一、自動化儀表概況
1.1 儀器儀表的分類
按照應用領域和自身技術特點,儀器儀表大致分為工業自動化儀表與控制系統、科學儀器、電子與電工 測量、醫療儀器、各類專用儀器、傳感器與儀器儀表元器件及材料6個大類。
1.2 自動化儀表的作用
化工生產過程控制主要圍繞壓力、溫度、流量、液位及成分5大參數進行,而這些參數的測量與控制是由自動化儀表、控制系統及執行器等組成的"自動化系統"完成的,其作用相當于人的眼、耳、神經系統、大腦及手腳。
二、儀表分類
1. 壓力類儀表
壓力類儀表主要是壓力變送器、壓力開關、現場壓力表,是第一大類儀表,測量覆蓋范圍為-0.1~60MPa。此外,壓力變送器也應用于差壓式液位測量及流量測量。
2. 溫度類儀表
首先是溫度傳感器,主要有Pt100 的熱電阻、K( 鎳鉻-鎳硅)分度和S( 鉑銠10-鉑) 分度的熱電偶,測溫原理為熱電阻的阻值、熱電偶的毫伏電勢隨溫度變化而變化,但不論是熱電阻還是熱電偶,其熱電特性是非線 性的。熱電偶與二次儀表的連線需要專用的補償導線,溫度測量覆蓋范圍為-150~1600 ℃。此外,還有部分現場顯示的雙金屬溫度計。溫度類儀表是第二大類儀表。
3. 流量類儀表
流量類儀表主要有: 電磁流量計;流體振蕩類流量計,如渦街、旋渦;差壓流量計,通過節流元件如標準孔板、噴嘴、阿紐巴、V錐、彎管、皮托巴等取得與流量相 對應的差壓,通過流量變送器及補償算法得到流量;科氏力、熱質式質量流量計; 超聲波流量計等。以電磁流 量計為例,測量口徑覆蓋范圍為DN10~1000、量程為0~1500m3 /h。由于流量計直接安裝在工藝管道上, 因此,其受工藝條件如溫度、壓力、流速等因素的影響大,在實際應用中也是爭議較多的儀表。從世界范圍 來看,流量計是使用比制造難得多的少數儀表之一,是第三大類儀表,是類型、工作原理、技術最復雜的儀表。此外。皮帶秤、給料機可歸為"流量儀表"。
4、物( 液) 位儀表
物( 液) 位儀表主要有差壓式液位計、超聲波及雷達液位計、同位素液位計,是第四大類儀表。
5、分析儀表
氣體分析儀主要用于過程、尾氣及環境可燃性、毒 性氣體含量分析,分析原理有紅外線、熱導式、催化燃 燒式、電化學式等。液體分析儀主要分析過程液體的電導率、pH 值、酸濃度等。分析儀表是第五大類儀表, 是需要精心維護的儀表。
6、執行器
執行器主要是氣動調節閥及由儀表專業負責的電磁閥。