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第一章测量仪表基本知识第二章压力测量仪表第三章流量测量仪表第四章物位测量仪表第五章温度测量仪表第六章自动成份分析仪表第七章自动控制仪表第八章执行器目录第一节：化工自动化仪表的分类化工自动化仪表的分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。第一章测量仪表基本知识•按仪表所使用的能源分类：可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见);•按仪表组合形式：可以分为基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）相互联系而组合起来的一种仪表综合控制装置:•按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表是针对常规仪表的盘装表而言，不需要操作的仪表就装成架装仪表，需要操作的安装成盘装仪表);•根据仪表信号的形式：可分为模拟仪表和数字仪表等等。第一节：压力单位•国际单位制（SI）---帕（Pa），•工程大气压---at•标准大气压---atm•毫米汞柱---mmHg•毫米水柱---mmH2O1Pa=1牛/米2（N/m2）1Mpa=1×105Pa1公斤力/厘米2(kgf/cm2)=0.0981MPa1巴(bar)=0.1MPa1毫米水柱(mmH2O)=9.81×10-6MPa1毫米水银柱(mmHg)=1.333×10-3MPa1标准大气压(atm)=0.1013MPa第二章压力测量仪表第二节：弹性式压力计2.1压力表实验室所使用的标准压力表精度较高，而在生产装置中管道上或容器、机泵进出口等设备上作为现场指示的压力表精度都比较低，而这类压力表根据传统习惯归工艺管理，它们包括：全不锈钢压力表、不锈钢耐震压力表、膜片耐震压力表、隔膜压力表、化学密封压力表。对上述所说到的压力表应进行以下检查：A、零点示值检查（I）有零值限止钉的压力表，其指针应紧靠在限止钉上。（II）无零值限止钉的压力表，起指针须在零值分度线上。B、示值检查（I）压力表指针的移动，在全分度范围内应平稳，不得有跳动或卡住现象。（II）在轻敲表壳后，其指针值变动量不得超过最大允许基本误差的1/2。现场指示型压力表在测量稳定压力时，可在测量上限值的1/3-2/3范围内使用，在测量交变压力表，则应不大于测量上限值的1/2为宜，对于在瞬间的测量时，允许使用在测量上限值的3/4。3.2压力表：我们常用的两种压力表1)一般压力表（弹簧管）一般压力表适用测量无爆炸，不结晶，不凝固，对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。2)隔膜压力表隔膜压力表采用间接测量结构，适用于测量粘度大、易结晶、腐蚀性大、温度较高的液体、气体或颗粒状固体介质的压力。隔离膜片有多种材料，以适应各种不同腐蚀性介质。3.3双波纹管差压计常用于气体流量测量一般压力表隔膜式压力表第三节：智能型压力变送器•高可靠性的微控制器及高精度温度补偿；•将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准信号叠加HART数字信号；•支持现场总线基于现场控制；•具有完整的自诊断功能和通讯功能；•零点自动迁移，零点量程外部可调；•通过手持器和PC机可实现远程管理。3.1差压变送器：电容式扩散硅压阻式单晶硅谐振硅式3.2压力变送器：可测量表压、绝压、真空EJA530A-EBS4N-02DEMODEL(型号):EJA530A--压力变送器FUFFIX(后缀）:-EBS4N-02DE输出信号：-E--4~20MA，HART协议；测量量程：-B--0.1~2MPA;接液部分材质：-S--过程接头SUS316L;膜片：哈氏合金；管道连接：-4--1/2NPT内螺纹；-N:--N;-0:--0;接线口：-2--1/2NPT内螺纹，2处接线口；显示表头：-D--数字式表头；安装支架：-E--SECC碳钢，2inch管安装；3.6压力开关压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱动微动开关工作的压力控制仪表。通常使用于报警或联锁保护系统中。压力开关的主要技术指标包括以下内容：（1）设定值控制范围（2）控制精度（3）控制方式：一位式或二位式（4）触点容量：380VAC\2A或220VAC\3A（6）使用环境：温度-25-70℃。相对湿度不大于85％。3.7差压开关差压开关是一种差压控制仪表，与压力开关类似。差压开关的主要技术指标：（1）设定值控制范围（2）控制精度（3）触点容量（4）使用环境第三章流量测量仪表第一节：概述–流量概念-----指单位时间内流过管道某一截面的流体的体积，即瞬时流量。–流量的两种表示方法：体积流量Q---单位时间内通过管道某一截面的物料体积（m3/h）质量流量M---单位时间内通过管道某一截面物料的质量（kg/h）流量计分类：A、孔板：前后差压与流量成正比。B、转子流量计（变截面积）：转子的高度与流量成正比。C、楔形流量计：前后差压与流量成正比。适用于介质粘度大、易结晶、易结焦、有颗粒的场合。D、靶式流量计：靶受介质冲击发生位移，其大小与流量成正比。E、超声波流量计：“速度差法”为原理，测量清洁、单相液体和气体流量的仪表。F、质量流量计：科里奥利（科氏力原理），测量精度高，用于交接。G、电磁流量计：法拉第电磁感应原理。H、阿牛巴流量计：差压法，主要用于测量蒸汽流量。I、托巴管流量计：差压法，主要用于大口径水、污水、蒸汽的测量。J、旋涡流量计：根据漩涡发生体后产生的漩涡数量，测量流量。K、腰轮流量计：根据腰轮转动的频率测量流量。对介质洁净度要求高。L、刮板流量计：根据刮板转动的频率测量流量。M、涡轮流量计：根据涡轮转动的频率测量流量。N、螺杆流量计：根据螺杆转动的频率测量流量。有单、双螺杆。第二节：差压式流量计–测量原理：在气体的流动管道上装有一个节流装置，其内装有一个孔板，中心开有一个圆孔，其孔径比管道内径小，气体流过孔板时由于孔径变小，截面积收缩，使稳定流动状态被打乱，因而流速将发生变化，速度加快，气体的静压随之降低，于是在孔板前后产生压力降落，即差压（孔板前截面大的地方压力大，通过孔板截面小的地方压力小）。差压的大小和气体流量有确定的数值关系，即流量大时，差压就大，流量小时，差压就小。流量与差压的平方根成正比。1-节流元件2-引压管路3-三阀组4-差压计•优点:应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。•缺点:测量精度普遍偏低;范围度窄,一般仅3:1~4:1;现场安装条件要求高;压损大(指孔板、喷嘴等)。一体化差压式流量计流量孔板第三节：转子流量计–浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动，与浮子重量平衡后，通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。一般分为玻璃和金属转子流量计。金属转子流量计是工业上最常用的，对于小管径腐蚀性介质通常用玻璃材质，由于玻璃材质的本身易碎性，关键的控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转子流量计。–转子流量计的特点：转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。转子流量计适用于测量通过管道直径D150mm的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而上地通过转子流量计。金属管转子流量计玻璃管转子流量计第四节：涡街流量计–应用范围：涡街流量计用于测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。–测量原理：涡街流量计应用是根据卡门（Karman）涡街原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋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旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关。–涡街流量计与差压流量计测量饱和蒸汽流量对比：饱和蒸汽流量测量在80年代，人们普遍采用标准孔板流量计，但从流量仪表发展状况来看，孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广；人们对它的研究也最充分，试验数据最完善，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：其一，压力损失较大；其二，导压管、三组间及连接接头容易泄漏；其三，量程范围小，一般为3比1，对流量波动较大易造成测量值偏低。而涡街流量计具有结构简单，涡街变送器直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。另外，涡街流量计的压力损失较小，量程范围宽，对饱和蒸汽测量量程比可达30比1。因此，随着涡街流量计测量技术的成熟，涡街流量计的使用越来越受到人们的青睐。涡街流量计插入式涡街流量计第五节：电磁流量计–电磁流量计的工作原理电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。–电磁流量计特点:测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高。测量管道内无阻流件，因此没有附加的压力损失；测量管道内无可动部件，因此传感器寿命极长。由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触，只要合理选择电极和内衬材料，即可耐腐蚀和耐磨损。双向测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时候内保持稳定。电磁流量计分体式电磁流量计第六节：阿牛巴流量计–阿里巴流量计具有根据空气动力学设计，可大大降低传感器处流体分离产生的误差，在同类产品中可达到更高精度，性能更加优于传统的流量仪表。–阿里巴流量传感器是检测杆、取压口和导杆组成，它横穿管道内部与管轴垂直，在检测杆迎流面上设有多个总压检测孔，分别由总压导压管和静压导压管引出，根据总压与静压的差压值，计算流经管道流量。特点:1.精度：读数的±1%（未标定），±0.5%（标定），同类产品最高;2.重复性：读数的0.1%;3.量程比：30：1;4.椭圆形设计大幅度降低了压损，减少了噪音;5.单台传感器配备参数变送器可实现质量流量测量，真正静压测量，温度测量;6.安装简易，维护方便、自清洗;7.传感器不产生流体分离点，无涡流扰动;8.对直管段要求低.第七节：楔形流量计•楔形流量计是八十年代开始开始逐步走向实用的一种新型流量计，其检测件是一个V字形楔块（又称楔形节流件），它的圆滑顶角朝下，这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠液体顺利通过，不会在节流件上游侧产生滞流。因此特别适合在石油、化工等行业中用于体积流量和质量流量的测量。•楔形流量计由楔形流量装置和差压变送器组成。当介质流过楔形节流件时，在节流件前后产生差压，对于任何流体，在很宽的流量范围内，甚至雷诺数低至300，流量与差压的平方根成比例关系；差压变送器将来自流量装置的差压值转变成4～20mA的标准输出或流量显示值：Q=K√P2—P1•主要特点：1.重复性好、精确度高，经标定的楔形流量计，精度达0.5级。2.具有自清洁能力，无滞流区。3.耐磨损、寿命长、可靠性高。4.永久压损比孔板小。5.一体型结构，现场安装无需安装导压管路，直接与管道进行螺纹或法兰连接。施工省时省力，维护方便。第八节：质量流量计–流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年研究水轮机时发现的，简称科氏力。质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振