教学课件 石油化工自动化及仪表(第2版)

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。

课件教学教程•化工仪表概述•自动化基础知识•化工仪表测量原理与技术•化工仪表选型与安装维护目•化工自动化控制系统设计与实践•化工仪表及自动化技术应用拓展录化工仪表概述定义作用分类特点化工仪表具有高精度、高可靠性、防爆防腐、适应性强等特点，能够满足化工生产过程中的各种特殊要求。

化工仪表发展趋势网络化智能化化工仪表正逐渐向着网络化的方向发展，实现远程监控和数据共享，提高生产效率和安全性。

集成化自动化基础知识自动化概念及原理自动化定义自动化原理自动化系统组成要素控制器传感器与变送器执行器被控对象石油化工自动化技术在石油化工行业应用广泛，包括炼油、化肥、乙烯等生产过程的自动化控制。

冶金工业冶金工业中的高炉、转炉、连铸等生产过程的自动化控制，以及轧钢过程的自动化电力工业机械制造自动化技术应用领域化工仪表测量原理与技术压力单位与测量方法介绍压力的国际单位制单位以及常用测量方法，如直接测量法和间接测量法。

压力仪表分类及特点阐述不同类型压力仪表的工作原理、结构特点以及适用场景，如弹性式压力计、电气式压力计等。

压力传感器技术介绍压力传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如压阻式传感器、压电式传感器等。

压力测量系统组成及调试详细讲解压力测量系统的组成部分，包括传感器、变送器、显示仪表等，并介绍系统调试方法和注意事项。

温度单位与测量方法温度测量系统组成及调试温度仪表分类及特点温度传感器技术介绍温度的国际单位制单位以及常用测量方法，如接触式测量法和非接触式测量法。

介绍温度传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如热敏电阻传感器、红外传感器等。

流量单位与测量方法流量测量系统组成及调试流量仪表分类及特点流量传感器技术物位单位与测量方法物位测量系统组成及调试物位仪表分类及特点物位传感器技术化工仪表选型与安装维护选型原则及注意事项选型原则注意事项安装前准备安装步骤调试方法030201安装调试方法与步骤维护保养策略及周期维护保养策略维护保养周期化工自动化控制系统设计与实践确保系统安全、稳定、可靠，满足生产工艺要求，提高生产效率和产品质量。

化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。

仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。

按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。

按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。

按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高，因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。

宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大，要求化工仪表具有较宽的测量范围。

•高可靠性：化工生产环境恶劣，要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。

测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。

控制生产过程根据工艺要求，通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。

保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况，保障生产安全。

化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主，如弹簧管压力表、浮子流量计等。

这些仪表结构简单，但精度较低，功能单一。

电子化阶段随着电子技术的发展，电子式仪表逐渐取代机械式仪表。

电子式仪表具有更高的精度和更多的功能，如数字显示、远程传输等。

智能化阶段近年来，随着计算机技术和人工智能技术的发展，智能式仪表开始得到广泛应用。

智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能，能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。

02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理，将压力转换为位移或应变进行测量。

压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件，将温度转换为电信号进行测量。

通过测量流体流过管道截面的面积和流速，计算得到流量值。

利用浮力、静压等原理，检测容器内液体或固体的位置高度。

测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号（如4-20mA），通过电缆进行传输。

《化工仪表自动化》ppt课件•化工仪表概述•自动化技术在化工仪表中的应用•化工仪表的选型与安装•化工仪表的测量原理及误差分析目录•化工仪表的维护与保养•化工仪表的发展趋势与展望01化工仪表概述化工仪表的定义与分类定义化工仪表是用于化工生产过程中测量、显示、记录和控制各种工艺参数的仪表设备。

分类根据测量原理和使用功能，化工仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表等。

以机械式仪表为主，如压力表、温度计等。

早期阶段中期阶段现代阶段随着电子技术的发展，出现了电子式仪表，如电子电位差计、电子温度计等。

随着计算机技术和自动化技术的发展，化工仪表向智能化、网络化、集成化方向发展。

030201化工仪表的发展历程化工仪表在工业生产中的重要性通过实时监测和报警，避免生产过程中的危险情况。

通过自动化控制和优化，提高生产线的运行效率。

通过精确测量和记录，确保产品质量符合标准。

通过智能控制和优化，降低能源消耗和减少废弃物排放。

保障生产安全提高生产效率保证产品质量促进节能减排02自动化技术在化工仪表中的应用自动化技术基于控制理论，通过对系统输入、输出和内部状态的测量和控制，实现对系统行为的精确调控。

控制理论传感器用于测量被控对象的各种参数，将非电量转换为电量；执行器根据控制信号对被控对象进行操作，实现自动化控制。

传感器与执行器控制器是自动化技术的核心，根据设定的控制算法对输入信号进行处理，并输出控制信号驱动执行器。

控制器自动化技术的基本原理自动化技术在化工仪表中的实现方式集散控制系统（DCS）通过中央控制器和多个远程I/O 站实现对化工生产过程的集中监控和分散控制。

可编程控制器（PLC）采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

现场总线控制系统（FCS）一种全数字化、双向、多站的通信系统，用于工厂车间底层设备之间以及生产现场与上层管理之间的信息交换。