热工仪表基础知识.docx

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1、热工测量仪表的型号：W-温度仪表Y-压力仪表C一差压仪表1.-流量仪表U-物位仪表S-速度仪表H-尺度仪表G测力仪表N-物性仪表F-成分仪表X.显示仪表Q-启动单元组合仪表D-电动单元组合仪表B-基地式仪表T-调节器和程序控制器J-集中控制装置V-阀Z-执行器K.仪表控制盘、操纵台及附属装置等温度是表征物体冷热程度的物理量。开尔文是热力学温度的单位，符号K；摄氏度是摄氏温度的单位，符号Co摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为t=T273.15水的三相点温度是指水的固态，液态和汽态三相间平衡时所具有的温度，为273.16K。常用测温元件有热电阻，热电偶，膨胀式温度计，双金属温度计等几种。在使用上

2、要根据实际情况参照测温元件的选用标准选择合适的温度元件。测温元件选用标准：I,对测温元件自动化程度的要求；2,测温元件的测量范围；3,测温元件的工作环境；4,经济性热电阻作为常用的测温元件热电阻,它是根据导体或半导体的阻值随温度变化而变化的特性来进行测温的。它的组成部分由热电阻，保护套管，接线盒，内引线。常用的有PTI00,PTlO,CU50。PT100在0C时电阻值为Io0。，在验货时，要求除公共端外，其余两线间阻值不应大于0.05,否则为不合格。它的测温范围为一200850C（含PTlO）,CU50测量范围为50150Ce其中普通热电阻的型号WPZ代表伯热电阻，WZC代表铜热电阻，WZPK

3、代表铠装热电阻。在平时工作中，可根据阻值对温度进行估算，估算公式为（X-100）0.4=t,因为是进行估算，测量结果有误差。热电阻在测量中使用三线制接法，是为消除引出线的电阻对测量值的影响，在热电阻的负端采用双出线引出，以消除线路电阻对测量值的影响0热电阻常见故障大体可以分为以下四类：1.积水2,积灰3,短路（温度显示0C）4断路（温度显示无穷大）。热电偶热电偶是利用两种不同金属导体间的热电效应来实现温度测量的，在两种不同金属连接的闭合回路中，当两极点的温度不同时，就会在其闭合回路中产生热电势。它的组成部分由热电极，保护套管，接线盒，内引线。常用的型号有伯铭10伯热电偶，分度号为S；银珞一银硅

4、热电偶，分度号为K。热电偶在常温下没有mV值，只有在两极点存在温差时才会出现mV值。验货时，可通过测量两线间的阻值进行。S分度号的测温范围为01600C,K分度号的测温范围为40-1200C在平时工作中，可根据mV值对温度进行估算，估算公式为（X/0.04）+测温元件的环境温度=被测量值的世界温度。热电偶在测温应用中有四大定律：均值导体定律，中间导体定律，中间温度定律，参考电极定律。在用热电偶测温时，其热电动势与热电偶两端的温度有关，为了使测量准确，应保持参比端温度不变或采取补偿措施。热电偶的热电势对照表是按照参比端温度为OC而进行的，当参比端的温度偏离OC时，就会产生测量误差，可用以下方法来

5、减小误差：1,补偿导线，2,冷端温度补偿等。热电偶常见故障有以下几种：1,热电极在使用中氧化；2,热电极受到玷污或腐蚀；3,热电极在使用中受到拉伸或发生形变；膨胀式温度计膨胀式温度计是利用液体或固体受热膨胀的性质制成的。它在生活的各个领域得到了广泛的应用，歹IJ如:体温计，温度计等。双金属温度计双金属温度计作为膨胀式温度计中的一类。应用于中高温区域，它有反应迅速，直观可视等优点。在两种不同金属焊接在一起，等焊接端的温度变化时，两种金属不同的膨胀系数就会产生位移，该位移通过指针指示出被测物体的温度大小。温度变送器温度变送器是把热电阻传来的电阻值或热电偶传来的mV值转化为统一的420mA信号，便于

6、计算读取和显示。压力压力最常用的测量仪器有两种，一种是压力表，直观可视，成本低一种是变送器，可与DCS直接通信传递。弹簧管压力表当有压介质通入弹簧管，它的自由端发生位移，通过拉杆带动扇形齿轮转动，传递给扇形齿轮齿合的中心齿轮，固定在中心齿轮上的指针就会指示出被测压力的大小。单圈弹簧管压力表的组成由外壳，底座，弹簧管，拉杆，扇形齿轮，游丝，中心齿轮，指针，表盘。Y代表压力表，Z代表真空表，YZ代表压力真空表。其后的数字表示外壳公称直径。通用表的直径一般为60mm,100mm,15Ommo歹J如Y100等。压力表长期处于工作环境中，它的弹簧管发生形变后,无法复位就会造成测量精度降低。所以要定期对压

7、力表进行校验，以保证压力表指示准确。常用的压力表的校验一示值比较法：1,确认压力表外观完好，表盘刻度和数字清晰；2,被校表安装在右边，标准表安装在左边。标准表的精度等级要高于被校表。3,O点校验，在无压状态下，压力表均应指向0；4,开始打压，根据各刻度对照标准表观看被校表，达到压力上限时憋压三分钟，观看有无泄漏现象。5,开始反向打压，根据各刻度对照标准表观看被校表。在各鉴定点进行轻敲后再读一次，轻敲前后的读数差值为轻敲位移。上升和下降数值的差值为变差。被校表的基本误差，轻敲位移和变差都应符合要求。6,当被校表与标准表的误差过大或不合理时，可对组成压力表的各部件进行紧固或通过拉杆来进行适当调整。

8、根据现场的实际情况和压力表的选用标准，选择合适的压力表，既能保证测量准确度，又能保证其经济性。压力表的选用标准：1,测量稳定压力，压力指示可在测量范围的1/3到3/4之间；2,测量脉冲压力时，压力指示应在测量范围的1/2到2/3之间；3,测量介质具有腐蚀性时，应选用耐腐压力表；4,压力表安装位置震动比较大时，应选用防震压力表。压力表的安装位置可根据现场需要进行调整,通过导压管使压力表的安装位置更方便人员观察。等压力表的偏离测点原有水平基准是，就需要进行对压力表进行迁移。等压力表低于原有测点水平时，进行负迁；压力表高于原有测点水平时进行正迁。压力变送器变送器实现了现场数据与DCS通信传递的功能，

9、常用的压力变送器分为力平衡式变送器，电容式变送器，扩散硅变送器，智能变送器等几种。其中智能变送器以其强大的实用性,得到了广泛的应用，实现现场与远程均能监视的双重功能。罗斯蒙特的3051型变送器与HARAT手操器互相配合使用，得到了极大地好评。下面是在HARAT协议下的3051型变送器常用快捷键：打信号122程上限5阻尼时间136零点微调12331量程下限4工程单位132其在线菜单显示内容为基本设置，输入压力，mA输出，量程下限，量程上限。变送器的对工作环境的要求就造成了在使用中需要对它进行迁移。当压力变送器的安装位置比取样点位置高的时候，对压力变送器进行负迁；当压力变送器的安装位置比取样点位置

10、低的时候，对变送器进行正迁。差压变松器须按照正确的方法投运，否则会造成测量误差。1,开补水门2,微开高压侧一次门3,开低压侧一次门4,开排污门，排污门能畅通排出水后关排污门5,压力开关压力开关是将压力信号转变为开关量信号传递给DCS,在压力超越安全运行需求时，第一时间发出报警信号或采取联动措施保护设备安全运行。压力开关要定期进行校验，以保证精度，防止由于压力开关精度下降造成的保护误动或据动。流量单位时间内流过某一截面的流量为瞬时流量;某一时间段内流过这一截面的流量总和为累计流量。常用的质量流量单位为t/h常用的体积流量的单位为m3ho常用的流量测量仪器有差压式流量计，超声波流量计，转子流量计，

11、椭圆齿轮流量计等几种。差压式流量计与节流装置是互相配合来进行流量测量的。它的工作原理是：充满管道的流体流过节装置时，流速增加，静压力减小，于是在节流装置前后形成了静压力差，流速越大，静压力差就越大，通过测量静压力差来进行流量测量的。流量与差压的平方成正比。转子流量计是根据叶轮与脉冲发射装置互相配合来实现流量测量的。流量越大，叶轮的转速越高，脉冲信号越频繁。从而达到测量流量的目的。椭圆齿轮流量计的组成有转接法兰，油腔，椭圆齿轮2个，表头等。当流体经转接法兰进入油腔，安装在油腔内的椭圆齿轮阻塞了流体的通过，迫使流体压缩椭圆齿轮转动，椭圆齿轮的转动传递给表头，通过指针指示出流量。差压流量计的使用比较

12、广泛，主要有蒸汽、水等，例如：主蒸汽流量，主给水流量对外供汽流量等。它的常见故障主要由于高压侧或低压侧缺水造成、或长时间不对测量管道进行清洗，造成积淀。因此现场安装时根据实际情况安装排污门，并在投运后，定期进行排污工作，以保证测量所得数据的可信度。转子流量计主要用于化水车间，它的故障原因主要是叶轮卡塞。叶轮在安装初期由于各方面性能最优，所以能保证测量数据准确可信，但由于设备长期运行后各方面性能的下降，造成了叶轮有时会发生卡塞，或无法启动转动。适当对流量计进行轻敲后，可使流量计重新开始工作。椭圆齿轮流量计主要用于燃油管道的流量测量。它的故障主要有椭圆齿轮损坏，油腔内积淀杂质，表头漏油等。椭圆齿轮

13、计的安装时必须安装旁路门，前、后加装手动门，以实现对椭圆齿轮计的维护。在对椭圆齿轮计投运初期，应关闭前后手动门，开旁路门，使液体对管道完成清洗。投运后应定期对椭圆齿轮计的滤网进行清洗。椭圆齿轮计也应定期进行维护工作。液位液位属于物位测量中的一种。是电厂热工测量中的重要组成部分。下面以锅炉汽包水位为例，来解说两种水位测量方法。汽包水位的测量方式有：差压式水位计和双色水位计，电接点水位计。还有一种是磁翻转水位计，不参与汽包水位的测量工作。差压式水位计、电接点水位计和磁翻转水位计相互配合使用对高压高温的设备完成水位测量。差压式水位计的测量原理是水位偏差越大，差压就越大。电接点水位计的工作原理是利用水

14、和饱和蒸汽的电导率差来进行测量的。水相当于导体，饱和蒸汽相当于绝缘体，通过安装在电接点测量筒上的电极，沉在水中的电极与在饱和蒸汽中的电极之间的电阻值之差实现了水位的指示。电极安装位置的距离差值造成了水位无法实现准确测量。因此在电接点水位计的测量筒上的中间部位安装着相当数量的电极。由于电接点水位计的测量的可靠性可用参于汽包水位的保护。磁翻转水位计的主要是利用磁铁同性相斥，在磁翻转水位计的测量筒中有带磁铁的浮子，在指示端安装着相当数目的磁铁，当浮子上升或下降时，与指示端的磁铁发生变化，通过红绿两种颜色的变化，与刻度相对照，读出数据。双色水位计的工作原理是利用光的折射原理与摄像头相互配合使用。用引压

15、管将水位平移出来，在引压管道上装有石英玻璃以使水位能肉眼可见。在引压管道的一端有红、绿两种纯色二极管指示灯，灯光通过水时发生折射现象将绿光折射给摄像头，红光则发生偏射。利用红绿两种颜色的分界线来实现水位测量。它的优点是直观可视，以上几种水位计全部工作在有压区域,而在开口的容器和液位波动较小的区域就可以采用成本较低的压力式水位计。压力式水位计是利用液体的静压力来实现测量的。压力式液位计安装在容器的底部，根据基本的压力测量原理，当密度、重力加速度一定时，其静压力与高度成1：1关系。知道其静压力就可得出液位高低。浮子式液位计可根据实际情况参与液位保护。在浮子液位计的另一端安装着一对常开和一对常闭触点

16、，可与控制装置连接，实现液位保护。差压式液位计的应用于有压力的设备处，它的常见故障有高压侧水位被蒸发，因此在使用中要安装补水门，以方便平时维护。电接点水位计应用于需要准确测量的设备处，它的常见故障有电极损坏，漏气等，都需要更换电极。电接点水位计在解、投过程中都有严格的步骤，不可随意解、投。解除电接点水位计步骤：1）检查该液位是否参与保护，若有则接触该保护；2）关闭高低压侧一次门，3）微开排污门，使测量筒的温度慢慢降低，以防测量筒骤然收缩，损坏电极。投入电接点水位计时：1）打开排污门；2）微开低压侧一次门，预热测量筒。3）等温度升高后，关闭排污门，打开高低压侧一次门，投入水位计；4）若有保护，等水位计投入后，不可立即投入该保护，等水位计的稳定一段时间