热工仪表基础知识与联锁系统构成.ppt

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热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
一、四大参数的测量原理及仪表
二、自动控制基础知识
三、调节阀
四、联锁系统的构成
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热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
现场仪表测量参数的分类：
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。 下面就着重介绍一下这四大参数的测量原理，以及测量这四大参数所运用的仪表。
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热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和质量的提高都有很大的影响。
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热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
温度测量仪麦种类繁多，若按测量方式的不同，测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温元件与被测介质直接接触，后者的感温元件却不与被测介质相接触。接触式测温元件简单、可靠、测量精度较高；但是，由于测温元件要与被测介质接触进行充分的热交换才能达到热平衡，因而产生了滞后现象，而且可能与被测介质产生化学反应；另外高温材料的限制，接触式测温仪表不能应用于很高温度的测量。而非接触式测温仪表不与被测介质接触，因而其测温范围很广，其测温上限原则上不受限限制；由于它是通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测介质的温度场，测温速度也较快，但是这种方法受到被测介质至仪表之间的距离以及幅射通道上的水汽、烟雾、尘埃等其它介质的影响，因此测量量精度较低。
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热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
下表列出了常用测温仪麦的测温原理、测温范围和主要特点。表中所列的各种温度计，机械式的大多只能就地指示，幅射式的精度较差，只有电的测温仪表精度高，且测温元件很容易与温度变送器配用，转换成统一标准信号进行远传，以实现对温度的自动记录和调节。因此，在生产过程控制中应用最多的是热电偶和热电阻温度计。本节仅介绍这两种温度计。
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热电偶温度计
热电偶温度计由热电偶、电测部份 (动圈仪表、电位差计或DCS)及连接导线组成如图所示。由于热电偶的性能稳定、结构简单、使用方便、测量范围广、有较高的准确度，且能方便地将温度信号转换为电势信号，便于信号的远传和多点集中测量，因而在石油化工生产中应用极为普遍。
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热电偶温度计测量线路
1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
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A
B
热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
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热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B)焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势，一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
热工仪表的基础知识和联锁系统的构成
由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不同，因此不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，这在各种热电偶的分度表中可以查到。根据热电测温的基本原理，理论上似乎任意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必须进行严格的选择，热电极材料应满足如下要求。
1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。
2．稳定性要高，即在高温下不被氧化和腐蚀。
3．电阻温度系数要小，导电率要高，组成热电偶后产生的热电势要大，热电势与温度间要成线性关系，这样有利于提高仪表的测量精度。
4．复现性要好 (同种成分的材料制成的热电偶，其热电特性相一致的性质称复现性)，这样便于成批生产，而且在使用上也可保证良好的互换性。
5、材料组织要均匀，要有良好的韧性，便于加工成丝。
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