过程检测仪表

p+ 1/2 ρν2=constant
Measuring the pressure gradient across a known resistor allows to calculate a flow rate. The concepts is analogous to Ohm’s law: voltage (pressure) across a fixed resistor is proportional to current (flow).
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5.2 Pressure Differential Flowmeter
5.2.2 流量基本方程式 假设条件： 1. 管道中的连续稳定的理想流体（无粘性，且不可压缩） 2.节流件前的取压点静压为P1，相应流速为u1，介质密度为ρ； 节流件后的取压点静压为P2，相应流速为u2，介质密度仍为ρ。
qv CA0u 2
差压式质量流量计 微动质量流量计
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质量流量
直接法 间接法
补充
管道流动的几个重要概念
1、Reynolds Number(雷诺数)
是一个表征流体惯性与粘性力之比的无量纲 参数。 Re=U l / μ U——流体平均流速 l——特征尺寸 μ——运动粘度 Re≤2000，Laminar flow(层流） Re≥5000，Turbulent flow(湍流）
Mass Flowmeter Others
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5.1 Flow Measurement
5.1.1 Flow Rate
Volumetric Flow ——单位时间内流过某截面流体的体积 dV Unit ：m3/s qv v A dt Mass Flow Rate ——单位时间内流过某截面流体的质量

维普资讯
科
科技 论坛 ｌ １ｉ
刘 晓红
过 程检 测 与控 制 仪 表 日常 维 护检 修 经 验 谈
（ 大庆 高新 技 产 业 开发 区 东风 农 场 ， 龙 江 大庆 １３ １ ） 黑 ６ ３ １
摘 要： 介绍检测与控制仪表维护 内容。 阐述了过程检测与控制仪表的 日常维护与检修要点。 关键词： 控制仪表 ； 维护 ； 修 检 ｌ认真做好巡 回检查工作 别仪表需要保温 伴热时 ， 要检查伴热情况 ， 发现 环室孔板时， 注意孔板方向 ： 一是检查以前是否 仪表 工一般都有 自己所辖仪表 的巡检 范 问题及时处理。 同时 ， 还要检查差压变送 器和压 有装反 ； 二是 为了再安装时正确 。 由于直管段 的 围，根据所辖仪表分布情况 ，选定最佳巡检路 力变送器导压管线保温情况 ，检查保温箱保温 要求 ， 工艺 管道支架可能少 ， 防止工艺管道 一 要 线， 每天至少巡检两次。巡 回检查时 ， 仪表工应 情况 。差压变送 器和压力变送器导压管内物料 端下沉 ， 给安装孔板环室带来 困难 。ｉ 卸的仪 拆 向操作人员 了解当班仪表运行情况 ，及时处理 由于处在静止状态 ， 安 防 有时除保温 以外尚需 伴热， 表其 位 号 要 放 在 明显 处 ， 装 时 对号 入 座 ， 止 仪表运行 中出现的问题 。 仪表工巡 检， 主要针对 伴热有 电伴热和蒸汽伴热。对于电伴热应检查 同类仪表 由于量程不 同安装混淆 ，造成仪表故 以下几项内容 ：．查看仪表指示、记录是否正 电 源 电 压 ， 证 正 常 运行 。 汽伴 热 是 化 工 企 业 障。． ａ 保 蒸 ｉ 带有联锁的仪表 ， 切换置手动然后再拆卸。 常， 现场一次仪表指示和控制室显示仪表 、 调节 最常见的伴热形式 ， 对于蒸 汽伴热 ， 由于冬天气 ４ 仪表开车。仪表一次开车成功或开车 ２ 仪表指示值是否一致 ， 调节器输出指示和调节 温变 化很大 ， 温差可达 ２℃左右 ， 表工应 根 顺利 ， ０ 仪 说明仪表检修质量高 ， 开车准备工作做得 反之 ， 仪表工就会在工艺开车过程 中手忙脚 阀阀位是否一致。ｂ检查仪表电源（Ｃ ２ Ｖ或 据气温变化调节 伴热蒸汽流量。蒸汽流量大小 好。 ． Ａ ２０ ＤＣ ４ ）气源（ ． ＭＰ ） ２Ｖ、 ０１ ａ是否在正常范围内。ｃ 可通过观察伴 热蒸 汽管疏水器排汽状况决 定 ， 乱 ， ４ ． 有的难 以应付 ， 甚至直接影 响工艺生产。由 停产 ， 是仪表工作的 检查仪表保温 、 伴热状况。 ． ｄ 检查仪表本体和连 疏水器连续排汽说明蒸汽流量过大 ，很长时间 于仪表原因造成工艺停车、 接件损坏和腐蚀情 况。ｅ ． 检查仪表和工艺接 口 不排汽说明蒸 汽流量太小 。蒸汽流量调节裕度 忌讳的事情 。 泄漏情况。 查看仪表完好状况。 ￡ 仪表完好状 况 是很大的 ，因为蒸汽伴热是为 了保证导压管 内 仪表开车注意事项如下 ：． ａ 仪表开车要和 可参照化学工业部颁发的《 设备维护检修 规程 》 物料不冻 ， 所以伴热蒸汽量不是愈大愈好 ， 有些 工艺密切配合。 要根据工艺设备 、 管道试压试漏 进行 检 查 。 仪表工为 了省事 ， 加大伴热蒸汽量 ， 天气暖和了 要求 ， 及时安装仪表 ， 不要因仪表影响工艺开车 ２制定详实 的排污计 划 ， 定期排污 也不关小蒸汽流量 ，这样一是造成不必要 的能 进度。ｂ由于全厂大修 ， ＿ 拆卸仪表数量很多 ， 安 对号入座。 否则仪 表 定期 排污主要 主要是针对 易冷凝 、易 结 源浪费 ， 有时甚至造成测量误差 ， 因为化工物料 装时一定要注意仪表 位号， 晶、 易沉积介质仪表 ， 这项工作应 因地 制宜 ， 并 冰 点 和 沸点 各 不 相 同 ，对 于沸 点 比较 低 的 物 料 不对号安装 ， 出现故障很难发现（ 一般仪表工不 保温伴热过高 ， 会出现汽化现象 ， 导压管内出现 会 从 这方 面 去 判 断 故 障 原 因或 来 源 ） ． 表 供 。ｃ仪 不是所有过程检测仪表都需要定期排污。 引起输 出振荡 ， 所以根据冬天天气变 电。 仪表总电源停 的时间不会很 长， 这里讲仪表 ２１ ．排污对象。排污主要 是针 对差压变送 汽液两相， 器、 压力变送器 、 浮筒液位计等仪 表 ， 由于测量 化及时调整伴热蒸汽量是十分必要 的。 供 电是指在线仪表和控制室内仪表安装接线 完 介质含有粉尘 、 油垢 ， 微小颗粒等在导压管 内沉 ４设备检修和开停车注意事项 毕， 经检查确认无误后 ， 分别开启电源箱 自 动开 生产企业开车 、 停车很 普遍。短时间停车 关 ，以及每一 台仪表 电源开关 ，对仪表进行供 积（ 或在取 压阀内沉积 ）直接或间接影 响测量 。 ， 排污周期可 由仪表工根据实践 自 制定 计划 ， 对仪表影响不大，工艺人员根据仪表进行停车 电。用 ２Ｖ Ｃ电源 ， 行 ４Ｄ 要特 别注意输出电压值 ， ｄ 气源排 污。 气源管道一般采 定期行。 或开车操作 ， 仪表工配合的事不多 ， 表 自 防止过高或偏低。 ． 需要 仪 ２ 定期排污应 注意 事项 Ｉ． 污前 ， ． ２ ａ 排 必须 身需要处理的事也 不多 。要 闸述的开停车主要 用碳钢管 ，经过一段 时间运行后会 出现一些锈 和工艺人员联系， 取得工艺人员认可才能进行 。 是由于全厂大检修 ， 全厂 范围内的停车和开车 ， 蚀 ， 由于开停车的影响， 锈蚀会剥落 。仪表空气 ｂ流量或压力调节 系统 排污前 ， ． 应先 将 自动切 或者某个产品由于产品滞销 、原材料供应 不上 处理装置用干燥 的硅胶 时间长 了会 出现 粉末 ， 换到手动 ， 保证调节 阀的开度不变 。ｃ ． 对于差压 等原因需要较长一段时间停车然后再开车的情 也会带 人气源管 内。另外一些其他杂质在仪表 变送器， 排污前先将三 阀组正负取压 阀关死。ｄ 况。新建项 目 ． 投产开车也不在此范 围之中。 开车前必须 清除掉 。 污时， 排 首先气源总管要进 ４１ ．仪表停车 行排污 ， 然后气源分管进行排污 ， 电气 阀门 直至 排污阀下放置容器 ，慢慢打开正负导压管排污 阀， 使物料和污物进入容器 ， 防止物料直接排入 仪表停车 相对 比较简单 ，应 注意事项 如 定位 器配置 的过滤器 减 压阀 以及 其他气 动仪 地沟 ， 否则 ， 来 污 染环 境 ， 来 造成 浪 费 。 － 下 ：． 工 艺 人 员 密切 配 合 。ｂ了解 工艺 停 车 时 表 、气 动切 断球 阀等 配 置 的 过 滤 器减 压 阀进 行 一 二 ｅ由 ａ 和 ． 于阀门质量差 ，排污阀门开关几次以后会 出现 间和化工设备检修计划 。ｃ ． 根据化工设备检修 气源排污 ，控制室有气动仪表配置的气 源总管 拆除安装在该设备上的仪表或检测元件 ， 也要排污。 待排污后再供气 ， 防止气源不干净造 关不死的问题 ， 应急措施是加盲板 ， 保证排污阀 进度 ， 处于不泄漏 ， 以免影响测量精确度。ｆ ． 开启三阀 如热 电偶 、 电阻 、 热 法兰差 压变送 器、 浮筒液位 成恒节流孔堵塞等 现象 ， 使仪表 出现故 障。 ． ｅ 孔 组正负取压阀， 拧松差压变送器本体 上排污（ 排 计 、 电容液位计 、 压力表等 ， 以防止在检修化工 板等节流装置安装要注意方 向， 防止装反。 要查 气） 螺丝进行排污 ， 排污完成拧紧螺丝。ｇ观察 设备 时损坏仪表。在拆卸仪表前先停仪表电源 看前 后直管段内壁是否光滑 、 ． 干净， 有脏物要及 ． 根据仪表检修计划 ， 时拆卸仪 表。 时清除， 及 管内壁不光滑用锉、 砂布打光滑 。环室 现场指示仪 表 ， 至输 出正常 ， 直 若是调节系统 ， 或 气源。ｄ 将手动切换于 自动 。 拆 卸储槽上法兰差压变送器 时，一定要注意确 里管道中心 、 孔板垫和环室垫要 注意厚薄 ， 材料 尺寸要合适。 节流装置安装完毕要及时 ３在冬 季进行仪 表巡 检维护 ，要抓住重 认储槽 内物料已空才能进行 ，并注意保护变送 要准确， 器膜片。 若物料倒空有 困难 ， 必须确保液 面在安 打开取压阀 ， 以防开车时没有取压信号 。 取压阀 点——保温伴热 检查仪表保温伴热 ， 是仪表 工冬季 日常维 装仪表法 兰口以下 ， 待仪表拆卸后 ， 及时装上盲 开 度 建 议 手 轮全 开 后 再 返 回半 圈 。 调 节 阀 安装 ￡ ＿ 热 电动变送器等仪表 时注意阀体箭头 和流 向一致 。 若物料 比较脏 ， 可 护工作的重要内容之一 ，它关系到节约能 源 ， 板 。ｅ拆卸热 电偶 、 电阻、 防止仪表冻坏 ， 保证仪表测量系统正常运行 ， 是 后 ， 电源电缆和信号电缆接头分别用绝缘胶布 、 打开前后截止阀冲洗后再安装 （ 注意物料 回收 妥善放置 。同时 ， 卸变送器 必须 或污染环境 ）前 后截止阀开度应全开后再

真空度是指大气压 大气压的绝对压力 表 真空度 表
ph = p0 − pa
负压 受 的压力 大气压力 表所指 的压力
是表压或
表压或 真空度。 真空度。
是 大气 压力的大
除特殊说明之外，以后所提及的压力均指表压。 除特殊说明之外，以后所提及的压力均指表压。
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高 教 育 出 版 社
（2）常用压力检测仪表
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—检测仪表—
化 工 仪 表 及 自 动 化
1 过程检测仪表
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—检测仪表—
1 过程检测仪表
教学内容： 教学内容： 1.1 过程检测仪表的分类 1.2 压力、物位检测仪表 压力、 1.3 检测仪表 1.4 检测仪表 1.5
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1 过程检测仪表
仪表的量程等级：1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它们10n倍。 1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它们 以及它们10 仪表的量程等级： 这只是一 个一般经 验要求， 验要求， 不是绝对 的！！ 在选用仪表量程时，应采用相应规程或者标准中的数值。 在选用仪表量程时，应采用相应规程或者标准中的数值。
—检测仪表—
1.1.1 过程检测仪表的结构：相应的测量仪表由三部分组成如图所示：
被测 被测对象 变量 传感器
变送器
显示装置
测量的基本过程
又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量， 传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成 mA、 Hz、位移、 一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号， mV、 一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号，如mV、V、mA、 、Hz、位移、 力等等。 力等等。 由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱， 由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环 20mA等标准统一的模拟量 节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0 10mA、 节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0～10mA、4～20mA等标准统一的模拟量 信号或者满足特定标准的数字量信号， 信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。 变送器。 有些时候，传感器可以不经过变送环节， 有些时候，传感器可以不经过变送环节，直接通过显示装置把被测量显示出来。

检定和校准的主要区别
例:某机械加工组织使用的卡尺，通过校准 发现与计量标准相比较已大出O.2mm，可 将此数据作为修正值，在校准标识和记录 中标明巳校准的值与标准器相比较大出的 O.2mm的数值。在使用这一计量器具（卡 尺）进行实物测量过程中，减去大出 O.2mm的修正值，则为实物测量的实测值。
检定和校准的主要区别
检测仪表的检定与计量
检定和校准的主要区别
校准的概念 在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统 的示值或实物量具或标准物质所代表的值 与相对应的被测量的已知值之间关系的一 组操作。
检定和校准的主要区别
(1)目的不同
校准的目的是对照计量标准，评定测量装 置的示值误差，确保量值准确，属于自下而 上量值溯源的一组操作。这种示值误差的评 定应根据组织的校准规程作出相应规定，按 校准周期进行，并做好校准记录及校准标识。 校准除评定测量装置的示值误差和确定有关 计量特性外，校准结果也可以表示为修正值 或校准因子，具体指导测量过程的操作。
4、标称范围（也称示值范围） 标尺范围的起点值与终点值所包括的范围， 如液位示值范围为0-100mm
检测仪表的检定与计量
5、漂移 检测仪表的测量特性随时间的缓慢变化的现象 6、仪表常数 是指为求得检测仪表的示值，必须与直接示值相
乘的系数。
检测仪表的检定与计量
二、量和检定的基本概念 1、量 现பைடு நூலகம்、物体或物质可定性区别和可定
校准的结论不具备法律效力，属于一 种技术文件。
检定的结论具有法律效力，可作为计 量器具或测量装置检定的法定依据《检定 合格证书》属于具有法律效力的技术文件。
检定和校准的主要区别
(4)依据不同
校准的主要依据是组织根据实际需要自行制定 的《校准规范》，或参照《检定规程》的要求。

①引用误差 引用误差是用测量仪表的示值的绝对误差△与仪表的量程之比的百分数 来表示 引用误差(或相对百分误差) 引=/ 仪表量程 ×100％
②仪表误差 仪表的准确度用仪表的最大引用误差max(即仪表的最大允许误差允) 来表示，即 max=△max/量程×100％ △max为仪表在测量范围内的最大绝对误差；量程一仪表测量上限一 仪表测量下限。 仪表误差是对仪表在其测量范围内测量好坏的整体评价
解： 根据工艺要求，仪表精度应满足为 max=△max/量程×100％=±7/(1000-0)×100％ =×100％=±0.7％ 此精度介于0.5级和1.0级之间，若选择精度等级为1．0级的 仪表，其允许最大绝对误差为±10℃，这就超过了工艺要求 的允许误差，故应选择0.5级的精度才能满足工艺要求。
过程控制对检测仪表有以下三条基本的要求。 ①测量值y(t)要正确反映被控变量x(t)的值，误
差不超过规定的范围； ②在环境条件下能长期工作，保证测量值y(t)的
可靠性； ③测量值y(t)必须迅速反映被控变量x(t)的变化，
即动态响应比较迅速。
测量
一个完整的检测过程应包括：
①信息的获取——用传感器完成；
模拟和数字 指示和记录 动圈，自动平衡电桥，电位差计
自力式 组装式 可编程
薄膜，活塞，长行程，其他
直通单座，直通双座，套筒(笼式)球阀，蝶阀，隔 膜阀，偏心旋转，角形，三通，阀体分离
按组合形式
单元组合 单元组合 单元组合 单元组合 实验室和流
程
基地式 单元组合
执行机构和 阀可以进行 各种组合
按能 源
max
反应时间：变化到新稳态值的63.2％所用时间，
也可称为仪表的时间常数Tm。
被测变量

3、灵敏度 ▀ 灵敏度:是指仪表对被测参数变化的灵敏程度，或者说是对被测的量变化的反应能力，是在稳态下，输出变化增量对输入变化增量的比值. 灵敏度有时也称“放大比”，也是仪表静特性贴切线上各点的斜率。增加放大倍数可以提高仪表灵敏度，单纯加大灵敏度并不改变仪表的基本性能，即仪表精度并没有提高，相反有时会出现振荡现象，造成输出不稳定。仪表灵敏度应保持适当的量。 然而对于仪表用户，诸如化工企业仪表工来讲，仪表精度固然是一个重要指标，但在实际使用中，往往更强调仪表的稳定性和可靠性，因为化工企业检测与过程控制仪表用于计量的为数不多，而大量的是用于检测。另外，使用在过程控制系统中的检测仪表其稳定性、可靠性比精度更为重要。
举例 PDT-2120 P—代表压力 D—代表差压 T—代表传送或变送器
三、仪表位号的表示方法 1、仪表位号的组成
2、被测变量和仪表功能的字母代号
第一节 热量传递的方式
本节的主要内容
一、热传导 二、对流传热 三、辐射传热
第二章、温度测量仪表
在环境工程中，很多过程涉及加热和冷却： 对水或污泥进行加热； 对管道及反应器进行保温以减少系统的热量散失； 在冷却操作中移出热量。
辐射传热
通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。
物体各部分之间无宏观运动
本节思考题
(1)什么是热传导？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？