型的差压式流量计.是目前工业生产里用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表.据调查统计,在整个工业生产领域中,节流式流量计占流量仪表总数的一半以上.节流式流量计所以得到如此广泛的应用,主要是因为它具有以下两个很突出的优点:

  ①结构简单,安装便捷,工作可靠,成本低,又具有一定准确度.能满足工程测量的需要.

  准确度高,稳定性高, 阿牛巴的准确度为±1%,稳定性为±0.1%,它能够保持长期输出很稳定的差压信号,保证输出差压信号与管道流量的映射关系。这是因为在使用的过程中的磨损,腐蚀以及粘附的油污灰尘等因素对阿牛 巴流量计系数影响不大,但这一些因素使孔板的流量系数增大,而且会增加到20%以上,由 此产生的误差将也达到20%以上。从中我们大家可以看出阿牛巴的准确度是长期稳定的。

  阿牛巴重量轻,安装拆卸方便,无需起重工具,产品系列中有可以在被测管道不断流——不 不停车的情况下来安装或拆卸,由于阿牛巴的重量轻,安装拆卸方便,因此这方面能为你节省可观的安装费用。 例如:在直径200mm的管道上安装流量计,阿牛巴只有一条长150mm的焊缝,而孔板有2条共长1200mm 长的焊缝。就工时来讲,安装一只阿牛巴流量计只需要1.5工时,而安装一只孔板却需12工时

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