热控仪表知识培训第一讲基础知识
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热控仪表知识培训第一讲基础知识试题 1一、概念题:(20)1、温度:2、压力:二、填空题:(30分)1、目前国际上用得较多的温标有华氏温标()、摄氏温标()。
2、分度号为铜Cu50、Pt100的铂电阻,其0℃时的电阻值分别为()、()。
3、热电阻是利用导体和半导体的()随温度变化而变化的特性来测量温度的一种感温元件。
4、热电偶是用两种不同成分的导体把一端焊接在一起,两端温度不同时,在另一端回路中就会有()产生。
5、压力表由导压系统包括(、、)、齿轮传动机构、示数装置包括()和外壳包括(、、)所组成。
6、压力变送器的作用是把压力信号转换成(),用于模拟量采集,进行显示和调节。
三、简述题(50分)1、仪表主要由那四部分组成的?那部分是其关键环节?答:2、测量过程有三要素?答:3、按参数种类不同,热工仪表可分为哪几种?答:4、压力变送器按压力感应传感元件分为哪几种?答:5、何为压力开关?它的工作原理?答:热控仪表知识培训第一讲基础知识试题答案一、概念题:(20)1、温度:温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
2、压力:压力是垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力。
物理学上称之为“压强”。
二、填空题:(30分)1、目前国际上用得较多的温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)。
2、分度号为铜Cu50、Pt100的铂电阻,其0℃时的电阻值分别为(50Ω)、(100Ω)。
3、热电阻是利用导体和半导体的(电阻值)随温度变化而变化的特性来测量温度的一种感温元件。
4、热电偶是用两种不同成分的导体把一端焊接在一起,两端温度不同时,在另一端回路中就会有(热电势)产生。
5、压力表由导压系统包括(接头、弹簧管、限流螺钉等)、齿轮传动机构、示数装置包括(指针与度盘)和外壳包括(表壳、表盖、表玻璃等)所组成。
6、压力变送器的作用是把压力信号转换成(电信号),用于模拟量采集,进行显示和调节。
目录1 范围2 规范性引用文件3 术语4 热控仪表管路安装4.1 基本规定4.2 施工准备4.3 材料和质量要点4.4 施工工艺4.5 质量标准4.6 成品保护4.7 安全环境保护措施4.8 质量记录1、范围本工艺标准适用于火力发电厂热工测量管路、气源管路、取样管路和排污管路等小口径管道的施工。
2、规范性引用文件《火电施工质量检验及评定标准》热工仪表及控制装置篇《DL/T 5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范》第5部分:热工自动化《DL/T 5182-2004火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》《热工测量和控制仪表的安装》第二版3、术语3.1测量管路:传送被测介质的管路。
3.2信号管路:仪表或控制设备之间传送信号的管路。
3.3动力管路:传送气体或液体动力源的管路。
3.4取样管路:分析仪表取样的管路。
3.5吹扫管路:为防止被测介质粉尘进入测量管路及仪表而用气体进行反吹的管路。
3.6放空排污管路:仪表或取源部件将被测介质放空或排污用的管路。
3.7伴热管路:为仪表及管路伴热保温用的管路。
4、热控仪表管路安装4.1基本规定4.1.1仪表管材质及规格应符合设计要求,设计未作规定时,可遵照《规范》选用。
4.1.2管路应按设计的位置敷设,或按现场具体情况合理敷设,不应敷设在有碍检修、易受机械损伤、腐蚀和有较大震动处。
4.1.3测量管路的最大允许长度应符合下列规定:4.1.3.1压力测量管路不大于150m4.1.3.2微压、真空测量管路不大于100m4.1.3.3水位、流量测量管路不大于50m4.2施工准备4.2.1施工技术准备4.2.1.1接到施工图纸设计资料后,施工技术人员熟悉设计图纸、资料、组织设计交底和图纸会审,填写图纸会审纪要。
4.2.1.2图纸会审后,施工技术人员编制施工方案或技术措施。
4.2.1.3施工技术人员根据现场实际情况对现场整体仪表管路及变送器支架(或保护柜)安装位置进行二次设计,既要保证节约人力、物力,也要保证管路安装工艺整齐、美观、维护方便。
化工仪表、电力热控系列培训资料(一)物位测量技术与仪表一、知识点:主要介绍物位(包括液位)测量技术与仪表,在了解原理的基础上解决应用问题,其知识点主要有:浮球液位计、磁翻板液位计、浮筒式液位计的原理、特点和应用;电容式、差压式、超声波式、雷达式、核辐射式液位测量技术与仪表的原理、特点、选用条件和应用;物位仪表的选型。
二、知识点分析:1、浮力式液位计测量技术与仪表(1)浮球液位计:这种仪表的结构是一机械杠杆系统,浮球随液面变化而上下移动,通过杠杆带动指针指示被测液面;或推动微动开关使接点断开或导通(水滴式液位开关);或通过转换机构输出相应的电流或电压信号。
这种仪表变化灵活,容易适应介质的温度、压力、黏度等条件。
但由于受机械杠杆长度的限制,测量范围较小。
特别适用于高温高黏度的介质液面开关控制报警系统,应该根据被测介质液面波动的情况合理选择浮球的形状:球形浮子强度高,但易受液面波动的影响;矩形浮子强度差,但抗液面波动性好;筒形浮子的结构和性能介于球形浮子和矩形浮子之间。
(2)磁翻板液位计:又称磁耦合浮子式液位计。
由液位计的连通管、带有永久性磁铁的浮子和导磁的薄铁皮制成的浮标构成。
连通管内的浮子随液位的变化而上升或下降。
浮子中的永久磁铁吸引翻板,以颜色来指示液面的高低。
特点是液位指示醒目。
特别适用于罐区的容量大、压力高储罐液位就地指示。
翻板的长度会影响液位指示的精度。
(3)浮筒式液位计:属于变浮力式液位计,敏感元件是浮筒,是利用浮筒由于被液体浸没高度不同以致所受的浮力不同来检测液位的变化。
当液位变化时,浮筒位移量与液位高度成正比。
在浮筒的连杆上安装一铁心,并随浮筒一起上下移动,通过差动变压器使输出电压与位移成正比关系。
也可以将浮筒所受的浮力通过扭力管达到力矩平衡,把浮筒的位移变成扭力管的位移,转换为电信号,构成一个完整的液位计。
扭力管浮筒液位计应用的更为广泛。
特点是测量准确度高,连续性好,耐高温高压。
量程范围不大。
第一周:一、单体调试范围启动锅炉热控仪表及控制装置单体调试作业有压力测量仪表、温度测量元件、阀门电动装置、执行器的调试。
二、热控试验室建立完善1、热控试验时应清洁、安静、光线充足、无振动和电磁干扰。
2、试验室内环境温度应在20±5℃,相对湿度不大于85%的范围之内,且应具有上下水设施。
3、电源电压(交流220V ±10%、直流24V ±5%)稳定。
4、具有0~0.7MPa的无油、无水、干燥的气源。
5、试验室应符合消防管理的有关规定。
6、所有测量用一次元件应在安装前完成一次校验,送检单位应提前送检。
7、所有送检的一次元件外观应完好无损、无修饰和划痕;铭牌标识应清晰完整、符合设计要求。
8、校验用标准仪表和仪器,应具备有效的《检定合格证书》,确保仪器仪表在有效使用期限内。
9、设计图纸、清册及设备厂家说明书等提供完整,生产单位提供的各种定值准确、10、各种检定规程齐全。
11、检定人员必须有相应的检定资质。
三、单体调校所需的仪器设备精密数字压力表(含全程量程)、压力校验台、便携式信号源、压力-流量过程校验仪、温度过程校验仪、中温校验炉等。
四、弹簧管压力(真空)表的检定:1、外观检查:外观完整,无锈蚀和划痕,零部件齐全完整,连接牢固;铭牌标志清楚、符合设计。
2、压力表的型号、量程、精度等级符合设计要求。
3、仪表玻璃应无色透明,无妨碍读数的缺陷或损伤;分度盘应平整光洁,各种标志应清晰可辨;指针指示端应垂直于分度盘,并能覆盖最短分度线的1/4~3/4,指针与分度盘平面的距离应在0.5~1.5mm范围内;指针指示端的宽度应不大于刻度线的宽度。
4、根据测量范围选用合适的传压介质:0.25MPa以下,应使用空气为工作介质检定;0.25~40MPa,使用变压器油为工作介质检定;40MPa以上,使用蓖麻油为工作介质检定;真空表应使用真空泵作为压力发生器利用空气作为传压介质检定。
五、压力(差压)仪表校验过程:活塞式压力计1、压力发生器水平放置于平台上,向油杯内充入合适的传压介质后,关闭油杯阀,缓慢加压,排净导压管中的空气,并检查管路是否畅通,装上测量量程相适合的标准压力校验仪表头和被检压力(差压)表。
热控仪表知识培训周亚明第一讲基础知识第一章、测量1. 仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分,其中传感器是仪表的关键环节。
2. 测量过程有三要素:一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。
3. 按参数种类不同,热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。
4. 根据分类的依据不同,测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。
*.什么叫绝对误差,相对误差?绝对误差是指示值与实际值的代数差,即绝对误差=测量值—真值相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数相对误差=p x 100%第二章、检测第一节、温度检测:1. 温度:温度(temperature )是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
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(°F)、摄氏温标(°C)、热力学温标(K)和国际实用温标。
从分子运动论观点看,温度是物体分子平均平动动能的标志。
温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。
对于个别分子来说,温度是没有意义的。
温度测量:分为接触式和非接触式两类。
接触式测温法接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触,两者之间进行充分的热交换,最后达到热平衡,这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。
这种方法优点是直观可靠,缺点是感温元件影响被测温度场的分布,接触不良等都会带来测量误差,另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
接触式仪表主要有:膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。
非接触式测温法非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触,而是通过辐射进行热交换,故可以避免接触式测温法的缺点,具有较高的测温上限。
此外,非接触式测温法热惯性小,可达1/1000S,故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。
由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他的介质的影响,这种方法一般测温误差较大。
非接触式仪表主要有:红外测温仪等2•热电阻:原理:热电阻是利用导体和半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的一种感温元件。
它能将温度信号转变为电阻信号,再由显示设备检测显示出温度值。
(热电阻)信号单位(Q)普通热电阻组成:由热电阻体、绝缘套管、保护套管及接线盒组成。
采用三线制的目的是减少引线电阻变化引起的附加误差。
常用的热电阻:铜电阻,分度号为Cu50, 0C时的电阻值为50Q(欧姆)。
铂电阻,分度号为PtIOO, 0C时的电阻值为100Q(欧姆)。
3•热电偶:原理:热电偶是用两种不同成分的导体把一端焊接在一起,两端温度不同时,在另一端回路中就会有热电势产生。
因而热电偶是通过测量热电势从而测量温度的一种感温元件,它能将温度信号转变为电信号,再由显示设备检测显示出温度值。
(热电偶)信号单位(mv)普通热电偶组成:热电偶由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。
中文名称:补偿导线英文名称:compe nsati ng wire定义:在包括常温在内的适当温度范围内的热电特性与所配合使用的热电偶的热电特性相同的一对绝缘导线补偿导线是在一定温度范围内(包括常温0)具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的一对带有绝缘层的到导线,用他们连接热电偶与测量装置,以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。
4. 双金属温度计:它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起,其一端固定,另一端通过传动机构和指针相连。
当温度变化时,由于膨胀系数不同,双金属片产生角位移,带动指针指示相应温度,这便是双金属温度计的工作原理。
5. 膨胀式温度计:双金属温度计、水银、酒精、气体温度计6. 温度开关:检测温度,设定值开关量输出。
开关形式有常开式和常闭式热电偶测温为什么要进行冷端补偿?热电偶热电势的大小与其两端的温度有关,其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0。
C时分度的,在实际应用中,由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响,所以冷端温度不可能保持在0。
C不变,也不可能固定在某个温度不变,而热电势既决定于热端温度,也决定于冷端温度,所以如果冷端温度自由变化,必然会引起测量误差,为了消除这种误差,必然进行冷端补偿。
第二节、压力检测:1•压力:垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力。
物理学上称之为“压强”。
1 兆帕(MPa)= 1000 千帕(kPa);1 千帕(kPa)=1000(Pa); 1 兆帕(MPa)=9.8kg/cm 2(近似10kg/cm2); 0.1 兆帕(MPa)=0.98kg/cm2 (近似1kg/cm2);压力测量:压力表、压力变送器(压阻、陶瓷、扩散硅、压电压力变送器,是指压力变送器的压力感应传感元件而言的)。
压力表原理:压力表的工作原理通过表内的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管)的弹性形变,再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针,引起指针转动来显示压力。
弹簧管(波登管)分为型管、盘簧管、螺旋管等型式,一般采用冷作硬化型材料坯管,在退火态具有很高的塑性,经压力加工冷作硬化及定性处理后获得很高的弹性和强度。
弹簧管在内腔压力作用下,利用其所具有的弹性特性,可以方便地将压力转变为弹簧管自由端的弹性位移。
弹簧管的测量范围一般在膜片敏感元件是带有波浪的圆形膜片,膜片本身位于两个法兰之间,或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。
膜片一侧受到测量介质的压力,这样膜片所产生的微小弯曲变形可用来间接测量介质的压力,压力的大小由指针显示。
膜片与波登管相比其传递力较大,由于膜片本身周围边缘固定,所以其防振性较好。
膜片压力表可达到很高的过压保护(比如膜片贴附在上法兰盘上),膜片还可以加上保护镀层以提高防腐性,禾U用开口法兰、冲洗、开口等措施可用膜片压力表测量粘度很大、不清洁的及结晶的介质,膜片压力表的压力测量范围在1600Pa ~ 2.5 MPa。
2、压力表原理及构造:1. 原理:压力经过导压系统,表内的敏感弹性元件(波登管、膜片、膜盒等)随着压力的变化而产生弹性形变,从而将压力转变为弹性元件自由端的弹性位移,经有连杆机构放大,再由表内机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动,通过指针转动来显示压力。
2构造:压力表由导压系统(包括接头、弹簧管、限流螺钉等卜齿轮传动机构、示数装置(指针与度盘)和外壳(包括表壳、表盖、表玻璃等)所组成。
用材料有锡磷青铜和不锈钢。
膜片敏感元件是带有波浪的圆形金属片,膜片本身位于两个法兰之间,或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。
膜片一侧受到被测介质的压力后产生微小变形,经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动,通过指针转动来显示压力。
膜盒敏感元件由两块焊在一起的呈圆形波浪截面的膜片组成。
测量介质的压力作21接头:用来与设备连接,常用螺纹有M14*1.5;M20*1.5;G1 /4;G1/2 .材质有黄铜和不锈钢.2. 2衬圈:用于玻璃和表壳间的密封。
2. 3度盘:又叫表盘,刻度盘的指示范围一般为270度。
表盘的标度、标度分划及最小分格值应符合JB/T5528的规定。
2. 4指针:除标准指针外,指针也可选调零指针。
2. 5弹性元件(弹簧管、膜片、膜盒等):弹簧管(波登管)分为C型管、盘簧管、螺旋管等型式。
一般采用冷作硬化型材料坯管,在退火态具有很高的塑性,经压力加工冷作硬化及定性处理后获得很高的弹性和强度。
弹簧管在内腔压力作用下,利用其所具有的弹性特性,可以方便地将压力转变为弹簧管自由端的弹性位移,经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动,通过指针转动来显示压力。
常用在膜盒腔内侧,由此所产生的变形经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动,通过指针转动来显示压力。
压力的大小由指针显示。
2. 6传动机构(机芯):机芯的作用是将弹性元件产生的线性位移转为旋转运动,并放大线性位移。
2. 7连杆:连接弹性元件和机芯,组成连杆机构。
2. 8表壳:常用表壳直径有(mm)40,50,60,75,100,150,200,250 ;常用材质有:碳钢,铝合金,不锈钢。
表壳体上一般要有溢流孔,弹性元件万一爆裂的时候,内部压力将通过溢流孔向外界释放,同时溢流孔的朝向要对着无人的方向,以防伤人。
3、压力变送器:压力变送器的作用是把压力信号转换成电信号,用于模拟量采集,进行显示和调节。
1、压阻压力变送器在了解式压力变送器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。
电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。
它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。
电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。
金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
2、陶瓷压力变送器原理:抗腐蚀的压力变送器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为 2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。
通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0〜70C,并可以和绝大多数介质直接接触。
陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。
陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40〜135 C,而且具有测量的高精度、高稳定性。
电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。
高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力变送器的发展方向。
3、扩散硅压力变送器被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、压电压力变送器传感器压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。
其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。
由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。
而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。