更新時(shí)間:2021-09-05 23:37:25 作者:未知
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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:絕對誤差、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)
1.3、儀表的精度等級是指基本誤差(儀表在規(guī)定參比工作條件下,即標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的最大誤差)的最大允許值,精度=(最大誤差/測量范圍)*100%
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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(jì)、液位計(jì)、流量計(jì)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
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分析儀表
3.1、按分析目的分為:安全檢測報(bào)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(jì)、F離子分析儀等)
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流量測量
4.1、流量的概念:是指單位時(shí)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(dòng)狀態(tài)的分類:A、層流(雷諾數(shù)Re〈2300) B、過渡流(2300〈Re〈4000) C、紊(湍)流(雷諾數(shù)Re〉4000)。雷諾數(shù)是指流體慣性力與粘性力的比值。
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(jì)、金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)、孔板節(jié)流裝置流量計(jì)、錐形管流量計(jì)、威力巴流量計(jì)、楔式流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。
4.6、流量計(jì)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(dòng)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。
按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為: 容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、 渦輪流量計(jì)、 電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)(包括渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì) ) 、插入式流量計(jì) 。
4.7、質(zhì)量流量計(jì)的使用常識
質(zhì)量流量計(jì)的使用場合:因質(zhì)量流量計(jì)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,且測量精度很高(可達(dá)0.1%),無直管段要求,故在一些要求進(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(jì)量的時(shí)候,常常使用質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行流量測量,但因其價(jià)格昂貴使用面不是太廣。
質(zhì)量流量計(jì)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(dú)安裝在傳感器旁便于觀察和維護(hù)的地方,二者之間有專用的多芯屏蔽電纜進(jìn)行電氣連接。
科氏力質(zhì)量流量計(jì)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(jì)的安裝要求:A、安裝地點(diǎn)不能有大的振動(dòng)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(dòng)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(shí)不應(yīng)有應(yīng)力存在;D、直管式質(zhì)量流量計(jì)最好垂直安裝,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(jì)在測量液體時(shí),彎管部分應(yīng)朝下,在測量氣體時(shí)彎管部分應(yīng)朝上。
質(zhì)量流量計(jì)的投用與停用方法:A、質(zhì)量流量計(jì)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(yàn)是否已完成;B、通電預(yù)熱30分鐘后啟動(dòng)流體運(yùn)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(shí),對流量計(jì)進(jìn)行調(diào)0;C、打開上、下游閥門,關(guān)閉旁路閥,將流量計(jì)投入使用;D、流量計(jì)停用時(shí),對于易結(jié)垢的介質(zhì)應(yīng)打開排污閥將流量計(jì)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(jì)的使用常識
渦街流量計(jì)的使用場合:渦街流量計(jì)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(jì),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(jì)進(jìn)行測量時(shí)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(jì)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(dòng);C、防止外部電磁場干擾;D、流量計(jì)最好安裝在調(diào)節(jié)閥、溫度測點(diǎn)、壓力測點(diǎn)的上游側(cè);E、流量計(jì)的尺寸應(yīng)與管道內(nèi)徑相一致;F、流量計(jì)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(jì)前后盡量不用截止閥。
渦街流量計(jì)的投用與停用方法:A、渦街流量計(jì)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(yàn)是否已完成;B、投用后保證流量計(jì)滿管運(yùn)行;C、流量計(jì)停用后,應(yīng)檢查測量元件是否被沾污,及時(shí)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(jì)的使用常識
金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用場合:轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(jì)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(jì),其量程比為10:1,精度一般為1.6%。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的安裝要求:金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐管必須垂直安裝,不可傾斜,安裝時(shí)應(yīng)用水平儀嚴(yán)格校準(zhǔn),且組裝時(shí)不應(yīng)受應(yīng)力,垂直安裝型轉(zhuǎn)子流量計(jì)介質(zhì)流向?yàn)樽韵露希桨惭b型轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(jì)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(jì)的投用與停用方法:A、流量計(jì)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(yàn)是否已完成;B、投用后保證流量計(jì)在其有效測量范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行,開表時(shí)防止大流量沖擊轉(zhuǎn)子造成儀表損壞;C、流量計(jì)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(shí)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(jì)的使用常識
孔板節(jié)流裝置流量計(jì)的使用場合:A、流體必須滿管連續(xù)運(yùn)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(shí)不發(fā)生相變,D、流體流量基本不隨時(shí)間變化、不適用于脈動(dòng)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(dòng)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(jì)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(jì)的安裝要求:A、節(jié)流裝置安裝要求有前10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(shí),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(shí),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(shí),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(jì)的投用與停用方法:A、流量計(jì)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(yàn)是否已完成;B、投用后保證流量計(jì)在其有效測量范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行;C、流量計(jì)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(dòng)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(dòng)順序?yàn)椋?/span>開正壓閥 → 關(guān)平衡閥 → 開負(fù)壓閥;E、流量計(jì)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?yàn)椋?/span>關(guān)負(fù)壓閥 → 開平衡閥 → 關(guān)正壓閥。
4.11、威力巴流量計(jì)的使用常識
威力巴流量計(jì)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(jì)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(dòng)、靜壓差達(dá)到測量流體流量的目的。
威力巴流量計(jì)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(jì)的投用與停用方法:與孔板節(jié)流裝置流量計(jì)相同。
4.12、錐形管流量計(jì)的使用常識
錐形管流量計(jì)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(dòng)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(dòng)產(chǎn)生的附加壓力(P動(dòng)-P靜),從而得出瞬時(shí)流量。
錐形管流量計(jì)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(dòng)、靜壓差達(dá)到測量流體流量的目的。
錐形管流量計(jì)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(shí)水平取壓,變送器安裝在測量管下方;用于測量氣體時(shí)水平取壓,變送器安裝在測量管上方。
錐形管流量計(jì)的投用與停用方法:與孔板節(jié)流裝置流量計(jì)相同。
4.13、電磁流量計(jì)的使用常識
電磁流量計(jì)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。
電磁流量計(jì)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(dú)安裝在傳感器旁便于觀察和維護(hù)的地方,二者之間有專用的多芯屏蔽電纜進(jìn)行電氣連接,也可二者組合為一體式。
電磁流量計(jì)的安裝要求:A、安裝地點(diǎn)不能有大的振動(dòng)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(dòng)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;C、傳感器與管道連接時(shí)應(yīng)保證滿管運(yùn)行,最好垂直安裝;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(dú)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(jì)的投用與停用方法:A、電磁流量計(jì)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(yàn)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(jì)充滿靜態(tài)液體,檢查調(diào)整零點(diǎn),重新打開閥門使流量達(dá)100%,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(jì)投入使用;D、流量計(jì)停用時(shí),對于易結(jié)垢的介質(zhì)應(yīng)打開排污閥將流量計(jì)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)。
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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(jì)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(diǎn)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
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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(jì),包括:差壓液位/界面變送器、靜壓式液位計(jì)、磁翻柱液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、音叉液位開關(guān)、浮球液位開關(guān)、浮標(biāo)液位計(jì)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(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、浮標(biāo)液位計(jì)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(jì)由探測桿和抱探測桿上下浮動(dòng)的浮子組成。儀表安裝時(shí)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。
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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)和國際實(shí)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(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每第分為報(bào)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(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間劃分100等分,每第分為報(bào)氏1度,符號為℃。
熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo),或稱絕對溫標(biāo),它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對零度,記符號為K。
國際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國際協(xié)議性溫標(biāo),它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近,而且復(fù)現(xiàn)精度高,使用方便。我國自1994年1月1日起全面實(shí)施ITS-90國際溫標(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(jì)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,測量精度較高;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交金剛,需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時(shí)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(jì)
7.5、溫度儀表在管道上安裝時(shí)應(yīng)垂直或逆流斜插安裝,并保證傳感器部分處于最能反映介質(zhì)溫度的位置
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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(dòng)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(dòng)控制閥的閥芯動(dòng)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(dòng)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大類(均包含直行程和角行程方式)。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又可分為氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)暫時(shí)不做介紹。氣動(dòng)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(shí)推桿向下動(dòng)作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)信號壓力增加時(shí)推桿向上動(dòng)作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)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(dòng)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(shí)的泄漏量;G、全行程時(shí)間。
8.5、裝置采用的控制閥包括:氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)三通切斷閥、氣動(dòng)楔式閘閥、氣動(dòng)切斷閥、自力式調(diào)節(jié)閥、電磁閥。
8.6、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥:直通單座調(diào)節(jié)閥只有一個(gè)閥芯和閥座,應(yīng)用廣泛,具有泄漏量?。?biāo)準(zhǔn)泄漏量為0.01%C)、永許使用壓差?。―N100的ΔP=120KPa)、流通能力較?。―N100的C=120)的特點(diǎn),氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠、維修方便、價(jià)格低廉的特點(diǎn),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(diǎn)。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(dòng)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(diǎn)。
8.9、氣動(dòng)楔式閘閥:用作緊急切斷閥,具有極高的切斷性能,耗氣量大。
8.10、氣動(dòng)切斷球閥:具有流路簡單、泄漏量小、壓力損失最小的特點(diǎn),特別適合于高粘度、懸浮液等場合,耗氣量較大。
8.11、氣動(dòng)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)良的切斷性能和耐久性能的特點(diǎn)。
8.12、自力式調(diào)節(jié)閥:具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠等特點(diǎn),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(yàn)、行程試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)和泄漏量試驗(yàn)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)置永久性支架。
安裝位置應(yīng)方便操作和維修,必要時(shí)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(shí)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(dòng)的設(shè)備,當(dāng)安裝于振動(dòng)場合時(shí)應(yīng)有防振措施。
用于高粘度、易凝固、高溫等場所時(shí),應(yīng)采取保溫或伴熱措施;用于低溫流體時(shí)應(yīng)采取保冷措施。
用于漿料、高粘度流體時(shí)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
控制閥投用前,應(yīng)檢查其安裝是否符合要求、系統(tǒng)調(diào)試是否合格、管道是否吹洗干凈、壓力試驗(yàn)是否已完成。
溶劑試運(yùn)時(shí)先走旁路,沖洗一定時(shí)間后將控制閥全開,投入運(yùn)行一定時(shí)間后即可投入正常使用。
控制閥停用時(shí),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。
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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(gè)參數(shù)檢測儀表、1個(gè)PID控制器、1個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制閥)各一個(gè)。
9.3、串級控制回路包括內(nèi)環(huán)和外環(huán),一般由2個(gè)參數(shù)檢測儀表、2個(gè)PID控制器、1個(gè)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(gè)或2個(gè)參數(shù)檢測儀表、1個(gè)或2個(gè)PID控制器、1個(gè)選擇器、1個(gè)或2個(gè)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(gè)參數(shù)檢測儀表、1個(gè)或2個(gè)PID控制器、1個(gè)或2個(gè)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(shí)間/動(dòng)作為先后順序周而復(fù)始循環(huán)工作場合 ,如變壓吸附等
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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(dòng)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(shí)現(xiàn):一般由接觸器、繼電器和自動(dòng)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(shí)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(dòng)作。
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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(bào)警、運(yùn)算控制,人機(jī)交互操作,數(shù)據(jù)記錄、累積,趨勢記錄,報(bào)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(xiàng)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(gè)控制站和操作站節(jié)點(diǎn)(操作站節(jié)點(diǎn)是工程師站、操作員站、服務(wù)器站、數(shù)據(jù)管理站、時(shí)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(shí)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(shí)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(shí),需要提供系統(tǒng)所采用的協(xié)議和使用的端口。
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PID
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(shí)間,或者說復(fù)位時(shí)間,I越大,則系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間越長,達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間越長,系統(tǒng)表現(xiàn)的越穩(wěn)定;
D:微分時(shí)間,或置位時(shí)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,最高表面溫度≤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(jì)傳感器、溫度計(jì)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 其中第一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(gè)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(gè)級別。
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