检测仪表及自动化培训

检测仪表及自动化培训管道常用仪表温度仪表：双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器压力仪表：压力表、压力变送器、压力开关流量仪表：质量流量计
、超声波流量计、涡轮流量计、靶式流量计、转子流量计、流量开关液位仪表：伺服液位计、磁致伸缩液位计、超声波液位计、钢带液位计、雷达液
位计、浮筒液位计、液位开关界面仪表：光学界面仪、密度计执行机构：电动执行机构、电液执行机构振动仪表：振动探头、振动变送器安全仪表：
火灾报警系统、可燃性气体报警系统PART ONE第一章 测量仪表的基础知识什么叫测量过程 测量过程实质上都是将被测参数与响应的测量
单位进行比较的过程。测量过程实质上都是将被测参数与响应的测量单位进行比较的过程。第一节 测量过程和测量误差2.测量误差在测量过程中
由仪表读得的测量值或被测量值与被测参数的真值之间,总存在一定的差距,这种差距就被称为测量误差。3.测量误差的种类01大小和方向均不
改变的误差。03系统误差是可以消除的,因为它是有规律的。02产生这种误差的原因主要是仪表本身的缺陷、观察者的习惯或偏向等。(1)系
统误差疏忽误差由于观察者在测量中疏忽大意所致。它比较容易发现，并从测量结果中删除。偶然误差在同样的测量条件下,反复多次,每次测量结
果都不能重复的误差。这种误差是由于偶然因素造成的，因而它不易被发觉和修正，偶然误差的大小反映了测量的精度。(4)绝对误差仪表的测量
值与真值之间的偏差： 绝对误差=测量值-真实值(5)相对误差相对误差=绝对误差/真实值×100%仪表本身稳定性带来的误差2安装施工
质量下降带来的误差4与仪表连接使用的设备带来的误差31遭受意外冲击造成性能下降引起的误差33其他原因如:支线或旁路阀门内漏等354
.造成精度下降的主要原因从安装抓起；在仪表的工作范围内工作；在仪表的最佳精度范围内操作；爱护仪表设备,认真对待仪表的日常检查和维护
保养工作；5.保障仪表精度的措施和方法6.仪表假信号的识别品质指标01重复性02准确度03线性度04反应时间05恒定度06灵敏度和
灵敏限07第二节 测量仪表的品质指标检测仪表的准确度检测仪表的恒定度检测仪表的恒定度仪表的准确度又称为精确度或精度,它实际上就是仪
表的允许最大相对误差去掉正、负号和%。仪表的准确度与量程之间的关系:仪表的精度不仅和绝对误差有关,而且和仪表的测量范围有关,绝对误
差大,仪表的相对误差就大,仪表的精度就底。如果绝对误差相同的两台仪表,测量范围不同,测量范围大的仪表相对百分误差就小,仪表精确度就
高。121.仪表的准确度2.仪表变差仪表变差=最大绝对误差/(标尺上限值-标尺下限值)X100%3.仪表的灵敏度仪表指针的线位移或
角位移与引起这个位移的被测参数变化量的比值。4.反应时间仪表对被测量进行测量时,被测量值突然变化以后,仪表需要经过一定的时间才能准
确显示。反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。线性度线性度用来说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离直线的程度
。0102重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性不一致的程度。重复性PART TNE第二章压力测
量压力的概念压力就是一物体施加于另一物体单位面积上均匀、垂直的作用力。它由受力的面积和垂直作用力的大小决定,力的方向指向受压物体,
可以用下式表示:P=F/S第一节 弹性式压力计3. 弹性式压力计种类弹簧管式波纹管式薄膜式弹簧管式：测压范围较宽，可测量高达100
0MPa。薄膜式：金属或非金属材料制成，测量范围较弹簧管式低。波纹管式：常用于低压或微压的测量。使用压力表时，必须注意被测介质的化
学性质。经检定合格测量范围正确处在合格证的有效使用范围期限内4.弹性式压力计的投用条件弹性式压力计的投用方法直接安装于管道上预制好
的压力表接口上。 缓缓打开引压阀,如果不漏油,再完全打开阀门,以免压力过猛冲入仪表,损坏测量元件。关闭引压阀门,再用扳手拆开压力表
的螺纹接头。02弹性式压力计的停用方法017.弹性式压力计常见故障分析。第二节 压力变送器压力变送器的概念压力变送器是将压力信号转
换为标准电流信号或电压信号的仪表。2.压力变送器的工作原理被测介质作用在测量元件上,随着被测压力的变化,产生与被测压力成比例的微小
位移,这个位移通过相应的转换机构,转换成标准电流信号,通过传送部件的运算放大后,输出与被测压力成线性关系的标准电流信号。测量元件压
力位移电流信号转换，放大差压变送器的工作原理差压变送器是利用节流装置或高、低压差将介质分别由两根引压导管引入变送器的两个测量室,形
成的差压分别作用在测量室的正负、膜片上产生微变位移,再利用电容式、振弦式、扩散硅式、等数字脉冲信号,进行现场显示或远距离传送。12
4.变送器类型 压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻
式三种。在长输管道中应用较为广泛的是电容式压力传感器。电容式压力变送器在密封系统内将压力变为微小位移再引起电容变化，并采用转换电路
将变化的电信号输出。 6.差动式和硅电容式压力变送器硅电容压力变送器差动式压力变送器经校验合格安装正确接线正确投用条件7.压力变送
器的投用条件仪表启用前将气泡排除干净缓慢打开引压阀,以免压力过猛冲入仪表,损坏测量元件启动压力变送器,应先接通电源,预热3分钟8.
压力变送器的投用方法校验合格安装正确接线正确试压无泄漏正、负压阀关闭9.差压变送器的投用条件启动三阀阻(缓慢打开正压阀、缓慢 打开
负压阀、关闭平衡阀)01打开正负压侧的引压阀02关闭排污阀和排气阀,确认三阀组处于停用状态(平衡阀打开,正、负压阀关闭)0310.
差压变送器的投用方法11.差压变送器的停用步骤停用三阀阻关闭正负压侧的引压阀三阀组的启用、停用步骤01启用三阀组：02停用三阀组：
03打开正压阀04打开负压阀05关闭平衡阀06打开平衡阀07关闭负压阀08关闭正压阀0913. 压力/差压变送器常见故障分析、输入
标题校验工具：(1) 手操器输入标题输入标题输入标题校验环境：干燥天气2压力校验仪校验周期：12个月14314.压力、差压变送器的
校验第三节 压力开关压力开关的概念压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱使微动开关工作的压力控制仪表。压力开关应用场合01应
用场合：通常使用在报警或联锁保护系统中，如泵出、入口压力，进、出站压力,下载低压管线等。 023.压力开关的分类4.位移式压力开关
原理膜片硬心3，5：弹簧片触头 5. 压力开关应用实例应用实例：主输泵联锁停泵逻辑框图 主输泵的联锁保护逻辑通常有这
样一个条件，当泵入口压力过低，则停主输泵。这里，通常就是采用压力开关进行压力检测，并参与联锁。6.压力开关常见故障分析7.压力开关
的投用条件投用方法：缓慢打开引压阀；停用方法：缓慢关闭引压阀门；8.压力开关的停用01校验仪器:压力校验仪02校验周期:12个月9
.压力开关的校验01压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作工况是否发生了变化。02压力控制系统仪表指示出现死线：
工艺操作压力变化了,压力指示还不变化,首先检查引压管是否堵塞如果没有堵塞,检查压力变送器输出系统是否正常。1.压力故障分析步骤：第
四节 压力仪表使用及日常维护外观检查01压力仪表内部检查02压力仪表与工艺介质连接面的检查03绝缘检查04泄漏检查05密封检查06
接线检查07清洁检查08防冻防凝检查092.压力仪表日常检查选型：仪表类型的选择仪表量程范围的确定仪表准确度等级的确定仪表类型的选
择仪表量程范围的确定仪表准确度等级的确定第五节 压力表的选型和安装安装注意事项（见图）易于安装和检修垂直于水平面测量大粘度或腐蚀性
介质测量剧烈变化或脉动介质取压口位置选择连接导管的铺设01020304050607080910压力故障分析步骤仪表指示出现死线工艺
是否变化故障点在压力测量部分故障点为测量指示部分压力变送输出有无变化引压管是否堵YNY第六节 压力仪表故障分析外观检查01内部检查
02连接面检查03绝缘检查04密封检查05接线检查06清洁检查07防冻防凝检查08泄露检查09第七节 压力仪表校验PART ONE
第三章 物位测量差压式液位计伺服液位计磁致伸缩液位计超声波液位计钢带液位计浮筒液位计雷达液位计浮球液位计常用的物位仪表差压式液位计
是怎样测量液位的差压式液位计是利用容器内的液位改变时由液注产生的静压也相应变化的原理而工作的。第一节 压差式液位计2.压差式液位计
测量原理示意图介质密度重力加速度H—液位高度ρ—介质密度g—重力加速度由上式得到通常，被测介质的密度是已知的。因此，差压计得到的差
压与液位高度成正比。这样就把测量液位高度的问题转换为测量差压得问题。3.压差计算4mA=0根据上述公式:20mA=H4.压差式液位
计量程的换算第二节 伺服液位计概述伺服液位计是基于浮力平衡原理工作的。它由步进式微伺服电机根据浮盘受力的变化产生的“相应控制指令”
驱动体积较小的浮子进行运动，通过测量钢丝的长度来精确地测出液位。其精度可达±1mm。300m3以上的油罐一般使用伺服液位计。伺服液
位计结构原理图伺服液位计是根据浮力平衡的原理进行工作的。伺服式液位计运用伺服电机式原理，属于机械、电子结合类产品，调试相当复杂,调
试要有耐心、细致。01由于带有机械性原理，要定期标定、定期调试。01伺服式液位计有一根钢线带一浮子，浮子随液面上、下浮动，钢线在电
机轮上缠绕，因金属材料的“疲劳”特性，钢丝可能发生断裂，影响测量，固需选择液位波动较小的位置进行安装，以避免钢丝材料过于“疲劳”。
013.注意事项投用条件：外部供电正常；电缆密封和穿线导管使用了防爆仪表要求的材料；与站控系统的通讯畅通。01停用：直接断开伺服式
液位计电源开关即可。 024.投用、停用5.常见故障分析:、由于伺服液位计属电子、机械结合的产品，钢丝长期使用会造成机械性疲劳，故
需定期检测和更换钢丝；02定期检测仪表的密封是否严密、是否有漏水 、积尘等现象，做好维护工作；01接线盒盖是否关闭。 04定期检
测液位计与温度计之间、液位计与变送器之间及仪表与站控之间的通讯线是否完好；036.伺服液位计日常维护第三节 磁致伸缩液位计1. 磁
致伸缩液位计的组成磁致伸缩液位计的工作原理1液位计电子头部产生一个低电流“询问”脉冲，此电流同时产生沿导波管向下方运动的电流磁场。
在液位计管外配有浮子，此浮子沿测量杆随液位变化而上下移动。由于浮子内装有一永久磁铁，所以浮子同时产生一个磁场。当电流磁场与此浮子磁
场相遇时，产生“导波扭曲”脉冲，即相应的“返回”脉冲。测得“询问”脉冲发出至检测到“返回”脉冲的时间就可确定浮子的位置，即得到被测
液体的液位值。23.磁滞伸缩液位计结构示意图磁致伸缩液位计的用途和适用条件磁致伸缩液位计可用来测量单一液面、界面、温度，又能同时进
行多项测量，其适用条件为：温度：195℃～+427℃；最大压力：207bar；最大黏度1500cp；最低密度0.27kg/m3；界
面密度差最小至0.03kg/m3；最大量程23m；测量精确度：±0.01%；重复精确度：±0.005%010203定期检测液位计供
电，检查液位计与站控系统之间的通讯是否正常和畅通；定期查看液位计的液晶显示正常；定期擦拭仪器、仪表，保持仪器的清洁。5.磁致伸缩液
位计的日常维护6.磁滞伸缩液位计故障分析第四节 超声波液位计 1.超声波液位计实物图、超声波液位仪是依据“回
波反射的原理”来进行液面测的。探头向液面发射超声波，超声波遇到液面反射回波，回波被探头接收，超声波液位仪记录声波从发送到接收的时间
间隔（T），这个时间间隔与探头到液面的距离（S）成正比关系。2.超声波流量计工作原理3.超声波液位计原理图超声波液位计安装要求最高
物位不得进入换能器盲区；换能器发射面应与液面平行；安装位置避免进、出料口；安装高度应小于仪表量程。01020304仪表的玻璃窗口保
持清洁、各个进出线口保持连接良好、仪表的前后盖是否拧紧；一般每年对仪表进行一次标定，以保证仪表的精度；每年对探头面进行一次检查，以
保证探头的灵敏度，若有异物则用水清洗一下；检查电缆管道是否干燥，管道接头是否破损。5.超声波液位计日常维护6.常见故障及处理方法、
PART TNE第四章 流量测量流量测量仪表的种类流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、叶
轮式流量计、流体振动式流量计、电磁流量计、超声波流量计、量热式流量计、质量流量计等。 第一节 转子流量计1.转子流量计工作原理转子
流量计属于节流式流量计，其工作原理如图所示。它是由一段向上扩大的圆锥形管子和重度大于被测流体重度能随被测介质流量大小而作上下浮动的
转子组成。介质自下而上流经转子与锥形管之间的环形缝隙时，因为流通面积突然变小，流体受到了截流作用，于是转子上下的流体的静压力就产生
了差异，使转子向上浮，转子自身的重力使之下沉。当二力平衡时转子就稳定在某一位置上。流量不同，转子的平衡位置就不同，流通截面积也不同
。因而，根据流通截面积的大小来就可衡量流量的大小。2.转子流量计特点属于节流式流量计；一般用于蒸馏装置；适用于小流量的测量；测量范
围广、量程大、压力损失小；需垂直安装；被测介质的密度、温度发生变化需要重新修正。010302040506转子流量计的标定转子流量计
出厂时是在20℃，1个标准大气压下用空气或水标定的，即转子流量计上的刻度值，对用于液体流量测量是代表20℃时水的流量，对于气体流量
测量是代表20℃时空气的流量。在实际使用时，如果被测介质的重度、工作压力和环境温度发生了变化，要进行相应的修正。12在转子圆盘边缘
上开凿一条条斜的流道，流体自下而上流过转子时，使转子不断旋转，就可以保持转子处于锥管中心位置；在锥管中心安装一根导向杆，使它穿过转
子中心，使得转子始终沿导向杆在锥管中心上下浮动。01024.防止转子卡死的措施01转子流量计的日常维护及注意事项02加强巡检，发现
转子卡死，及时处理。定期清洁转子，防止转子被介质中的脏物污染影响测量精度，或工作失灵。靶式流量计结构第二节 靶式流量计1—受力元件
2—力感应元件（含温度、压力感应元件）3—测量管 4—过渡部件 5—积算、显示和输出部件2.靶式流量计工作原理靶式流量计属
于动压式流量计。在测量管（仪表表体）中心同轴放置一块圆形靶板，当流体冲击靶板时，靶板上受到一个力F，它与流速V，介质密度ρ和靶板受
力面积A之间存在一定的关系，经过推导，得到流量和力的关系如下：靶式流量计工作原理靶板的受力经力传感转换成电信号，前置放大，再经过A
/D转换及计算机处理后，可得到相应的流量和累计流量。4.靶式流量计工作原理图5.靶式流量计特点产品特点(1)能准确测量各种常温、高
温、低温工况下的液体、气体、蒸汽，粘稠介质及各种流体介质的流量。 (2)灵敏度极高，能测量超小流量，其可测量低流速为0.8m/s(
3)无可动部件，使用安全可靠。 (4)计量准确，精度高，总量测量可达0.2%。 (5)测量范围宽，最大测量范围可达1∶30。 (6
)重复性好，一般为0.1～0.08%，测量快速。 (7)压力损失小，仅为标准孔板的1/2△P 左右。 (8)可采用干式标定方法，即
法码挂重法。 (9)可根据实际需要更换靶板来改变测量流量范围。 (10)能在线直读示值，又能运传发信。 (11)安装简单方便，极易
维护。6.靶式流量计安装及注意事项为保证流量计测量准确，一般要求设置前10D、后5D的直管段，如图所示。第三节 椭圆齿轮流量计工作
原理椭圆齿轮流量计的测量原理是通过测量元件（椭圆齿轮）把流体连续不断地分割成固定体积的单元流体，然后根据测量元件动作次数给出流体的
总量，即采取容积分割法测量出流体的流量。椭圆齿轮流量计的测量原理是通过测量元件（椭圆齿轮）把流体连续不断地分割成固定体积的单元流体
，然后根据测量元件动作次数给出流体的总量，即采取容积分割法测量出流体的流量。椭圆齿轮流量计特点因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压
头推动椭圆齿轮旋转而进行剂量的，因此它与流体的流动状态，即雷诺数无关。椭圆此轮流量计适用于适用于石油及各种燃料油的计量，因为测量元
件是齿轮的啮合转动，被测介质必须清洁。优点：准确度高，般为1～0.2级；压力损失较小；安装使用方便；缺点：结构复杂，加工制造难度大
，成本高；通常用于粘度较高的介质的流量测量，使用时必须满足规定的使用温度和允许的最小流量等条件，否则会增大测量误差。3.椭圆齿轮流
量计优缺点第四节 质量流量计直接式 即检测元件直接反映出质量流量；推导式 即同时检测出体积流量和流体的密度，通过计算得出质量。
1.测量质量流量的方法流体从中流过的传感器；01电子组成的转换器，使传感器产生振动并处理来自传感器的信息，以实现流量测量。022.
科氏力流量计组成3.质量流量计简单示意图科里奥利质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于以旋转系中，产生于质量流量成正比的科里奥利
力原理制成的一种直接式质量流量仪表。4.质量流量计的基本结构 科氏力质量流量计的工作原理流量计的测量管道是平行的U型管。驱动U型管
产生垂直于管道角运动的驱动器由激振线圈和永久磁铁组成。位于U型管的两个直管管端的两个检测器用于监控驱动器的振动情况和检测管端的位移
情况，检测出两个振动管之间的振动时间差△t，以便通过转换器（二次表）给出流经传感器的质量流量。这个时间差对应两个检测器所输出的电压
的相位差，与质量流量Qm成比例。转换器（二次表）将该相位差信号进行整形放大后，以时间积分得出与质量流量成比例的信号，即质量流量。位
移检测器输出电压的波形图、流量计的特性曲线 01测量精度高；02测量管道内无阻碍件和活动件；03测量流体范围广（高粘度液体、含固形
物浆液）；04无上下游直管段要求；05液体密度变化对测量影响微小。7.质量流量计优点零点不稳定形成零点飘移；01不能用于测量低密度
介质和低压气体；02对外界振动较为敏感；03重量和体积比较大；04价格昂贵。058.质量流量计缺点尽量保证流量计工作在2/3满量程
附近。1检定合格； 安装、接线正确无误。 2为流量计送电（由专业人员做）； 满管时流量对零（由持证计量人员做）。3断开为该流量计设
置的配电电源开关和保险。4投用条件5投用方法6停用步骤79.质量流量计投用和停用知识传感器和管道间要有柔性管连接；安装位置必须使测
量管充满液体；为调零，传感器上下游需设置截至阀；拉开并行传感器的距离，不设在同一台架上；10安装注意事项零点检查和调整01流量计密
封性能的检查维护02工作参数的检查03定期观察流量计的故障指示04定期全面检查维护05流量计的周期检定06流量计用于间断流量测量时
的维护07建立流量计档案0811.质量流量计日常维护和注意事项12.质量流量计故障分析第五节 超声波流量计概述超声波流量计的应用给
现场的流量测量带来了极大的便利，目前，超声波流量计的种类很多，应用也很广泛，在流量测量方面发挥着越来越重要的作用，而且其技术更新很
快，不断有新型的超声波流量计推向市场，走向用户。只有把握超声波流量计的发展方向，了解超声波流量计的基本原理和性能，根据成品油管道的
特点，才能更好的选择和应用，更好地服务于生产和流体计量。 传播时间法；多普勒效应法；波束偏移法；相关法；噪声法。01其中应用较多
的为传播时间法中的时差式和多普勒式。 022.利用超声波测量流量的方法时差式超声波流量计的工作原理01声波在流体中传播，顺流方向声
波传播速度会增大，逆流方向则减小，同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速，称之传播时间法。按
测量具体参数不同，分为时差法、相位差法和频差法。024.超声波流量计流速公式5.时差式超声波流量计流量公式超声波流量计主要由安装在
测量管道上的超声波换能器（或由换能器和测量管组成的超声波传感器）和转换器组成。超声波流量计组成超声波流量计常有单声道、双声道、四声
道、八声道。四声道以上的多声道配置对提高测量精度起很到作用。超声波流量计通道数量8.超声波流量计可作非接触测量；适用于大型圆形管道
和矩形管道；可测量非导电性液体；优点：可作非接触测量；适用于大型圆形管道和矩形管道；可测量非导电性液体；缺点：外夹装换能器不能用于
衬里或结垢太厚的管道，与内壁剥离（或夹层有气体会严重衰减超声信号）或锈蚀严重（改变超声传播路径的）管道。外夹装换能器不能用于衬里或
结垢太厚的管道，与内壁剥离（或夹层有气体会严重衰减超声信号）或锈蚀严重（改变超声传播路径的）管道。9.超声波流量计10.超声波流量
计故障分析第六节 流量开关1.流量开关的作用流量开关安装于进出站泄压阀后，作用是当泄压阀动作时进行报警或连锁。2.流量开关的工作原
理两只经过严格筛选，各项参数匹配一致并带有保护套管的铂热电阻（RTD）作为基本的测量元件，RTD 与传感器探杆采用全焊接方式连接。
其中一只RTD 作为参考端，测量当前的介质温度；另一只RTD 上伴有一只独立的加热器（加热功率恒定），作为测量端。如当传感器置于无
流量的介质中时，由于加热器的作用将在两只RTD 间将形成一个温度差值（△T）。随着介质的流动，基于热传导原理，介质分子将带走测量端
RTD 上的部分热量，而参考端RTD 的温度将保持不变，因此两只RTD 间的温差将减小。温差的变化与介质的流量及介质本身的热特性有
关，较高的流速或密度较大的介质将加快两RTD 间温差的变化。FCI 通过线性化电路将温差的变化转换成与流量相对应的输出信号。231
产品采用无活动部件设计，不会因介质脏或介质颗粒造成传感器堵塞；开关动作点精度较高，对于温度应用达到±1℃；流量应用 ±2%；响应时
间较快，FLT93-S 标准型开关的报警和复位时间为5 到10 秒，最短可达3 秒。3.流量开关的特点PART TNE第五章 温度
测量第一节 双金属温度计双金属温度计示意图 双金属温度计工作原理01双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的测温
元件。测温元件的一端固定，如果温度升高，双金属片受热后由于两种金属片的膨胀系统不同而产生弯曲变形，弯曲的程度与温度高低成正比。02
01准确度等级为1、1.5、2.5。双金属温度计内部结构图双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的测温元件。双金
属温度计用于现场就地指示，无信号传回操作室指示。0203044.双金属温度计测量范围国内生产的双金属温度计的测量范围是-80～60
0℃，准确度等级为1、1.5、2.5级，使用的工作环境温度为-40～60℃。第二节 热电偶温度计两种不同的导体材料；热端（工作端）
： 焊接的一端，感受被测温度；冷端（自由端）：与导线连接。1.热电偶温度计示意图2.热电偶温度计工作原理热电偶是基于热电现象测温
的。将两种不同的导体或半导体连接成的闭合回路，如果两个接点的温度不同，回路内就会产生热电动势。导体A、B称为热电极，一端采用焊接或
绞结的方式连接在一起，感受被测温度，称为工作端，另一端通过导线与仪表相连，称为冷端或自由端。3.热电偶温度计工作要求热电偶温度计需
要保持自由端温度恒定，只有自由端保持恒定的温度，工作端和自由端之间的电势差才能稳定，这样才能测得自由端得准确温度。但是在一般情况下
，由于热电偶的自由端常常靠近设备或管道，自由端不仅受环境温度影响，而且还受设备和管道中物料温度的影响。所以，为了准确测量温度，人们
就采用补偿导线将自由端延伸至远离被测对象并且环境温度又比较稳定的地方，例如操作室的机柜室（这里一般保持在25℃的室温）。4.热电偶
温度计故障分析第三节 热电阻温度计理想的高温测量仪表；200~500摄氏度为佳；便于远距离显示或传送信号；动态特性不如热电偶。1.
工作原理热电阻是利用导体在温度变化时本身电阻也随着发生相应变化的特性来测量温度的。通常使用的铂热电阻Pt100（R0=100Ω）有
两种标准，一种为0.385Ω/℃，一种为0.395Ω/℃，一般使用前者。即：Pt100在0℃时电阻值为100欧，温度每升高1℃，电
阻值升高0.385欧，正是通过电阻的这种变化来对应并显示不同的温度值。 2.热电阻故障分析1温度变送器是将测温度量转换为统一的信号
并远传的仪表。2温度变送器3热电偶温度变送器4热电阻温度变送器5现场安装的变送器都是两线制的，即供电和传送信号共用两条线（四线制）
。第四节 温度变送器温度变送器概述：温度变送器是一种小型密封式厚膜电路仪表。它主要是将热电偶的毫伏信号（或热电阻的电阻信号）转换成
4～20mA的电流信号，经普通的信号线传送到站控系统DCS的模拟输入卡件（AI卡）上转换成相应的温度在操作站上显示 第五节 温度仪
表的维护知识导线禁止与交流输电线一同敷设，以免引起干扰；连接导线应传入金属管或汇线槽板架空敷设；安装时测温元件应迎着被测介质流向插
入，至少需与被测介质正交。PART FNE第六章 界面检测仪表第一节 密度计 原理：振动式密度计的原理是利用振动系统的
振动与密度的关系进行密度测量的。 当被测流体流经振动管时，流体密度的变化将使振动管的固有振动频率将改变。若流体密度增大
，则振动频率将减小；反之亦然。结构简单；精度较高；可在线测量、数字信号输出接收线圈将振动管的振动变为电信号输送给驱动放大器；被测流
体密度变化，充满液体的振动管的振动频率也随之变化，从而使放大器的输出改变，通过输出变换器，此频率信号直接数字显示或转换为电压或电流
的模拟信号输出维护重点：密度计泵；转动是否正常，是否漏油！过滤器。如何判断过滤器是否已经堵塞？第二节 光学界面仪FuelCheck
?光学界面检测仪的由来FuelCheck?系统总貌如何用FuelCheck?系统判断混油界讨 论 内 容 FuelCheck?光学
界面检测仪的由来在长输管道中用在线密度计来判别90#、93#、97#汽油之间的混油界面是比较困难的，因为它 们密度差别很小。汽油是
由含4￣12 个碳原子的碳氢化合物组成的 混合物，另外还含有少量的非烃化合物和添加剂。 按照分子结构的不同，汽油中的烃可分为烷烃、
环烷烃、芳香烃和烯烃。汽油的密度在0.70￣0.76kg/l之间。汽油主要以辛烷值来确定其标号，辛烷值与密度之间并无直接关系，辛
烷值仅仅与汽油的组分以及添加剂的性质、数量有关。工厂提高汽油辛烷值的途径有三个：一是选择良好的原料和改进加工工艺，例如采用催化裂化
、重整等二次加工工艺；二是向产品中调入抗爆性优良的高辛烷值成分，例如异辛烷、异丙苯、烷基苯等；三是加入抗爆剂，我国使用较多的是一种
简称 MTBE的有机抗爆剂。MTBE的密度是0.7404kg/l，与汽油的密度接近，所以汽油中MTBE的浓度对汽油密度影响甚微。国
标中柴油的规定密度为(20℃),0.82-0.86kg/l 。划分柴油标号的主要依据是它的凝固点温度。凝固点与密度之间也无直接关系
，仅仅与柴油的含蜡量以及液体石蜡的性质有关。在线密度计取样系统的过滤器在混油段到来时非常容易堵，给操作带来了一定的困难。PART
FNE折射率与液体的化学性质有一定的关系 结 论 01液体介质光学折射率的大小与密度没有直接的关系。有时，两种介质密度比较接近
，但折射率相差很大；但有时，两种介质密度相差较大，折射率却可能非 常接近。用测量折射率变化的方法，可以使成品油管道混油界面的检测更
加完善。02010203FuelCheck?设备简介FuelCheck?探头连接光缆FuelCheck?控制器VPART SNE第
七章 特殊仪表第一节 振动监测仪表振动仪表组成 振动变送器 2.振动探头清管指示器用于当清管球通过时提供指示。当清管器经过
指示器安装位置时，指示器动作，现场指示并发出开关信号，仪表手动或自动切换流程，完成清管器的收、发或越站操作。对于SCADA系统来说
，清管指示器就是一个DI点。第二节 清管指示器PART SNE第八章 安全仪表第一节 可燃气体检测仪表可燃气体检测器1、利用导电率
变化的半导体传感器2、利用导热率变化的半导体传感器3、接触燃烧式传感器 接触燃烧式传感器可燃气体烧结在铂丝上的催化剂燃烧铂丝温度升
高铂丝电阻增大产生不平衡电桥第二节 火灾报警系统PART ENE第九章 执行机构No.1在流程工业控制系统中，电动执行机构接收控制
系统的输出指令并将其转变为阀门位置，实现最终的控制作用。No.2一般电动执行机构采用感应式异步电机作动力，电机经机械减速器、输出轴
驱动阀门动作。电动执行机构在运行中需要测量阀门的位置、电流电压、电机温度、输出力矩等，以实现控制或保护功能。 第一节 电动执行机构
伺服器：采用220V交流电源，将控制器送来的和位置反馈电路送来的两个4~20mA信号向比较，将偏差放大后触发正反可控硅电路，
输出足够功率的电流来驱动电机转动。执行机构：传动机构还带有制动轮和制动盘，以便在断电或无驱动电流时保持原行程。位置反馈电路利用差动
变压器把推杆的实际行程转化成4~20mA电流，送入伺服放大器中作比较用。输出力矩；限位；保位；ESD。电液执行机构分类开关型调节型
第二节 电液执行机构开关型电液执行机构在管道上的使用场合:主要应用在要求开关速度比较快,输出扭距比较大的阀门上。例如:进站阀、出站
阀、全越站阀、第一道下载球阀。调节型型电液执行机构在管道上的使用场合:需要进行调节的阀门,比如出站调节阀、下载减压阀等。PART
NNE第十章 自动控制系统概述自动控制：是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象的一个或数个物理量自动的按照预定的规律
运行。01自动控制系统：是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控对象组成。02第一节 自动控制系统的
组成给定元件；2、被控对象；3、测量元件；比较元件；5、执行机构；给定元件：用于产生给定信号或控制输入信号。01执行机构：用于直接
对被控对象进行操作，调节被控量，如阀门。04被控对象：生产过程中需要进行控制的工作机械、装置和生产过程。02测量元件：用于检测被控
量或输出量，产生反馈信号。03第二节 自动控制系统的方块图方框； ·信号线； ·输入信号；输出信号； ·给定值； ·偏差；
操作变量； ·干扰； ·被控变量；方框：控制装置和被控对象分别用方框表示。1输出信号：离开方框的信号。2输入信号：进入方框的信号
。3信号线：方框的输入和输出以及他们之间的连线用带箭头的信号线表示。4给定值：工艺上希望保持的被控变量数值。5偏差：测量值和给定值
之差。6操作变量：用以实现控制作用的参数，一般是指执行的物理量。7干扰：引起被控变量发生变化的各种因素。8被控变量：工艺上希望保持
不变或按要求变化的工艺指标。9控制变量操作变量给定值偏差第三节 过渡过程和品质指标当自动控制系统的输入（给定值或干扰输入）是阶跃变
化时，系统的过渡过程如左图所示的几种基本形式：振荡过程；非振荡过程。衰减比；·调节时间余差； ·最大偏差； ·超调量； 余差
：新的稳态值和给定值之差。新的稳态值和给定值之差。指在过渡过程中被控变量相对于给定值出现的最大偏差。最大偏差A：指在过渡过程中被控
变量相对于给定值出现的最大偏差。超调量：衰减比：衰减比表示衰减振荡过渡过程的衰减过程，它是过渡过程同方向的前后相邻两峰值的比。衰减
比表示衰减振荡过渡过程的衰减过程，它是过渡过程同方向的前后相邻两峰值的比。从干扰作用开始之时起，至被控变量进入最终稳定状态正、负5
%的范围内，并保持在这一范围所经历的时间。调节时间：从干扰作用开始之时起，至被控变量进入最终稳定状态正、负5%的范围内，并保持在这一范围所经历的时间。PART TNE第十一章 基本控制规律第一节 比例控制比例控制的策略和特点最简单的策略：偏差越大，阀门开度越大；偏差减小后阀门开的程度也减小。—比例控制动作迅速；不能消除余差；最简单的策略：偏差越大，阀门开度越大；偏差减小后阀门开的程度也减小。—比例控制特点：第二节 积分控制21积分控制作用在最后达到稳定时，偏差是等于零的，这是它的一个显著特点，也是它的一个主要优点 。控制作用依赖于偏差的历史情况，而与现在时刻的偏差没有确切的关系。第三节 微分控制控制器输入理想状态下控制器输出实际控制器输出第四节 ＰＩＤ整定为什么要进行ＰＩＤ整定？对于一个控制回路，通常由一个ＰＩＤ调节器来实现反馈控制，为了使控制调节的反应速度和开度变化更加快速合理，需要对ＰＩＤ参数进行整定，根据自控回路上的设备特性，调试出一个比较合理的Ｐ、Ｉ、Ｄ参数匹配值。2.比例整定Ｐ：Ｐroportional 比例是用于调整测量值与给定值偏差引起的输出的变化幅度：整定ＰＩＤ时，通常先调整Ｐ值，由小到大进行试验，使执行器的动作幅度能够达到调节的流量、压力等参数变化的要求。3.积分整定Ｉ：Integral,积分时间，积分作用可以消除偏差，提高调节逼近稳定的速度，通常以时间的形式表示，时间越小，积分作用越强，试验时一般由大到小进行。4.微分整定Ｄ: Derivative 微分作用，通常以时间的倒数的形式表示，常用于测量滞后较大的ＰＩＤ控制回路，适当增加一点微分，“０”一般表示不用微分。时间越大，微分作用越强。ＰＩＤ通常使用场合1压力、流量调节回路用ＰＩ调节器，不必加微分作用。对于温度调节回路，如果调节不够理想，可根据实际情况，由弱到强（由大到小）试验加微分作用。对于串级控制回路，先要调试好副调节回路，主调节器一般只用比例调节进行粗调（可适当加入一点积分作用）。2PART ENE第十二章 简单控制系统工作操作指标，重要的变量； 01受到干扰影响而变化，需要较频繁的控制；02直接指标作为被控变量。03第一节 被控变量的选择还要考虑工艺的合理性与生产的经济性。3操作变量应是可控的；1应比其它干扰对控制变量的影响更加灵敏；2第二节 操作变量的选择