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1、仪表与自动化,刘书凯 陆建国主编,化学工业出版社,仪表与自动化,项目二,测量系统集成与调试,2变差（回差）在外界条件不变的情况下，用同一台仪表对某一参数进行正、反行程测量时，其所得到的仪表指示值是不相等的，对同一点所测得的正、反行程的两个读数之差就叫该点的变差（也叫回差）。变差表示测量仪表的恒定度，说明仪表的正向（上升）特性与反向（下降）特性的不一致程度。合格仪表的最大变差不能大于仪表的最大允许误差。这叫恒定度合格。一台合格仪表必须满足其精度和恒定度（变差）同时合格，缺一不可。在工业生产过程中，仪表往往需要满足工艺要求，即仪表的最大允许误差要不超过工艺允许的最大误差。,由教师（代表管理方）对学
2、生（员工）根据实训现场（或校外实训基地）的生产设备，进行工作任务的布置与分配，明确“典型生产过程对象认知”项目训练的目的、要求及内容，派发任务单。,表2-1 任务单,组别：组员：项目负责人：,1）压力表类型的选择根据工艺要求被测介质的物理化学性质及现场环境等因素来确定仪表的类型。普通介质：选普通压力表；特殊的介质：应选用专用的压力表（如氨压力表要求耐腐蚀、氧压力表需要禁油等）因上述问题没有对介质有特殊要求，所以选择“普通压力表”。,3）压力表精度的选择根据工艺生产中所允许的最大测量误差来决定。兼顾生产成本，一般所选的仪表精度只要能满足生产的需要即可，即，即表的精度等级不超过工艺允许的最大误差。
3、上述问题工艺允许最大误差 根据，选择压力表的允许误差小于或等于2，所以选择精度级为1.5级的压力表。经查有关手册：选Y100型，测量范围025 MPa，精度等级为1.5级的普通单圈弹簧管压力表，而现有一只2.5级，025 MPa的压力表无法满足工艺测量的要求。,3）压力表的安装 压力表安装时，应便于观察和维修，尽量避免振动和高温影响。应根据具体情况，采取相应的防护措施，如图24所示。压力表在连接处应根据实际情况加装密封垫片。,2-4 压力表安装示意图,量程调整关闭切断阀a、b、c，打开油杯阀，逆时针旋转手轮使工作活塞退出，吸入工作液。待丝杠露出螺旋加压泵体的五分之四长度时，关闭油杯阀，打开a、
4、b阀。顺时针旋转手轮给表加压至满量程（从标准表读出），看被校表的指针是否准确。否则应退油撤压，再打开仪表，调整量程调整螺钉，然后再校。重复5、6两步，对零点、量程反复调整，是二者均符合要求。示值误差校验 选择压力表量程的0%、25%、50%、75%、100%五点进行正、反行程的校验。计算各点的绝对误差和变差，找出最大绝对误差和最大变差，均填入表中。将最大绝对误差和最大变差与仪表的允许误差比较，判断仪表是否合格。,2）标准节流装置的选择原则在允许压力较小时，可采用文丘里管和文丘里喷嘴；在检测某些容易使节流装置玷污、磨损和变型的脏污或腐蚀性等介质的流量时，采用喷嘴较孔板为好；在流量值和差压值都相等
5、条件下，喷嘴的开孔界面比值较孔板的小。这种情况下，喷嘴有较高的检测精度，而且所需的直管长度也较短。在加工制造和安装方面，以孔板最简单，喷嘴次之，文丘里管、文丘里喷嘴最为复杂，造价也高，并且所需的直管长度也较短。,（3）差压检测及显示节流元件将管道中流体的流量转换为压差，该压差由导压管引出，送给差压计来进行测量。用于流量测量的差压计型式很多，如双波纹管差压计、膜盒式差压计、差压变送器等，其中差压变送器使用得最多。由于流量与差压之间具有开方关系，为指示方便，常在差压变送器后增加一个开方器，使输出电流与流量变成线性关系后，再送显示仪表进行显示。通常差压式流量检测系统是由节流装置（包括节流元件和取压装
6、置）、导压管和差压计或差压变送器及显示仪表组成。,1物位测量知识链接（1）物位物位是容器内两相物料交界面与容器底部距离的测量，用H表示，如图2-9所示，若液相与气相交界面与容器底部距离的测量被称为液位，工程上液位测量较多。物位检测仪表的种类很多，大体上可分成接触式和非接触式两大类。,图2-10 差压变送器测液位示意图,2）零点正迁移若差压变送器与容器的液相取压点不在同一水平面上，如图211所示。变送器此时正压室受到的压力 PP0gL+gl负压室受到的压力 PP0差压 PPPgL+gl显然，当L0时，P 0（显示仪表的指示大于零），此时差压变送器需要零点“正迁移”，迁移量gl。,图2-11 差压
7、液位计示图,3）零点负迁移如果被测介质易挥发或有腐蚀性，为了保护变送器，防止管线阻塞或腐蚀，并保持负压室的液柱高度恒定，保证测量精度，需要在负压管线上加隔离液。如图212所示。此时，PPP（P01gL+2gl1）（P0+2gl2）1gL2g（l2l1）式中 1被测介质的密度 2隔离液的密度显然，当L0时，P0，显示仪表指示小于零，差压变送器需要零点“负迁移”。,图2-12 加装隔离罐的差压液位计示图,热电偶冷端温度的影响及补偿热电偶分度表是在参比端温度为0的条件下得到的。要使配热电偶的显示仪表的温度标尺或温度变送器的输出信号与分度表吻合，就必须保持热电偶参比端温度恒为0，或者对指示值进行一定修
8、正，或自动补偿，以使被测温度能真实地反映在显示仪表上。,b.冷端温度补偿 虽可采用补偿导线将冷端延伸出来，但不能保证参比端温度恒定为0。为解决此问题，常采用下列参比端温度补偿方法。冰浴法：将补偿导线延伸到冰水混合物中。这种方法只适合实验室使用，工业生产中使用很不方便。查表法：当参比端温度不为0时，被测介质的真实温度应根据所用仪表的指示温度数值t，在分度表中查出对应的热电势E，再查出与冷端温度t0相应的热电势E0，两者相加得到真实的热电势E，再在表中查出与E对应的温度值，即为工作端的真实温度。即：E=E+E0=E(t,0)+E（t0,0）,2-16 具有补偿电桥的热电偶线路,测量系统集成与调试项
9、目考核评分表,6.某合成氨塔的压力控制指标为（140.4）MPa，要求就地指示塔内压力，试选用压力表（要求给出类型、测量范围、精度级、型号）。7.用差压变送器测量液位，在什么情况下会出现零点迁移？何为“正迁移”？何为“负迁移”？其实质是什么？8.常用的热电偶有哪几种？与之配套的补偿导线是什么材料的？补偿导线起什么作用？需要注意什么问题？9.什么叫热电偶的冷端温度补偿？补偿方法有哪些？10.用镍铬康铜热电偶测温时，如果冷端温度为0，测得的热电势为37.808mV，问（1）被测温度是多少度？（2）当参比端温度为30时，如果测得的热电势仍然是37.808m V，求被测温度为多少度？11.为什么热电阻与各类显示仪表配套时都要用三线制接法？,
