仪表专业基础知识培训课件1

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1、仪控专业基础知识培训对于任何一个工艺流程都离不开仪表自控系统的检测及控制。因为工艺车间的每一道工序、每一个参数都是阀门及仪表的控制下工作的，只有在适当的工艺流程中安装仪表，才能窥视整道工序的运行是否正常，故仪表在工艺车间具有“人眼”的功能。工艺参数一般有温度、压力、流量、液位四大类参数。下面就结合三万吨项目仪表选用情况，着重介绍一下这四大类参数的测量原理以及测量这四大类参数所运用的仪表。一、温度的测量与变送。温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的交换形式。温度

2、测量仪表种类繁多，若按测量方式的不同，测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温元件与被测介质直接接触，后者的感温元件却不与被测介质相接触。接触式测温元件简单、可靠、测量精度较高；但是，由于测温元件要与被测介质接触进行充分的热交换才能达到热平衡，因而产生了滞后现象，而且可能与被测介质产生化学反应；另外高温材料的限制，接触式测温仪表不能应用于很高温度的测量。而非接触式测温仪表不与被测介质接触，因而其测温范围很广，其测温上限原则上不受限限制；由于它是通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测介质的温度场，测温速度也较快，但是这种方法受到被测介质至仪表之间的距离以及幅射通道上的水汽、烟雾

3、、尘埃等其它介质的影响，因此测量量精度较低。在生产过程控制中应用最多的是热电偶和热电阻，下面着重讲解这两种测温仪表的工作原理：1、热电偶热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定,同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-2OmA电信号，便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测

4、零下270°C,最高可达1800°Co热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为齐擔导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连接，使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的

5、导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了，热电偶的正极连接补偿导线的红色线，而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜鎳合金。目前我公司原料、氯化及精制工序选用的热电偶为K型铠装热电偶，测温范围为0-1200°Co2、热电阻在工业应用中，热电偶一般适用于测量500°C以上的较高温度。对于500°C以下的中、低温度，热电偶的输出的热电势很小，这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高，否则难以实现精确测量；而且，在较低温区域，冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪表较为合适。11、热电阻的测温原理与热电偶的测温原

6、理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。2、工业上常用金属热电阻目前应用最广泛的热电阻材料是铀和铜：钳电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好,具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过i5(rc易被氧化。中国最常用的有ro=ioo.ro=iooo和R0=1000Q等几种，它们的分度号分别为PtlO、PtlOO、PtlOOO;铜电阻有RO50Q和ROIOOQ

7、两种,它们的分度号为Cu50和Cul00o其中PtlOO和Cu50的应用最为广泛。其中R0为温度为0°C时的电阻值。3、热电阻的信号连接方式电热阻的接线方式有两线制、三线制和四线制，最为常用的为三线制。$热电阻三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线方式。4、热电阻的结构形式和热电偶温度传感器相类似，工业上常用的热电阻主要有普通装配