當(dāng)前位置:山東中德自動化科技有限公司>>公司動態(tài)>>現(xiàn)場儀表基礎(chǔ)知識
1、測量誤差概念
1.1、誤差的分類
按誤差數(shù)值表示的方法分為:誤差、相對誤差、引用誤差;
按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分為:系統(tǒng)誤差(規(guī)律誤差)、隨機(jī)誤差(偶然誤差)、疏忽誤差(粗大誤差)
1.2、真值與約定真值(近似真值)、相對真值(標(biāo)準(zhǔn)表示值)
2、化工過程儀表的分類
2.1、按讀取測量值的位置可分為:就地測量儀表(如就地壓力表、溫度計、液位計、流量計等)和遠(yuǎn)傳信號測量儀表(各類變送器、位置開關(guān)等)
2.2、按測量參數(shù)性質(zhì)可分為:分析、流量、物位(液位)、壓力、溫度、電量、機(jī)械量等
3、分析儀表
3.1、按分析目的分為:安全檢測報警分析儀(可燃、有毒氣體檢測)、成分分析儀表
3.2、成分分析儀的分類:離線分析儀(分析室儀器)、在線分析儀(COD分析儀、PH計、F離子分析儀等)
4、流量測量
4.1、流量的概念:是指單位時間內(nèi)流過管道某一截面的流體數(shù)量。分為體積流量和質(zhì)量流量,質(zhì)量流量M=體積流量Q *流體密度ρ。質(zhì)量流量的常用單位有:kg/h、t/h等,體積流量的常用單位有:l/h、m3/h等。
4.2、流體流動狀態(tài)的分類:A、層流(雷諾數(shù)Re<2300) B、過渡流(2300
4.3、與流體有關(guān)的物理參數(shù):溫度、壓力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4、流體的密度與溫度、壓力的關(guān)系:氣體的密度隨溫度的升高而減小、隨壓力的增大而增大,液體的密度主要隨溫度升高而減小、而與壓力關(guān)系不大。
4.5、流量測量儀表種類有:渦街流量計、金屬管轉(zhuǎn)子流量計、孔板節(jié)流裝置流量計、錐形管流量計、威力巴流量計、楔式流量計、質(zhì)量流量計、電磁流量計等。
4.6、流量計的 分類
流量測量方法和儀表的種類繁多,分類方法也很多。至今為止,可供工業(yè)用的流量儀表種類達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表。
按測量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。
按照目前,即分為: 容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、 渦輪流量計、 電磁流量計、流體振蕩流量計(包括渦街流量計、質(zhì)量流量計 ) 、插入式流量計 。
4.7、質(zhì)量流量計的使用常識
質(zhì)量流量計的使用場合:因質(zhì)量流量計測量的是流體的質(zhì)量流量,不受流體溫度、壓力、密度等參數(shù)變化的影響,且測量精度(可達(dá)0.1%),無直管段要求,固在一些要求進(jìn)行精確測量和嚴(yán)格控制進(jìn)料的場合以及用于貿(mào)易結(jié)算進(jìn)行計量的時候,常常使用質(zhì)量流量計進(jìn)行流量測量,但因其價格昂貴使用面不是太廣。
質(zhì)量流量計的組成:包括傳感器、變送器和顯示單元三部分,傳感器的敏感元件為測量管,安裝在管道上,變送器和顯示單元(簡易型不帶顯示單元)單獨安裝在傳感器旁便于觀察和維護(hù)的地方,二者之間有的多芯屏蔽電纜進(jìn)行電氣連接。
科氏力質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)分類:按照測量管的形狀可分為直管式和彎管式,按照測量管的數(shù)量可分為單管式和雙管式(常用雙管式)。
質(zhì)量流量計的安裝要求:A、安裝地點不能有大的振動源,并應(yīng)采取加固措施來穩(wěn)定儀表附近的管道; B、不能安裝在大型變壓器、電動機(jī)、機(jī)泵等產(chǎn)生較大磁場的設(shè)備附近,以免受到強(qiáng)磁場的干擾; C、傳感器與管道連接時不應(yīng)有應(yīng)力存在; D、直管式質(zhì)量流量計垂直安裝,若要水平安裝則需使兩根測量管處于同一水平面。 E、彎管式質(zhì)量流量計在測量液體時,彎管部分應(yīng)朝下,在測量氣體時彎管部分應(yīng)朝上。
質(zhì)量流量計的投用與停用方法:A、質(zhì)量流量計投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、管道是否吹洗干凈、壓力試驗是否已完成; B、通電預(yù)熱30分鐘后啟動流體運行,直到傳感器溫度等于流體的操作溫度,切斷下游閥并確保無泄露和保證滿管時,對流量計進(jìn)行調(diào)0; C、打開上、下游閥門,關(guān)閉旁路閥,將流量計投入使用; D、流量計停用時,對于易結(jié)垢的介質(zhì)應(yīng)打開排污閥將流量計中的介質(zhì)排凈,對于易凝固的介質(zhì)應(yīng)排凈并用低壓蒸汽或工廠風(fēng)進(jìn)行掃線,保證測量管內(nèi)不殘留介質(zhì)。
4.8、渦街流量計的使用常識
渦街流量計的使用場合:渦街流量計是利用流體自然振蕩的原理制成的一種旋渦分離型流量計,渦街頻率和流體的流速成正比,常用的旋渦發(fā)生體為三角柱形,輸出頻率較低。用渦街流量計進(jìn)行測量時要求流體的雷諾數(shù)在20000~7000000之間,且流速必須在規(guī)定范圍內(nèi),不同的口徑有不同的流速要求,對液相、氣相、蒸汽的流速要求各不相同;儀表有直管段要求,一般用于清潔低粘度介質(zhì)測量,測量精度為1%。
渦街流量計的安裝要求:A、安裝在流速分布穩(wěn)定的直管上,上游側(cè)直管段長度應(yīng)大于20D,下游側(cè)直管段應(yīng)大于5D; B、防止傳感器產(chǎn)生機(jī)械振動; C、防止外部電磁場干擾; D、流量計安裝在調(diào)節(jié)閥、溫度測點、壓力測點的上游側(cè); E、流量計的尺寸應(yīng)與管道內(nèi)徑相一致; F、流量計的中心線應(yīng)和管道的中心線保持同心,并應(yīng)防止墊片插入管道內(nèi)部; G渦街流量計前后盡量不用截止閥。
渦街流量計的投用與停用方法:A、渦街流量計投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、管道是否吹洗干凈、壓力試驗是否已完成; B、投用后保證流量計滿管運行; C、流量計停用后,應(yīng)檢查測量元件是否被沾污,及時對流量元件及其檢測小孔進(jìn)行清洗。
4.9、金屬管轉(zhuǎn)子流量計的使用常識
金屬管轉(zhuǎn)子流量計的使用場合:轉(zhuǎn)子流量計使用較為廣泛,一般用于測量中、小流量和微流量,測量介質(zhì)一般為清潔、不易結(jié)晶和凝固、粘度不大的液體和氣體、蒸汽,要求介質(zhì)流速變化緩慢。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計分為就地型和遠(yuǎn)傳型,其測量原理為恒壓降變流通截面積流量計,其量程比為10:1,精度一般為1.6%。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計的安裝要求:金屬管轉(zhuǎn)子流量計的錐管必須垂直安裝,不可傾斜,安裝時應(yīng)用水平儀嚴(yán)格校準(zhǔn),且組裝時不應(yīng)受應(yīng)力,垂直安裝型轉(zhuǎn)子流量計介質(zhì)流向為自下而上,水平安裝型轉(zhuǎn)子流量計介質(zhì)流向應(yīng)與其標(biāo)示方向一致。為方便使用和拆檢,一般要求安裝閥組。遠(yuǎn)傳型金屬管轉(zhuǎn)子流量計其遠(yuǎn)傳部分是靠磁性與轉(zhuǎn)子耦合的,若介質(zhì)中含有易被磁性物質(zhì)吸附的小顆粒,則轉(zhuǎn)子易被磨損和卡塞,造成測量不準(zhǔn)或無法測量,解決的辦法是在前面加裝磁過濾器。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計的投用與停用方法:A、流量計投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、管道是否吹洗干凈、壓力試驗是否已完成; B、投用后保證流量計在其有效測量范圍內(nèi)平穩(wěn)運行,開表時防止大流量沖擊轉(zhuǎn)子造成儀表損壞; C、流量計停用后,應(yīng)檢查測量元件是否被沾污、轉(zhuǎn)子上是否吸附有鐵屑,及時對流量元件及轉(zhuǎn)子進(jìn)行清理。
4.10、孔板節(jié)流裝置流量計的使用常識
孔板節(jié)流裝置流量計的使用場合:A、流體必須滿管連續(xù)運行,B、流體必須是牛頓流體、在物理學(xué)上和熱力學(xué)上是均勻的單相的,C、流體流經(jīng)節(jié)流裝置時不發(fā)生相變,D、流體流量基本不隨時間變化、不適用于脈動流和臨界流工況,E、流體流經(jīng)節(jié)流裝置前流束必須與管道軸線平行且不得有旋轉(zhuǎn)流,F(xiàn)、流體流動工況應(yīng)是紊流、雷諾數(shù)需在一定范圍內(nèi)且無旋渦。
孔板節(jié)流裝置流量計的組成:包括孔板、取壓法蘭或環(huán)室、差壓變送器三部分,其中孔板用于節(jié)流產(chǎn)生差壓,取壓法蘭或環(huán)室用于取出孔板前后的流體壓力,差壓變送器用于測量孔板前后的壓差達(dá)到測量流經(jīng)孔板的流體流量的目的。
孔板節(jié)流裝置流量計的安裝要求:A、節(jié)流裝置安裝要求有*倍后5倍管道直徑的直管段要求;B、節(jié)流件及其夾緊法蘭前端面應(yīng)與管道軸線垂直,節(jié)流件的開孔、夾緊法蘭應(yīng)與管道同心;C、夾緊節(jié)流件的密封墊片不得凸入管道內(nèi)壁,且墊片厚度不應(yīng)超過規(guī)定值;D、新裝管道系統(tǒng)必須在吹掃合格后才能安裝孔板,孔板的銳角應(yīng)迎著流向;E、測量氣體時,取壓口應(yīng)在管道上部與管道中垂線成45度的夾角范圍內(nèi);測量蒸汽時,取壓口應(yīng)在管道上部與管道水平中心線成45度的夾角范圍內(nèi);測量液體時,取壓口應(yīng)在管道下部與管道水平中心線成45度的夾角范圍內(nèi)。F、測量氣體(或液體)的水平導(dǎo)壓管應(yīng)有排除冷凝液體(或氣體)的配管坡度1:10~1:100。
孔板節(jié)流裝置流量計的投用與停用方法:A、流量計投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、管道是否吹洗干凈、壓力試驗是否已完成; B、投用后保證流量計在其有效測量范圍內(nèi)平穩(wěn)運行; C、流量計投用步驟為: 檢查二次閥和排污閥應(yīng)關(guān)閉,平衡閥應(yīng)打開 → 稍開一次根部閥,檢查導(dǎo)壓管系統(tǒng)是否泄漏,不漏則全開一次閥 → 分別打開排污閥進(jìn)行排污后關(guān)閉排污閥 → 擰松差壓變送器正負(fù)壓室絲堵,排除空氣 → 打開變送器正壓閥,關(guān)閉平衡閥,打開變送器負(fù)壓閥,啟動差壓變送器;D、儀表三閥組的操作原則:1、不能讓導(dǎo)壓管內(nèi)的凝結(jié)水或隔離液流失;2、 不可使變送器測量膜盒受壓或受熱;三閥組的啟動順序為:開正壓閥 → 關(guān)平衡閥 → 開負(fù)壓閥;E、流量計停用步驟為:關(guān)閉變送器負(fù)壓閥,打開平衡閥,關(guān)閉變送器正壓閥 →關(guān)閉二次閥 → 打開排污閥進(jìn)行排污后關(guān)閉排污閥;三閥組的停用順序為:關(guān)負(fù)壓閥 → 開平衡閥 → 關(guān)正壓閥。
4.11、威力巴流量計的使用常識
威力巴流量計的使用場合:用于測量較大工藝管道內(nèi)介質(zhì)流量,其測量原理為測量管道橫截面上流體的平均流速,要求被測流體在操作狀態(tài)下的雷諾數(shù)大于20000,流體中無雜質(zhì)和污物、不結(jié)垢,流速范圍液體為0.5~6m/s、氣體為10~60m/s、蒸汽為5~30m/s。
威力巴流量計的組成:包括測量取壓管、差壓變送器兩部分,其中測量取壓管用于產(chǎn)生差壓,差壓變送器用于測量動、靜壓差達(dá)到測量流體流量的目的。
威力巴流量計的安裝要求:A、測量裝置安裝要求有前20倍后5倍管道直徑的直管段要求;B、測量管安裝應(yīng)穿過管道中心并與管道中心線垂直;C、其在管道上的安裝方位和引壓管的敷設(shè)與孔板節(jié)流裝置要求相似。
威力巴流量計的投用與停用方法:與孔板節(jié)流裝置流量計相同。
4.12、錐形管流量計的使用常識
錐形管流量計的使用場合:用于測量較小工藝管道內(nèi)液體、氣體、蒸汽介質(zhì)流量,其測量原理為管道內(nèi)流動介質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流速的平方成正比,通過V型取壓裝置得到介質(zhì)流動產(chǎn)生的附加壓力(P動-P靜),從而得出瞬時流量。
錐形管流量計的組成:包括測量管、差壓變送器兩部分,其中測量取壓管用于產(chǎn)生差壓,差壓變送器用于測量動、靜壓差達(dá)到測量流體流量的目的。
錐形管流量計的安裝要求:A、測量裝置安裝要求有前2倍后5倍管道直徑的直管段要求;B、其在管道上的安裝方位:用于測量液體和蒸汽時水平取壓,變送器安裝在測量管下方;用于測量氣體時水平取壓,變送器安裝在測量管上方。
錐形管流量計的投用與停用方法:與孔板節(jié)流裝置流量計相同。
4.13、電磁流量計的使用常識
電磁流量計的使用場合:用于測量導(dǎo)電液體介質(zhì)流量,介質(zhì)溫度不宜超過120度,壓力不宜超過1.6MPa,不宜在負(fù)壓狀態(tài)下使用,流速不得低于0.3m/s,被測介質(zhì)中不能含有較多的磁鐵性物質(zhì)和氣泡,被測流體基本無壓損,測量精度可達(dá)0.5%,量程比寬為1:20,其測量原理為法拉第電磁感應(yīng)定理。 壓器、電動機(jī)、機(jī)泵等產(chǎn)生較大磁場的設(shè)備附近,以免受到電磁場的干擾;
電磁流量計的組成:包括傳感器、變送器和顯示單元三部分,傳感器安裝在管道上,變送器和顯示單元單獨氣連接,也可二者組合為一體式。
電磁流量計的安裝要求:A、安裝地點不能有大的振動源,并應(yīng)采取加固措施來穩(wěn)定儀表附近的管道; B、不能安裝在大型變感器與管道連接時應(yīng)保證滿管運行,垂直安裝; D、變送器外殼、屏蔽電纜、測量本體及兩端的管道都要接地,接地極應(yīng)單獨設(shè)置,接地電阻應(yīng)小于10歐姆,不能接到電氣或公共接地網(wǎng)上; E、要求有前5倍后3倍管道直徑的直管段。
電磁流量計的投用與停用方法:A、電磁流量計投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、管道是否吹洗干凈、壓力試驗是否已完成; B、打開閥門,使液體充滿系統(tǒng),排除殘留氣體后,接通儀表電源通電預(yù)熱,關(guān)閉閥門使流量計充滿靜態(tài)液體,檢查調(diào)整零點,重新打開閥門使流量達(dá),檢查輸出是否正確和穩(wěn)定; C、打開上、下游閥門,關(guān)閉旁路閥,將流量計投入使用; D、流量計停用時,對于易結(jié)垢的介質(zhì)應(yīng)打開排污閥將流量計中的介質(zhì)排凈,對于易凝固的介質(zhì)應(yīng)排凈并用低壓蒸汽或工廠風(fēng)進(jìn)行掃線,保證測量管內(nèi)不結(jié)垢、不殘留固體雜質(zhì)。
5、壓力測量
5.1、壓力測量與壓力單位:壓力是垂直均勻地作用在單位面積上的力,它的法定計量單位是Pa,1Pa=1N/m2,壓力的工程單位有:MPa、KPa、kgf/cm2、atm、mmH2O、mmHg、bar等
5.2、大氣壓(表壓)、絕壓、真空度的概念
5.3、壓力表的分類:普通壓力表、真空壓力表、隔膜壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表、特種壓力表(氧氣壓力表、氨壓力表等)、電接點壓力表、電阻遠(yuǎn)傳壓力表、差壓表等
5.4、壓力變送器的種類:表壓變送器、絕壓變送器、差壓變送器、液位壓力變送器、流量差壓變送器等,根據(jù)傳感器原理可分為:電容式變送器、單晶硅諧振式變送器、半導(dǎo)體電阻式變送器等
5.4、壓力表/變送器實物圖片
6、液位測量
6.1、根據(jù)測量原理不同可分為:壓力測量式、浮力測量式、雷達(dá)波反射式、超聲波反射式、核子輻射式、電容式等
6.2、園區(qū)主要采用了基于壓力測量式、浮力測量式以及雷達(dá)波反射等原理的液位計,包括:差壓液位/界面變送器、靜壓式液位計、磁翻柱液位計、磁致伸縮液位計、雷達(dá)液位計、音叉液位開關(guān)、浮球液位開關(guān)、浮標(biāo)液位計等
6.3、差壓液位/界面變送器測量的公式:P=ρg h ,ΔP=(ρ1-ρ2)gh ,差壓變送器的遷移量為:P=P+ - P- ,儀表的調(diào)校范圍與其安裝高度無關(guān)。
6.4、磁翻柱液位計、磁致伸縮液位計、浮標(biāo)液位計都是根據(jù)恒浮力原理進(jìn)行測量的,有頂裝和側(cè)裝兩種形式,頂裝磁致伸縮液位計由探測桿和抱探測桿上下浮動的浮子組成。儀表安裝時要求連通管或探測桿的垂直度要好,液面變化不要太劇烈,介質(zhì)內(nèi)不能有固體雜質(zhì),否則容易導(dǎo)致浮子卡塞。
7、溫度測量
7.1、常用的溫度(標(biāo))單位:華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)開氏溫標(biāo)和實用溫標(biāo) 。
華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點為32度,水的沸點為212度,中間劃分180等分,每第分為報氏1度,符號為oF。
攝氏溫度(℃)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點為0度,水的沸點為100度,中間劃分100等分,每第分為報氏1度,符號為℃。
熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo),或稱溫標(biāo),它規(guī)定分子運動停止時的溫度為零度,記符號為K。
實用溫標(biāo)是一個協(xié)議性溫標(biāo),它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近,使用方便。我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90溫標(biāo)。
換算關(guān)系為: ℃=5(°F-32)/9 ; ℃=K-273.15
7.2、溫度測量的分類:熱電偶(B、S、K、E、T等分度號)、熱電阻、雙金屬熱膨脹式溫度計等接觸式儀表,紅外線、熱輻射等非接觸式儀表
7.3、接觸式測溫儀表比較簡單、可靠,;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交金剛,幫需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測量。
7.4、園區(qū)采用的溫度測量儀表有:Pt100型熱電阻、E型熱電偶、一體化溫變、雙金屬溫度計
7.5、溫度儀表在管道上安裝時應(yīng)垂直或逆流斜插安裝,并保證傳感器部分處于介質(zhì)溫度的位置
8、控制閥
8.1、控制閥的結(jié)構(gòu)組成:由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成,閥門附件包括:過濾器減壓閥、電氣閥門定位器、手輪機(jī)構(gòu)、閥位開關(guān)、閥位變送器、氣路電磁閥等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制閥的推動裝置,它按輸出信號的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力,使推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移(直行程或角行程位移),從而帶動控制閥的閥芯動作;閥體部件是控制閥的調(diào)節(jié)部分,它直接與介質(zhì)接觸,由閥芯的動作改變控制閥的節(jié)流面積達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。
8.2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類和作用形式:分為氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大類(均包含直行程和角行程方式)。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)又可分為氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)(分單作用和雙作用氣缸)等。因未采用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)暫時不做介紹。氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為正、反作用兩種形式,當(dāng)信號壓力增加時推桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)信號壓力增加時推桿向上動作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常接受的氣信號為20~100kPa,也有采用80~200kPa、120~300kPa氣信號的執(zhí)行機(jī)構(gòu),供氣壓力一般分別為140kPa、300kPa、340kPa。氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常采用400kPa的氣源。
8.3、根據(jù)閥體部件的形式分類:直通單座截止式調(diào)節(jié)閥體、偏心旋轉(zhuǎn)閥體(凸輪撓曲閥體)、球閥體、蝶閥體、楔式閘閥體、三通閥體。根據(jù)閥門的原始狀態(tài)可分為故障開(氣關(guān))、故障關(guān)(氣開)兩種形式。
8.4、表征調(diào)節(jié)閥特性的參數(shù):A、流通能力Cv 值;B、流量特性:EQ%、LINER、快開、拋物線;C、可調(diào)比R=Qmax/Qmin;D、壓力損失S;E、閥門開度;F、閥門全關(guān)時的泄漏量;G、全行程時間。
8.5、裝置采用的控制閥包括:氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥、氣動三通切斷閥、氣動楔式閘閥、氣動切斷閥、自力式調(diào)節(jié)閥、電磁閥。
8.6、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥:直通單座調(diào)節(jié)閥只有一個閥芯和閥座,應(yīng)用廣泛,具有泄漏量小(標(biāo)準(zhǔn)泄漏量為0.01%C)、永許使用壓差小(DN100的ΔP=120KPa)、流通能力較小(DN100的C=120)的特點,氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、維修方便、價格低廉的特點,閥芯可加工成各種流量特性的形式,膜頭耗氣量小。
8.7、偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥:用于粘度較大的場合,具有流路簡單、阻力小、流通能力大、密封可靠、操作穩(wěn)定、體積小重量輕的特點。其流量特性介于線性與等百分比之間,回轉(zhuǎn)行程角度為60/90度。
8.8、氣動三通切斷閥:一般用于流路切換,具有響應(yīng)速度快、密封好的特點。
8.9、氣動楔式閘閥:用作緊急切斷閥,具有*的切斷性能,耗氣量大。
8.10、氣動切斷球閥:具有流路簡單、泄漏量小、壓力損失的特點,特別適合于高粘度、懸浮液等場合,耗氣量。
8.11、氣動切斷蝶閥:具有流通能力大、壓損小、結(jié)構(gòu)緊湊、操作轉(zhuǎn)矩大、優(yōu)良的切斷性能和性能的特點。
8.12、自力式調(diào)節(jié)閥:具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠等特點,使用于流量變化小、調(diào)節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應(yīng)困難的場合。有內(nèi)取壓式和外取壓式,對于調(diào)節(jié)精度要求稍高的應(yīng)用場合,需要采用指揮器膜頭進(jìn)行調(diào)節(jié),裝置所用的均為穩(wěn)定閥后的壓力。
8.13、控制閥的安裝要求
安裝前應(yīng)按規(guī)定對控制閥進(jìn)行強(qiáng)度試驗、行程試驗、氣密試驗和泄漏量試驗檢查。
控制閥應(yīng)垂直、正立安裝在水平管道上,口徑大于50mm的控制閥應(yīng)設(shè)置性支架。
安裝位置應(yīng)方便操作和維修,必要時應(yīng)設(shè)置平臺,控制閥的上下方應(yīng)留有足夠的空間以便維修。
控制閥閥組包括前后切斷閥、排放閥、旁路閥等,其配管應(yīng)組合緊湊,便于操作、維修和排液。前后切斷閥起切斷作用,可選用球閥、閘閥;旁路閥起手操作用,可選用截止閥、球閥;排放閥用于維修控制閥或停車時排空管道及閥門流體,還用于外接流體沖洗閥門內(nèi)部和管道。
應(yīng)遠(yuǎn)離連續(xù)振動的設(shè)備,當(dāng)安裝于振動場合時應(yīng)有防振措施。
用于高粘度、易凝固、高溫等場所時,應(yīng)采取保溫或伴熱措施;用于低溫流體時應(yīng)采取保冷措施。
用于漿料、高粘度流體時應(yīng)配沖洗管線。
控制閥的方向不可裝反,否則將影響調(diào)節(jié)流量特性并可能損壞控制閥。
8.14、控制閥的投用與停用方法
溶劑試運時先走旁路,沖洗一定時間后將控制閥全開,投入運行一定后即可投入正常使用。
控制閥停用時,對于易結(jié)垢的介質(zhì)應(yīng)打開排污閥將介質(zhì)排凈,對于易凝固的介質(zhì)應(yīng)排凈并用低壓蒸汽或工廠風(fēng)進(jìn)行掃線,保證閥內(nèi)不結(jié)垢、不殘留固體雜質(zhì)。
自力式調(diào)節(jié)閥的開表順序:關(guān)閉旁路閥 → 檢查閥后壓力應(yīng)小于閥后設(shè)定壓力 → 緩慢開啟自力式調(diào)節(jié)閥前截止閥 → 開啟自力式調(diào)節(jié)閥后截止閥。停表順序:關(guān)閉自力式調(diào)節(jié)閥前、后截止閥 → 開啟旁路閥。
9、控制回路
9.1、幾種控制方案:單回路PID控制、串級控制、分程控制、選擇控制、比值控制、自定義順序程序控制等。
9.2、單回路PID控制回路的組成:1個參數(shù)檢測儀表、1個PID控制器、1個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制閥)各一個。
9.3、串級控制回路包括內(nèi)環(huán)和外環(huán),一般由2個參數(shù)檢測儀表、2個PID控制器、1個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制閥)組成。
9.4、選擇控制回路一般由1個或2個參數(shù)檢測儀表、1個或2個PID控制器、1個選擇器、1個或2個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制閥)組成。
9.5、比值控制回路一般由2個參數(shù)檢測儀表、1個或2個PID控制器、1個或2個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制閥)組成。
9.6、自定義順序程序控制回路(SFC)一般用于配制、加料、混合,或者以時間/動作為先后順序周而復(fù)始循環(huán)工作場合 ,如變壓吸附等
10、聯(lián)鎖回路
10.1、聯(lián)鎖是指為了保護(hù)關(guān)聯(lián)設(shè)備或工藝系統(tǒng)、人身安全等而設(shè)置的自動保護(hù)控制停車裝置;
10.2、聯(lián)鎖回路的構(gòu)成:聯(lián)鎖條件(輸入AI/DI)、聯(lián)鎖邏輯(與/或/非等)、聯(lián)鎖結(jié)果(輸出AO/DO);
10.3、聯(lián)鎖的分類:單元設(shè)備/機(jī)組局部聯(lián)鎖、工藝裝置整體聯(lián)鎖、安全聯(lián)鎖切換;
10.4、聯(lián)鎖的實現(xiàn):一般由接觸器、繼電器和自動開關(guān)的組合電路或者由可編程微處理器(如PLC/DCS/ESD等)來實現(xiàn);
10.5、對聯(lián)鎖元件的要求:檢測控制可靠、響應(yīng)靈敏快速、幾乎不產(chǎn)生誤動作。
11、DCS控制系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu):人機(jī)界面(操作站)、主控制器(控制站)、輸入/輸出接口(I/O卡件)以及數(shù)據(jù)交換通道(2層通訊網(wǎng)絡(luò)及交換機(jī))。
DCS的主要功能包括:現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集顯示、報警、運算控制,人機(jī)交互操作,數(shù)據(jù)記錄、累積,趨勢記錄,報表功能等
11.1、DCS組態(tài)簡介
系統(tǒng)組態(tài)是指在工程師站上為控制系統(tǒng)設(shè)定各項軟硬件參數(shù)的過程。由于DCS 的通用性和復(fù)雜性,系統(tǒng)的許多功能及匹配參數(shù)需要根據(jù)具體場合而設(shè)定。例如:系統(tǒng)由多少個控制站和操作站節(jié)點(操作站節(jié)點是工程師站、操作員站、服務(wù)器站、數(shù)據(jù)管理站、時間同步服務(wù)器等的統(tǒng)稱)構(gòu)成;系統(tǒng)采集什么樣的信號、采用何種控制方案、怎樣控制、操作時需顯示什么數(shù)據(jù)、如何操作等等。另外,為適應(yīng)各種特定的需要,集散系統(tǒng)備有豐富的I/O 卡件、各種控制模塊及多種操作平臺。在組態(tài)時一般根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇硬件設(shè)備,當(dāng)與其它異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時,需要提供系統(tǒng)所采用的協(xié)議和使用的端口。
12.1、PID參數(shù)的含義:
PID控制的數(shù)學(xué)模型:G(S)=KP(1+1/TiS+TDS)
P:比率度,P=1/ KP,KP為系統(tǒng)增益或放大倍數(shù),KP越大則系統(tǒng)響應(yīng)速度越快,但會導(dǎo)致系統(tǒng)容易出現(xiàn)超調(diào)而發(fā)生振蕩,甚至發(fā)散;
I:積分時間,或者說復(fù)位時間,I越大,則系統(tǒng)調(diào)整時間越長,達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間越長,系統(tǒng)表現(xiàn)的越穩(wěn)定;
D:微分時間,或置位時間,一般在大滯后系統(tǒng)中引入,起超前作用以消除系統(tǒng)滯后影響,防止因反應(yīng)滯后帶來的更大的超調(diào)
12.2、參數(shù)整定的方法:A、試湊法;B、擴(kuò)充臨界比例度法;C、擴(kuò)充響應(yīng)曲線法;D、衰減曲線法
13、防爆、防腐及防護(hù)等級
13.1、儀表的防爆等級:Ex d II B T4 其中Ex:防爆總標(biāo)志;d:結(jié)構(gòu)形式,隔爆型;II:類別,工廠用;B:防爆級別,B級;T4:溫度組別,T4組,表面溫度≤135℃
13.2、防腐:工藝介質(zhì)的腐蝕性要求直接接觸介質(zhì)的測量儀表部分材質(zhì)具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,如流量計傳感器、溫度計套管、壓力/差壓變送器的測量室、調(diào)節(jié)閥的流通部分、分析儀器的采樣器等,具體做法有:A、采用抗腐蝕的材料,如哈氏合金,PP/PE/PVC等;B、采用噴涂、電鍍、堆焊、襯里耐腐材料;C、采用耐腐蝕的隔離液進(jìn)行隔離防腐等
13.3、防護(hù)等級:是指電氣設(shè)備的外殼防止人體、固體異物、水進(jìn)入殼內(nèi),造成人員傷害、設(shè)備損壞等有害影響。表示為:IPXX 其中特征字表示外殼防止人體、固體異物進(jìn)入的防護(hù)等級,共有0~6七個級別;第二特征字表示外殼防止水進(jìn)入殼內(nèi)造成有害影響的能力,共有0~8九個級別
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