自动化仪表简要介绍
自动化仪表的基本知识
冶金
用于监测和控制在冶金生产过 程中的各种参数，如温度、压
力、流量等。
环保
用于监测和控制在环境监测和 治理过程中的各种参数，如气
体成分、水质等。
自动化仪表的发展历程
初期阶段
20世纪初，自动化仪表开始出现， 主要用于工业生产过程中的温度、 压力、流量等参数的测量和记录。
发展阶段
20世纪中叶，随着电子技术和计 算机技术的发展，自动化仪表逐 渐实现了数字化、智能化和网络 化，应用领域也得到了进一步拓
自动化仪表的可靠性提升还体现在对 环境的适应性上，能够在更为恶劣的 条件下稳定工作。
自动化仪表采用了更为先进的材料和 制造工艺，提高了设备的耐用性和稳 定性。
多功能化
多功能化是自动化仪表的一个重要发展趋势，一台仪表可以实现多种测量 和控制功能。
多功能化提高了自动化仪表的使用范围和经济性，减少了设备数量和安装 成本。
根据用途、原理和应用领域，自 动化仪表可分为多种类型，如压 力仪表、温度仪表、流量仪表、 物位仪表等。
自动化仪表的应用领域
01
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石油化工
用于监测和控制在石油、化工 生产过程中的各种参数，如温
度、压力、流量等。
电力能源
用于监测和控制在发电、输电 、配电等过程中的各种参数，
如电压、电流、功率等。
备件管理
建立备件管理制度，储备必要的备件，确保 维护保养工作的顺利进行。
05
自动化仪表的发展趋势与 未来展望
智能化
智能化仪表能够通过内置的微 处理器和算法，实现更为复杂 和精确的数据处理、控制和调 节功能。
智能化仪表能够自动校准、诊 断和修复故障，减少了人工干 预的需求，提高了工作效率。
自动化仪表
电流不受传输线 及 负载电阻变化的影响 变化的影响， 电流不受 传输线及 负载电阻 变化的影响 ， 适 传输线 远距离传输； 于远距离传输； C Ii R Vi Vo Io
F = BIl sin θ
信号标准
1、气动仪表的信号标准
我国国家标准GB777《化工自动化仪表模拟气动信号》 我国国家标准GB777《 化工自动化仪表模拟气动信号》 GB777 规定了气动仪表信号的下限值和上限值， 如表所示 ， 规定了气动仪表信号的下限值和上限值 ， 如表所示， 该标准与国际IEC382是一致的。 该标准与国际IEC382是一致的。 IEC382是一致的 下限 20kPa(0.2Kgf/cm2) 上限 100kPa(1Kgf/cm2)
2、电动仪表的信号标准(GB339) 电动仪表的信号标准(
序号1的规定与国际标准IEC IEC381 一致。序号2 序号 1的规定与国际标准 IEC381 A一致。序号2考虑 DDZ到 DDZ-Ⅱ 系列单元组合仪表当时仍在广泛使用而设 置的。 置的。
序号 １ ２
电流信号 ４－２０mA 0-10mA
采用电流信号的优点： （1）采用电流信号的优点：
电流不受传输线 及 负载电阻变化的影响 变化的影响， 电流不受 传输线及 负载电阻 变化的影响 ， 传输线 远距离传输； 适于远距离传输 适于远距离传输； 电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理 电动单元组合仪表很多是采用 力平衡原理 构成， 构成 ， 使用电流信号可直接与磁场作用产 生正比于信号的机械力； 生正比于信号的机械力； 对于要求电压输入的受信仪表和元件， 对于要求电压输入的受信仪表和元件，只 要在回路中串联电阻便可得到电压信号。 要在回路中串联电阻便可得到电压信号。 串联电阻便可得到电压信号
自动化仪表基础知识讲诉
? 压力表的分类：按其转换原理的不同，大致可分为四大类。
1、液柱式压力计：依据流体静力学原理，简单、方便测量范 围窄测较低压或真空度。
2 、弹性式压力表；将被测压力转换成弹性元件变形的位移进 行测量，如弹簧管压力表，波纹管压力计等。
3、电器式压力表；通过机械或电器元件将被测压力转换为电 量（电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。如电容式、 电阻式、应变片式或霍尔片式等压力表。
?1兆帕=103千帕=106帕=10巴=1.45×102磅/ 英寸2
?1兆帕=10.197工程大气压（kgf/cm2）≈10 工程大气压
?1物理大气压（atm） =1.03323工程大气压 = 1.0133×105帕
?1物理大气压=760汞柱（mmHg ）=10.33 水柱（mH2O）=14.7磅/英寸2
第二章 检测仪表
?第一节压力检测仪表 ?一 、压力的基本概念及单位换算 ?压力：均匀垂直地作用于单位面积上的力。
工业上常常遇到比大气压高很多的高压和 真空度。 ? P=F/S ? 1Pa=1N/m2 1MPa=106 Pa
绝对压力、表压、真空度地关系：示意图如下
P表
大气压力 Pa
P绝
P真
P绝
? P表压=P绝对压力-P大气压力 ； ? P真空度= P大气压力- P绝对压力
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 ? 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 ? 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
? 1、精度
? 引用误差：（绝对误差/仪表量程）*100% 仪表的精度 为仪表的最大引用误差。
仪表自动化基础知识
仪表自动化基础知识1. 介绍1.1 定义：仪表自动化是指利用计算机技术和控制理论，对各种工业过程中的物理量进行测量、监视、调节和控制的一种系统。
1.2 目的：提高生产效率、降低成本，并确保产品质量稳定可靠。
2. 基本原理2.1 测量原理：- 模拟信号与数字信号转换；- 温度传感器及其应用；- 压力传感器及其应用；- 流体流速测量方法等。
3. 自动控制系统3.1 控制回路类型：a) 开环控制回路：输出不受反馈影响，无法校正误差。
b) 关闭环（反馈）控制回路：通过比较实际值与期望值来修正误差并达到目标状态。
常见闭环调节方式有PID调节等。
4 .主要组成部分4 .l 变送器/执行元件:a ) 数字变送器: 将模拟输入电压或电流转换为数字形式处理,如A/D 转换;b ) 数字执行元件 :将数位命令(开关型数据),经过D/A 转换,转化为模拟信号输出给执行机构;c ) 模拟变送器 :将被测量的物理信息(如温度、压力等)转换成标准电流或电压形式以便传输和处理。
4 .2 控制装置:a ) 可编程控制器 (PLC): 是一种数字运算能力强大的专用微型计算机，可对输入/ 输出进行逻辑判断与运算，并根据用户程序来实现各种功能；b ) 仪表调节系统: 对于精密要求较高且需要人工干预时使用。
5. 常见问题及解决方法5.1 测试数据异常：- 校验传感器是否正常工作；- 检查连接线路是否松动或损坏。
6. 应用领域6.1 工业自动化：包括生产线上的监测与控制、设备状态检测等。
6.2 环境监测：例如空气质量检测、水质分析等。
7.附件8.法律名词及注释：- 自动化技术相关法规条例说明：A）《中华人民共和国劳动合同法》（2013年修订）B）《中华人民共和国劳动法》（1994年修订）C）《中华人民共和国专利法》（2008年修订）。
自动化仪表
• 自动化仪表概述 • 自动化仪表的工作原理与组成 • 自动化仪表的选型与安装 • 自动化仪表在工业生产中的应用 • 自动化仪表的发展趋势与挑战 • 总结与展望
01
自动化仪表概述
定义与发展历程
定义
自动化仪表是一种能够自动测量、记 录、显示、控制和报警的仪器设备， 广泛应用于工业、能源、环保、交通 等领域。
发展历程
自动化仪表经历了从机械化、电气化 、电子化到智能化的发展历程，随着 计算机技术和网络技术的不断发展， 自动化仪表的智能化程度不断提高。
自动化仪表的分类及应用领域
分类
根据测量原理、被测参数和使用 环境等不同标准，自动化仪表可 分为温度仪表、压力仪表、流量 仪表、物位仪表、分析仪表等。
应用领域
远程监控
借助网络技术，将自动化仪表与远程 监控中心相连，实现对生产现场的远 程实时监测和控制，降低人力成本。
机械设备状态监测与故障诊断
状态监测
通过自动化仪表对机械设备的振 动、温度、电流等参数进行实时
监测，及时发现潜在故障。
故障诊断
利用自动化仪表的数据分析功能 ，对监测到的异常数据进行处理 和分析，准确定位故障原因，为
电动执行机构技术
将控制信号转换为电机的 旋转运动，驱动阀门、风 门等执行机构动作。
气动执行机构技术
将控制信号转换为气源的 压力变化，驱动气动执行 机构动作。
03
自动化仪表的选型与安装
选型原则及注意事项
选型原则 根据测量对象及环境确定仪表类型。
根据测量精度要求选择合适的仪表等级。
选型原则及注意事项
03
常见故障排查及维修策略
检查仪表的输入/输出信号线是否接 好，有无松动或接触不良现象。
自动化仪表基础知识
自动化仪表基础知识嘿，朋友们！今天咱们来唠唠自动化仪表那些事儿。
这自动化仪表啊，就像是一群超级智能的小助手，默默在各种工业和科技领域里发挥着大作用。
你可以把自动化仪表想象成一个个小小的间谍，它们到处收集信息。
比如说温度仪表，这就像一个超级敏感的小怪兽，对温度的一点点变化都能察觉到。
不管是热得像火焰山，还是冷得像冰窖，它都能精确地告诉你具体的温度数值。
就好像它的小脑袋里装着一个超级精确的温度计，一丝一毫都逃不过它的“法眼”。
压力仪表呢，就像是一个抗压小超人。
不管是在管道里承受着巨大的压力，还是在容器中被各种力量挤压，它都稳稳地站在那儿，把压力的大小给你汇报得清清楚楚。
它就像一个举重运动员，知道到底有多重的“担子”压在上面，而且还能精确到让你惊讶的程度。
流量仪表就更有趣了，它像是一个计算水流或者气流的小会计。
看着那些液体或者气体在管道里跑来跑去，它就默默地在旁边计数，一滴都不放过，一丝空气也不会少算。
就像一个特别抠门的小掌柜，紧紧盯着货物（流体）的进出量。
液位仪表呢，像是一个看池塘水位的小水精灵。
不管是大罐子还是小水池，它都能准确知道里面的液体是多是少。
它就像一个拿着超长尺子在测量水位的小精灵，时刻保持警惕，不让液位超出或者低于正常范围。
再说说分析仪表吧，这简直就是一个超级化学侦探。
它能在一堆混合的物质里，像个小神探一样找出各种成分的含量。
就好比是在一个满是各种味道的大杂烩里，它能准确地说出每个调料放了多少，厉害得不得了。
自动化仪表还特别爱合作。
它们就像一个超级英雄战队，每个成员都有自己的特长。
温度仪表负责监测温度，压力仪表盯着压力，流量仪表管着流量，然后大家把收集到的信息汇总起来，就像一群小伙伴在分享自己的小秘密，最后给整个系统提供准确的情报，让整个自动化的世界正常运转。
而且啊，这些自动化仪表还很会照顾自己。
它们有着各种自我诊断的能力，就像一个小医生，要是自己有点小毛病，就会马上发出信号，告诉你“我有点不舒服啦，快来看看我”。
常用工业自动化仪表简介
常用工业自动化仪表简介工业自动化仪表或过程检测控制仪表，广泛应用于化工、冶金等工业生产过程控制，是对工业过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程的自动化。
以下从七个方面对工业自动化仪表进行简要介绍。
第一章：测量误差和仪表的质量指标第一节：测量及测量误差一、测量所谓测量，就是为确定被测量的量值而进行的一系列工作。
一般来讲，为了得到一个被测量的量值，必须用同性质的标准量与被测量进行比较，以确定被测量是标准量的多少倍。
这里，标准量即为该物理量的单位，且此单位为国家法定计量单位。
当进行测量时，首先要确定测量单位，其次要选用适当的测量方法和测量仪表，最后还应估计测量结果的误差。
二、测量误差测量误差是指由测量所得被测量的量值与被测量的真值之间的误差。
它反映了测量质量得好坏。
一个测量结果，只有知道它得测量误差的大小或能指明误差范围时，这种结果才有意义。
为了得到误差的大小，首先必须确定真值。
（一）、真值在所有的测量中，无论时直接测量和间接测量，最根本的目的都是为了求得某一物理量得真值。
但严格地讲，任何物理量得真值是无法测定的，我们能得到的只是被测物理量的近似值。
所谓真值，就是一个量在被观测时，该量本身所具有的真实大小。
这是一个理想的概念，之所以真值无法测定，是因为测量时提供的条件、测量人员的素质、测量方法和测量器具等总不能完全理想的缘故。
为了使“真值”这个理想的概念用于实际的测量工作中，引入“约定真值”的概念。
它是为实际使用的目的所采用接近真值因而可以代替真值的值。
约定真值与真值之差可以认为忽略不计。
具体地说，工程上是上一级标准仪器的量值（或精确度等级较高的仪表的指示值）加上修正值作为约定真值来检定精确度等级较低的仪表的。
（二）平均值为了使真值变为实现测量的可能，在科学实验中，常把观测次数为无限多时，在无系统误差的情况下，求得得平均值作为真值。
仪表自动化知识
仪表自动化知识仪表自动化是指通过使用仪表设备和自动化控制系统，对各种工业过程进行监测、测量和控制的一种技术。
这项技术的应用范围非常广泛，涉及到能源、化工、制药、环保、交通等各个领域。
在工业生产过程中，仪表自动化起着至关重要的作用。
它能够实时监测生产过程中的各项参数，如温度、压力、流量等，并将这些数据传输给控制系统，从而实现对生产过程的准确控制。
仪表自动化系统还可以根据预设的参数，自动调节设备的运行状态，以达到最佳的生产效果。
仪表自动化的核心是仪表设备。
仪表设备是一种用于测量、记录和显示各种工艺参数的装置。
常见的仪表设备有温度计、压力表、液位计、流量计等。
这些设备通过传感器将被测参数转化为电信号，然后经过放大、滤波等处理，最终显示在仪表面板上。
仪表设备的准确性和可靠性对于生产过程的控制至关重要，因此在选择和使用仪表设备时，需要考虑其精度、稳定性和抗干扰能力等因素。
除了仪表设备，仪表自动化还离不开自动化控制系统。
自动化控制系统是由计算机、PLC、DCS等组成的一种控制装置，它可以接收仪表设备传输过来的数据，并根据预设的控制策略，对生产过程进行调节。
自动化控制系统的优势在于它能够实现对多个参数的同时控制，并且可以根据实际情况进行智能调节，提高生产效率和产品质量。
仪表自动化技术的发展使得工业生产过程更加智能化和高效化。
通过使用仪表自动化系统，可以实现生产过程的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量，减少人工操作的错误和疏忽。
此外，仪表自动化还可以减少人力资源的投入，降低生产成本，提高企业的竞争力。
然而，仪表自动化也面临一些挑战和问题。
首先，仪表自动化系统需要经过精确的校准和调试，以确保测量结果的准确性。
其次，仪表设备的寿命有限，需要定期检修和更换，以保证系统的正常运行。
此外，由于仪表自动化系统的复杂性和高可靠性要求，对于技术人员的要求也较高，需要具备一定的专业知识和技能。
总的来说，仪表自动化是一项重要的工业技术，它能够实现对生产过程的准确监测和控制，提高生产效率和产品质量。
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自动化仪表
自动化仪表一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。
自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。
自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。
信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
发展趋势
①、控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展为以最优质量为指标的最优控制。
②、控制方法由模拟的反馈控制发展为数字式的开环预测控制；由传统的手动定值调节器、PID调节器以及各种顺序控制装置，发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器。
分类
按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表；按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机又可分为智能仪表与非智能仪表；根据仪表的信号形式可以分为模拟仪表和数字仪表。
主要类型如下：
1、温度仪表
玻璃温度计双金属温度计压力式温度计热电偶热电阻非接触式温度计温度控制(调节)器温度变送器温度校验仪表温度传感器温度测试仪
2、压力仪表
压力计压力表压力变送器差压变送器压力校验仪表减压器胎压计气压自动调节控制仪器液压自动调节控制仪器压力传感器
3、流量仪表
流量计流量传感器流量变送器水表煤气表液位变送器液位继电器液位计油表水位计液位控制器计量仪
4、电工仪器仪表
电流表电压表电流功率频率表电流分配测电笔断路器开关接触器继电器
接线端子调压器
电压监测仪智能电力监测仪稳压器兆欧表钳形表万用表电量变送器电流变送器镇流器整流器
5、电子测量仪器
LCR测量仪物位仪粘度计示波器信号发生器
8、工业自动化仪表
控制系统调节仪器多功能仪器加热设备绕线机装置智能仪表安全栅变频器模块无纸记录仪探头放大器加速度传感器测速传感器位移传感器转速传感器电流传感器张力传感器
温度测量仪表
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测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时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。
WTZK-52-B防爆型温度控制器
防爆电接点压力表：
用于爆炸危险的场所内用来测量非结晶、非凝固的爆炸性混合物或各种无爆炸性介质压力
防爆电接点压力表系按GB3836.1 83《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》和GB3836.2 83《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》的有关规定及相关标准进行设计，并经由国家指定的检验机构所审批的图样和技术文件进行制造。
仪表的防爆类别为Ⅱ类隔爆型B级T4组，其标志为ExdⅡBT4。
仪表适宜在有爆炸危险的场所内用来测量非结晶、非凝固的爆炸性混合物或各种无爆炸性的介质压力。
仪表经与具有相应防爆性能或采取相应安全措施的电气器件(如继电器及接触器等)配套使用，便能对被控系统实现自动控制和发信(报警)的目的。
主要技术指标
•精确度等级：1.5
•标度范围：0～0.16；0~0.25；0～0.4；0～0.6；0～1；0～1.6；0~2.5；0～4；0～6；0～10；0～16；0～25；0～40；0~60；-0.1～0.06；-0.1～0.15；-0.1～0.3；-0.1～
0.5；-0.1~0.9；-0.1～1.5；-0.1～2.4MPa
•控制方式：上、下限缓行接点开关
•最高工作电压：DC 220V或AC 380V；
•触头功率：10VA
•工作位置：垂直安装
•使用环境条件：-10～50℃，相对湿度不大于80％，且爆炸性混合物应属于ⅡB级T4组以下，工作振动和被测介质的急剧脉动应对仪表触头的可靠动作无影响。
•温度影响：示值不大于0.4％/10℃，设定点不大于0.6％/10℃(使用温度偏离20±5℃)。
•绝缘强度：50Hz正弦交流电2000V历时一分钟
•重量：6kg
•隔爆接合面型式及其基本参数
注：隔爆接合面的有效长度和间隙宽度的范例可参见隔爆外壳结构示意图。
•隔爆外壳及导压系统等零件和材质
注：观察窗的材质其抗冲击强度不小于4J。
观察窗一旦损坏，则不准使用。
结构原理
仪表由隔爆外壳、测量系统、电接点组、调节装置和出线盒等组成。
仪表的隔爆外壳具有良好的隔爆性能，因此对在正常工作过程中由于火花或电弧的影响，除了能承受壳体内部的爆炸性气体混合物在一旦引起爆炸时产生的爆炸压力外，并能有效地阻止由此产生的热能向外顺利传播，而只能在壳体内部沿着隔爆接合面的微小缝隙处缓慢地向外扩散。
这时，传至壳体外部的瞬间温度已降低到爆炸性气体混合物的燃点温度以下，故不会导致传爆。
仪表的工作原理是基于检测元件(测量系统中的弹簧管)的弹性变形，通过机械传动使之带动电接点组中的触头产生相应的动作(闭合或断开)以使控压系统中的电路得以接通或断开，从而实现自动控制报警和现场指示的目的。
仪表的接线端子与配用的电气器件(或设备)之间的连接方式可参考下图：
外型尺寸
LUGB型涡街流量计是根据卡门涡原理制造用语测量密封管道中液体、气体、蒸汽流量的精密仪表，由于检测元件密封在检测体内，不接触被测介质，且内部无可动部件，无需进行现场维护，因此深受广大用户的推崇，被广泛用于石油、化工、冶金制药、热电、造纸工业的计量管理及过程控制.
主要技术参数
传感觉器、转换器工作原理
如何正确选择测压和测温点
计算公式。