现场仪表基础培训课件.ppt
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1、 温度仪表1.1 热电偶1.2 热电阻1.3 热电偶、热电阻的选用1.4 常见故障及其处理1.2 热电偶(1) 测温原理热电效应热电偶的热电特性由电极材料的化学成分和物理性能所决定。热电势的大小与组成热电偶的材料及两端温度有关,与热偶丝的粗细和长短无关。热电偶产生热电势的条件是两热电极材料相异,两接点温度相异。常用工业热电偶比较 热电偶名称 分度号 特 点 铂铑30-铂铑6 热电势小,精度高,价格高 镍铬-镍硅 铂铑10-铂 镍铬-康铜 热电势小,精度高,线性差,价格高 热电势大,线性好,价格低 热电势大,线性差,价格低 B S K E 性能 下 降 常用热电偶类型:普通型热电偶铠装热电偶多点
2、式热点偶防爆型热点偶表面型热点偶普通热电偶按照安装方式可分为无固定方式固定螺纹式固定法兰式活络管接头式无固定装置固定法兰式固定螺纹式活络管接头式直型管接头式图3.5 防爆型热电偶 一览图多点热电偶 适用于生产现场存在温度梯度不显著,须同时测量多个位置或位置的多处测量。广泛应用于大化肥合成塔、存储罐等装置中。图3.4 多点热电偶 铠装热电偶的特点 热响应时间少,减小动态误差;可弯曲安装使用;测量范围大;机械强度高,耐压性能好;扁接插式铠装热电偶补偿导线式铠装热电偶防喷式铠装热电偶防水式铠装热电偶手柄式铠装热电偶圆接插式铠装热电偶图3.3(2) 补偿导线进行冷端补偿的原因是:在实际应用中,由于热电
3、偶冷端暴露在空间受到周围环境影响,所以测温中的冷端温度不可能保持0度不变,也不可能固定在某个温度不变,而热电偶电势既决定与热端温度,又决定与冷端温度,所以如果冷端温度自由变化,必然会引起测量误差,为了消除这种误差,必须进行冷端补偿。补偿导线要求:价格便宜,0100范围内的热电性质与要补偿的热电偶的热电性质几乎完全一样。一般使用材料为铜-康铜。1.3 热电阻测温原理:热电阻是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。当阻值变化时,工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。 常用热电阻:铂电阻和铜电阻热电阻的按安装方式可分为:无固定方式、固定螺纹式、固定法兰式、卡套式 无固定装置热电
4、阻 固定螺纹式热电阻 活动法兰式热电阻 固定螺纹锥式热电阻 固定螺纹管接头式热电阻 活络管接头式热电阻图3.8装配式热电阻图3.9防喷式铠装热电阻扁接插式铠装热电阻防水式铠装热电阻圆接插式铠装热电阻补偿导线式铠装热电阻图 3.10端面热电阻适合于测量电厂汽轮机及电机轴瓦或其它机体表面温度。防腐热电阻采用新型防腐材料,外包覆聚四氟乙烯F46,适合于石油化工各种腐蚀性介质中测温。是氯碱行业的专用测温仪表。图3.11 端面热电阻图3.12 防腐热电阻微型热电偶微型热电偶/ /热电阻热电阻 适用于狭小场所的温度测量与控制。是纺织、绦纶等行业业不可缺少的温度测量装置。炉壁热电偶炉壁热电偶/ /热电阻热电
5、阻 适合于电厂锅炉炉壁,管壁及其它圆柱体表面测量。微型热电偶/热电阻 特殊热电偶/热电阻 炉壁热电偶/热电阻 图3.131.4 热电偶、热电阻的选用热电偶、热电阻的选用(1)选用原则:较高温度热电偶 中低温区热电阻一般以500为分界,但不绝对热电偶、热电阻一般根据测温范围选用。热电偶的测量温度较高,量程较大,热电阻的测量温度低,量程较小。有振动的场合,宜选用热电偶。测温精确度要求较高,无剧烈振动、测量温差等场合,宜选用热电阻。另外,还应注意工作环境,如环境温度、介质性质(氧化性、还原性、腐蚀性)等,选择适当的保护套管、连接导线等。(2)安装选择有代表性的测温点位置,测温元件有足够的插入深度。螺
6、纹式和法兰式热元件的总长和插深相差150mm。热电偶或热电阻的接线盒的出线孔应朝下,以免积水及灰尘等造成接触不良,防止引入干扰信号。检测元件应避开热辐射强烈影响处。要密封安装孔,避免被测介质溢出或冷空气吸入而引入误差。螺纹连接头固定方式,一般适用于在无腐蚀性介质的管道上安装测温元件。具有体积小、安装较为紧凑的特点。螺纹式温度元件要安装凸台;法兰固定方式,适用于在设备安装测温元件。在高温、强腐蚀性介质、结焦淤泥介质、剧毒介质、粉状介质以及测触媒层多点温度时,采用法兰固定方式,以方便维护。1、温度显示不稳定,波动大。原因:接触不好。 热元件损坏。2、温度显示偏低或者偏高。原因:线路断开或者短路。
7、热元件损坏。常见故障及其处理2.1 压力定义2.2 压力的表示方法2.3 压力的检测方法2.4 常用压力检测仪表2.5 压力表的选用2.6 压力变送器的使用2.7 常见故障压力仪表 国际单位制(SI)中定义:1牛顿力垂直均匀地作用在1平方米面积上形成的压力为1“帕斯卡”。帕斯卡简称“帕”,单位符号为Pa。 其他的压力单位“工程大气压”(即kgf/cm2)、 “毫米汞柱”(即mmHg)、 “毫米水柱”(即mmH2O)、物理大气压(即atm)等还在应用,换算关系见p40表3-6。式中: P压力; F作用力; A作用面积。 2.1 压力定义P=F/A2.2 压力的表示方法绝对压力 指作用于物体表面积
8、上的全部压力,其零点以绝对真空为基准,又称总压力或全压力,一般用大写符号P表示大气压力 是指地球表面上的空气柱重量所产生的压力,以P0表示。 表压力 这是指绝对压力与大气压力之差,一般用p表示。测压仪表一般指示的压力都是表压力,表压力又称相对压力。 当绝对压力小于大气压力时,则表压力为负压,负压又可用真空度表示,负压的绝对值称为真空度。如测炉膛和烟道气的压力均是负压。 差压 任意两个压力之差称为差压。如静压式液位计和差压式流量计就是利用测量差压的大小来知道液位和流体流量的大小的。 绝对压力 绝对压力 0 1 负压 大气压力线 绝对压力的零线 表压力 绝对压力、表压力、负压之间的关系图3. 33
9、(1)(1)弹性式压力表弹性式压力表 弹性式压力表是以弹性元件受压后所产生的弹性变形作为测量基础的。它结构简单,价格低廉,现场使用和维修都很方便,又有较宽的压力测量范围,因此在工程中获得了非常广泛的应用。 2.4 2.4 常用压力检测仪表常用压力检测仪表pxpx平薄膜波纹膜xp波纹管px单圈弹簧管xp多圈弹簧管图3-34 弹性元件示意图 弹性元件弹性元件 采用不同材料、不同形状的弹性元件作为感压元件,可以适用于不同场合、不同范围的压力测量。目前广泛使用的弹性元件有弹簧管、波纹管和膜片等。图3-34给出了一些常用弹性元件的示意图。其中波纹膜片和波纹管多用于微压和低压测量; 单圈和多圈弹簧管可用于
10、高、中、低压和真空度的测量。 154732891020304061弹簧管;2拉杆;3扇形齿轮;4中心齿轮;5指针;6面板;7游丝;8调节螺钉;9接头弹簧管压力表 压力表的选用主要包括仪表型式、量程范围、精度和灵敏度、外形尺寸以及是否还需要远传和其他功能,如指示、记录、报警、控制等。我厂使用的压力表大多数是弹簧管式的。选用的依据如下:(1) 必须满足工艺生产过程的要求,包括量程和精度;(2) 考虑被测介质的性质,如温度、压力、粘度、腐蚀性、易燃易爆程度等;(3) 注意仪表安装使用时所处的现场环境条件,如环境温度、电磁场、振动等。 2.5 2.5 压力表的选用压力表的选用(2)压力传感器是能够检测
11、压力并提供远传信号的装置。能够满足自动化系统集中检测显示和控制的要求。当压力传感器输出的电信号进一部变换成标准统一信号时,又将它称为压力变送器。应变片式:压电式:压阻式:电容式:集成式:当某些材料受到某一方向的压力作用而发生变形时,内部就产生极化现象,同时在它的两个表面上就产生符号相反的电荷;当压力去掉后,又重新恢复不带电状态。这种现象称为压电效应。具有压电效应的材料称为压电材料。压电材料种类较多,有石英晶体、人工制造的压电陶瓷,还有高分子压电薄膜等。 压电式压力传感器压电式压力传感器 我厂使用的压力变送器一般是EJA和罗斯蒙特的。压力变送器一般是通过测量介质直接或者间接积压膜室后传到表内计得
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