仪表及压力变送器的基础知识
Aaron · 2011-01-14 09:16 · 19620 次点击
一.仪表的类别
控制器、控制阀、测量变送器补被统称为自动化装置,它们合在一起被称为广义对象。在自动化领域内,把被控变量不随时间变化的相对平衡状态称为系统的静态。这种从原有平衡状态过渡到新的平衡状态的整个过程。称为自动控制系统的过渡过程。
单元组合仪表可以分为现场安装仪表和控制室安装仪表两大部分。
一次仪表就是现场安装仪表,主要为测量变送单元和执行单元两类。一次仪表传输信号为4~20mA直流电流,由24V直流电源箱统一供电。
操作器用于手动操作:阻尼器用于压力流量等信号的平滑、阻尼:限幅器用于限制电流电压信号的上,下极限。安全栅用于将危险场所与非危险场所隔开,起安全防爆作用。
二.常用性能指标
精度(精确度或准确度)是描述仪表测量结果准确程度的综合指标。(由引用误差或相对百分误差表示精度的仪表){1.数值越小,仪表的精度等级越高。工业现场用的测量仪表,精度在0.5级以下。2.若必要时,可采用括号内的精度等级。基中0.4级只适用于压力表。}
仪表基本误差的允许界限称为允许误差。某仪表的基本误差小于或等于允许误差时为合格,否则不合格。
因为仪表的精度是用基本误差表示的,仪表精度的高低不仅与测量范围内产生的绝对误差的大小有关,还与该仪表的量程有关。在选择仪表时必须同时考虑误差和量程两个因素。
量程是批仪表能接受的输入信号的范围大小。用测量范围的上限值与下限值的差值表示仪表的量程。
稳定性包含稳定度和环境影响两个方面。稳定度指的是仪表在所有条件都恒定不变的情况下,在规定的时间内能维持其示值不变的能力。(示值变化量和时间的长短之比表示。)
可靠性是反映检测仪表在规定的条件下,在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。
灵敏度是指传感器在稳定下输出变化值之比。
线性度又称非线性误差,是指传感器实际特性曲线与拟合直线(有时也称理论直线)之间的最大偏差与传感器满量程输出之百分比。
分辨力是指仪表能检出被测信号的最小变化量。当被测量的变化小于分辨力时,仪表对输入量的变化无任反应。
三.压力检测的基本知识
压力主要描述的是生产中反应容器或相应的设备、管道的内部压力,所以在表达压力的数值时就可以有两种方法。
一种是与绝对零压力比较得出的绝对压力值:另一种是与环境大气压比较后得出的表压力。(各种压力表的指示值如无特殊说明,都是指表压力。)
压力检测分为1.就地压力指示2.远距离压力显示3.多点压力检测4.若被测压力达到极限需要报警时,则应选用附带报警装置的各类压力计。
压力(差压)变送器:如果要实现远传功能,则用到压力或差压变送器,在后面的液位、流量测量中,都要用到差压变送器。差压变送器把两个压力的差值信号变换成标准的电信号或气信号,它的用途极其广泛。一种为差动电容式差压变送器,另一种为力平衡式差压变送器。
四.测量原理
压力:即垂直作用在单位面积上的力。在压力测量中,常有绝对压力,表压力,负压力和真空度之分。
绝对压力:指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力;用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。
表压力:地面上的空气柱所产生的平均压力;用来测量大气气压的仪表称为气压表。
绝对压力与大气压力之差,称为表压力。
当绝对和值小于大气压力值时,表压力均为负值(即负压力),此负压力值的绝对值,称为真空度;用来测量真空度的仪表称为真空表。
既能测量压力值又能测量真空度的仪表称为压力真空表。
按压力测量原理测量仪表可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等。
压力计从结构上分为实验室型和工业应用型。
五.压力表的选用
量程选择:
1.在测稳定压力时,一般压力表最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的1.5倍;
2.在测量脉动压力时,一般压力表最大量程选择在接近于正常压力测量值的2倍;
3.在测机泵出口压力时,一般压力表最大量程选择接近机泵出口最大压力值;
4.在测量高压压力时,一般压力表最大量程应大于最大压力测量值的1.7倍;
(为了保证压力测量精度,最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3。)
精度选择:根据生产允许的最大量程误差,以经济、实惠的原则确定仪表的精度等级。一般工业用压力表1.5级或2.5级已足够,科研或精密测量用0.5级或0.35级的精密压力计或标准压力表。
仪表种类和型号的选择:
仪表种类和型号要根据工艺要求、介质性质及现场环境等因素来确定。
如是需要就地显示,还是要求远传;仅需指示,还是要求记录;仅需报警,还是要求自动调节;介质的物理、化学性质(如温度,黏度,脏污程式度,腐蚀性,是否易燃易爆等)如何;现场环境条件(如温度,湿度,有无振动,有无腐蚀性等)怎样等。对于氧,氨,乙炔等介质同,则应选用专用压力表。
压力表外形尺寸的选择:
现场就地显示的压力表一般表面直径为∮100mm
在标准较高或照明条件差的场合用表面直径的∮200~250mm压力表
盘装压力表直径为∮150mm,或用矩形压力表。