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1仪表培训2010.04.162现场常规仪表3差压/压力/绝压变送器测量元件有预张紧力的检测膜片和两侧固定的弧形极板组成。（对于GP表压变送器，大气压如同施加在传感膜片的低压侧一样。AP绝压变送器，低压侧始终保持一个参考压力）检测膜片作为可动极板，和两侧固定极板形成电容C1和C2，无差压时，由于弧形极板面积及与可动极板之间的距离相同，所以，两个初始电容相等，其值为C1=C2=KεSd0ε、S、d0分别是极板间介电常数，弧形极板面积和可动极板与弧形极板之间的初始距离。当引入被测差压时，P1和P2通过隔离膜片及腔内所充液体传递到检测膜片的两侧，使检测膜片产生位移Δd，此时，两个电容C1和C2不再相等，其值分别为：C1=KεsC2=KεSd0+Δdd0-Δd该电容变化量传至转换部分，经转换、放大成电流信号输出。两电流之差与检测膜片的位移Δd成正比。由于检测膜片的位移Δd与差压ΔP成正比，所以电流之差与差压成正比。经处理放大后，输出与差压成正比的4~20mA标准电流信号。膜片弧形极板弧形极板c2c1膜片弧形极板弧形极板c2c14常见故障原因取压装置或取压管路堵、冻。在非真空压力测量时，容易造成指示偏低。在真空测量时，容易造成指示偏高。导压管泄漏。容易造成真空测量指示偏高，非真空压力测量指示偏低。变送器膜盒或膜片损坏，造成仪表不能使用。5流量计质量流量计涡街流量计电磁流量计转子流量计差压流量计6质量流量计科氏力质量流量计热式质量流量计7科氏力质量流量计1.E+H(主要是直管的）8科氏力质量流量计2.EMERSON（主要是弯管的）一体式分体传感器部分变送器→9科氏力质量流量计测量原理:科氏力质量流量计的整个测量系统,一般由传感器和变送器组成。传感器是由根据科里奥利效应制成的，由传感元件、电磁驱动器和电磁检测器三部分组成。传感元件的结构种类很多，有的是两根U型管，有的是两根Ω型管，有的是两根直管等等。电磁驱动器使传感器以其固有频率振动，而流量的导入使传感器在科氏力的作用下产生一种扭曲，在它的左右两侧产生一个相位差，根据科里奥利效应，该相位差与质量流量成正比。电磁检测器把该该相位差转变为相应的电平信号送入变送器，转换成与质量流量成正比的4~20mA模拟信号。10科氏力质量流量计11科氏力质量流量计常见故障原因1、指示误差大安装位置错误。例如：测液时流量计安装在管路最高处，测气体时流量计安装在管路最低处。流量计下游管道无背压，形成真空效应，导致测量管不能正常振动，测量不准。严重时导致无法测量。测量宜凝或粘稠物料保温不好时宜堵，导致测量管不能正常振动。结垢或内壁磨损影响其测量精度。测量气体体积流量时，要输入正确的摩尔数（kg/mol或g/mol)。2、零点漂移（无流量时仍有指示）安装时留下残余应力，使测量管的自然振动受到压迫，产生虚假指示。阀门内漏，或其他原因造成空管时仍有少量介质通过。3、无指示或指示为零流量计无电源。流量计内部故障。12热式质量流量计13热式质量流量计测量原理:ST98的流量元件使用热扩散的操作原理：一个低功率加热器通过加热一个电阻式温度(RTD)，在两个（RTD）间造成一个温差。流体的流动将被加热RTD上的热量带走，造成两个RTD间的温度差成比例变化。流量计的流量变送器将RTD间的温差转换成流量。14涡街流量计15涡街流量计涡街流量计是根据卡门涡街原理制成的.在流动的流体中插入一个非流线型柱状物(如圆柱体或三角形柱体),则在柱体下游会产生如图所示的两列不对称且又有规律的旋涡.该旋涡在柱体的侧后方产生、分开，形成旋涡列，通常称作卡门涡街或卡门涡列。流体的平均流速u与圆柱体卡门旋涡产生的频率f成比例,测得f即可求得u,由u可求得流体的体积流量Q,且Q与f之间成线形关系。f=StuQ=½лr2u所以Q=K*fd16涡街流量计常见故障原因1、指示误差大或波动（不能产生稳定的卡门涡街）安装因素：前后没有足够的直管段、管道偏心、密封垫小于流量计内径形成孔板效应，法兰焊接时没有插焊相当于变径。应用因素：使用中漩涡发生体脏或挂料、测量介质存在两相流、外界振动。2、零点漂移（无流量时仍有指示）外界振动。涡街流量计容易受外界振动的影响，使得实际并无流量仍有流量输出。因为本身测量的就是频率信号，外界振动也有频率，所以就造成干扰。3、无指示或指示为零流量计无电源。流量计内部故障。漩涡发生体损坏或被脏物附着严重。注意：发生体损坏多发生在蒸汽测量系统中，由于工艺人员打开阀门速度过快，使高温高压蒸汽夹带冷凝水剧烈冲击漩涡发生体，导致其损坏。也就是咱们常说的“水锤”现象。所以要先打开导淋排净冷凝水后再缓慢打开蒸汽阀门，避免损坏漩涡发生体。17测量原理：法拉弟电磁感应定律证明，一个导体在磁场中运动将产生一个电势，采用电磁测量原理流体就是运动中的导体，感应电势相对于流速成正比并被两个测量电极所检测。然后变送器将它进行放大，根据管道横截面积计算出体积流量，恒定的磁场由极性交替变化的开关直流电流所产生。Ue=BLvQ=AvUe为感应电势B为磁场强度L为电极距离v为流速Q为体积流量A为管道横截面电磁流量计18电磁流量计Ue=BLvQ=AvUe为感应电势B为磁场强度L为电极距离v为流速Q为体积流量A为管道横截面19电磁流量计常见故障原因1、指示波动或误差较大测量电极脏，不能良好导电，使测量信号不稳，造成指示不准或波动。测量介质中含有气体。测量管不满管。若水平安装时，流体浸没不了电极，会没指示。2、零点漂移流速太低。最低流速应大于0.3m/s，如流速太低，产生的电动势就低。接地不良。电磁流量计应做良好接地，以保证流过传感器的介质在同一电位上。3、无指示或指示为零流量计无电源。流量计内部故障。如：电极损坏，内衬损坏流量计腐蚀严重。测量电极特别脏，被糊死。20转子流量计测量原理：当流体自下而上流过锥管时，转子因受到流体的冲击而向上运动。随着转子的上移，转子与锥形管之间的环形流通面积增大，流体流速减低，冲击作用减弱，直到流体作用在转子上向上的推力与转子在流体中的重力相平衡。此时，转子停留在锥形管中某一高度上，如果流体的流量再增大，则平衡时转子所处的位置更高，反之则相反。因此，根据转子悬浮的高低就可测知流体流量的大小。因此，根据转子悬浮的高低就可测知流体流量的大小。21转子流量计常见故障原因指示不变化：浮子卡住。注意：不要敲击仪表本体，敲击仪表本体容易使仪表变形。指示偏低：浮子挂料或吸附磁性物质22差压流量计测量原理：当被测流体流经节流元件时，在节流元件的上下游侧，将产生与流量成一定比例的静压力差，通过测量该压力差就可得到流量值。23液位计雷达液位计导波雷达液位计超声波液位计浮筒液位计差压液位计磁翻板液位计24雷达液位计EMERSON（喇叭口）25雷达液位计26导波雷达液位计测量原理：导波雷达测量从参考点(仪表过程连接处)到物料表面的距离高频脉冲沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。测量距离D与脉冲发出到接收所用时间成正比D=c.t/2其中c为波速根据已知的空罐值E物位L便可计算出来L=E-DE空罐值的参考点见左图27雷达液位计常见故障原因过程原因：液面不稳，波动大，造成指示波动。液面上有泡沫、介质蒸汽太多。介质蒸汽和泡沫对雷达波有很大的吸收作用，造成雷达波衰减。严重时无法指示。拱底罐在低液位时的测量指示波动或无指示。以上原因造成雷达波回波丢失或接受延迟。探头脏，发射不出雷达波或接收不了在雷达波束内有阻碍物，被雷达液位计误认为是液位仪表原因液位计无电源。液位计内部故障。28导波雷达液位计常见故障原因测量杆/缆碰壁造成指示不准液面上有泡沫会使指示偏大测量粘稠、结晶点高的物料或比较脏的物料时容易挂料造成指示偏高缆式导波缆断，造成无法测量29超声波液位计工作原理:声波可以在气体、液体、固体中传播，并有一定的传播速度，声波在穿过介质时会被吸收而衰减，气体吸收最强，衰减最大，液体次之；固体吸收最少，衰减最少。声波在穿过不同密度的介质分界面处还会产生反射。超声波物位计就是根据声波从发射至接受到反射回波的时间间隔与物位高度成比例的原理来检测物位的。传感器向物体表面方向发射超声波，物体反射部分回波，这反射回波被同一传感器探测同时作为一个定向的传送器,转换成电信号。脉冲传送与接收时间(波的运动时间)是与探头和物体表面的距离成正比的，这距离D通过声速C和运行时间t被表示为D=ct/2L=E-D受温度、介质特性等影响较大，现在较少使用。30浮筒液位计其变送器由浮筒室、浮筒和扭管系统组成的传感部分、变送器的转换部分组成。测量原理:当浮筒室内液体的液位升降变化时，引起由沉浸在液体中的浮筒受到浮力变化。在浮力的作用下，扭管扭转一定角度，因液位不同，浮力也随之变化，扭管转角也随之变化，从而使液体与扭转角成比例关系。31浮筒液位计常见故障原因测量介质的比重发生变化。比重变化则浮力就发生变化，导致测量不准。在测量粘稠介质时如MDI造成挂料使浮子重量增加，指示偏低。仪表扭力系统不灵活。32差压液位计（双法兰）∆P=p1-p2∆P=ρgh则h=∆p/ρg=kpρh33ρ差压液位计（单法兰）∆P=p1-p0∆P=ρgh则h=∆p/ρg=kph34温度测量热电阻（－200～500℃）Pt100利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。不同的物质其阻值与温度有不同的对应关系。已知某种材质与温度的对应关系，测得其电阻值就可求出温度值。热电偶（0～1000℃）热电偶的电极由两根不同导体材质组成。当测量端与参比端存在温差时，就会产生热电势。可根据测得的热电势转化成温度值。35温度测量常见故障原因安装位置不当，使介质无法与测量元件充分的热交换，造成指示偏低。测温点保温不良，造成局部散热快，造成测温处偏低于系统温度。接线松动，接触不良造成指示不准。造成热电阻偏高，热电偶偏低。短路。造成热电阻偏低或最小，热电偶偏低或故障。断路（开路）。造成热电阻指示最大，热点偶无指示、最小。36结束谢谢大家！