现场仪表分类及各类仪表工作原理
化工厂仪表分类
化工厂仪表分类化工厂仪表是指用于监测和控制化工生产过程中各种物理量和化学参数的仪器设备。
根据其功能和特点，可以将化工厂仪表分为以下几类。
1. 流量仪表流量仪表用于测量流体在管道中的流量，常见的流量仪表有流量计、涡街流量计、电磁流量计等。
它们通过感应流体流过仪表时产生的压力、速度或电磁感应来测量流量。
流量仪表在化工生产中起到了重要的监测和控制作用，能够确保生产过程的稳定性和安全性。
2. 压力仪表压力仪表用于测量流体、气体或蒸汽中的压力，常见的压力仪表有压力变送器、压力表等。
它们通过感应流体对仪表产生的压力来测量压力值。
压力仪表在化工生产中用于监测和控制各种压力参数，保证生产过程的正常运行。
3. 温度仪表温度仪表用于测量物体或介质的温度，常见的温度仪表有温度传感器、温度计等。
它们通过感应物体或介质的热量变化来测量温度。
温度仪表在化工生产中用于监测和控制物料的温度，保证生产过程的温度稳定性和安全性。
4. 液位仪表液位仪表用于测量容器或管道中液体的液位高度，常见的液位仪表有液位计、超声波液位计等。
它们通过感应液体与仪表之间的介质压力或超声波的反射来测量液位高度。
液位仪表在化工生产中用于监测和控制液位，确保生产过程的液位稳定和安全。
5. 分析仪表分析仪表用于对物料或介质进行分析和检测，常见的分析仪表有气体分析仪、液体分析仪等。
它们通过感应物料或介质中的化学成分来进行分析和检测。
分析仪表在化工生产中用于监测和控制物料的成分和质量，保证产品的质量和安全性。
以上是化工厂仪表的主要分类，每种仪表在化工生产中都起到了重要的作用。
它们通过监测和控制各种物理量和化学参数，保证了化工生产过程的稳定性、安全性和产品质量。
化工厂仪表的发展也不断推动着化工工艺的进步和优化，为化工行业的发展做出了重要贡献。
员工培训常见仪器仪表的原理
随着技术的不断发展，仪器仪表的应用领域将越来越广泛，不仅局限 于工业生产和科学研究，还将拓展到医疗、环保、安全等领域。
更完善的标准和规范
随着仪器仪表的广泛应用，相关的标准和规范将不断完善，促进仪器 仪表行业的健康发展。
THANKS.
压力仪表的应用广泛，包括工业生产过程中的压力控制、流体输送、气体压缩等领 域。
压力仪表的种类繁多，常见的有压力表、压力变送器和压力传感器等。
流量仪表
流量仪表是用于测量气体或液体流量的仪表，其原理基于流量传感器的 感应，将流量转换成电信号或气信号，再通过显示装置显示流量值。
流量仪表的应用广泛，包括工业生产过程中的流量控制、流体计量、能 源计量等领域。
温度传感器和温度变送器等。
等领域。
物位仪表
物位仪表的应用广泛，包括工业生产过程中的物料储 存、物料输送、液位控制等领域。
物位仪表是用于测量液体或固体物料位置的仪表，其 原理基于物位传感器的感应，将物位转换成电信号或 气信号，再通过显示装置显示物位值。
物位仪表的种类繁多，常见的有液位计、料位计和物 位传感器等。
仪器仪表正逐渐实现网络化，通过互联网 和无线网络技术，实现远程监控、数据传 输和共享等功能。
仪器仪表的未来展望
更高效的数据处理能力
随着大数据和云计算技术的发展，仪器仪表的数据处理能力将得到大 幅提升，能够处理更复杂、更大量的数据。
更精准的测量能力
随着传感器和信号处理技术的发展，仪器仪表的测量精度和稳定性将 得到进一步提高。
检查仪器仪表内部的元件是否完好， 如有损坏应及时更换。
清洗内部
拆开仪器仪表进行内部清洗，去除积 聚的污垢和杂质。
仪器仪表常见故障及排除方法
压力仪表基础知识
压力仪表基础知识一、引言压力仪表是工业生产中常用的一种测量仪器，用于测量液体、气体等介质的压力。
它在工业控制、工艺监测等领域起着至关重要的作用。
本文将介绍压力仪表的基础知识，包括其分类、工作原理和常见故障及解决方法。
二、压力仪表分类压力仪表主要分为机械式压力仪表和电子式压力仪表两大类。
1. 机械式压力仪表机械式压力仪表是利用机械结构将压力转换为位移或力的大小，再通过指针或刻度盘显示压力数值。
常见的机械式压力仪表有压力表和差压表。
- 压力表：通过弹簧或膜片等机械结构将压力转换为位移，再通过指针指示压力数值。
常用于测量液体或气体的压力，广泛应用于工业生产中。
- 差压表：通过测量流体两侧的压力差来间接测量流量。
常用于管道流体的控制和监测，如液位计、流量计等。
2. 电子式压力仪表电子式压力仪表是利用压阻、电容、电感等电子元件来测量压力，并通过显示屏显示压力数值。
常见的电子式压力仪表有压阻式压力传感器和压电式压力传感器。
- 压阻式压力传感器：利用压阻效应来测量压力，将电阻值的变化转换为电压信号。
具有高精度、高稳定性等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
- 压电式压力传感器：利用压电效应来测量压力，将压力转换为电荷量或电压信号。
具有灵敏度高、响应速度快等优点，常用于高精度的压力测量。
三、压力仪表工作原理压力仪表的工作原理根据不同的类型有所差异。
以压力表为例，其工作原理如下：1. 机械式压力仪表工作原理机械式压力仪表通过压力作用于弹簧或膜片等机械结构，使其发生位移或变形。
位移或变形转化为指针的旋转或刻度盘的变化，从而显示压力数值。
2. 电子式压力仪表工作原理电子式压力仪表通过压阻式或压电式压力传感器测量压力，并将压力转换为电阻值或电荷量。
然后，通过电路处理和放大，将压力信号转换为与压力成正比的电压或电流信号。
最后，通过显示屏显示压力数值。
四、常见故障及解决方法压力仪表在使用过程中可能会出现一些故障，常见故障及解决方法如下：1. 压力读数不准确：可能是由于压力仪表的零点偏移或量程漂移引起的。
一眼就了解各种仪表工作原理
一眼就了解各种仪表工作原理
压力仪表原理
1.弹簧管式压力仪表
2.电接点式压力仪表
3.电容式压力传感器
4.膜盒式压力传感器
5.压力式温度计
6.应变式压力传感器
温度仪表原理
1.薄膜热电偶的结构
2.固体膨胀式温度计
3.热电偶补偿导线的外形图
4.热电偶温度计
5.热电阻的结构
流量仪表原理
1.靶式流量计
2.孔板流量计
3.立式腰轮流量计
4.喷嘴流量
5.容积式流量计
6.椭圆齿轮流量计
7.文丘里流量计
8.涡轮流量计
9.转子式流量计
液位仪表原理
1.差压式液位计A
2.差压式液位计B
3.差压式液位计C
4.超声波测量液位原理
5.电容式液位计。
常用温度测量仪表分类
温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。
按工作原理分为膨胀式、电阻式、热电式，辐射式。
玻璃管温度计是根据液体热膨胀原理测温，双金属温度计是根据固体热膨胀原理测温，热电阻根据热阻效应原理测温，热电偶根据热电效应原理测温，辐射高温计根据热辐射原理测温。
一、热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：①测量精度高、热惯性小。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。
④输出信号为电信号，便于远传。
1．热电偶测温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，当导体A和B的两个执着点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个电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
工业用热电偶的测温范围见下表：在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃，B偶不用补偿导线，用普通的屏蔽线。
2、热电偶的结构一般由热电极、绝缘套管、保护管、接线盒组成。
普通型热电偶按其安装时的固定形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接无固定装置等多种形式。
热电极：一般金属Φ0.5~3.2mm，昂贵金属Φ0.3~0.6mm，长度与被测物质有关，一般为300~2000mm，通常在350mm左右；绝缘管：隔离热电偶与被测物，一般在室温下要5MΩ左右；保护套管：避免受被测介质的化学腐蚀和机械损伤；接线盒：固定接线座，连接补偿导线。
压力仪表的测量原理及种类介绍
三、压力单位
过去采用的压力单位“工程大气压力” （kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、 “毫米水柱”（mmH2O）、“物理大气 压”（atm）、“巴”（bar）、“PSI” 等均应改成法定计量单位帕。见教材p96表 5-1 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1 mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1 atm = 1.01325×105Pa 1 bar=105Pa 1 PSI=6.89×103Pa
1
h1 h 2
t
(h
'
h2)
'
修正方法：
h1 h 2
g gn
(h
'
1
h2)
'
标准重力 加速度
4、安装误差 当U形管安装不垂直时将会产生安装误差。 例如U形管倾斜5°时，液面高度差h的读数相对于实 际值要偏大约0.38％。
5.3 弹性式压力计
根据弹性元件受压后产生变形和压力大小有确 定关系的原理制成。 适用范围（0-103Mpa),结构简单，广泛应用。 包括：金属膜片式（包括膜片式）、波纹管式 和弹簧管式。 一、弹性元件的特性 三、膜片和膜盒 四、波纹管 五、弹簧管
单圈弹簧管是弯成 270度圆弧的空心金
属管，其截面为扁
圆形或椭圆形等。
弹簧管的各种横截面图
扁圆形
椭圆形
半圆形 扁圆形
双圆形
八字形
厚壁扁圆形
弹簧管是弹簧管压力计的主要元件．各种形式的弹 簧管如图所示． 弹簧管及其横截面
扁圆 椭圆
单圈
平面螺旋型
空间螺旋形
工作原理：弯曲的弹簧管是一根空心的管子，其 自由端是封闭的，固定端焊在仪表的外壳上，
仪表培训资料
应用场所：一般用于机组入口，机组出口，循环泵出 口，换热器两端的工作液管线，冲洗液入 口管线等。
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1.1 现场压力表
工作原理：是工况压力使压力表的受压元件产生弹性型变， 此型变通过转换装置带动指针转动，从而在指示 盘上指示相应的压力，现场压力表的精度通常为 1.5或1.0，精密压力表精度可达0.4/0.25
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1.4 压力仪表过程连接
机组压力仪表通常采用简单的直接连接的方式，而且大多数是螺 纹或卡套连接，但对于易结晶、剧毒的工艺介质，则必须采用法 兰连接化学密封的连接方式。如：PVC，CL2，光气等。
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2 温度仪表
1、 温度仪表的功能是用来监测工艺介质的温度，用于现
场显示或把信号远传控制系统。
2、 温度仪表常用的类型有：现场温度表，温度开关，
推荐品牌：北京布莱迪/上海仪表四厂。
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1.2 压力开关
压力开关：主要作用、应用场所、工作原理、品牌推荐
主要作用：是用于系统保护，以防止系统压力超高或真 空度过低而损坏我们的设备或影响客户的系 统。此类信号远传给控制系统以实现系统的 报警或联锁停车。
应用场所：一般用在机组的出口和入口。
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1.2 压力开关
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3.3 液位变送器
工作原理： B：电容式……此类变送器的的传感部件直接浸在被测介质 内， 液位的高低直接对应传感部件浸入介质的长度，传 感部件电容值与其浸入介质的长度成线性关系，也就是 当液位高 度变化时，传感受器的电容发生变化，此变化 通过电子回路转化成标准的4-20MADC电流输出，从而 输出的电流与液位 的高度成一一对应的关系。 此类变送器可很好解决小机组，小分离器的应用而且价 格低
现场仪表基础知识
Q＝4nV0 式中 n --椭圆齿轮的旋转速度；
V0 --半月形测量室容积。 椭圆齿轮流量计的流量信号(即转速n)的显
示，有就地显示和远传显示两种。
2.2流速法
根据一元流动的连续方程，当流通截面恒定时，
截面上的平均流速与体积流量成正比。于是各 种与流速有关的物理现象便可以用来建立流量 计。例如：超声波流量计、涡轮流量计、电磁 流量计、漩涡流量计和节流式流量计等均属于 此类。目前流量仪表中以这类仪表最多，它们 有较宽的使用条件，有用于高温高压流体的， 也有精度较高的，有的能量损失很小，有的可 适应脏污介质等等。
根据牛顿第二定律，流量管扭曲量的大小完 全与流经流量管的质量流量大小成正比，安 装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测 流量管的振动。当没有流体流过流量管时， 流量管不产生扭曲，两侧电磁信号检测器的 检测信号是同相位的；当有流体流经流量管 时，流量管产生扭曲，从而导致两个检测信 号产生相位差，这一相位差的大小直接正比 于流经流量管的质量流量。
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标准节流装置包括孔板、喷嘴和文丘里管，在此以 孔板为例。流体在管内流动，经过节流孔时，通道 截面积突然变小，流速加大，由于在总的能量中动 能增大，势必导致静压力的下降。流量越大，压力 降低得越多，再经过一段距离后，流速又回到原来 的数值，压力也有所回升，但因有阻力损失，所以 恢复不到原来的数值，压力分布大致如图所示。
椭圆齿轮流量计 椭圆齿轮流量计的测量部分是由两个相互啮合的椭圆形齿轮A和B、 轴及壳体组成。椭圆齿轮与壳体之间形成测量室，如图所示。
如图(a)、(b)、(c)所示，椭圆齿轮转动了1／4周，其所排出的被测 介质为一个半月形容积。所以、椭圆齿轮每转一周所排出的被测 介质量为半月形容积的4倍。故通过椭圆齿轮流量计的体积流量Q 为
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现场仪表分类及各类仪表工作原理
按照检测测量功能的不同，可以分为温度检测仪表、流量检测仪表、液位检测仪表和压力检测仪表。
1、温度检测仪表：按工作原理分膨胀式、热电阻、热电偶及辐射式；按测量方式分接触（双金属温度计、压力式温度计、热电阻、热电偶）和非接触（光学高温计、辐射高温计、红外测温（硫磺制硫炉）两类。
2、压力检测仪表：主要有应变式、霍尔式、电感式、压电式、压阻式、电容式。
常见有压力表、压力变送器等。
3、流量检测仪表：分节流式流量计（孔板、喷嘴、文丘里）、容积式流量计（转子式、刮板式、活塞式）、流体振动式流量计、电磁流量计、超声波流量计、转子流量计、质量流量计。
4、液位计检测仪表：分恒浮力式（浮球式、磁翻板、浮子钢带）和变浮力式液位计（浮筒液位计）。
差压式液位计（双法兰液位计）、电容式液位计（射频导纳）、超声波液位计（雷达）、放射性液位计（中子料位计）。
一、差压仪表的工作原理：节流式测量流量的方法是以能量守恒定律和流体流动连续性定律为基础的，充满管道的流体，当它们流过节流装置时，流体在节流装置处形成局部收缩，从而流速增加，静压力降低。
在节流装置前后产生了压差，流量越大压差也就越大，在一定的条件下，流量的平方与差压成正比。
二、质量流量计工作原理：科里奥利质量流量计,是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
振荡驱动器放在直管部分的中间位置，当管中流体以一定速度流动时，由于驱动器作用，使管子分开或靠近, 当驱动器使管子分开时，在振点前的流体中产生的科里奥利力与振动力方向相反，减慢管子的运动速度；而在振点之后管中流体产生的科氏力与振动方向相同，加快管子的运动速度。
当驱动器使管子靠近时，则产生相反的结果。
传感器1、传感器2可测得两处管子运动的相位差，由此得到测量管中流体的质量流量，传感器将模拟信号传给转换单元处理，经质量、密度计算和温度修正后，得出正确值。
三、电磁流量计工作原理：电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。
因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。
其感应电势E为:E=KBVD
式中:K----仪表常数
B----磁感应强度
V----测量管道截面内的平均流速
D----测量管道截面的内径
四、转子流量计工作原理：当流体自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子的动压力（向上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。
流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。
当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。
此时，重力=动压力+浮力。
对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。
因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。
五、雷达液位计工作原理：雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。
雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：D=CT/2
式中 D——雷达液位计到液面的距离
C——光速
T——电磁波运行时间。
雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。
六、热电偶工作原理：是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。
当两端存在
温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势—热电动势。
当导体A和B的两个执着点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个大小的电流,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。
七、双金属温度计的工作原理:它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。
当温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。