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基本原理：根据可变电容原理工作的压力检测仪表，是利 用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容量，从而实 现压力-电容的转换。电容式压力变送器具有结构简单、
体积小、动态性能好、电容相对变化大、灵敏度高等优点，
因此获得广泛应用。
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二、检测仪表
1、压力测量仪表
（2）电容式压力变送器 电容式压力变送器由检测环节和变送环节组成。检测环 节感受被测压力的变化转换成电容量的变化；变送环节则将
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二、检测仪表
1、压力测量仪表
2）基本原理和结构 压力检测仪表类型较多，以弹簧压力表和电容式压力变 送器为例。 （1）弹簧压力表
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二、检测仪表
1、压力测量仪表
（2）电容式压力变送器 压力变送器是压力检测系统的重要组成部分。由各种压力 敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出。
给显示仪表显示压力值，供控制和报警使用。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表
1）液位测量仪表分类
由于液位是表示某一液体高度或表面的位臵，因此
可以用来测量液位的方法很多，比较常用的几种液位的 测量方法：玻璃液位计、浮力式液位计、静压式液位计、 差压式液位计等。直到目前为止，玻璃液位计、浮力式 液位计、差压式液位计，仍在天然气分公司大量普遍使 用，因为它们具有直观、结构简单、可靠等优点，同时 还可以与显示仪表配套使用，在相当程度上可以满足油 气加工与储运对液位测量和控制的需要。
比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于
测量滑动轴承和其他机件的端面温度。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表
液位和压力、温度一样，都是油气初加工过程中常 遇到的被测工艺参数，它在生产中同样占有重要的地位， 并且随着生产过程不断发展。一般把生产过程中的储罐 所存储的液位高度或表面的位臵叫液位，用来对液位进 行测量、报警、控制的自动化仪表，总称为液位测量仪 表。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表
在油气初加工过程中，石油、天然气与伴生污水要
在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理，液位的测
量与控制对于保证正常生产和设备安全是至关重要的， 否则会产生重大的事故。例如，储罐液位测量控制不好，
会出现抽空或溢油“冒顶”事故；油气分离器液位偏高
或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故，严重影响后序 设备的生产和安全；特别是油气储运环节，精确测定储 罐中的液位高度是正确计算储油量、确定库存、计算输 量的重要措施。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表 2）基本原理和结构
（1）浮力式液位计：根据浮在液面上的浮球或浮标随 液位的高低而产生上下位移，或浸于液体中的浮筒随液
位变化而引起浮力的变化原理而工作的。
浮力式液位计有两种。一种是维持浮力不变的液位计， 称为恒浮力式液位计，如浮球、浮标式等。另一种是在 检测过程中浮力发生变化的，叫做变浮力式液位计，如 沉筒式液位计等。浮力式液位计结构简单，造价低，维
持方便，因此在工业生产中应用广泛。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表 2）基本原理和结构 （2）磁翻柱液位计：磁翻柱液位计如图 所示，翻板1用很轻很薄的钢片制成，装 在摩擦很小的轴上，翻柱两侧涂以醒目 的红、白颜色的漆，封装在透明的塑料 罩内，旁边装有标尺。连通器由非导磁 材料（如铜、不锈钢）制成，连通器内 有一个浮标，浮标内装有磁钢。由于连 通器内液位与被测液罐内液体液位相同， 当浮标带动磁钢随液位变化而升降时， 磁钢吸引翻柱翻转。当液位上升时，红 的一面翻向外面，液位下降时，白的一 面翻向外面。
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二、检测仪表
1、压力测量仪表
1）压力测量仪表分类
在油气初加工过程中要测量的压力的范围，根据
工艺生产条件不同，所测的压力各有不同，常把压力测 量范围按阶段分类：
高真空（10-1Pa以下）、中真空（10-1～102Pa）、
低真空（102～105Pa）、微压（5kPa以下）、 低压（5～1.6MPa）、中压（1.6～10MPa）、
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一、自控系统概述
自控系统的要求 工作环境易燃、易爆，发生事故的风险性大，因此 对自控系统要求较高，采用控制系统对生产过程进 行全面自动控制和管理是十分必要的.
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一、自控系统概述
油气初加工特点和对自控系统的要求
1)实现对分离、换热、增压、制冷等化工单元的主要温 度、压力流量、液位等参数进行实时控制，确保生产装臵连 续、稳定地生产出合格的油气产品。 2)有效地对生产过程实施全面监控，保证生产的协调一 致及平稳运行，避免灾难性事故的发生和扩大，提高整个生 产过程的安全、可靠性。 3)通过对生产数据的分析处理，优化生产工艺参数，进 行科学管理，建立新型现代化生产调度和运营管理模式奠定 基础，为生产管理、科学决策提供依据和创造条件。 4)降低对能源及生产用料的消耗，有效地节约资源。 5）实现新的运行管理机制，减少生产操作人员，降低 运行成本，提高经济效益。
29Biblioteka 二、检测仪表3、液位测量仪表
2）基本原理和结构 （3）差压式液位计：
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1)热电偶 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。主要特点： 测量精度高，因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介 质的影响；测量范围广，常用的热电偶从-50～1600℃均可 连续测量；制造简单，使用方便，热电偶通常是由两种不 同的金属丝组成，而且不受大小和形状的限制，外有保护 套管，用起来非常方便。
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1)热电偶 基本原理：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起 来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个 接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而 在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应。 热电偶就是利用这一效应来工作的。
热电偶工作原理图
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1) 热电阻 结构形式： ②铠装式热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、 不锈钢套管组合而成的坚实体，如图所示，它的外径一般 为2～8mrn，最小可达1mm。 ③端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴 在温度计端面，其结构如图所示。它与一般轴向热电阻相
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1)热电偶（T、K）
结构形式：普通型热电偶是应用最多的，主要用来测量气体、 蒸汽和液体等介质的温度。根据测温范围及环境的不同所用 的热电偶电极和保护套管的材料也不同，但因使用条件基本 类似，所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连 接方法可分为螺纹连接和法兰连接两种。
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1) 热电阻 结构形式： ①普通型热电阻工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构 及特点见表。从热电阻的测温原理可知。被测温度的变化 是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体 的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响。一般采用三线制或四线制。
电容变化量转换成标准电流信号4～20mA DC输出。
两室结构的电容式差压变送器 1，4-波纹隔离膜片；2，3-基座；5-玻璃层；6-金属膜；7-测量膜
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二、检测仪表
1、压力测量仪表
（2）电容式压力变送器 优点：灵敏度高，线性好，并可减少由于介电常数受温 度影响而引起的检测误差。
两室结构的电容式差压变送器 1，4-波纹隔离膜片；2，3-基座；5-玻璃层；6-金属膜；7-测量膜
普通热电偶结构图 1-热电偶的测量端；2-热电极；3-绝缘管；4-保护管；5-接线盒
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二、检测仪表
2、温度测量仪表
(1) 热电阻 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测仪表。它的主要 特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确 度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标 准的基准温度计。在IPTS－68中规定-259.34～ 630.74℃温域内以铂电阻温度计作为基准仪。 基本原理：热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的 增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯 金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已 开始采用铟、镍、锰和锗等材料制造热电阻。
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二、检测仪表
3、液位测量仪表 2）基本原理和结构 （2）磁翻柱液位计：磁翻柱液位计如图 所示，翻板1用很轻很薄的钢片制成，装 在摩擦很小的轴上，翻柱两侧涂以醒目 的红、白颜色的漆，封装在透明的塑料 罩内，旁边装有标尺。连通器由非导磁 材料（如铜、不锈钢）制成，连通器内 有一个浮标，浮标内装有磁钢。由于连 通器内液位与被测液罐内液体液位相同， 当浮标带动磁钢随液位变化而升降时， 磁钢吸引翻柱翻转。当液位上升时，红 的一面翻向外面，液位下降时，白的一 面翻向外面。
目
• • • 第一部分
录
自控系统
第二部分 控制原理 第三部分 简单问题分析
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第一部分
自控系统
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一、自控系统概述
下面以液位控制为例来说明自控系统
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一、自控系统概述
定义：是指在工业生产过程中实现温度、压 力、流量、液位自动控制系统。 自动控制的目的： 通过自动化控制使生产中的工艺参数保持在 给定范围之内；通过各装臵生产数据与信息的交 换，使各部分生产过程相互协调一致，以保证生 产过程的正常运行，在集输及储运环节满足市场 对产品的要求并达到预期的经济效益。
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一、自控系统概述
自控系统分类 自控系统可简单分为检测仪表、显示仪表、控制仪表、 执行器四大类。 检测仪表：温度、压力、流量、物位、分析仪表
显示仪表：指示仪、记录仪、累计器、信号报警器
控制仪表：基地式调节器、气动单元组合仪表、电动单元组 合仪表、集散型控制系统、可编程控制器 执行器：电动调节阀 、气动调节阀
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