
2020一級造價(jià)師考試安裝計量:常用的控制系統和檢測儀表
2020年一級造價(jià)師考試備考中要對知識點(diǎn)做好篩選和提煉,有的放矢地去學(xué)習,備考效率就會(huì )有所提高。今天就為大家帶來(lái)2020一級造價(jià)師考試安裝計量:常用的控制系統和檢測儀表,希望對各位有所幫助。
常用的控制系統和檢測儀表
三、常用的控制系統
用計算機來(lái)代替控制器,就構成了計算機控制系統。
(一)集散控制系統
又名分布式計算機控制系統(DCS),簡(jiǎn)稱(chēng)集散控制系統。
它的特點(diǎn)是以分布在被告控設備現場(chǎng)的計算機控制器完成對被控制設備的監視、測量與控制。中央計算機完成集中管理、顯示、報警、打印等功能。
1.集散控制系統由集中管理部分、分散控制部分和通信部分組成。
集中管理部分主要有中央管理計算機與相關(guān)控制軟件組成。
分散控制部分主要由現場(chǎng)直接數字控制器及相關(guān)控制軟件組成,它用于對現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)、參數進(jìn)行監測和控制,輸入端連接傳感器等探測設備,輸出端與執行器連接在一起完成對被控量的調節。
通信部分連接集散型控制系統的中央管理計算機與現場(chǎng)直接數字控制器,完成數據、控制信號及其它信息的傳遞。
2.現場(chǎng)控制器從其處理數據的類(lèi)型可分為數字控制器和通用控制器?,F場(chǎng)控制器通常設置在靠近控制設備的地方。
(二)現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS是以網(wǎng)絡(luò )為基礎的集散型控制系統。
集散式控制系統(DCS)是把控制網(wǎng)絡(luò )連接到現場(chǎng)控制器DDC。
而現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS則把通信線(xiàn)一直連接到現場(chǎng)設備。它把單個(gè)分散的測量控制設備變成網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn),以現場(chǎng)總線(xiàn)為紐帶,組成一個(gè)集散型的控制系統,它適應了控制系統向分散化,網(wǎng)絡(luò )化,標準化發(fā)展的趨勢,是繼DCS之后的新一代控制系統。
1.現場(chǎng)總線(xiàn)系統的特點(diǎn)
(1)系統的開(kāi)放性?,F場(chǎng)總線(xiàn)為開(kāi)放式的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò ),既能與同類(lèi)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),也能與不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)。
(2)互操作性?;ゲ僮餍允侵覆煌a(chǎn)廠(chǎng)家性能類(lèi)似的設備不僅可以相互通信,并能互相組態(tài),相互替換構成相應的控制系統。
(3)分散的系統結構?,F場(chǎng)總線(xiàn)系統把集散性的控制系統中的現場(chǎng)控制功能分散到現場(chǎng)儀表,取消了DCS中的DDC,它把傳感測量、補償、運算、執行、控制等功能分散到現場(chǎng)設備中完成,體現了現場(chǎng)設備功能的獨立性。
現場(chǎng)總線(xiàn)系統的接線(xiàn)十分簡(jiǎn)單,一對雙絞線(xiàn)可以?huà)旖佣鄠€(gè)設備,當需要增加現場(chǎng)控制設備時(shí),可就近連接在原有的雙絞線(xiàn)上,既節省了投資,也減少安裝的工作量。
2.幾種常見(jiàn)的現場(chǎng)總線(xiàn)
(1)Lonworks總線(xiàn)把單個(gè)分散的測量控制設備變成網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn),通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現集散控制,被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò )。
(2)CAN總線(xiàn)是控制局部網(wǎng)絡(luò )(controlareanetwork),用于汽車(chē)內部測量與執行機構之間的數據通信,廣泛應用于離散控制領(lǐng)域。
(3)基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)FF(Foundationfildbus)是在過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良好前景的技術(shù)。
(4)PROFIBUS總線(xiàn)。
(5)HART總線(xiàn)特點(diǎn)是在現有的模擬信號傳輸線(xiàn)上實(shí)現數字信號通信,屬于模擬系統向數字系統轉變過(guò)程中的過(guò)渡產(chǎn)品。
四、檢測儀表
1.溫度檢測儀表
(1)壓力式溫度計。壓力表式溫度計利用密封系統中測溫物質(zhì)的壓力隨溫度變化來(lái)測量溫度。
壓力式溫度計適用于工業(yè)場(chǎng)合測量各種對銅無(wú)腐蝕作用的介質(zhì)溫度。
(2)雙金屬溫度計。工業(yè)雙金屬溫度計按結構形式分為指示型或指示帶電接點(diǎn)型。
雙金屬溫度計探桿長(cháng)度可以根據客戶(hù)需要來(lái)定制,從設計原理及結構上具有防水、防腐蝕、隔爆、耐震動(dòng)、直觀(guān)、易讀數、無(wú)汞害、堅固耐用等特點(diǎn),可取代其它形式的測量?jì)x表。
(3)玻璃液位溫度計
(4)熱電偶溫度計。熱電偶溫度計分為普通型、鎧裝型和薄膜型等。
熱電偶溫度計用于測量各種溫度物體,測量范圍極大,遠遠大于酒精、水銀溫度計。它適用于煉鋼爐、煉焦爐等高溫地區,也可測量液態(tài)氫、液態(tài)氮等低溫物體。(19)
(5)熱電阻溫度計。熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器,主要特點(diǎn)是測量精度高,性能穩定,其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的,它不僅廣泛用于工業(yè)測溫,而且被制成標準的基準儀。
(6)輻射溫度計。輻射溫度計的測量不干擾被測溫場(chǎng),不影響溫場(chǎng)分布,從而具有較高的測量準確度。
輻射測溫的另一個(gè)特點(diǎn)是在理論上無(wú)測量上限,所以它可以測到相當高的溫度。
探測器響應時(shí)間短,易于快速于動(dòng)態(tài)測量,在一些特定的條件下,例如核子輻射場(chǎng),輻射測溫場(chǎng)可以進(jìn)行準確而可靠的測量。
圖2-49 紅外輻射溫度計外觀(guān)及工作原理
輻射測溫法不能直接測得被測對象的實(shí)際溫度,要得到實(shí)際溫度需要進(jìn)行材料發(fā)射率的修正,而發(fā)射率是一個(gè)影響因素相當復雜的參數,這就增加了對測量結果進(jìn)行處理的難度。
由于是非接觸,輻射溫度計的測量受到中間介質(zhì)的影響,特別是在工業(yè)現場(chǎng)條件下,周?chē)h(huán)境比較惡劣,中間介質(zhì)對測量結果的影響更大。
2.壓力檢測儀表
(1)一般壓力表適用于測量無(wú)爆炸危險、不結晶、不凝固及對鋼及銅合金不起腐蝕作用的液體、蒸汽和氣體等介質(zhì)的壓力。
壓力表按其作用原理分為液柱式、活塞式、彈性式及電氣式四大類(lèi)。
1)液柱式壓力計。一般用水銀或水作為工作液,用于測量低壓、負壓的壓力表。
液柱式壓力計結構簡(jiǎn)單,使用、維修方便,但信號不能遠傳。被廣泛用于實(shí)驗室壓力測量或現場(chǎng)鍋爐煙、風(fēng)通道各段壓力及通風(fēng)空調系統各段壓力的測量。
2)活塞式壓力計??蓪⒈粶y壓力轉換成活塞下所加平衡砝碼的重力進(jìn)行測量,例如壓力校驗臺等。
活塞式壓力計測量精度很高,可達0.05%~0.02%,用來(lái)檢測低一級的活塞式壓力計或檢驗精密壓力表,是一種主要的壓力標準計量?jì)x器。
3)彈性式壓力計。用彈性傳感器(又稱(chēng)彈性元件)組成的壓力測量?jì)x表。
構造簡(jiǎn)單、牢固可靠、測壓范圍廣,使用方便,造價(jià)低廉,有足夠的精度,可與電測信號配套制成遙測遙控的自動(dòng)記錄儀表與控制儀表。
4)電氣式壓力計??蓪⒈粶y壓力轉換成電量進(jìn)行測量,例如電容式壓力計,壓差變送器,霍爾壓力變送以及應變式壓力變送器等。
多用于壓力信號的遠傳、發(fā)信或集中控制,和顯示、調節、記錄儀表聯(lián)用,則可組成自動(dòng)控制系統,廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化和化工過(guò)程中。
(2)遠傳壓力表。它由一個(gè)彈簧管壓力表和一個(gè)滑線(xiàn)電阻傳送器構成,可把被測值以電量傳至遠離測量的二次儀表上,以實(shí)現集中檢測和遠距離控制;遠傳壓力表還能就地指示壓力,以便于現場(chǎng)工作檢查。
適用范圍于測量對鋼及銅合金不起腐蝕作用的液體、蒸汽和氣體等介質(zhì)的壓力。
(3)電接點(diǎn)壓力表的工作原理是基于測量系統中的彈簧管在被測介質(zhì)的壓力作用下,迫使彈簧管之末端產(chǎn)生相應的彈性變形-位移,借助拉桿經(jīng)齒輪傳動(dòng)機構的傳動(dòng)并予放大,由固定齒輪上的指示(連同觸頭)將被測值在度盤(pán)上指示出來(lái)。
電接點(diǎn)壓力表廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、機械等工業(yè)部門(mén)或機電設備配套中測量無(wú)爆炸危險的各種流體介質(zhì)壓力。壓力表經(jīng)與相應的電氣器件(如繼電器及變頻器等)配套使用,即可對被測(控)壓力系統實(shí)現自動(dòng)控制和發(fā)信(報警)的目的。
(4)隔膜/膜片式壓力表。隔膜式壓力表由膜片隔離器、連接管口和通用型壓力儀表三部分組成,并根據被測介質(zhì)的要求在其內腔內填充適當的工作液。
隔膜式壓力表專(zhuān)門(mén)供石油、化工、食品等生產(chǎn)過(guò)程中測量具有腐蝕性、高粘度、易結晶、含有固體狀顆粒、溫度較高的液體介質(zhì)的壓力。
3.流量?jì)x表
常用的流量?jì)x表有:電磁流量計、氣遠傳轉子流量計、渦輪流量計、橢圓齒輪流量計和電動(dòng)轉子流量計。
名稱(chēng) | 適用場(chǎng)合 | 特點(diǎn) |
玻璃管轉子流量計 | 空氣、氮氣、水及水相似的其他安全流體小流量測量 | 1.結構簡(jiǎn)單、維修方便 2.精度低 3.不適用于有毒性介質(zhì)及不透明介質(zhì) 4.屬面積式流量計 |
渦輪流量計 | 適用于黏度較小的潔凈流在寬測量范圍的高精度測量 | 1.精度較高,適于計量 2.耐溫耐壓范圍較廣 3.變送器體積小,維護容易 4.軸承易磨損,連續使用周期短 |
電磁流量計 | 適用于電導率>10-4s/cm的導電液體流量的測量 | 1.只能測導電液體 2.測量精度不受介質(zhì)黏度、密度、溫度、導電率變化的影響 3.幾乎沒(méi)有壓損,屬流量式流量計 4.不適合測量電磁性物質(zhì) |
橢圓齒輪流量計 | 適用于高黏度介質(zhì)流量的測量 | 1.精度較高 2.計量穩定 3.不適用于含有固體顆粒的液體 4.屬容積式流量計 |
節流裝置(差壓式)流量計 | 非強腐蝕的單向流體流量測量,允許有一定的壓力損失 | 1.使用廣泛 2.結構簡(jiǎn)單 3.對標準節流裝置不必個(gè)別標定即可使用 4.屬差壓計(流量計) |
均速管流量計 | 大口徑大流量的各種液體流量測量 | 1.結構簡(jiǎn)單 2.安裝、拆卸、維修方便 3.壓損小、能耗少 4.屬差壓計(流量計) 5.輸出差壓較低 |
(1)電磁流量計。一種測量導電性流體流量的儀表。它是一種無(wú)阻流元件,阻力損失極小,流場(chǎng)影響小,精確度高,直管段要求低,而且可以測量含有固體顆?;蚶w維的液體、腐蝕性及非腐蝕性液體。由于原理決定了它只能測導電液體。
(2)渦輪流量計。一種速度式流量計,具有精度高、重復性好、結構簡(jiǎn)單、運動(dòng)部件少、耐高壓、測量范圍寬、體積小、重量輕、壓力損失小、維修方便等優(yōu)點(diǎn),用于封閉管道中測量低黏度氣體的體積流量。
(3)橢圓齒輪流量計。又稱(chēng)排量流量計,是容積式流量計的一種,在流量?jì)x表中是精度較高的一類(lèi)。用于精密地連續或間斷地測量管道中液體的流量或瞬時(shí)流量,它特別適合于重油、聚乙烯醇、樹(shù)脂等黏度較高介質(zhì)的流量測量。
4.物位檢測儀表
兩種互不相溶物質(zhì)的界面位置叫做界位。液位、料位以及界位總稱(chēng)為物位。對物位進(jìn)行測量的儀表被稱(chēng)為物位檢測儀表。
(1)測量液位的儀表。有玻璃管(板)式、稱(chēng)重式、浮力式(浮筒、浮球、浮標)、靜壓式(壓力式、差壓式)、電容式、電阻式、超聲波式、放射性式、激光式及微波式等。
(2)測量界位的儀表。有浮力式、差壓式、電極式和超聲波式等。
(3)測量料位的儀表。有重錘探測式、音叉式、超聲波式、激光式、放射性式等。
五、自動(dòng)控制系統的安裝
(一)溫度傳感器的安裝
1.室內/外溫度傳感器
(1)室內溫度傳感器不應安裝在陽(yáng)光直射的地方,應遠離室內冷/熱源,如暖氣片、空調機出風(fēng)口。遠離窗、門(mén)直接通風(fēng)的位置。如無(wú)法避開(kāi)則與之距離不應小于2m。
(2)室內溫度傳感器安裝要求美觀(guān),多個(gè)傳感器安裝距地高度應一致,高度差不應大于1mm,同一區域內高度差不應大于5mm。
(3)室外溫度傳感器安裝應有遮陽(yáng)罩,避免陽(yáng)光直射,應有防風(fēng)雨防護罩,遠離風(fēng)口、過(guò)道。避免過(guò)高的風(fēng)速對室外溫度檢測的影響。
2.水管溫度傳感器
(1)不宜在焊縫及其邊緣上開(kāi)孔和焊接安裝。
(2)開(kāi)孔與焊接應在工藝管道安裝時(shí)同時(shí)進(jìn)行,應在工藝管道防腐和試壓前進(jìn)行。
(3)感溫段宜大于管道口徑的二分之一,應安裝在管道的頂部。
(4)安裝不宜選擇在閥門(mén)等阻力件附近和水流流束死角和振動(dòng)較大的位置。
3.風(fēng)管溫度傳感器
(1)應安裝在風(fēng)速平穩,能反映風(fēng)溫的位置。
(2)安裝應在風(fēng)管保溫層完成后,安裝在風(fēng)管直管段或避開(kāi)風(fēng)管死角的位置。
(3)應安裝在便于調試、維修的地方。
(4)溫度傳感器至DDC之間應量減少因接線(xiàn)電阻引起的誤差,對于1kΩ鉑溫度傳感器的接線(xiàn)總電阻應小于1Ω。對于NTC非線(xiàn)性熱敏電阻傳感器的接線(xiàn)總電阻應小于3Ω。
(二)濕度傳感器安裝
1.室內/外濕度傳感器
(1)不應安裝在陽(yáng)光直射的地方,應遠離室內冷/熱源,如暖氣片、空調機出風(fēng)口。
遠離窗、門(mén)直接通風(fēng)的位置。如無(wú)法避開(kāi)則與之距離不應小于2m。
(2)安裝要求美觀(guān),多個(gè)傳感器安裝距地高度應一致,高度差不應大于1mm,同一區域內高度差不應大于5mm。
(3)室外安裝應有遮陽(yáng)罩,避免陽(yáng)光直射,應有防風(fēng)雨防護罩,遠離風(fēng)口、過(guò)道。避免過(guò)高的風(fēng)速對室外濕度檢測的影響。
2.風(fēng)管濕度傳感器
(1)應安裝在風(fēng)速平穩,能反映風(fēng)溫的位置。
(2)風(fēng)管保溫層完成后安裝傳感器,安裝在風(fēng)管直管段或應避開(kāi)風(fēng)管死角的位置。
(3)應安裝在便于調試、維修的地方。
(三)壓力傳感器安裝
(1)壓力傳感器應安裝在便于調試、維修的位置。
(2)風(fēng)管型壓力傳感器宜安裝在遠離風(fēng)口、過(guò)道的地方。
(3)風(fēng)管型壓力傳感器應安裝在風(fēng)管的直管段,避開(kāi)風(fēng)管內通風(fēng)死角和彎頭。風(fēng)管型壓力傳感器的安裝應在風(fēng)管保溫層完成之后。
(4)水管壓力傳感器不宜在焊縫及其邊緣上開(kāi)孔和焊接安裝。水管壓力傳感器的開(kāi)孔與焊接應在工藝管道安裝時(shí)同時(shí)進(jìn)行。必須在工藝管道的防腐、和試壓前進(jìn)行。
(5)水管壓力傳感器宜選在管道直管部分,不宜選在管道彎頭、閥門(mén)等阻力部件的附近,水流流束死角和振動(dòng)較大的位置。
(6)水管壓力傳感器應加接緩沖彎管和截止閥。
(四)流量測量?jì)x表安裝
1.電磁流量計
(1)電磁流量計應安裝在無(wú)電磁場(chǎng)干擾的場(chǎng)所。
(2)電磁流量計應安裝在直管段。
(3)流量計的前端應有長(cháng)度為10D(管徑)的直管,流量計的后端應有長(cháng)度為5D的直管段。
(4)傳感器前后的管道中安裝有閥門(mén)和彎頭等影響流量平穩的設備,則直管段的長(cháng)度還需相應增加。
(5)系統如有流量調節閥,電磁流量計應安裝在流量調節閥的前端。
2.渦輪流量計
(1)渦輪式流量計應水平安裝,流體的流動(dòng)方向必須與流量計所示的流向標志一致。
(2)渦輪式流量計應安裝在直管段,流時(shí)計的前端應有長(cháng)度為10D(管徑)的直管,流量計的后端應有長(cháng)度為5D的直管段。
(3)如傳感器前后的管道中安裝有閥門(mén)和彎頭等影響流量平穩的設備,則直管段的長(cháng)度還需相應增加。
(4)渦輪式流量變送器應安裝在便于維修并避免管道振動(dòng)的場(chǎng)所。
(五)電量變送器安裝
(1)被測回路加裝電流、電壓互感器,互感器輸出電流、電壓范圍應符合電流、電壓變送器的電流、電壓輸入范圍。
(2)變送器接線(xiàn)時(shí),應嚴防電壓輸入端短路和電流輸入端開(kāi)路。
(3)變送器的輸出應與現場(chǎng)直接數字控制器輸入通道的特性相匹配。
(六)電動(dòng)調節閥安裝
閥門(mén)驅動(dòng)器按輸出方式可分直行程、角行程和多轉式三種類(lèi)型,分別同直線(xiàn)移動(dòng)的調節閥、旋轉的蝶閥、多轉式調節閥配合工作。
電動(dòng)調節閥和工藝管道同時(shí)安裝,管道防腐和試壓前進(jìn)行。
(1)應垂直安裝于水平管道上,尤其對大口徑電動(dòng)閥不能有傾斜。
(2)閥體上的水流方向應與實(shí)際水流方向一致。一般安裝在回水管上。
(3)閥旁應裝有旁通閥和旁通管路,閥位指示裝置安裝在便于觀(guān)察的位置,手動(dòng)操作機構應安裝在便于操作的位置。
(4)電動(dòng)調節閥的行程、閥前/后壓力必須滿(mǎn)足設計和產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。

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