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1、仪表培训资料目录1 .仪表的分类检测与过程控制仪表最通用的分类,是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分,一般分为检测仪表、显示仪表、调节(控制)仪表和执行器四大类。其中,检测仪表根据其被测变量不同,根据生产五大变量可分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和成份分析仪表。2 .测量误差按误差数值表示的方法,误差可分为绝对误差、相对误差和引用误差。1绝对误差=测量值一真值。其中,真值一般无法得到,一般用约定真值(足够多次的测量值之平均值)或相对真值(更高等级标准器或仪表的测量示值)来代替。2相对误差=(绝对误差/仪表示值)X100%。3引用误差=(绝对误差/仪表量程)X100
2、%,仪表量程=上限刻度值一下限刻度值。第5页共23页3 .仪表功能字母代号(节选自HG/T20505-2000)仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。第一个字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能;回路编号可以按装置或工段(区域)进行编制,一般用三位至五位数字表示。如EDFRL230A,FCV-15106等。4 .压力概念大气压力,是大气自重所产生的压力,简称气压。绝对压力,是以零作参考压力的差压。表压力,简称表压,是以环境大气压力作参考压力的差压,习惯上也称之为压力。真空度,是绝对压力低于大气压力的表压。5 .常用仪表计量单位1流量(Flow):kg/h,m3/h,Nm3/h等,M=Q
3、Xp2物位(Level):m,%等3压力(Pressure):,MPa,bar,PSI(G表压),kgf/cm2,atm,mmHg等4温度(Temperature):K,F5分析仪表(Analyse):S/m(电导率,1/Qm),mV(ORP),NTU(浊度)、ppm,%等工作中应使用国家规定的法定计量单位(国际单位制基本单位SI及其辅助单位、导出单位),不应使用工程制单位和其它非法定计量单位。因为很多进口仪表和历史原因可能使仍用工程制单位、非法定计量单位,所以应了解其与我国法定计量单位之间的换算关系。lbar=105Pa,latm(物理大气压)=760mmHg=0.101325MPa,lkg
4、f/cm2(工程大气压)=0.098MPa,lmmH2O=9.8Pa,lPSI=6.895kPa,PSI指磅每平方英寸。6 .自动控制系统6.1. 自云力控制模型6.2. 自动控制系统中的常用符号SP(Setpoint)设定值,PV(ProcessValue)测量值,MV(ManipulateValue)输出控制值,Directaction正作用,Reverseaction反作用,A/M(Auto/Manual)手/自动切换。P比例,输出与偏差大小成比例,调节及时有力,但有余差;I积分时间,输出与偏差对时间的积分成比例,可以消除余差;D微分时间,输出与偏差变化速度成比例,有超前调节的作用。PI
5、越小、D越大,调节作用越强,但超过临界值时易引起系统振荡。7 .信号报警和联锁系统1信号报警。当工艺参数超限或运行状态异常时,以灯光或音响的形式发出报警,提醒操作人员注意并及时加以处理。报警发生时,报警信息以红色(严重报警)或黄色字体闪烁,确认后报警信息停止闪烁,当故障排除后报警恢复到正常状态,报警信息则显示绿色。2联锁保护。是一种自动控制系统,能使有关设备按照规定的条件或程序完成操作任务,达到消除异常、防止事故的目的。8 .仪表设备的润滑与防腐仪表设备安装在露天场所时,容易被大气环境和工艺介质所侵蚀,除应认真做好日常巡检工作,及时发现跑、冒、滴、漏等安全隐患外,还应进一步采取润滑和防腐措施,
6、如对连接螺栓、螺母、连接件等涂抹润滑脂(俗称黄油),外壳表面刷防腐漆,以延长仪表寿命。9 .浅谈仪表设备的主要指标9.1. 精度和精度等级精度是指测量结果和实际值的一致程度,是仪表基本误差的最大允许值,习惯上也简单地说为基本误差或允许误差。精度高意味着系统误差和随机误差都很小。精度等级是仪表按精度高低分成的等级,它决定仪表在标准条件下的误差限。仪表的精度等级是根据引用误差来划分的,如某台仪表的最大基本允许引用误差为1.5%,则该仪表的精度等级为1.5级。9.2. 滞环、死区和回差滞环是指由输入增大的上升段和减小的下降段构成的特性曲线所表征的现象。死区是指输入量的变化不致引起输出量有任何可察觉变
7、化的有限区间。死区用输入量程的百分数表示。回差(也叫变差)是指输入量上升和下降时,同一输入的两相应输出值间(若无其它规定,指全范围行程)的最大差值。回差包括滞环和死区,并以输出量程的百分数表示。9.3. 重复性误差和再现性误差重复性误差是指在同一工作条件下,对同一输入值按同一方向,连续多次测量的输出值之间的差值。一般用量程的百分数表示。再现性误差是指在同一工作条件下,在规定时间内对同一输入值两个相反方向重复测量的输出值之间的最大差值。再现性误差是包括重复性误差、滞环、死区和漂移的综合性指标,一般用量程的百分数表示。9.4. 灵敏度和灵敏限灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。是指仪表在达到
8、稳定状态后,输出信号变化量与引起此输出信号变化的被测参数变化量之比。它是仪表输入与输出转换曲线上的斜率。灵敏限是指能够引起仪表输出信号发生变化的输入信号的最小变化量。一般,仪表的灵敏限的数值不应大于仪表允许误差绝对值的一半。灵敏限实际上就是死区。9.5. 非线性误差对于理论上具有线性特性的仪表,实际上输入输出特性曲线对理论线性特性的偏离程度。9.6. 动态误差由于检测环节中存在的元件动惯量(时间常数),测量传递滞后(纯滞后时间)带来的误差。9.7. 时间常数时间常数是指当输入阶跃信号时,仪表的输出值达到其稳定值的63.2%所需的时间。9.8. 全行程时间全行程时间是指当输入满量程阶跃变化时,输
9、出由下限至上限,或反行程移动所需的时间。通常以全量程的5%作为输出下限值,全量的95%作为输出上限值。9.9. 稳定时间稳定时间是指从输入信号跃变化起,到输出信号进入并不再超过偏离其最终值规定(如5%)时的间隔时间。9.10. 滞后时间滞后时间也叫时滞,是指当输入产生变化的瞬间起,到它引起输出量开始变化的瞬间止的时间。9.11. 综合误差综合误差TPE(ToalProbableError)是指仪表精度以及诸如静压、温度等多种附加误差的均方根误差。9.12. 稳定性(度)和可用性稳定性是指在规定的工作条件下,仪表性能随时间保持不变的能力。通常用零点漂移来衡量。可用性是指仪表在某时刻具有或维持规定
10、功能的能力。可用如下关系来表示:10 .简单介绍控制阀一、控制阀的结构组成:由执行机构和阀体部件两部分组成,阀门附件包括:过滤器减压阀、电气阀门定位器、手轮机构、阀位开关、阀位变送器、气路电磁阀等。执行机构是控制阀的推动装置,它按输出信号的大小产生相应的推力,使推杆产生相应的位移(直行程或角行程位移),从而带动控制阀的阀芯动作;阀体部件是控制阀的调节部分,它直接与介质接触,由阀芯的动作改变控制阀的节流面积达到调节的目的。二、执行机构的分类和作用形式:分为气动执行机构和电动执行机构两大类(均包含直行程和角行程方式)。气动执行机构又可分为气动薄膜执行机构、气动活塞执行机构(分单作用和双作用气缸)等
11、。因未采用电动执行机构暂时不做介绍。气动薄膜执行机构可分为正、反作用两种形式,当信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用执行机构,当信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用执行机构。气动薄膜执行机构通常接受的气信号为20lOOkPa,也有采用80-200kPa120300kPa气信号的执行机构,供气压力一般分别为140kPa、300kPa340kPao气动活塞执行机构通常采用400kPa的气源。三、根据阀体部件的形式分类:直通单座截止式调节阀体、偏心旋转阀体(凸轮挠曲阀体)、球阀体、蝶阀体、楔式闸阀体、三通阀体。根据阀门的原始状态可分为故障开(气关)、故障关(气开)两种形式。四、表征调节阀特性的参数:
12、A、流通能力Cv值;B、流量特性:EQ%、LINER、快开、抛物线;C、可调比R二Qmax/Qmin;D、压力损失S;E、阀门开度;F、阀门全关时的泄漏量;G、全行程时间。五、装置采用的控制阀包括:气动薄膜调节阀、偏心旋转调节阀、气动三通切断阀、气动楔式闸阀、气动切断阀、自力式调节阀、电磁阀。六、气动薄膜调节阀:直通单座调节阀只有一个阀芯和阀座,应用广泛,具有泄漏量小(标准泄漏量为0.01%C)、永许使用压差小(DN100的AP=120KPa)、流通能力较小(DN100的0120)的特点,气动薄膜执行机构具有结构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉的特点,阀芯可加工成各种流量特性的形式,膜头耗气
13、量小。七、偏心旋转调节阀:用于粘度较大的场合,具有流路简单、阻力小、流通能力大、密封可靠、操作稳定、体积小重量轻的特点。其流量特性介于线性与等百分比之间,回转行程角度为60/90度。八、气动三通切断阀:一般用于流路切换,具有响应速度快、密封好的特点。九、气动楔式闸阀:用作紧急切断阀,具有极高的切断性能,耗气量大。十、气动切断球阀:具有流路简单、泄漏量小、压力损失最小的特点,特别适合于高粘度、悬浮液等场合,耗气量较大。十一、气动切断蝶阀:具有流通能力大、压损小、结构紧凑、操作转矩大、优良的切断性能和耐久性能的特点。十二、自力式调节阀:具有结构简单、动作可靠等特点,使用于流量变化小、调节精度要求不
14、高或仪表气源供应困难的场合。有内取压式和外取压式,对于调节精度要求稍高的应用场合,需要采用指挥器膜头进行调节,装置所用的均为稳定阀后的压力。十三、控制阀的安装要求安装前应按规定对控制阀进行强度试验、行程试验、气密试验和泄漏量试验检查。控制阀应垂直、正立安装在水平管道上,口径大于50mm的控制阀应设置永久性支架。安装位置应方便操作和维修,必要时应设置平台,控制阀的上下方应留有足够的空间以便维修。控制阀阀组包括前后切断阀、排放阀、旁路阀等,其配管应组合紧凑,便于操作、维修和排液。前后切断阀起切断作用,可选用球阀、闸阀;旁路阀起手操作用,可选用截止阀、球阀;排放阀用于维修控制阀或停车时排空管道及阀门
15、流体,还用于外接流体冲洗阀门内部和管道。第6页共23页应远离连续振动的设备,当安装于振动场合时应有防振措施。用于高粘度、易凝固、高温等场所时,应采取保温或伴热措施;用于低温流体时应采取保冷措施。用于浆料、高粘度流体时应配冲洗管线。控制阀的方向不可装反,否则将影响调节流量特性并可能损坏控制阀。十四、控制阀的投用与停用方法控制阀投用前,应检查其安装是否符合要求、系统调试是否合格、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成。溶剂试运时先走旁路,冲洗一定时间后将控制阀全开,投入运行一定时间后即可投入正常使用。控制阀停用时.,对于易结垢的介质应打开排污阀将介质排净,对于易凝固的介质应排净并用低压蒸汽或工厂风进行扫线,保证阀内不结垢、不残留固体杂质。自力式调节阀的开表顺序:关闭旁路阀一检查阀后压力应小于阀后设定压力一缓慢开启自力式调节阀前截止阀一开启自力式调节阀后截止阀。停表顺序:关闭自力式调节阀前、后截止阀一开启旁路阀。11 .压力仪表安装要求压力仪表仅需要开口取压,相对于插入式仪表来说,取源点可选空间更大。为维护方便,在取源点处需要安装一次阀。一次阀一般是针型截止