儀表基礎(chǔ)知識——儀表分類
檢測與過程控制儀表(通常稱自動化儀表)分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;隨著微處理機的蓬勃好燕尾服,根據(jù)儀表有否引入微處理機(器)又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。
調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機引入,又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。
執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機構(gòu)按能源劃分有氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器,按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執(zhí)行機構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進行分類,按結(jié)構(gòu)特點分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒(籠式)、閥體分離等,按流量特性分為直線、對數(shù)(等面分比)、拋物線、快開等。
這類分類方法相對比較合理,儀表覆蓋面也比較廣,但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸并。
壓力的解釋:
1、 大氣壓:地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。
2、 差壓(壓差):兩個壓力之間的相對差值。
3、 絕對壓力:介質(zhì)(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力。
絕對壓力是相對零壓力而言的壓力。
4、 表壓力(相對壓力):如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個正值,那么這個正值就是表壓力,即表壓力=儀器儀表基礎(chǔ)知識
儀表基礎(chǔ)知識——儀表分類
檢測與過程控制儀表(通常稱自動化儀表)分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;隨著微處理機的蓬勃好燕尾服,根據(jù)儀表有否引入微處理機(器)又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。
調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機引入,又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。
執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機構(gòu)按能源劃分有氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器,按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執(zhí)行機構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進行分類,按結(jié)構(gòu)特點分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒(籠式)、閥體分離等,按流量特性分為直線、對數(shù)(等面分比)、拋物線、快開等。
這類分類方法相對比較合理,儀表覆蓋面也比較廣,但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸并。
壓力的解釋:
1、 大氣壓:地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。
2、 差壓(壓差):兩個壓力之間的相對差值。
3、 絕對壓力:介質(zhì)(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力。
絕對壓力是相對零壓力而言的壓力。
4、 表壓力(相對壓力):如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個正值,那么這個正值就是表壓力,即表壓力=絕對壓力-大氣壓>0。
5、 負壓(真空表壓力):和“表壓力“相對應(yīng),如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個負值,那么這個負值就是負壓力,即負壓力=絕對壓力-大氣壓<0。
6、 靜態(tài)壓力:一般理解為“不隨時間變化的壓力,或者是隨時間變化較緩慢的壓力,即在流體中不受流速影響而測得的表壓力值”。
7、 動態(tài)壓力:和“靜態(tài)壓力”相對應(yīng),“隨時間快速變化的壓力,即動壓是指單位體積的流體所具有的動能大小。”通常用1/2ρν2計算。式中ρ—流體密度;v—流體運動速度。”
HART協(xié)議和現(xiàn)場總線技術(shù)有哪些異同?
HART和現(xiàn)場總線技術(shù)都可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進行遠程訪問。同時,兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場總線都采用設(shè)備描述,實現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運用。所以,它們之間有一定的相似之處。
它們之間的不同有以下四點:
1)現(xiàn)場總線采用真正的全數(shù)字通信,而HART是以FSK方式疊加在原有的4~20mA模擬信號上的,因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài);
2)現(xiàn)場總線多采用多點連接,HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測運用的時候才會采用多點連接方式;
3)用現(xiàn)場總線組成的控制系統(tǒng)中,設(shè)備間可以直接進行通信,而不需要經(jīng)過主機干預(yù);
4)現(xiàn)場總線設(shè)備相對HART設(shè)備而言,可以提供更多的診斷信息。
所以現(xiàn)場總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,而HART設(shè)備的優(yōu)越性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。
智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么優(yōu)越性?
智能化儀表的優(yōu)越性主要有:
對儀表制造過程——簡化調(diào)校過程、補償傳感器缺陷(如線性化、環(huán)境因素補償?shù)龋⑻岣邇x表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。
對儀表安裝調(diào)試過程——簡化安裝調(diào)試過程(如對線、清零)、降低安裝調(diào)試成本。
對儀表運行過程——提高測量質(zhì)量、有利于進行軟測量、便于儀表的維護校驗和資產(chǎn)管理(需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持)。
壓力/差壓變送器有哪些選型原則?
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù):以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標為準,以節(jié)約資金、便于安裝和維護為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強腐蝕的場合,必須選用隔離型變送器。
在選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、
在選型時要考慮被測介質(zhì)的溫度,如果溫度高一般為200℃~
在選型時要考慮設(shè)備工作壓力等級,變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從選用變送器測量范圍上來說,一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4~3/4段,這樣精度會有保證,對于微差壓變送器來說更是重要。實踐中有些應(yīng)用場合(液位測量)需要對變送器的測量范圍遷移,根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算出測量范圍和遷移量,遷移有正遷移和負遷移之分。
為何變送器輸出固定在20.8mA?如何解決?
變送器輸出固定在20.8mA,表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限,儀表處于輸出飽和狀態(tài)?梢赃M行以下幾項檢查:
1)檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極限量程是否大于或等于當(dāng)前被測信號,確定所選的傳感器型號和設(shè)定量程的正確性;
2)檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞,如果使用引壓閥,檢查閥門是否完全打開;
3)確認引入的被測信號是穩(wěn)定的輸入量;如果被測量是液體,確認不存在殘留氣體;如果被測量事干燥氣體,確認不存在液體;
4)檢查傳感器法蘭測是否存在沉淀,法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象;
5)如果是遠傳法蘭型變送器,檢查兩個被測信號間是否存在位差,計算由位差所引起的差壓是
絕對壓力-大氣壓>0。
5、 負壓(真空表壓力):和“表壓力“相對應(yīng),如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個負值,那么這個負值就是負壓力,即負壓力=絕對壓力-大氣壓<0。
6、 靜態(tài)壓力:一般理解為“不隨時間變化的壓力,或者是隨時間變化較緩慢的壓力,即在流體中不受流速影響而測得的表壓力值”。
7、 動態(tài)壓力:和“靜態(tài)壓力”相對應(yīng),“隨時間快速變化的壓力,即動壓是指單位體積的流體所具有的動能大小。”通常用1/2ρν2計算。式中ρ—流體密度;v—流體運動速度。”
HART協(xié)議和現(xiàn)場總線技術(shù)有哪些異同?
HART和現(xiàn)場總線技術(shù)都可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進行遠程訪問。同時,兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場總線都采用設(shè)備描述,實現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運用。所以,它們之間有一定的相似之處。
它們之間的不同有以下四點:
1)現(xiàn)場總線采用真正的全數(shù)字通信,而HART是以FSK方式疊加在原有的4~20mA模擬信號上的,因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài);
2)現(xiàn)場總線多采用多點連接,HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測運用的時候才會采用多點連接方式;
3)用現(xiàn)場總線組成的控制系統(tǒng)中,設(shè)備間可以直接進行通信,而不需要經(jīng)過主機干預(yù);
4)現(xiàn)場總線設(shè)備相對HART設(shè)備而言,可以提供更多的診斷信息。
所以現(xiàn)場總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,而HART設(shè)備的優(yōu)越性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。
智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么優(yōu)越性?
智能化儀表的優(yōu)越性主要有:
對儀表制造過程——簡化調(diào)校過程、補償傳感器缺陷(如線性化、環(huán)境因素補償?shù)龋、提高儀表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。
對儀表安裝調(diào)試過程——簡化安裝調(diào)試過程(如對線、清零)、降低安裝調(diào)試成本。
對儀表運行過程——提高測量質(zhì)量、有利于進行軟測量、便于儀表的維護校驗和資產(chǎn)管理(需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持)。
壓力/差壓變送器有哪些選型原則?
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù):以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標為準,以節(jié)約資金、便于安裝和維護為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強腐蝕的場合,必須選用隔離型變送器。
在選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、
在選型時要考慮被測介質(zhì)的溫度,如果溫度高一般為200℃~
在選型時要考慮設(shè)備工作壓力等級,變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從選用變送器測量范圍上來說,一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4~3/4段,這樣精度會有保證,對于微差壓變送器來說更是重要。實踐中有些應(yīng)用場合(液位測量)需要對變送器的測量范圍遷移,根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算出測量范圍和遷移量,遷移有正遷移和負遷移之分。
為何變送器輸出固定在20.8mA?如何解決?
變送器輸出固定在20.8mA,表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限,儀表處于輸出飽和狀態(tài)?梢赃M行以下幾項檢查:
1)檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極限量程是否大于或等于當(dāng)前被測信號,確定所選的傳感器型號和設(shè)定量程的正確性;
2)檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞,如果使用引壓閥,檢查閥門是否完全打開;
3)確認引入的被測信號是穩(wěn)定的輸入量;如果被測量是液體,確認不存在殘留氣體;如果被測量事干燥氣體,確認不存在液體;
4)檢查傳感器法蘭測是否存在沉淀,法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象;
5)如果是遠傳法蘭型變送器,檢查兩個被測信號間是否存在位差,計算由位差所引起的差壓是