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仪器仪表基础知识

来源:环球体育官方首页

  压力的解释: 1、 大气压:地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。它和所处的海拔高度、纬度及气象状 况有关。 2、 差压(压差):两个压力之间的相对差值。 3、 绝对压力:介质(液体、气体或蒸汽)所处空间的所有压力。 绝对压力是相对零压力而言的压力。 4、 表压力(相对压力):如果绝对压力和大气压的差值是一个正值,那么这个正值就是表压力, 即表压力=绝对压力-大气压>0。 5、 负压(真空表压力):和“表压力“相对应,如果绝对压力和大气压的差值是一个负值,那么 这个负值就是负压力,即负压力=绝对压力-大气压<0。 6、 静态压力:一般理解为“不随时间变化的压力,或者是随时间变化较缓慢的压力,即在流体 中不受流速影响而测得的表压力值”。 7、 动态压力:和“静态压力”相对应,“随时间快速变化的压力,即动压是指单位体积的流体所 具有的动能大小。”通常用 1/2ρν2 计算。式中 ρ—流体密度;v—流体运动速度。” HART 协议和现场总线技术有哪些异同? HART 和现场总线技术都可以实现对现场设备的状态、参数等进行远程访问。同时,两种技术都 支持在一条总线上连接多台设备的联网方式。HART 和现场总线都采用设备描述,实现设备的互 操作和综合运用。所以,它们之间有一定的相似之处。 它们之间的不同有以下四点: 1)现场总线采用真正的全数字通信,而 HART 是以 FSK 方式叠加在原有的 4~20mA 模拟信号 上的,因此可以直接联入现有的 DCS 系统中而不需要重新组态; 2)现场总线多采用多点连接,HART 协议一般仅在做监测运用的时候才会采用多点连接方式; 3)用现场总线组成的控制系统中,设备间可以直接进行通信,而不需要经过主机干预; 4)现场总线设备相对 HART 设备而言,可以提供更多的诊断信息。 所以现场总线设备适用于高速的网络控制系统中,而 HART 设备的优越性则体现在与现有模拟系 统的兼容上。 智能压力/差压变送器较模拟变送器有什么优越性? ” 智能化仪表的优越性主要有: 对仪表制造过程——简化调校过程、补偿传感器缺陷(如线性化、环境因素补偿等)、提高仪表 性能、降低制造成本、可形成多参数复合仪表。 对仪表安装调试过程——简化安装调试过程(如对线、清零)、降低安装调试成本。 对仪表运行过程——提高测量质量、有利于进行软测量、便于仪表的维护校验和资产管理(需要 系统和设备管理软件的支持)。 压力/差压变送器有哪些选型原则? 在压力/差压变送器的选用上主要依据:以被测介质的性质指标为准,以节约资金、便于安装和 维护为参考。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,必须选用隔离型变送器。 在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,变送器的膜盒材质有普通不 锈钢、304 不锈钢、316L 不锈钢、钽膜盒材质等。 在选型时要考虑被测介质的温度,如果温度高一般为 200℃~400℃,要选用高温型,否则硅油 会产生汽化膨胀,使测量不准。 在选型时要考虑设备工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从选用变送器测 量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,最好将使用的量程范围设在它量程的 1/4~3/4 段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液 位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,迁移有正 迁移和负迁移之分。 为何变送器输出固定在 20.8mA?如何解决? 变送器输出固定在 20.8mA,表示当前主过程变量大于传感器的设定量程上限,仪表处于输出饱 和状态。可以进行以下几项检查: 1)检查设定的传感器量程上限或传感器极限量程是否大于或等于当前被测信号,确定所选的传 感器型号和设定量程的正确性; 2)检查导压管是否存在泄漏或堵塞,如果使用引压阀,检查阀门是否完全打开; 3)确认引入的被测信号是稳定的输入量;如果被测量是液体,确认不存在残留气体;如果被测 量事干燥气体,确认不存在液体; 4)检查传感器法兰测是否存在沉淀,法兰是否有被腐蚀现象; 5)如果是远传法兰型变送器,检查两个被测信号间是否存在位差,计算由位差所引起的差压是 ” 否大于传感器量程; 6)检查供电电源是否在 12V~24VDC 之间; 7)利用手持操作器对仪表进行自检和参数读取,检验是否智能电子部件故障或未经初始化。 变送器的维护工作主要包括以下几个方面: 1) 巡回检查: 仪表指示情况,仪表示值有无异常; 气动变送器气源压力是否正常; 电动变送器电源电压是否正常; 环境温度、湿度、清洁状况;仪表和工艺接口、导压管和阀门之间有无泄漏、腐蚀。 2) 定期维护: 定期检查零点,定期进行校验; 定期进行排污、排凝、放空; 定期对易堵介质的导压管进行吹扫,定期灌隔离液。 3) 设备大检查: 检查仪表使用质量,达到准确、灵敏,指示误差、静压误差符合要求,零位正确; 仪表零部件完整无缺,无严重锈垢、损坏,铭牌清晰无误,紧固件不得松动,接插件接触良好, 端子接线牢固;技术资料齐全、准确、符合管理要求。 质量流量控制器的工作压差范围是个什么概念? 质量流量控制器(MFC)中设置有一个气体流量调节阀门,阀门能使通过控制器的流量从零调节到 测量的满量程,在工作的过程当中,控制器的入口和出口之间会产生一个气压降,即压差。MFC 的工作压差范围通常为 0.1~0.3MPa,若压差低于最低值(0.1 MPa),有可能控制达不到满量程 值;若高于最高值(0.3MPa),有可能关闭时流量不能小于 2%F.S。用户使用 MFC 时,无论用户工 作的反应室是真空还是高压,应做到使 MFC 进出气两端的压差保持在所要求压差范围之内,并 且要求气压要相对稳定。 ” 电磁流量计常见故障现象有: (1)无流量信号;(2)输出晃动;(3)零点不稳;(4)流量测量值与实际值不符;(5)输山信 号超满度值 5 类。 经常采用的检查手段或方法及其检查内容有哪些? (1)通用常规仪器检查 (2)替代法 利用转换器和传感器间以及转换器内务线路板部件间的互换性,以替代法判别故 障所在位置。 (3)信号踪迹法 用模拟信号器替代传感器,在液体未流动条件下提供流量信号,以测试电磁 流量转换器。 检查首先从显示仪表工作是否正常开始,逆流量信号传送的方向进行。用模拟信号器测试转换器, 以判断故障发生在转换器及其后位仪表还足在转换器的上位传感器发生的。若足转换器故障,如 有条件可方便地借用转换器或转换器内线路板作替代法调试;若是传感器故障需要试调换时,因 必须停止运行,关闭管道系统,因涉及面广,常不易办到。特别是大口径流量传感器,试换工程 量大,通常只有在作完其他各项检查,最后才下决心,卸下管道检查传感器测量管内部状况或调 换。 使用超声波流量计应注意哪些问题? (1)根据介质、流量及工作场地的不同,选择合适的流量计型式; (2)根据不同型式的超声波流量计以合理的方式安装换能器; (3)定期维护,经常检查流量计工作状态、显示器的连接; (4)定期校准流量计。 我厂污水排放测量用的是电磁流量计,流量计安装前经过了检定,可计量数据一直和其他流量计 指示的量值不一致,原因何在? 极有可能是安装位置不对。若流量计装于系统的最高处,管道中的气泡会严重影响计量精度;或 流量计装在流体向下流动的垂直管道上,有可能产生非满管流。建议将流量计装在系统位置较低 的水平管道上或向上流动的垂直管道上,最好在系统中安装消气器或排气阀 什么是质量流量计?什么是质量流量控制器? 质量流量计,即 Mass Flow Meter(缩写为 MFM), 是一种精确测量气体流量的仪表,其测量值 不因温度或压力的波动而失准,不需要温度压力补偿。 ” 质量流量控制器, 即 Mass Flow Controller(缩写为 MFC), 不但具有质量流量计的功能,更重 要的是,它能自动控制气体流量,即用户可根据需要进行流量设定,MFC 自动地将流量恒定在 设定值上,即使系统压力有波动或环境温度有变化,也不会使其偏离设定值。简单地说,质量流 量控制器就是一个稳流装置, 是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。 质量流量计/质量流量控制器的主要优点是什么? (1)流量的测量和控制不因温度或压力的波动而失准。 对于多数流量测控系统而言,很难避免系统的压力波动及环境和介质的温度变化。对于普通的流 量计,压力及温度的波动将导致较大的误差;对于质量流量计/质量流量控制器,则一般可以忽 略不计。 (2)测量控制的自动化 质量流量计/质量流量控制器可以将流量测量值以输出标准电信号输出。这样很容易实现对流量 的数字显示﹑累积流量自动计量﹑数据自动记录﹑计算机管理等。对质量流量控制器而言,还可 以实现流量的自动控制。通常, 模拟的 MFC/MFM 输入输出信号为 0~+5V 或 4~20mA, 数字式 MFC/MFM 还配有 RS232 或 RS485 数字串行通讯口, 能非常方便地与计算机连接, 进行自动控 制。 (3)精确地定量控制流量 质量流量控制器可以精确地控制气体的给定量,这对很多工艺过程的流量控制﹑对于不同气体的 比例控制等特别有用。 (4)适用范围宽 有很宽的工作压力范围,我们的产品可以从线MPa; 可以适用于多种气体介质(包括一 些腐蚀性气体,如 HCL);有很宽的流量范围,我们的产品最小流量范围可达 0~5 sccm,最大 流量范围可达 0~200 slm。流量显示的分辨率可达满量程的 0.1%, 流量控制范围是满量程的 2~100% (量程比为-- 50:1), 因此在很多领域得到广泛应用。 雷达物位测量装置前景广阔 我国这些年工业发展迅速,种类逐渐齐全,而物位测量仪表作为工业生产不可缺少的重要仪表, 需求量很大。巨大市吸引力也造成了激烈的竞争。虽然目前国内物位仪表生产厂家众多,但大多 是技术含量较低、精度比较低的产品,即便销量可观,经济效益也不可观。怎样的产品才能有效 的占领国内物位仪表市场呢,关键在于开发和生产先进,精确的高档产品。 根据有关机构的调查显示,在物位测量装置的选购标准中,最受人们关注的因素依次是:精度, 可靠性,耐久性,操作简易度,价格,技术支持等。很明显,精度是人们关心的首要参数。而很 多市场预测也验证了这一观点。 ” 根据 ARC 咨询集团的研究报告显示,雷达物位测量装置将是连续物位测量领域前景最被看好的 测量装置。当有效的控制成本和提高效益对于使用者越来越重要的时候,高精度的测量装置变得 越来越受欢迎。随着价格的下降和人们对其技术的认可度不断提高,雷达测量装置在工业上的使 用也变得越来越广泛,而不是仅仅在油箱中使用。因此,雷达物位测量装置以其技术上的不断革 新而占领着越来越大的市场份额。ARC 预计全球雷达式物位仪表市场到 2007 年将达到 3.88 亿 美元,年增长率为 10.3%。雷达式物位仪表取得这一可观增长率时,其他物位测量技术正奋力 争取一位数的年增长率 和许多传统的水平测量工艺不同,雷达测量装置具有非常高的精度,并能够适应各种非常恶劣的 测量环境,测量时不依赖过程密度,压力和温度等环境因素,制造商们利用这些优点给使用者提 供越来越好的产品。随着雷达式物位技术进入其生命周期成熟期,其广泛采用在很大程度上受其 快速 ROI(投资回报)、低维护及高可靠性特点的驱动。用户相信,雷达式物位仪表能提供高性 价比,且即使在数量不断增加的情况下也能顺利实施。而作为一种首次用于罐储量测量的物位测 量技术,标志着雷达物位装置已在更广阔的过程物位测量领域中取得了重大进展。 在 ARC 的研究报告中,接触式和非接触式物位测量装置总体被分为 3 类:高端产品,中端产品 和低端产品。总的来说,雷达测量装置会有很好的市场前景,但仍然会受到传统测量装置的“挑 战”,供应商们最好根据自己的市场份额和整个市场的增长速度来制定自己的市场策略。目前被 过程控制行业看好的回路供电测量仪表(Loop powered devices),目前已经非常普遍。此外, 电池供电及无线雷达式物位仪表亦开始在市场上出现。各种相关技术的不断进步和雷达式物位计 的成本的有效控制,正有效的促进着雷达式物位仪表市场的不断增长。用雷达式物位仪表来取代 传统物位测量技术,将为雷达供应商带来巨大的商机。 目前国内常用的气体传感器有哪些? 目前按照气敏特性来分,主要分为:半导体型、电化学型、固体电解质型、接触燃烧型、光化学 型等气体传感器,又以前两种最为普遍。 请介绍一下半导体型气体传感器的优缺点。 自从 1962 年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器已经成为当今应用 最普遍、最实用的一类气体传感器。它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命 长、对湿度敏感低和电路简单等优点。不足之处是必须在高温下工作、对气体或气味的选择性差、 元件参数分散、稳定性不理想、功率高等方面。 半导体传感器为什么需要加热? 半导体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件,其电阻随着气体含量不同而变化。气 体分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器电导率的变化。为了消除气体分子达到初始状态就 必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器可以加速氧化过程,这也是为什么有些低端传感器总 是不稳定,其原因就是没有加热或加热电压过低导致温度太低反应不充分。 电化学气体传感器是怎样工作的? ” 电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度,分为不需供电的原电池式以及需要供电的 可控电位电解式,目前可以检测许多有毒气体和氧气,后者还能检测血液中的氧浓度。电化学传 感器的主要优点是气体的高灵敏度以及良好的选择性。不足之处是有寿命的限制一般为两年。 半导体传感器和电化学传感器的区别? 半导体传感器因其简单低价已经得到广泛应用,但是又因为它的选择性差和稳定性不理想目前还 只是在民用级别使用。而电化学传感器因其良好的选择性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业 场合。 固态电解质气体传感器是怎样的? 顾名思义,固态电解质就是以固体离子导电为电解质的化学电池。它介于半导体和电化学之间。 选择性,灵敏度高于半导体而寿命又长于电化学,所以也得到了很多的应用,不足之处就是响应 时间过长。 接触燃烧式气体传感器是怎样的? 接触燃烧式气体传感器只能测量可燃气体。又分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式,原理是气 敏材料在通电状态下,可燃气体在表面或者在催化剂作用下燃烧,由于燃烧使气敏材料温度升高 从而电阻发生变化。后者因为催化剂的关系具有广普特性应用更广。 光学式气体传感器是怎样的? 光学式气体传感器主要包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型等等,主要以红外吸收型为主。由 于不同气体对红外波吸收程度不同,通过测量红外吸收波长来检测气体。目前因为它的结构关系 一般造价颇高。 ”

2021-12-08 12:11:10
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