石油化工过程自动化及仪表培训讲义

自动化及仪表培训讲义

第一章仪表的分类与误差

第一节仪表的分类

检测和过程控制仪表的分类方法很多，根据不同的原则可以作进行相应的分类。例如按仪表使用的能源分，可以分为气动仪表和电动表和液动仪表；根据仪表的组合形式可以分为基地式仪表，单元组合仪表和综合控制装置；按仪表的安装形式可以分为现场仪表；盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理器又可以分为智能仪表和非智能仪表，根据仪表的信号又可以分为模拟仪表和数字仪表。

检测与过程控制仪表最通用的分类是按仪表的测量和控制系统中的作用来划分的一般可发划分为检测仪表、显示仪表、调节仪表和执行器四大类，见表1 .1所示。

检测仪表根据其测量变量的不同，又可以分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和分析仪表。

表1.1 检测与过程控制仪表分类表

显示仪表根据记录和指示、模拟与数字等功能，又可以分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表，其中记录仪表又可以分为单记录和多点记录，有纸和无纸记录等。

调节仪表又可以分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表。

第二节仪表的一些主要技术性能

在工程上，仪表的一些重要参数常用精度、绝对误差和相对误差和灵敏度等来表示，以下分别来介绍这些参数的含义

真值：变量本身所具有真实的值，也是一个无法得到的值，所以在计算误差时，用约定真值和相对真值来代替。

约定真值是一个接近真值的值，对一个数作 N次测量，把测量的平均值作为约定真值，而相对真值是当高一级的标准器误差仅为低一级的1/3~1/20时，可以把高一级标准仪器作为低一级相对真值。

绝对误差是测量值与真值之差，即绝对误差=测量值—真值

相对误差是绝对误差与被测值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即:

引用误差是绝对误差与量程之比 ,即：

仪表的精度是用根据引用误差来划分的。

举例：某一压力表，刻度为0—100KPa，在50 KPa处计量检定数值为49.5 KPa 求在50 KPa处仪表示值的绝对误差，相对误差和示值引用误差。

解：仪表示值的绝对误差=50—49.5=0.5 KPa

仪表示值的相对误差0.5/50X100%=1%

仪表示值的引用误差0.5/100X100%=0.5%

仪表示值的相对误差0.5/50X100%=1%

变差:指仪表的被测变量(可以理解为输入信号)多次从不同方向达到同一数

值， 仪表指示的最大差值,或者说,仪表在外界条件不变的情况下,被测参数由小到大变化(正向特性)和被测参数由大到小变化(反向特性)不一致的程度，二者之差即为仪表变差。如下图所示：

仪表的精度等级是按国家统一规定的允许误差划分为若干个等级，因此仪表的精度等级与仪表的允许误差的大小有关。根据仪表的允许误差去掉“±”号及“%”后的数值，可以来确定仪表的精度等级。目前我国生产的仪表，常用精度有0.1；0.2；0.3；0.5；1.0；1.5；2.5；4.0等。一般仪表的数值越小，仪表的精度越高。工业现场用的仪表，其精度大多数为0.1；0.2；0.5；1.0；1.5；2.5；4.0级。如果某台仪表允许误差为±1.5%，则认为该表的精度等级为 1.5级。如已求得某两台仪表的允许误差为±1.5%和±1.8%，则此两台仪表的精度应分别为1.5级和2.5级。

仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表上，如：

由于仪表的误差还与其它使用条件有关，故还需了解基本误差附加误差的概念。

仪表的基本误差是指仪表在规定的正常的工作条件（如环境温度、湿度、振动、电源电压、电场、和磁场等）下允许误差。所以一台合格的仪表，其基本误差应小于或等于允许误差。

附加误差是指仪表在非正常工作条件下使用时，除基本误差外，还会产生的误差。所以仪表的质量指标并不能完全代表测量结果的质量，也就是说，

一台高

质量的仪表，如果使用不当，也会得出不正确的测量结果。

下面将分别叙述压力、流量、液位、温度等工艺参数常用测量元件和变送器作介绍。

第二章压力的测量方法及仪表

第一节概述

在石油化工生产过程中，经常会碰到压力和真空的测量问题。例如，高压聚乙烯要在150MPa或更高的压力下进行聚合；氢气和氮气要在32MPa下合成为氨；炼油厂的减压蒸馏要在很高的真空条件下进行；特别在化学反应比较强烈的场合，压力既影响物料的平衡关系，也影响化学反应速度。因此，压力的测量和控制是保证工艺要求、设备完全经济运行的必要条件。

目前，我国在工程上习惯把压力理解为物理概念中的压强，即垂直单位面积上力。

根据国际单位制（代号为SI）规定，压力单位为帕斯卡，简称（Pa），1帕即为1牛顿的力作用在1平方米面积上产生的压力。

帕所代表的压力较小，工程上常用MPa作为压力单位，MPa与Pa之间的关系为：

1MPa=1×106Pa

由于各个国家的传统习惯不同，使用的测压仪表也不同，压力的单位除了现在国际上统一的计量单位，即MPa、Kpa和Pa外，还沿用其它许多单位，如kgf/cm2、mmHg、mmH2O、atm（标准大气压）Psi等一、二十种之多，在德国和欧美一些国家，还用bar（巴）表示压力单位，它不是我国的法定的计量单位，它们之间的关系为：1bar=100Kpa。

过去我国使用的压力的单位也比较多，根据1984年2月27日“国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令”的规定后，有些单位将不再使用。但为了了解法定计量单位中的压力单位（Pa或MPa）与过去单位之间的关系，表2-1中给出了几种单位间的换算关系。

在压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压、或真空度等名词。绝对压力是指介质所受的实际压力。表压是指高于大气压的绝对压力与大气压之差，即：

P表=P绝-P大

负压与真空度是指大气压力与低于大气压力的绝对压力之差，即：

P真=P大-P绝

绝对压力、表压力、大气压力、负压力（真空度）之间的关系如图2-1所示

表2-1 压力单位换算表

因为各种工艺设备和测量仪表都处于大气中，所以工程上都用表压力或真空度来表示压力的大小。我们用压力表来测量压力的数值，实际上也都是表压或真空度（绝对压力表的指示值除外）。因此，在工程上无特别说明时，所提的压力均指表压力或真空度。

压力测量仪表的品种，规格甚多。常用的压力测量方法和仪表有：通过液体产生或传递压力来平衡被测压力的平衡法。属于应于这类方法的仪表有液柱式压力计和活塞式压力计；将被测压力通过一些隔离元件（如弹性元件）转换成一个集中力，并在测量过程中用一个外界力（如电磁力或气动力）来平衡这个未知的集中力，然后通过对外界力的测量而得知被测压力的机械力平衡法。力平衡式压力变送器就是属于应用此法的例子；根据弹性元件受压后产生弹性变型的大小来测量弹性力平衡法。属于这类应用方法的仪表很多，若根据所用弹性元件来分，

可分为薄膜式，波纹管式，弹簧管式压力表；能过机械和电子元件将被测压力转换在成各种电量（如电压、电流、频率等）来测量的电测法。例如电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等变送器应于此法的压力测量仪表。

目前，石油化工生产中应用中广泛的一种压力测量仪表是弹性元件。根据测压范围不同，常用的测压元件有单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等。在被测介质压力的作用下，弹性元件发生弹性变型，而产生相应的位移，能过转换位置，可将位移转换成相应的电信号或气信号，以远传显示，报警或调节用。

第二节 压力测量仪表

一、

弹簧管压力表

弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有着极为广泛的应用价值 ，它具有结构简单，品种规格齐全、测量范围广、便于制造和维修和价格低廉等特点。

a) 结构和动作原理

弹簧管压力表是单圈弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管、齿轮传动机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）、示数装置（指针和分度盘）以及外壳等几部份组成，如图2-3（a ）所示。

弹簧管是一端封闭并弯成270。圆孤形的空心管子，如图2-3(b)所示。

b

它的截面呈扁圆形或椭圆形，椭圆的长轴2a与图面垂直的弹簧管的中心轴O相平行。管子封闭的一端B为自由端，即位移输出端；而另一端A则是固定的，作为被测压力的输入端。当由它的固定端A通入被测压力P后，由于呈椭圆形截面的管子在压力P的作用下，将趋于圆形，弯成圆弧形的弹簧管随之产生向外挺直的扩张变形，使自由端B发生位移。此时弹簧管的中心角γ要随即减小Δγ，也就是自由端将由B移到B，处，如图2-3(b)上虚线所示。此位移量就相应于某一压力值。自由端B的弹性变形位移通过拉杆使扇形齿轮作逆时针偏转，使固定在中心齿轮轴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。由于弹簧管自由端位移而引起弹簧管中心角相对变化值Δγ/γ与被测压力P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。

图2-3(a)中，游丝用来克服因传动机构间的间隙而产生的测量误差。改变调整螺钉的位置(即改变机械传动的放大系数)，可以实现压力表的量程调整。

由上述可如，弹簧管自由端将随压力的增大而向外伸张。反之若管内压力小于管外压力，则自由端将随负压的增大而向内弯曲。所以，利用弹簧管不仅可以制成压力表，而且还可制成真空表或压力真空表。

弹簧管压力表除普通型外，还有一些是具有特殊用途的，例如耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧用压力表等。为了能表明具体适用何种特殊介质的压力测量，常在其表壳、衬圈或表盘上涂以规定的色标，并注有特殊介质的名称，使用时应予以注意。

单圈弹簧管在受压时，由于自由端的位移和转动力矩都较小，故仅能制成指示型仪表。而生产中有时需要用记录型仪表。为了能带动记录机构运动，就需要弹簧管有足够长而制成多圈(一般为2.5~9圈)，这样就成了多圈弹簧管压力表。

(二)电接点压力表

在石油化工生产中，常常要把压力控制在某一范围之内，当压力高于或低于规定范围时，就会破坏正常工艺条件，甚至可能发生危险。利用电接点压力表就可以简便地在压力偏离设定范围时及时发出信号，以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。

图2-4是电接点信号压力表的结构和工作原理示意图。它是在普通弹簧管压力表的基础上稍加改变而成。压力表指针上有动触点2，表盘上另有两个可调的指针，上面分别有静触点1和4。当压力超过上限设定值(此数值由上限设定指针的位置确定)时，动触点2和静触点4接触，使有红灯5的电路接通而发出红光；当压力过低时，则动触点2与静蚀点1接触，使有绿灯3

的电路接通而发出绿色信号。静触点1和4的位

置可根据需要灵活调节。

图2-4 电接点压力表

1、4静触点2动触点3 绿灯5、红灯

三、气动压力变送器

气动压力变送器以压缩空气为能源，它将被测压力转换成统一标准信号20~100KPa输出。

(一)气动元件和组件

气动仪表中常遇到的元件和组件有:弹性元件、阻容元件、喷嘴挡板机构和功率放大器。

1．弹性元件 在气动仪表中，弹性元件作为感测元件或转换元件，将压力信号转换成位移或力信号。通常用的弹性元件有:非金属膜片、金属膜片、波纹簧及弹簧等。

2．阻容元件 气体通过节流元件时，会受到一定的阻力，这种节流元件叫气阻。气阻在气动仪表中阻碍气体的流动，起着降压(产生压力降)和限流(改变气体流量)的作用，与电阻在电路中的作用相类似。气阻值为常数的节流元件，即指流通断面积不能调整的节流元件称为恒气阻。在气路申恒气阻用符号

表示；气阻值可以调整的节流元件，即指流通截面积可以调整的节流元件称为可调气阻。 在气路中用符号 表示：能在工作中自动地改变气阻值的节流元件叫变气阻，例如喷嘴挡板型变气阻。

凡是气体流过时，能贮存或放出气体的气室称为气容。气容在气动仪表中起缓冲、防止振荡的作用，与电容在电路申的作用相类似。

当气体流入或流出气室时，气室里的压力就随着变化。气容有定气容 (气室的容积是固定的)和变气容(弹性气室容积随气室里的压力而变)两种。

用导管将气阻和气容联接起来，就构成了 阻容耦合元件。常见的阻容耦合元件有节流盲 室和节流通室，一般作为仪表的反馈环节，以 获得比例、积分、微分等调带规律。将一个可 调气阻和一个气容相串联即构成了节流盲室，

也称阻容环节，如图2-7(a)所示:由可调气阻、流通气室和恒气阻串联而构成的环节，称为节流通室，如图2-7(b)所示。

3．喷嘴挡板机构 喷嘴挡板机构是气动仪表中的气动控制元件，它由恒气阻、气容和喷嘴挡板型变气阻串联而成，一般用符号 表示。其结构原理如图2-8所示。喷嘴挡板机构的作用是把挡板相对于喷嘴的微小位移转换成相应的气压信号P 背作为它 的输出。喷嘴前的气室称背压室，室内压力即为喷嘴挡板机构的输出压力，故称为喷嘴背压P 背

当气源以140kPa 的气压经恒气阻进入背压室后，再由喷嘴相挡板之间的间隙排出 (一 般排入大气)。但是这股气流经过恒气阻时，由于恒节流孔孔径很小，它将对压缩空气流造成很大的阻力，只有很少量的气流经恒节流孔进入背压室。

而背压室中的压力P

背

是随喷嘴挡板间的相对位移而变化的。当挡板靠近喷嘴时，

气阻增大，背压室内的气体不易排出，则P

背

上升，反之，挡板离开喷嘴时，气

阻减小，背压室内气体容易排出，则P

背

下降。这就是说，挡板对通过恒节流孔的气流造成了第二次阻力，而且这阻力是随着挡板位置不同而变化的。喷嘴挡板

之间距离h不同，就有不同的P

背，

从而在一定的位移范围内(h的上"限值不超

过喷呀内径的四分之一，一般为0.25mm)，完成了把挡板的微小位移转换成气压信号的任务。通过实验可以得到喷嘴挡板之间的距离且与喷嘴背压P背之间的特性曲线如图2-9所示。

由图2-9可以看出，h和P背之间的关系是非线性的，一般工作在中间区段(相当于P背为25~130kPa之间)时，近似可以认为是线性的。由图2-9还可以看出，在正常工作时，挡板与喷听之间的相对位移量是很小的，不大于0.02mm。

4．功率放大器控制元件将挡板的微小位移转换成气压信号，但是由于受恒节流孔直径很小(一般为0.2mm)的限制，输出流量很小，所以输出的气压信号功率很小。为了把信号远距离传送给推动执行器，常在控制元件后面串联一个功率放大器。所谓气动功率是指压力和流量的乘积。因此功率放大器能将信号压

力和气量进行放大。功率放大器一般用符号

表示。

(二)气动压力变送器的结构原理

气动压力变送器由测量部分和转换部分组成。测量部分是将被测压力转换成相应的测量力，再由气动转换部分将测量力成比例地转换成统一气压信号20~1OOkPa输出。图2-10中，测量部分包括波纹管和密封膜片；转换部分包括主、副杠杆，反馈波纹管，喷嘴挡板机构和功率放大器。

变送器是采用力短平衡原理工作的，其动作过程如下：

被测压力引至测量波纹管，对主杠杆下端产生一个推力（测量力），于是产生使主杠杆围绕密封膜片的中心作逆时针方向偏 转的测量力矩，当主杠杆作逆时针方向偏转时， 带动挡板向喷嘴靠拢，喷嘴背压就上升，经放大 器放大后即为压力变送器的输出，同时，输出压 力进入反馈波纹管，产生一个反馈力推动副杠杆 以量程螺母为支点作顺时针偏转，使挡板离开喷 嘴，这种相反的作用，直至反馈力矩和测量力矩

相等时，杠杆就处于平衡状态，挡板和喷嘴间距离不再变化，变送器就稳定地输出一个与被测压力或比例的气压信号。如果被测压力变化时，杠杆的平衡就被破坏，通过反馈作用，又建立新的平衡状态，压力变送器输出一个相应的气压信号。

第三节 压力测量仪表的选用与安装

为使石油化工生产中的压力测量和控制达到经济、合理和有效，正确选用、正确安装压力测量仪表是十分重要的。

(一)压力表的选用

压力表的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要求，被测介质的性质，现场环境条件等来考虑仪表的类型、量程和精度等级。并确定是否需要带有远传、报警等附加装置。这样才能达到经济、合理和有效的目的。

1．类型的选用 仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传变送、 自动记录或报警；被测介质的物理化学性质 (如腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、 易燃易爆等)是否对仪表提出特殊要求；现场环境条件 (如高温、电磁场、振动等)娈否特殊要求等。

普通压力表的弹簧管材料多采用铜合金，高压的也有采用碳钢，而氨用压力表的弹簧管材料都采用碳钢，不允许采用铜合金。因为氨气对铜的腐蚀极强，所以普通压力表用于氨气压力测量很快就要损坏。

氧气压力表与普通压力表在结构和材质上完全相同，只是氧用压力表禁油。因为油进入氧气系统会引起爆炸。

如果必须采用现有的带油污的压力表测量氧气

压力时，使用前必须用四氯化碳反复清洗，认真检查直到无油污为止。

2．测量范围的确定仪表的测量范围是根据被测压力的大小来确定的。对于弹性式压力表，为保证弹性元件能在弹性变形的完全范围内可靠地工作，量程的上限值应高于工艺生产中可能的最大压力值。根据"化工自控设计技术规定"，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不超过量程的1/2；测量高压压力时，最大工作压力不应超过量程的3/5。

为了保证测量的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限值，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值应不低于量程的1/3。

按上述要求算出后，实取稍大的相邻系列值，一般可在相应的产品目录申查到。

3．精度级的选取仪表的精度主妥是根据生产上允许的最大测量误差来确定的。此外，在满足工艺要求的前提下，还要考虑经济性，即尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表。

下面通过一个例子来说明压力表的选用。

（例)某台往复式压缩机出口压力范围为25~28MPa，测量误差不得大于lMPa。工艺要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力麦，指出型号、精度级和测量范围。

解由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选用仪表的上限值为:

28×2=56MPa

根据就地观察并能进行高低限报警的要求，选用电接点压力表，由相应资料查得应选用YXC一l50型电接点压力表，测量范围为0~6OMPa。

由于25/60＞1/3故被测压力的最小值不低于满量程的1/3，这是允许的。

另外根据对测量误差的要求，可算得允许误差为

1/60×100%=1.67%

所以，精度等级为1.5级的仪表完全可以满足要求。至此，可以确定，选用的压力表为YXC一l50型电接点压力表，量程为0~6OMPa，精度级为1.5级。

(二)压力表的安装

当选用了一台合格的压力表后，能否在现场正常运行，与其安装是否正确关系极大，它包含了测压点的选择，导压管的敷设和仪表本身的安装等内容。

1．测压点的选择选择测压点的原则是应使所选测压点能反映被测压力的真实情况。具体要求如下。

(1)测压点要选在被测介质作直线流动的直管段上，不可选在拐弯、分岔、死角或能形成旋涡的地方。

(2)测量流动介质的压力时，取压管应与介质流动方向垂直，管口与器壁平齐，并不应有毛刺。

(3)测量液体压力时，取压点最好水平取压，使导压管内不积存气体；当测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压管内不会积存液体。

2．导压管的敷设导压管的敷设应按如下要求进行。

（1）导压管粗细要合适，一般内径为6~10mm，长度应尽可能短，最长不得超过50m，以减少压力指示的迟延。

(2)水平安装的导压管应保持有1：10~1：20的倾斜度，以利于积存于其中之液体(或气体)的排出。

(3)如果被测介质易冷凝或冻结时，应加装保温伴热管。

(4)当测量液体压力时，在引压管路的最高处应装设集气器；当测量气体压力时，在引压管路的最低处应装设气液分离器；当被测介质可能产生沉淀物折出时，在仪表前应加装沉降器。

3．压力表的安装要求如下。

(1)压力表应安装在易观察和检修的地方。安装地点应力求避免振动。

(2)测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防高温蒸汽直接与测压元件接触，见图2-11 (a)；对于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐，图2-1l(b)表示被测介质密度ρ1大于和小于隔离液密度ρ2的两种情况。

总之，针对被测介质的不同性质，要采取相应的防热、防腐、防冻、防堵等措施。

(3)当被测压力较小;而压力表与取压口又不在同一高度时，见图2-11(C)，对由此高度差而引起的测量误差应按△P=±Hρg进行修正。式中H为高度差。ρ为导压管中介质的密度，g为重力加速度。

(4)压力表的连接处，应根据被测压力高低和介质性质，选择适当材料，作为密封垫片，以防泄漏。一般低于80℃及2MPa时，用牛皮或橡胶垫片；

350~450℃及5Mpa 以下用退火紫铜或铅垫片。但测量氧气压力时，不能使用浸油垫片及有机化合物垫片；测量乙炔压力时，不能使用铜垫片，因它们均有发生爆炸的危险。

(5)取压口到压力麦之间应装有阀门，以备检修压力表时能切断通路。阀门应装在靠近取压口的地方，如图2-11所示。

(6)为安全起见，测量高压的仪表除选用表壳有通气孔外，安装时表壳应靠墙壁或无人通过之处，以防发生意外。

第三章流量的测量和变送

第一节概述

在石油化工生产过程中，为了有效地进行生产操作和控制，经常需要测量生产过程中各种介质(如液体、气体和蒸汽等)的流量，以便为生产操作和控制提供依据。同时，为了进行经济核算，也需要知道在一般时间(如一班、一天等)内流过的介质总量。所以，对管道内介质流量的测量和变送是实现生产过程的控制以及进行经济核算所必需的。

在工程上，流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的体积或质量，即瞬时流量。

流量的计量单位如下:

表示体积流量的单位常用立方米每小时(m3/h)、升每分(I/min)、升每秒(l/s)等；表示质量流量的单位常用吨每小时(t/h)、千克每小时(kg/h)、千克每秒(kg/s)等。

若流体的密度是ρ，则体积流量Q与质量流量M的关系是:

M=Qρ或Q=M/ρ

流量测量仪表上若配以积算机构，则可以读出流体在一段时间内流过管道某一截面的总量量。总量又称累积流量。

若以t

Q总= Q dt M总Mdt

应当指出，由于压力变化对密度的影响很小，一般可以忽略不计；但因温度变化所产生的影响，则应引起注意。不过一般温度每变化10℃时，液体的密度变化约在1%以内。所以，除温度变化较大，测量准确度要求较高的场合外，往往也可以忽略不计。对于气体，由于密度受温度、压力变化影响较大，例如，在常温附近，温度每变化10℃，密度变化约为3%。在常压附近，压力每变10kPa，密度也约变化3%。因此，在测量气体体积流量时，必须同时测量气体的温度和压力，并将工作状态下的体积流量换算成标准体积流量。所谓标准体积流量，在工业上是指20℃、0.10133MPa (称标定状态)或0℃、0.10133MPa (称标准状态)条件下的体积流量。在仪表计量上

多数以标定状态条件下的体积流量为标准体积流量。

流量测量的方法和仪表种类繁多，其测量原理和仪表的结构形式各不相同。针对石油化工生产过程的不同要求，采用不同的流量仪表。表3-1中列出了几种主要类型流量表(或称流量计)的性能及适用场合。

表3-1 几种流量计的比较

第二节差压式流量计

差压式(也称节流式)流量计是使用历史最久，应用也最广泛的一种流量测量仪表，同时也是目前生产中最成熟的流量测量仪表之一。它是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差与其流量有关而实现流量测量的。

差压式流量计通常是由能将被测流量转换成差压信号的节流装置(包括节流元件和取压装置)、导压管和差压计或差压变送器及其显示仪表三部分所组成。在单元组合仪表中，由节流装置所产生的差压信号，常通过差压变送器转换成相

应的电信号或气信号，以供显示、调节用。

(一)节流装置的测量原理

1、节流现象及其原理

流体在有节流元件的管道中流动时，在节流元件前后的管璧处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象，如图3-1所示。所谓节流装置就是设置在管道中能使流体产生局部收缩的节流元件和取压装置的总称。应用最广泛的节流元件是孔板，其次是喷嘴、文丘里管。下面以孔板为例说明节流原理。

图3-2表示在孔板前后流体的流速与压力的分布情况。沿管道轴向连续地向前流动的流体，由于遇到节流元件的阻挡，使靠近管壁处的流体受到的阻挡作用最强，因而使其一部分动压能转化成静压能，于是就出现了节流元件入口端面靠近管壁处的流体静压力P1，的升高(即图中P1＞P2)。此压力比管道中心处压力要大，即在节流元件入口端面处产生一径向压差。这一径向压差使流体产生径向附加速度，从而使靠近管壁处的流体质点的流向就与管道中

3-2

心轴线相倾斜，形成了流束的收缩运动。同时，由于流体运动的惯性，使得流束收束最厉害 (即流束最小截面)的位置不在节流孔处，而是位于节流孔之后 (即图中截面Ⅱ处)，并随流量大小而变化。以上就是流体流经节元件时，流束为什么产生收缩的原因。

由于节流元件的阻挡造成了流束的局部收缩，同时，又因流体始终处于连续稳定的流动状态，因此在流束截面最小处的流速达到最大。根据伯努利方程式和位能、动能的相互转化原理，在流束截面最小处的流体静压力最低，同理，在孔板出口端面处，由于流速已比原来增大，因此静压力也就较原来为低 (即图中 P2

从图3-2可以看出，由于孔板端面处，流通截面突然缩小与扩大，使流体形成局部涡流，要消耗一部分能量，同时流体流经孔板时，要克服摩擦力，所以流束恢复到截面Ⅲ后，流体的静压力不能恢复到原来的数值P;，而产生了压力损失ΔP= P ，1一P ，3 。

应当指出：在相同的流体流量下，不同的取压点所测得的压差ΔP 的大小是不相同的，所以，流量与压差间的关系，与取压点位置的选择即取压方式是紧密相关的。

2．流量基本方程式 流量基本方程式是用来阐明流量与压差之间的定量关系。它是根据流体力学中的伯努利方程式连续性方程式推导而得的，即式

式中 α一流量系数。它与节流元件的结构形式、取压方式、孔口截面积之 比m ；雷诺数Re 、孔口边缘尖锐度、管壁粗糙度等因素有关。可从有关手册查得

石油化工自动化仪表常见故障分析及处理 钟凡

石油化工自动化仪表常见故障分析及处理钟凡 摘要：自动化仪表在石油化工生产工作中具备监管的作用，因此其运行的平稳 性直接影响着企业生产的安全性。深层探索石油化工自动化仪表在工作中经常出 现的故障，了解发生的原因，并提出相对应的解决方案，可以保障自动化仪表在 应用中的效率和质量，提升石油化工生产工作的水平。 关键词：石油化工；自动化仪表；常见故障；处理措施 引言 目前石油化工企业内的自动化仪表主要有温度仪表、压力仪表、流量仪表以 及液位仪表，这些仪表在使用的过程中不可避免的会出现故障问题，企业需要根 据故障出现的原因，结合仪表的运行原理，采用有效的措施及处理步骤，保障自 动化仪表正常运行。 1.温度仪表故障分析及处理措施 1.1温度仪表简介 在石油化工生产工作中，有很多化学反应和化学变化都要在规定条件下进行 操作，因此为了保障生产工作环境的变化符合要求，准确掌握温度的控制范围， 工作人员一定要在生产中安装相应的温度测量仪表。现阶段，对温度的控制主要 选择接触式测量，一般会用热电偶与热电阻等原件来加以控制，并依据生产现场 的总线技术构建自动化测量控制系统。 1.2温度仪表故障分析 这一自动化仪表出现问题后，工作人员要先观察两方面的内容，一方面是仪 表引用电动仪表进行测量、指示及管理；另一方面系统仪表的测量一般要滞后。 具体情况分为以下几点：其一，温度仪表系统的指示数值突然变大或变小通常是 仪表系统出现问题。由于温度仪表系统的测量较为落后，所以不会突然出现问题，此时出现故障的缘由大都是因为热电偶、补偿导线断线等因素带来的；其二，温 度仪表系统指示出现加速震荡问题，一般情况下是由PID调节不正确带来的；其三，温度仪表系统的指示若是出现较大变化，一般是由手工操作带来的，如当时 的操作没有问题，就表明仪表控制系统本身存在问题 1.3处理措施及步骤 在温度仪表日常运行的过程中，一般仪表内的测量组件主要采用的是热电偶，该种类型的组件一般都是采用的双金属显示，所以控制室内的温度测量仪表显示 数值应和现场的温度测量仪表显示数值相同，如果两者的温度不同，则说明温度 仪表出现了故障问题。在处理温度仪表的故障时，由于双金属显示的组件相对较 为简单，所以需要从控制室内的温度仪表入手，首先对热电偶的热电势数值进行 测量，同时查看其对应的温度变化情况，如果热电偶的热电势数值相对较低，这 说明热电偶出现了问题，该种问题大多数都是由于热电偶保护组件内积水造成， 由于热电偶进行温度测量的过程中采用的是点温测量原理，当保护组件内大量积水，会使得热电势大大降低。 2.压力仪表故障分析及处理措施 2.1压力仪表简介 这种仪表的类型有很多种，如变送器、传感器及特种压力等。在石油化工企 业生产工作中应用的压力仪表需要适宜高温环境，且可以在高温、腐蚀性强的环 境下正常测量。通常情况下，石油化工在生产阶段实施压力调节都要以压力变送 器为基础进行操作，此时可以让生产阶段收集的信息传递到控制系统中，以此实

自动化仪表工程主要施工程序

自动化仪表工程主要施工程序 自动化仪表工程施工的原则是：先土建后安装，先地下后地上，先安装设备再配管布线，先两端(控制室，就地盘，现场和就地仪表)后中间(电缆槽，接线盒，保护管，电缆，电线和仪表管道等)。 仪表设备安装应遵循的原则是：先里后外，先高后底，先重后轻。 仪表调校应遵循的原则是：先取证后校验，先单校后联校，先单回路再复杂回路;先单点后网络。 (一) 自动化仪表工程施工程序 施工准备(施工技术，施工现场，施工机具设备，施工人员，标准仪器审查标定)-配合土建制造安装盘柜基础-盘柜，操作台安装-电缆槽，接线箱(盒)安装-取源部件安装，仪表单体校验，调整安装-电缆初验，敷设，导通，绝缘试验，校、接线-测量管、伴热管、气源管、气动信号管安装-综合控制系统试验-回路试验、系统试验-保运-竣工资料编制、-交工验收。 (二) 仪表管道安装 仪表管道有测量管路，气动信号管道，气源管道，液压管道和伴热管道等。 仪表管道安装主要工作内容有：管材管件出库检验;管材及支架的除锈，防腐;阀门压力试验;管路预制，弯制和敷设，固定;测量管道的压力试验;气动信号管道和气源管道的压力试验与吹扫;伴热管道的压力试验;管材及支架的二次防腐。 (三) 仪表设备安装及试验 仪表设备主要有仪表盘，柜，操作台及保护(温)箱，温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表及执行器等。 仪表设备安装及试验主要内容有：取源部件安装，仪表单体校验，调整;现场仪表支架预制安装，仪表箱保温箱和保护箱的安装;现场仪表安装(温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表等);执行器安装。 (四) 仪表线路安装 仪表线路是仪表电线、电缆、补偿导线、光缆和电缆槽、保护管等附件的总称。其主要工作内容有：型钢的除锈、防腐;各种支架的制作与安装;电缆槽安装(电缆槽按其制造的材质主要为玻璃钢电缆槽架、钢制电缆槽架和铝合金槽架。);现场接线箱安装;保护管安装;电缆，电线敷设;电缆、电线导通、绝缘试验;仪表线路的配线。 (五) 中央控制室内的施工项目 施工项目包括：盘、柜、操作台型钢底座安装;盘、柜、操作台安装;控制室接地系统、控制仪表安装;综合控制系统设备安装;仪表电源设备安装与试验;内部卡件测试;综合控制系统试验;回路试验和系统试验(包括检测回路试验、控制回路试验、报警系统、程序控制系统和联锁系统的试验)。 (六) 工程验收 仪表工程的回路试验和系统试验进行完毕，即可开通系统投入运行;仪表工程连续48h 开通投入运行正常后，即具备交接验收条件;编制并提交仪表工程竣工资料。

(完整word版)合肥学院化工仪表及自动化期末复习题(必考)

合肥学院化工仪表及自动化复习题（14——15年度） 1.如图所示为一受压容器，采用改变气体排出量以维持容器内压力恒定。试问控制阀应该选择气开式还是气关式？为啥？ 答：一般情况下，应选气关式。因为在这种情况下，控制阀处于全关时比较危险，容器内的压力会不断上升，严重时会超过受压容器的耐压范围，以致损坏设备，造成不应有的事故。选择气关式，可以保证在气源压力中断时，控制阀自动打开，以使容器内压力不至于过高而出事故。 2.当DDZ —Ⅲ型电动控制器的测量指针由50％变化到 25％，若控制器的纯比例输出信号由12mA 下降到8mA ，则控制器的实际比例度为多少？并指出控制器的作用方向。 解： 又 ∵ 测量值减少时，控制器输出减少，∴ 是正作用方向。 答:控制器的实际比例度为100%，控制器是正作用方向。 3、题l-20(a) 图是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该系统的方块图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么？该系统的控制通道是什么？现因生产需要，要求出口物料温度从80℃提高到81℃，当仪表给定值阶跃变化后，被控变量的变化曲线如题1-20(b) 图所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、衰减比和余差（提示：该系统为随动控制系统，新的给定值为81℃）。 题1-20图蒸汽加热器温度控制 解：蒸汽加热器温度控制系统的方块图如下图所示。 mA e 4)420(%)25%50(=-?-= mA p 4812=-=%100%10044%100%1001=?=?=?=p e K p δ

被控对象是蒸汽加热器；被控变量是出口物料温度；操纵变量是蒸汽流量。 可能存在的干扰主要有：进口物料的流量、温度的变化；加热蒸汽的压力、温度的变化；环境温度的变化等。 控制通道是指由加热蒸汽流量变化到热物料的温度变化的通道。 该系统的过渡过程品质指标： 最大偏差A =81.5-81=0.5（℃）； 由于B =81.5-80.7=0.8（℃），B '=80.9-80.7=0.2（℃），所以，衰减比n =B :B '=0.8:0.2=4； 余差C =80.7-81= -0.3（℃）。 4、下图为一自动式贮槽水位控系 统。试指出系统中被控对象、 被控变量、 操纵变量是什么？试画出该系统的方块图。试分析当出水量突然增大时，该 系统如何实现水位控制？ 解：①该系统中贮槽为被控对象；贮槽中水的液位为被控变量；进水流量为操纵变量。②贮槽水位控制方块图如图所示。 ③当贮槽的出水量突然增大，出水量大于进水量，使水位下降，浮球随之下移，通过杠杆装置带动针形阀下移，增大了进水量，使出水量与进水量之差随之减小，水位下降变缓，直到进水量与出水量又相等，水位停止下降，重新稳定，实现了水位控制。 5、如果某反应器最大压力为0.6MPa ，允许最大绝对误差为±0.02MPa 。现用一台测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？若采用一台测量范围为0～1.0MPa ，准确度为1.5级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由。 解：对于测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表，允许的最大绝对进水 贮槽 杠杆 针形阀浮球 贮槽水位控制系统 出水

化工仪表及自动化知识点(供参考)

1、方框图四要素：控制器、执行器、检测变送器、被控对象。 2、自动控制系统分为三类：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。 3、控制系统的五个品质指标：最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率。 4、建立对象的数学模型的两类方法：机理建模、实验建模。 5、操纵变量：具体实现控制作用的变量。 6、给定值：工艺上希望保持的被控变量的数值。 7、被控变量：在生产过程中所要保持恒定的变量。 8、被控对象：承载被控变量的物理对象。 9、比例度：是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数，即100%/min max min max ?--=）（p p p x x e δ。 10、精确度（精度）：数值上等于允许相对百分误差去掉“±”号及“%”号。 允许相对误差100%-?±=测量范围下限值 测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ 11、变差：是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时，被测量值正行和反行得到的两条特性曲线之间的最大偏值。 12、灵敏度：在数值上等于单位被测参数变化量所引起的仪表指针移动的距离。 13、灵敏限：是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。 14、表压＝绝对压力－大气压力； 真空度＝大气压力－绝对压力。 15、压力计的选用及安装： （1）压力计的选用：①仪表类型的选用：仪表类型的选用必须要满足工艺生产的要求；②仪表测量范围的确定：仪表的测量范围是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。③仪表精度级的选取：仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的。 （2）压力计的安装：①测压点的选择；②导压管的铺设；③压力计的安装。 16、差压式流量计和转子流量计的区别：差压式流量计是在节流面积不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小（恒节流面积，变压降）；而转子式流量计却是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小（恒压降，变节流面积）。

自动化仪表培训学习

培训学习 仪表的安装 ?概述 自动化仪表要完成其检测或调节任务，其各个部件必须组成一个回路或一个系统。仪表安装就是把各个独立的部件即仪表、管线、电缆、附属设备等按设计要求组成回路或系统完成检测或调节任务。也就是说，仪表安装根据设计要求完成仪表与仪表之间、仪表与工艺设备、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。这种连接可以用管道连接，也可以是电缆连接，通常是两种连接的组合和并存。 安装术语 （1）一次点：指检测系统或调节系统中，直接与工艺介质接触的点。一次点可以在工艺管道上，也可以在工艺设备上。 （2）一次部件：又称取源部件，通常指安装在一次点的仪表加工件。它可能是仪表元件，也可能是仪表本身，更多的可能是仪表加工件。 （3）一次阀门：以称根部阀、取压阀。指直接安装在一次部件上的阀门。 （4）一次仪表：现场仪表的一种，指安装在现场且直接与工艺介质相接触的仪表。 （5）二次仪表：是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。其信号通常由变送器变换成标准信号，标准信号一般有三种：0.02～0.1MPa， 0～10mADC， 4～20mADC。也有个别不用标准信号，由一次仪表发出电信号，二次仪表直接指示。如远传压力表。 （9）仪表加工件：是指全部用于仪表安装的金属、塑料机械加工件的总称。 仪表加工件在仪表安装中占有特殊地位 （10）带控制点的流程图：它详细地标出仪表的安装位臵，是确定一次点的重要图纸。

仪表安装程序 自动化仪表系统按其功能分可分为三大类型：检测系统、自动调节系统和信号联锁系统。从安装角度来说，信号联锁系统往往寓于检测系统和自动调节系统之中，因此安装系统只有检测系统和自动调节系统两种类型。 不管是检测系统还是自动调节系统，除仪表本身的安装外，还包括与这两大系统有关的许多附加装臵的制作、安装，仪表管道及其支架的制作、安装，除此之外，仪表为工艺服务这一特性决定着它与工艺设备、工艺管道、土建、电气、防腐、保温及非标制作等各专业之间的关系。安装必须与上述各专业密切配合，密切合作，而这种配合，往往是我们需要主动，甚至顾全大局，需要作出局部让步，才能最终完成安装任务。 仪表安装程序可分为三个阶段： 1、施工准备阶段 2、施工阶段 3、试车交工阶段 1、施工准备阶段 施工准备阶段是仪表安装的一个重要阶段，它的工作充分与否，将直接影响施工的进展乃至仪表施工任务的完成。 施工准备包括资料准备、技术准备、物资准备、表格准备和工机具及标准仪器的准备 (1)资料准备：是指安装资料的准备。包括施工图、常用的标准图、 施工验收规范、质量验评标准以及有关手册、施工技术要领等。 （2）技术准备：技术准备是在资料准备的基础上进行的。有施工方案的编制（注意：方案必须是安全第一），图纸的会审，技术交底，划分单位工程，培训。 （3）物质准备：施工图上提及的仪表设备和材料的领取。重点是施工材料和加工件。物质要注意保管。 （4）表格准备：一个是施工表格，一个是质量记录表格。

关于石油化工自动化仪表技术的应用探讨

关于石油化工自动化仪表技术的应用探讨 发表时间：2019-01-21T15:37:40.093Z 来源：《建筑模拟》2018年第31期作者：牛文海 [导读] 从改革开放以来，国家的社会经济水平一直在努力发展，不断追逐世界的脚步。科学技术的发展促使国家对于各种能源的需求也逐渐增加。 牛文海 青岛石化检修安装工程有限责任公司山东青岛 266043 摘要：从改革开放以来，国家的社会经济水平一直在努力发展，不断追逐世界的脚步。科学技术的发展促使国家对于各种能源的需求也逐渐增加。石油，作为我国能源使用的主要生产原料，其开发采集的油田数量以及石油产量对于整个国家都非常重要。生产采集石油的化工企业，其社会责任也因此变得非常重大，他们必须做到满足国家经济运转和人民生活活动两方面对于石油的双重需要。石油化工领域内，自动化仪表技术经过长久的发展提升，依旧作为保证石油化工企业正常运作的最主要的仪器设备之一。它是企业生产、提升石油质量和产量、降低企业工业化生产原料技术成本的关键性技术，在企业之间的相对竞争力提升方面发挥着巨大的作用。就目前而言，自动化仪表技术已经在石油化工领域取得了一定成就，为企业工业化生产赢取了一定的社会收益和经济收益。本文将通过分析石油企业工业化生产过程中所采用的自动化仪表技术的应用，从而推动自动化仪表技术的优化发展，推广自动化技术在石油化工企业中的实际应用与发展，为后人的研究和使用提供理论依据。 关键词：石油化工；自动化仪表技术；应用探讨 引言 在石化生产中，化工仪表构成了其中的核心部分，运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息，从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来，石化企业更多运用了新型的自动化技术，在自动化控制的前提下改进了工业仪表，进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性，从而创造更优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言，有必要明确自动化控制的基本特征及其内容；结合自动化仪表技术的运用现状，探究可行的技术措施。 1自动化仪表技术使用的必要性 石油工业化生产过程中始终存在人工依赖问题和环境问题等，这些问题的出现不仅企业生产造成一定不利影响，同时企业生产出的产品质量也会遭受一定的影响。故企业在工业化生产过程中利用自动化仪表技术来改善和控制上述问题的出现是非常必要的，这也是自动化技术在石油化工生产领域内应用的重要性。对于要求生产质量高标准的企业而言，聘用操作人员，在生产过程中采取人工操作的方式很难达到企业所要求的精度标准，采取人工操作不仅会造成原料投入控制不稳定，生产流程和产品质量等方面都难以满足企业的要求，甚至有可能出现温度或压力过高的现象，导致对于最后的成品质量造成巨大的影响。严重时还会出现作业环境中的安全隐患，给操作人员的生命安全带来威胁。多数情况下采取单纯的人工操作会使生产过程中出现工作质量低等问题。石油化工企业的生产流程本身就是比较复杂、庞大的生产作业流水技术流程，如果过度依赖人工操作会产生对于劳动力的严重需求，这样不仅增加企业生产成本，还极有可能出现人力短缺的情况。人工操作的工作效率地下，远不如机械自动化生产的工作效率，所以人工操作的生产方式难以实现企业生产的需要，也无法跟上社会发展的步伐。 2自动化控制的基本技术特征 在传统的生产控制中，石油化工行业通常运用DCS控制的自动化策略来实现生产控制，DCS系统有助于简化流程，操作简单。近些年来，自动化控制相关的技术更新很快，更加先进智能。具体而言，自动化控制应当具备如下的技术特性。 2.1自动化的仪表控制有利于优化技术措施 近些年来，自动化控制的具体措施正在获得改进和提升。从化工领域来讲，大量使用单回路和串级控制。对于控制器规律通常可以选择PID方式。PID设置了独立性的软件包，包含了各种整定方法，智能PID还密切联系了软测量技术与动态变量技术等。目前很多化工企业已意识到PID技术的价值，因而开始尝试大量运用串级控制的仪表测控方式。 2.2交互界面是化工仪表控制的重要一环 化工仪表实现自动化控制，这个过程不能缺少交互性的人机界面。在显示器的辅助下，操作员可以观察到被控参数值，通过输入自动控制的设定值命令现场执行机构动作，进而为化工决策提供必要的参考。这在根本上符合了集成性的化工生产。从现状来看，人性化的交互界面正在逐步推广与普及，特别是新型自动化系统产生后，操作软件访问数据更加简单。交互界面是化工仪表控制的重要一环。 2.3自动化控制在本质上保障了安全性 石化行业表现出较强风险性，大多数生产操作都蕴含危险。为了消除风险，自动化的化工仪表有必要确保安全，对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑，自动化控制最根本的目标就在于在保证安全的前提下提升效益并且杜绝频繁发生化工事故。 3石油化工行业自动化仪表的控制技术的应用 3.1常规控制 常规控制是控制理论中最为基础的控制方式，主要包括顺序控制、批量控制和连续控制等。一般来说，常规控制的内容是比较固定的，即使系统已经升级更新，对于常规控制而言几乎没有变化。传统控制的发展，比如从常规DCS到新一代DCS，电气单元的有机组合等，其中包含的部分和内容如何都基本没发生什么变化。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比例调节、分程调节控制、和PID调节等，其中PID调节是控制理论中最简单的调节控制方式。传统控制在控制学中，是对自动化工具最基本部分的控制，由于块数据和控制算法基本维持不变，因此主要通过配置选项和控制方案进行优化。 3.2先进控制 随着科学技术的不断发展，控制理论与多门学科不断地交叉融合，已经进入了现代控制阶段，出现了大量基于现代控制理论的智能算法，而且多变量的控制技术得到了广泛的应用。相较于传统的PID控制，目前，智能PID控制器已经比较常见了，而且应用前景广阔，因为它具有级联控制功能，能够使控制的效率更高，而且比传统的单轨控制系统更稳定。对于石化企业而言，智能PID控制器的出现，能够大大

工业自动化仪表工程施工及验收要求规范

第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规

范的规定执行。 第二章取源部件的安装 第一节一般规定 第2.1.1条取源部件的安装，应在工艺设备制造或工艺管道预制、安装的同时进行。 第2.1.2条安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。 第2.1.3条在高压、合金钢、有色金属的工艺管道和设备上开孔时，应采用机械加工的方法。 第2.1.4条在砌体和混凝土浇注体上安装的取源部件应在砌筑或浇注的同时埋入，当无法做到时，应予留安装孔。 第2.1.5条安装取源部件不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 第2.1.6条取源阀门应按现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定检验合格后，才能安装。 第2.1.7条取源阀门与工艺设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。 第二节温度取源部件 第2.2.1条温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处以及振动较大的地方。 第2.2.2条热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场。 第2.2.3条温度取源部件在工艺管道上的安装应符合下列规定： 一、与工艺管道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。 二、在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 三、与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。 第2.2.4条设计规定取源部件需要安装在扩大管上时,扩大管的安装应符合

《化工仪表及自动化》云南民族大学期末复习试题及答案

《化工仪表及自动化》期末复习题 班级：姓名：学号： 试题： 一．填空（每空1分） 1．工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即之差。 2．差压式液位计在使用中会出现、和三种零点迁移问题。 3．差压式流量计通常由、以及组成。 4．温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。 5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、、、和振荡周期（或频率）等。 6．描述简单对象特性的参数分别有、和。7．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。 8．前馈控制的主要形式有和两种。 9．衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。 10．对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越大则积分作用越；微分时间越大，则微分作用越。 11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为和两类。 12．测量仪表的量程是指与之差。

13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为、两类。 14．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。 15．按照测量原理的不同，压力检测仪表可以分为、、、等。 16．用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。 17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用的模拟气压信号；DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。 18．化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。 19．选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。 20、常见的传热设备有、、等。 21．两种常用的均匀控制方案包括、。 22．速度式流量计中，应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计，根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的（平方/平方根）成比例关系。 23．比例度对过渡过程的影响规律是比例度越，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大，比例度越，余差减小，但过渡过程曲线越振荡 24、工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用或真空度表示。 25．某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示，温度给定值为200℃，该控制系统的最大偏差为，余差为，衰减比为。

化工仪表及自动化整理

1. 化工仪表按功能不同，检测仪表（包括各种参数的测量和变送）；显示仪表（包括模拟量显示和数字量显示）；控制仪表（包括气动、电动控制仪表及数字式控制器）；执行器（包括气动、电动、液动等执行器） 2. 自动化系统。自动检测系统；自动信号和联锁保护系统； 自动操纵及自动开停车系统；自动控制系统 3?传感器：对被测变量作出响应，把它转换成可用输出信号 变送器传感器配以适当的信号调理电路把检测到的信号进一步转换成统一标准的电或气信号的装置 4. 自动控制系统的组成：测量变送仪表、控制器、执行机构、被控对象 5. 自动控制系统的方块图： 6. 自动控制系统过渡过程的品质指标 （1）最大偏差A:第一个波峰值（2）超调量B:第一个峰值A与新稳定值C之差，即B=A-C （3）衰减比：前后两个峰值的比（4）过渡时间：从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所建立的时间（5）振荡周期：过渡过程同向两波峰（或波谷） 之间的间隔时间叫振荡周期 7. 自动控制系统的反馈原理（1）反馈：把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回 到输入端的做法叫反馈（2 ）负反馈：反馈信号使原来的信号减弱 为了使被控变量下降回到给定值，这样就达到了控制的目的，所以要采用负反馈 8. 自动控制系统的分类：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统第二章过程特性及其数学模型 1控制通道：控制作用至被控变量的信号联系。干扰通道：干扰作用至被控变量的信号联系 2. 机理建模：根据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，如物料平衡方程、能量平衡方程、动量平衡方程、相平衡方程以及某些物性方程、设备的特性方程、化学 反应定律、电路基本定律等，从而获取对象（或过程）的数学模型。 3. 实验建模系统辨识：应用对象的输入输出的实测数据来决定其模型的结构和参数 方法：（1）阶跃反应曲线法（2）矩形脉冲法 第三章检测仪表与传感器 1. 绝对误差？：指仪表指示值X i和被测变量的真值x t之间的差值，一般都指绝对误差中的最大彳直？max 仪表允许的最大绝对误差值 标尺上限值标尺下限值 4. 弹性式压力计中的弹性元件 （1）弹簧管式弹性元件（2）薄膜式弹性元件（3）波纹管式弹性元件 弹性式压力计量程及准确度等级的选取与计算，应遵守相关规定以保证弹性式 2.相对百分误差 m ax 标尺上限值标尺下限值 100 % 允 3.允许误差 100 %

石油化工自动化仪表技术的的应用分析

石油化工自动化仪表技术的的应用分析 摘要：针对石油化工自动化仪表技术的应用进行分析，介绍了石油化工企业当 中自动化仪表技术的几个类型，分别为，物味仪表，流量仪表。结合当前石油化 工企业发展现状，探讨可使用自动化仪表技术的必要性。最后，结合这些内容， 总结石油化工企业自动化仪表技术的应用情况，内容主要有：自适应控制、最优 控制、理性引进、加大科技投入。 关键词：石油化工；自动化仪表；物位仪表 随着科学技术的不断发展，在石油化工企业中也引进了大量的先进技术和先 进设备，石油化工企业具有一定特殊性，对自动化仪表技术进行应用，能够在一 定程度上提升产品生产效率，同时为工作人员的人身安全提供一定保障。因此， 研究当前石油化工企业使用的自动化仪表技术情况，分析不同自动化仪表技术的 适用范围，探讨在对这些设备使用过程中应当注意的问题，对于石油化工企业未 来发展具有重要意义。 1 石油化工自动化仪表的类型 1.1 物味仪表 结合应用对象的不同将物位仪表进行进一步划分，还可以将仪表分成两种类型，分别为料位表和液位表。这两种仪表通常被应用在两相物资的计量中，被人 们称作是相位计。其中电子型物位仪表的应用较为广泛，这种仪表的使用量已经 超过了机械式物位仪表。人们应用的电子型物位仪表当中，使用和发展最为广泛 的是非接触式物位仪表。 1.2 流量仪表 流量仪表主要被应用在对是由输送管道当中的单位时间内流载物体的体积进 行测量，该种类型的仪表同样在石油化工企业当中广泛应用，属于一种自动化仪表。对于流量计而言，其已经被应用在石油开采、石油运输和石油冶炼、石油交 工等领域，伴随着当前我国石油贸易不断增加，能够对大量的输送管道进行测量，同时也可以对微小的输送管道进行测量，该仪器逐渐成为石油化工企业的新能需要。流量仪表使用过程中，稳定性极高，同时还具备一定的耐腐蚀性能，测量精 度较高，并不会因为其他因素而干扰。 2 应用石油化工自动化仪表技术的必要性 对于石油化工企业而言，进行具体生产过程中，存在一定的人工依赖问题， 同时也存在一定环境问题等，这些问题的存在不但给石油化工企业带来一定影响。同时还会对企业生产和质量带来影响。因此，对自动化仪表技术进行科学应用， 并且对其进行进一步改善和控制，十分必要，这也是应用自动化技术的重要性。 当石油化工企业具体生产过程中，一些企业对生产过程要求较高，采用人工 操作方式，难以达到工作精度的需求，这不仅给材料控制带来影响，也导致生产 流程和产品追量等方面很难满足企业对质量的需求。在一定程度上，还有可能会 导致温度超标现象，这种情况下，会给最后的品质带来影响，如果后果严重，可 能会出现安全隐患，从而给工作人员的生命安全带来威胁[1]。 如果过分依赖人工操作方式，会导致操作程度过低、工作效率低下等问题， 这种情况下，所生产出来的产品中会出现一定量的次品。对于对于石油化工企业 而言，可能会有人力短缺的现象出现。对于人力操作而言，其工作效率有限，和 机械相比存在较大的差距，这就促使企业生产需求难以实现，导致企业竞争力下降。如果生产过程中，一个区域中集中大量的工人，也为其安全埋下隐患。

化工仪表及自动化课后答案

1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自 动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 ?? 实现化工生产过程自动化的意义： （1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、化工自动化主要包括哪些内容？ 一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。 1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？ 解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成？ 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 题1-5图加热器控制流程图 解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-30 7、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 1-7 在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？ 解测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器； 控制器接受测量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号（气压或电流）发送出去 执行器即控制阀，它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度，从而改变操纵变量的大小。 7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。 1-8．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质？ 解：被控对象（对象）——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。 被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼，如温度控制系统，压力制系统等。 给定值（或设定值或期望值）——人们希望控制系统实现的目标，即被控变量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序变化的。 操纵变量（调节变量）——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节（操纵）的变量。或实现控制作用的变量。 操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 8.测量元件与变送器：用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号、电压、电流信号等）；控制器：将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保 持的给定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号送住执行器。执行器：能自动地根据控制器送来 的信号值相应地改变流入（或流出）被控对象的物料量或能量，从而克服扰动影响，实现控制要求。 Ex9.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做~。被控变量：被控对象

石油化工自动化仪表选型设计规范样本

石油化工自动化仪表选型设计规范 SH 3005-1999 3 温度仪表 3.1单位和量程 3.1.1温度仪表的标度(刻度)单位, 应采用摄氏度(C)。 3.1.2 温度标度(刻度)应采用直读式。 3.1.3 温度仪表正常使用温度应为量程的50%一70%, 最高测量值不应超过量程的90%。多个测量元件共用一台显示表时, 正常使甩温度应为量程的20%一90%, 个别点可低到量程的10%。 3.2 就地温度仪表 3.2.1就地温度仪表应根据工艺要求的测温范围、精确度等级, 检测点的环境、工作压力等因素选用。 3.2.2一般情况下, 就地温度仪表宜选用带外保护套管双金属温度计, 温度范围为-80一5OOC。刻度盘直径宜为1OOmm; 在照明条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合, 可选用15Omm。需要位式控制和报警的, 可选用耐气候型或防爆型电接点双金属温度计。仪表外壳与保护管连接方式, 宜按便于观察的原则选用轴向式或径向式, 也可选用万向式。 3.2.3 在精确度要求较高、振动较小、观察方便的场合, 可选用玻璃液体温度计, 其温度范围:有机液体的为-80一1OO℃。需要位式控制及报警, 且为恒温控制时, 可选用电接点温度计。

3.2.4 被测温度在-200一50℃或-80一500℃范围内, 在无法近距离读数、有振动、低温且精确度要求不高的场合, 可选用压力式温度计。压力式温度计的毛细管应有保护措施, 长度应小于2Om。 3.2.5 就地测量、调节, 宜选用基地式温度仪表。 3.2.6关键的温度联锁、报警系统, 需接点信号输出的场合, 宜选用温度开关。 3.2.7 安装在爆炸危险场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关, 应选用隔爆型或本安型。 3.3集中检测温度仪表 3.3.1要求以标准信号传输的场合, 应采用温度变迭器。在满足设计要求的情况下, 可选用测量和变送一体化的温度变送器。 3.3.2 检测元件及保护套管, 应根据温度测量范围、安装场所等条件选择(不同检测元件的温度测量范围见表 3.3.2), 且应符合下列规定: 1热电偶适用于一般场合; 热电阻适田于精确度要求较高、无振动场合; 热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合。 2 采用热电阻温度检测元件时, 宜采用PtlO0热电阻。 3 测量设备或管道的外壁温度, 应选用表面热电偶或表面热电阻。 4 测量流动的含固体颗粒介质的温度, 应选用耐磨热电偶。 5 下列情况, 可选用销装热电阻、热电偶: a测量部位比较狭小, 测温元件需要弯曲安装; b 被测物体热容量非常小;

工业自动化仪表工程施工及验收规范

工业自动化仪表工程施工及验收规范

工业自动化仪表工程施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规范的规定执行。

化工仪表及自动化期末考试

1、过程控制系统是由_控制器_、_执行器_、—测量变送_和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有—压力__、—流量—、—温度_、—液位—等控 制系统。 3、描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。 4、仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是?；电动型标准信号范围是_ 4~20mA 。 5、常用的标准节流件有孔板和______ 。 6、？?检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。 7、？?按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误差。 8、常用的热电阻材料是___ 铜、铂_____，分度号是_Cu50 Cu100_、Pt50 Pt100 _线性 好的是—铜_热电阻，它适于测量__低—温度。 9、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为—定值控制系统_、_随动控制系统_________、__ 程序 控制系统_等控制系统。 10、温度是表征物体及系统冷热程度的物理量。 11、常用的复杂控制系统有—分程控制、串级控制和比值控制__。 12、液位控制一般采用—比例调节规律，温度控制一般采用比例积分微分调 节规律。 1、DCS控制系统是_______________________ ■勺简称。 2、DCS控制系统基本是由____________ , _____________ 及 ______________ 成。 1、某压力仪表的测量范围是100?1100Pa,其精度为级，贝U这台表的量程是多少最大 绝对误差是多少 答：① 1000Pa ②土5Pa 2、某化学反应器工艺规定的操作温度为(900 ±0)C。考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最

化工仪表及自动化期末总复习题库 - 答案

一是非题 （）1、压力计及温度传感器的安装均可选在管道拐弯处。 （）2、精确度高的仪表灵敏度一定高。 （）3、采用镍铬-镍硅热电偶测量温度，将仪表的机械零点调整至25℃，但实际上室温（冷端温度为10℃），这时仪表指示值偏高。 （）4、当仪表空气中断时，气开调节阀的开度为全开。 （）5、要就地测量一往复泵出口的压力，其平均工作压力为5Mpa，则可选用量程为0~10Mpa 的压力表。 （）6、用压力法测量一开口容器的液位，其液位的高低取决于取压点位置、介质密度和容器横截面。 （）7、在自动控制规律的调整中的比例度越大，控制作用越强，余差越大。 （）8、热电阻断路时，温度计输出显示温度值为量程的上限值。 （）9、在流量测量中，一般来说标准喷嘴造成的压力损失小于标准孔板造成的压力损失。（）10、在比例控制系统中引入积分作用的优点是能够消除余差，但降低了系统的稳定性。（）11、压力传感器计的安装可选在管道拐弯处。 （）12、当气源突然消失时，气关阀的开度为全关。 （）13、用差压流量计测量流量，流量与测量得的差压成正比。 （）14、在自动控制规律的调整中比例度越小，控制作用越强，余差越大。 （）15、灵敏度高的仪表精确度一定高。 （）16、一般来说直能单座阀比直能双座阀泄漏量要少。 （）17、补偿导线应与热电偶的电极材料配合使用，热电偶与补偿导线连接片温度不受限制。（）18、在控制系统中引入微分作用的优点是能够消除余差，同时提高了系统的稳定性。（）19、涡轮流量计其入口直管段的长度一般取管道内径的10倍以上。 （）20、热电阻温度变送器输入桥路的主要作用为冷端温度补偿。 二填空题

化工仪表及自动化教案

绪论 一、目的要求 1. 使学生对本课程的研究内容有比较全面地了解。 2. 使学生掌握本课程的正确学习方法。 3. 使学生了解本课程学习的重要性，以为以后的专业课学习打下良好的基础。 二、主要讲解内容及时间安排 2 学时 1. 主要讲解内容 （1）所用教材及主要参考书； （2）课程内容介绍； （3）本课程的学习方法及学习要求。 2. 时间安排：按教学日历安排进行。 三、讲授重点 本课程的研究对象及主要内容；本课程的重点及学习方法和要求。 四、教学法 以课堂讲授为主，学生课后阅读相关的参考资料为辅。 五、参考书 （1）杜效荣主编. 化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994 （2）厉玉鸣主编. 化工仪表及自动化（例题习题集）. 北京：化学工业出版社， 1999 （3）汪基寿主编. 化工自动化及仪表. 北京：中央广播电视大学出版社， 1993 （4）曹克民主编. 自动控制概论. 西安：西安建筑科技大学出版社，1995 第三章检测仪表及传感器 一、目的要求 1. 使学生了解仪表的性能指标。 2. 使学生掌握仪表精度的意义及与测量误差的关系。 3. 使学生初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法。 4. 了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计。 5. 了解各种液位测量方法。初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。 6. 掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟悉热电偶温度测量中的

冷端温度补偿的作用及方法。 二、主要讲解内容及时间安排15 学时 1. 主要讲解内容： （1）检测仪表及传感器的概念，工业检测仪表的性能指标； （2）压力检测及仪表； （3）流量检测及仪表； （4）物位检测及仪表； （5）温度检测及仪表。 2.时间安排：按教学日历安排进行。 三、讲授重点 1 仪表等级的确定及鉴定和选择； 2 转子流量计的指示值修正，转子流量计与差压式流量计的工作原理的异同； 3 差压式液位变送器的工作原理及零点迁移问题； 4 热电偶温度计的冷端温度补偿。 四、讲授难点 1 各种压力仪表的工作原理； 2 转子流量计的指示值修正； 3 差压式液位变送器的零点迁移问题； 4 热电偶温度计的冷端温度补偿。 五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点 为辅。 六、讲课思路 ▲本章的基本概念： 1 检测仪表 2 传感器 3 变送器 §1 工业检测仪表性能指标 1 有关测量误差的基本概念 （1）测量 （2）测量误差