仪表基础知识教程.

常用流量仪表：
2、涡街流量计
原理：
是应用流体振荡原理来测量流量的， 流体在管道中经过涡街流量变送器时， 在三角柱的漩涡发生体后上下交替产 生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释 放频率与流过漩涡发生体的流体平均 速度及漩涡发生体特征宽度有关 .
液柱式： 包括U型管式、倾斜式、杯式和补偿式 结构简单、使用方便
弹性式：
包括弹簧管式、膜片式、膜盒式、波纹管式 使用范围广，测量范围宽
包括电位器式、应变片式、电感式、电容式、霍尔片式等 输出信号根据不同的形式可以是电阻、电流、电压、频率 包括单活塞式和双活塞式两种 测量精度很高，结构较复杂，价格较贵
电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
常用测量仪表：
4、一体化温度变送器
温度变送器是现场安装式温变送单元， 变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒 内与之形成一体化结构，也可单独安装于仪 表盘内作转换单元，该仪表以十分简捷的方 式把-200～1300℃的温度信号转换为标准 4～20mA电流信号实现对温度的精确测量
程压力传递给灌充液，接着灌充液将压力传递 到传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个
张紧的弹性元件，其位移随所受压而变化，且
位移量与压力成正比。
特点 测量范围：0-0.5inH2O至6000psig 结构小巧、坚固、抗震 模块化结构
主 要 内 容
仪表的精度 仪表的分类及图例
温度检测与仪表
三、工业用一般弹簧管式压力表精度等级为1.5，温度类仪表中热电
阻和热电偶例外（按检定规程规定工业用热电阻精度等级分为A、B， 工业用廉金属热电偶和贵金属热电偶精度等级分为Ⅰ等、Ⅱ等）
四、仪表精度计算 精度 =（测量值-约定真值）/（标尺上限值-标尺下限值） ×100% 或 精度 =（绝对误差/测量范围）×100% 式中约定真值也就是标准器示值。在仪表调试中，仪表 精度是作为仪表的一 个重要指标来检查和调整的。 【例】一台测温仪表测量范围是600～1100℃。其绝对误差 是±6℃，此表的精度等级计算：6/（1100-600） ×100% = 1.2% 则仪表精度等级应是1.5级。
仪表图例
根据以上分类，国家行业标准HG/T20505-2000<过程检 测和控制系统用文字代号和图形符号>，自控常用图形及代
号如下：
PG：就地指示压力表
TG：就地指示温度计
LG：就地指示液位计 LT：液位变送器 LV：液位调节阀
PT：压力变送器 FT：流量变送器
PdT：差压变送器 PV：压力调节阀
压力检测与仪表
液位检测与仪表 流量检测与仪表 执行器
液位检测与仪表 概述
在工业生产过程中，常遇到大量的液体物料它们占有 一定的体积，我们把生产过程中罐、塔、槽等容器中存 放的液体表面位置称为液位。 测量液位的仪表很多，按测量方式分为 玻璃管(板)式、称重式、浮力式(浮筒、浮球、浮 标)、静压式(压力式、差压式)、电容式、电感式、电阻 式、超声波式、放射性式、激光式及微波式
压力表示方法有两种：绝对压力和相对压力 绝对压力是以绝对真空作为基准所表示的压力。 相对压力是以大气压力作为基准所表示的压力。 由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也 称表压，绝对压力与相对压力的关系为： 绝对压力 = 相对压力 + 大气压力
压力检测与仪表 分类
按其作用原理可分为液柱式、弹性式、电气式及活塞式 四大类
流量检测与仪表
执行器
流量检测与仪表 概述
在工业生产过程中另一个重要的参数就是流量。流 量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。 工业上常用的流量仪表分为两大类 A、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。(差压式流量计、电磁流量计、 漩涡流量计等) B、容积式流量计 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。 (腰轮流量计、刮板式流量计和 活塞式流量计等)
仪表精度
一、仪表精度等级是衡量仪表测量显示值准确程度的重要标志。仪表
出厂根据设计及制造质量的不同，要求基本误差都不超过某一规定
值，此规定即为基本误差，基本误差去掉百分号的数值称为仪表的 精度等级 。
二、精度等级是由国家计量检定规程规定的，我国过程检测控制仪
表的精度等级有0.005、0.02、0.1、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等， 精度数字越小说明仪表精确度越高 。
常用测量仪表：
2、热电阻温度计
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
主要特点 测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测
量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，
而且被制成标准的基准仪。 测温原理 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度 的增加而增加这一特性来进行温度测量。 材料 热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最 多的是铂和铜。
电气式：
活塞式：
常用压力仪表：
1、压力表
工作原理 当弹簧管内受到介质压力时，它的 活动端就向外伸张，经传动机构带 动指针转动，由刻度盘上指示出介 质的压力。 。
1.表壳 2.弹簧管 3.指针 4.机芯 5.连杆 6.刻度盘 7.接头
压力表的选用原则
压力表满量程刻度为容器或容器系统最高工作压力的 1.5—3.0倍，最好选用2倍。
常用液位仪表：
4、伺服式液位计
原理： 伺服式液位计基于浮力平衡的 原理，由微伺服电动机驱动体 积较小的浮子，能精确地测出 液位等参数。
优点: （1）测量精度很高（+0.9mm）； （2）可靠性很高，故障率比较低； （3）可测量液位、界位、介质比重等 参数
主 要 内 容
仪表的精度 仪表的分类及图例 温度检测与仪表 压力检测与仪表 液位检测与仪表
压力表的安装
（1）应设置在便于观察、清理处，应避免受到辐射热、冻结或振动等 不利因素影响； （2）压力表应垂直安装，安装位置较高时，可略向前倾斜，以便于观 察，但倾斜角度不得超过30度； （3）一情况下压力表前应装有缓冲弯管，缓解压缩空气直接冲入弹簧 弯管内，还可积存凝结水； （4）压力表和缓冲弯管之间应装有三通旋塞或针型阀，以便更换和校 验压力表。
一、一次仪表就是现场安装仪表，主要为测量变 送单元和执行单元两类。 二、二次仪表就是控制室内安装仪表，主要为转
换单元类、调节单元类、运算单元类、显示单元
类、给定单元类和辅助单元类。
主 要 内 容
仪表的精度 仪表的分类及图例
温度检测与仪表
压力检测与仪表
液位检测与仪表 流量检测与仪表 执行器
常用液位仪表：
1、玻璃板式液位计 玻璃板式液位计是一种直读式 液位测量仪表，使用于工业过程 中一般贮液设备的液体位置的现 场检测. 其结构简单，测量可靠，是 传统的现场液位测量工具。
常用液位仪表：
2、磁性翻板液位计
它通过法兰或其他接口与容器组 成一个连通器；根据浮力原理和磁性 耦合作用研制而成,材料为全不锈钢或 防腐型材料,当被测容器中的液位升降 时,液位计主测量管中的浮子也随之升 降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递 到现场指示器,驱动红、白翻柱翻转 180°当液位上升时，翻柱由白色转为 红色，当液位下降时，翻柱由红色转 为白色，指示器的红、白界位处为容 器内介质液位的实际高度，从而实现 液位的指示。
常用测温仪表：
工作原理
1、双金属温度计
利用不同金属膨胀系数不同的原理。用绕制成螺旋管状
的双金属片一端被固定，另一自由端与指针连接，随着 温度的变化而转动，并带动指针旋转。 主要特点 现场显示温度，直观方便 ； 安全可靠，使用寿命长；
方便维护或更换 ； 可以満足各种现场安装的需要。 应用 可以直接测量各种生产过程中的-80℃-+500℃范围内液 体蒸汽和气体介质温度。
分类
测温方法分为接触式和非接触式，测温仪器亦分 为接触式和非接触式两大类。 接触式仪器又可分为:
膨胀式温度计(包括液体和固体膨胀式温度计、双金属温 度计)、 热电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体热敏电 阻温度计)、 热电偶式温度计(包括标准热电偶和非标准热电偶)。
非接触式温度计又可分为： 辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于它 们都是以光辐射为基础，故也统称为辐射温度计。 (便携式红外测温仪 )
温度检测与仪表
压力检测与仪表
液位检测与仪表 流量检测与仪表 执行器
温度检测与仪表 概述
自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度紧密相 关，因此温度是工农业生产、科学试验以及日常生活中 需要普遍进行测量和控制的一个重要物理量。
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过 物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物 体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点 （零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多 的温标有华氏温标(℉)、摄氏温标(℃)、热力学温标和 国际实用温标。
常用液位仪表：
3、差压式液位计
原理： 它是利用容器内的液位改变时， 液柱产生的静压也相应变化的原理而 工作的。 特点： a、不占容器空间 b、便于操作维护 c、解决了高凝固、易结晶、 腐蚀性、含有悬浮物介质的液 位测量问题
常用液位仪表：
3、雷达液位计
是采用微波技术来检测料位的高 科产品.微波脉冲沿着浸没于过程介质 的探头 的引导向下发射。当雷达脉冲 抵达具 有不同介电常数的介质表面时， 部分能量被反射回变送器而被发射(参 考信号)与被反射脉冲之间的时间差正 比于 空间距离，由此距离计算出总的 液位 优点: 有非接触．低维护，不挂料， 抗粘附、高性能、高精度、高可靠性， 使用寿命长等
与控制。温度变送器可与显示仪、控制系统
等调节器配套使用，并被广泛应用于石化、 发电、医药、锅炉等工业领域。