儀表知識培訓

1、2013 年2 月12日,儀表基礎知識,,,目 錄：,一、儀表的發(fā)展與分類,1.1 儀表的發(fā)展歷史 儀表發(fā)展已有悠久的歷史。據(jù)《韓非子·有度》記載，中國在戰(zhàn)國時期已有了利用天然磁鐵制成的指南儀器，稱為司南。古代的儀器在很長的歷史時期中多數(shù)用以定向、計時或供度量衡用的簡單儀器。 　　　　17～18世紀，歐洲的一些物理學家開始利用電流與磁場作用力的原理制成簡單的檢流計；利用光學透鏡制成的望遠鏡，奠定了電

2、學和光學儀器的基礎。其它一些用于測量和觀察的各種儀器也遂逐漸得到了發(fā)展。 　　　　19世紀到20世紀，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)促進了新學科和新技術的發(fā)展，后來又出現(xiàn)了電子計算機和空間技術等，儀器儀表因而也得到迅速的發(fā)展。現(xiàn)代儀器儀表已成為測量、控制和實現(xiàn)自動化必不可少的技術工具。,一、儀表的發(fā)展與分類,1.2 儀表分類 1.2.1 檢測和過程控制儀表的分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進行相應的分類： 按儀表所使用的能源分

3、類:氣動、電動、液動儀表（很少見）； 按組合形式:基地式儀表、單元組合儀表、綜合控制裝置； 按儀表安裝形式:現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表； 根據(jù)儀表有無引進微處理器又可分為:智能儀表和非智能儀表； 按儀表信號形式:模擬儀表和數(shù)字儀表。,一.儀表的分類與發(fā)展,(1)單元組合儀表可分為變送單元﹑執(zhí)行單元﹑控制單元﹑轉(zhuǎn)換單元﹑運算單元﹑顯示單元﹑給定單元和輔助單元等八類。 a.變送單元：它能將各種被

4、測參數(shù)，如溫度﹑壓力﹑流量﹑液位等物理量轉(zhuǎn)換成相應的標準統(tǒng)一信號（4～20mA,0～10mA或20～100kPa）傳送到接收儀表或裝置，以供指示﹑記錄或控制。 變送單元的品種有：溫度變送器﹑壓力變送器﹑差壓變送器﹑流量變送器和液位變送器等。 b.轉(zhuǎn)換單元：轉(zhuǎn)換單元將電壓﹑頻率等電信號轉(zhuǎn)換為標準統(tǒng)一信號，或者進行標準統(tǒng)一信號之間的轉(zhuǎn)換，以使不同信號可以在同一控制系統(tǒng)中使用。 轉(zhuǎn)換單元的品種有：直流毫伏轉(zhuǎn)換器﹑頻率轉(zhuǎn)換器﹑電-氣

5、轉(zhuǎn)換器﹑氣-電轉(zhuǎn)換器等。 c.控制單元：它將來自變送單元的測量信號與給定信號進行比較，按照偏差給出控制信號，去控制執(zhí)行器的動作。,一﹑儀表的分類與發(fā)展,控制單元的品種有：比例積分微分控制器﹑比例積分控制器﹑微分控制器以及具有特種功能的控制器等。 d.運算單元：它將幾個標準統(tǒng)一的信號進行加﹑減﹑乘﹑除﹑開方﹑平方等運算，適用于多種參數(shù)綜合控制﹑比值控制﹑流量信號的溫度壓力補償計算等。 運算單元的品種有：加減器﹑乘除器﹑開方器等

6、。 e.顯示單元：它對各種被測參數(shù)進行指示﹑記錄﹑報警和積算，供操作人員監(jiān)視控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過程工況之用。 顯示單元的品種有：指示儀﹑指示記錄儀﹑報警器﹑比例積算器和開方積算器等。 f.給定單元：它輸出標準統(tǒng)一信號，作為被控變量的給定值送到控制單元，實現(xiàn)定值控制。給定單元的輸出也可以供給其他儀表作為參考基準值。 給定單元的品種有：恒流給定器﹑定值器﹑比值給定器和時間程序給定器等。,一﹑儀表的分類與發(fā)展,g.執(zhí)行單元：它按照

7、控制器輸出的控制信號或手動操作信號，去改變控制變量的大小。 執(zhí)行單元的品種有：角行程電動執(zhí)行器﹑直行程電動執(zhí)行器和電動薄膜調(diào)節(jié)閥等。 h.輔助單元：輔助單元是為了滿足自動控制系統(tǒng)某些要求二增設的儀表，如操作臺﹑阻尼器﹑限幅器﹑安全柵等。操作器用于手動操作，同時又起手動自動的雙向切換作用；阻尼器用于壓力或流量等信號的平滑﹑阻尼；限幅器可以限制信號的上﹑下限值；安全柵用來將危險場所與非危險場所隔開，起安全防爆作用。,1.2.2 檢

8、測與過程控制儀表最通用的分類方法是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進行劃分,一般分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器。 檢測儀表根據(jù)被測變量的不同,可分為溫度檢測儀表、壓力檢測儀表、 流量檢測儀表、物位檢測儀表和分析儀表. 顯示儀表分為記錄儀表和指示儀表.模擬儀表和數(shù)字儀表.記錄儀分 為有紙記錄和無紙記錄.通常使用無紙記錄. 調(diào)節(jié)儀表分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表，由于微處理 機的引入

9、,又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器。執(zhí)行器由執(zhí)行機構和調(diào)節(jié)閥兩部分組成： 執(zhí)行機構按能源分:氣動.電動和液動執(zhí)行器 按結(jié)構形式分:薄膜式,活塞式和長行程執(zhí)行機構. 調(diào)節(jié)閥分類，根據(jù)其結(jié)構特點分:直通單座.直通雙座.三通閥.角形閥. 隔膜閥.蝶閥.球閥.偏心旋轉(zhuǎn)閥.套 筒

10、閥.閥體分離閥.高壓閥等. 按流量特性分:直線.對數(shù)(等百分比).拋物線和快開等.,一、儀表的發(fā)展與分類,二、誤差,誤差不可以避免,只能降低而錯誤是可以避免的原因：產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是儀表本身的缺陷, 使用方法不正確,使用者的習慣與偏向,因環(huán)境 條件的變化等。,誤差≠錯誤,1誤差的定義及分類,1誤差的定義及分類,2常見儀表的精度等級,3采用直接比較法校驗儀表時校表原則,

11、所謂直接比較法就是采用被校表與標準表的指示值直接比較的 方法。一般說來，選擇標準表的原則有三點： 第一，根據(jù)被校表的性質(zhì)。比如被校表是直流電壓表，所選的標準表也應當是直流電壓表。 第二，根據(jù)被校表的額定值。標準表的額定值應與被校表額定值相適應或不超過被校表的額定值的25%.比如，被校表的量程是2000kPa，那么就應當選擇量程為2500kPa的標準表。 第三，是要根據(jù)被校表的精確度。標準表的允許誤差不應超過

12、被校表允許誤差的三分之一。倘若被校表的準確度是1.5級，標準表的準確度應選用0.5級。,三、壓力測量,,,,,,P絕壓(絕對零壓為基準來表示的壓力),P表壓(以大氣壓為基準來表示的壓力，所以它和絕對壓力正好相差一個大氣壓（0.1MPa）),P負壓（真空度）被測流體的絕對壓力低于大氣壓時壓力表測得的壓力,P絕對零壓,1大氣壓力線,,,,絕對零壓(絕對真空下的壓力),3.1 表壓、絕對壓力、負壓（真空度）的關系,3.2 壓力測量基本知識,法

13、定計量單位是Pa，1Pa=1N/m2， 壓力的法定工程單位還有：MPa、kPa、,非法定工程單位：kgf/cm2、atm、mmH2O、mmHg、bar等,3.2 壓力測量基本知識,非法定壓力單位與法定壓力單位之間的換算關系 1毫米水柱（mmH2O）=9.80665Pa ≈9.81Pa 1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa

14、 ≈1.33×102Pa 1工程大氣壓（kgf/cm2）=9.80665×104Pa ≈9.81×104Pa 1物理大氣壓（atm）=101325Pa ≈1.0133×105Pa 1巴（b

15、ar）=1000mPa ≈105Pa,現(xiàn)場壓力表，從表盤直徑看最常見的有60mm,100mm,150mm 三種規(guī)格。從接口看最常見的有M20X1.5, 1/2NPT, 法蘭連接（有法蘭尺寸和耐壓等級要求）,3.3 壓力表,電接點壓力表一般有雙節(jié)點作為報警、或啟泵的條件。,3.3 壓力表,壓力開關1、壓力開關是一種簡單的（壓力控制裝置），當被測壓力達到額定值時，壓力開關可發(fā)出（警報或控制

16、）信號。 2、壓力開關的工作原理是：當被測壓力超過額定值時，彈性元件的自由端（產(chǎn)生位移），直接或經(jīng)過比較后推動（開關元件），改變（開關元件）的通斷狀態(tài)，達到控制被測壓力的目的。 3.壓力開關采用的彈性元件有（單圈彈簧管）、（膜片）、（膜盒）及（波紋管）等。 開關元件有（磁性開關）、（水銀開關）、（微動開關）等。 4.壓力開關的開關形式有（常開式）和（常閉式）兩種。 5、壓力開關的調(diào)節(jié)方式有（兩位式）和（三位式）兩種。 6.壓力開關的參數(shù)

17、可調(diào)，依實際使用壓力范圍調(diào)節(jié),3.3 壓力表,3.4 壓力變送器,壓力變送器主要用于連續(xù)測量管線和設備上的壓力，然后經(jīng)變送器將所測壓力轉(zhuǎn)換為4～20mA的輸出信號。 對液體流量測量，變送器應被安裝得低于管道取壓口位置。對氣體流量測量，變送器應被安裝得高于管道取壓口位置。,最具有代表性的壓力變送器：1、EJA川儀橫河（重慶川儀），通訊時疊加Brain或Hart協(xié)議的數(shù)字信號。2、Rosemount（中國北京遠東）通訊時疊加

18、Hart協(xié)議的數(shù)字信號。通訊時有專用的手操器，可以在主控室、現(xiàn)場進行儀表的組態(tài)。,艾默生公司生產(chǎn)的375手操器,3.5應用中注意事項,四、流量測量,工業(yè)上常用的流量儀表可分為三大類： （1）速度式流量計：以測量流體在管道中的流速作為測量依 據(jù)來計算的儀表。 （2）容積式流量計：它以單位時間內(nèi)所排出的流體固定容積

19、 的數(shù)目作為測量依據(jù)。 (3) 質(zhì)量式流量計：它依據(jù)科里奧利力原理直接量質(zhì)量流量。,4.1 分類,常見的幾大流量測量儀表,4.2差壓式流量計,充滿管道的流體,當它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時,流速將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生差壓.流體流量愈大,產(chǎn)生的差壓愈大,這樣可依據(jù)差壓來測量流量的大小

20、.這種方法是以流體連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努力方程(能量守恒定律)為基礎的.,4.2.1測量原理（以標準孔板為例）：,4.2.2 孔板節(jié)流裝置流量計的應用,4.2.3 孔板節(jié)流裝置流量計的使用,4.2.4差壓式流量計的投用與停用方法,4.2.5 儀表三閥組的操作,4.2.6差壓變送器的使用,轉(zhuǎn)子流量計（可變面積式流量計） 轉(zhuǎn)子流量計作為直觀流動指示或測量精度要求不高的中低等精度儀表。被測流體可以是單相液體或氣體，通常不適用于液

21、體中含有磁性物資、纖維、微粒固體或氣體中含有液滴的場合。,4.3 轉(zhuǎn)子流量計,當流體自下而上流入錐管時，被轉(zhuǎn)子截流，這樣在轉(zhuǎn)子上、下游之間產(chǎn)生壓力差，轉(zhuǎn)子在壓力差的作用下上升，這時作用在轉(zhuǎn)子上的力有四個:流體對轉(zhuǎn)子的動壓力(W)、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力(F)和轉(zhuǎn)子自身的重力(G)及粘性力(N ) (一般不適合高粘度介質(zhì),所以不考慮)。 轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會相重合，作用在轉(zhuǎn)子上的三個力都沿平行于管軸。 當三個

22、力達到平衡(G=F+W)時，轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對于給定的轉(zhuǎn)子流量計，轉(zhuǎn)子大小和形狀己經(jīng)確定，因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流體對浮子的動壓力是隨流體流速的大小而變化的。對于一臺給定的轉(zhuǎn)子流量計，轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對應關系。,4.3.1 測量原理,4.3.2 使用常識,1、流量變動而浮子或指針移動呆滯？,?,可能是由于卡塞所致（浮子和導向軸，指示部分連桿或指針卡住，磁耦

23、合的磁鐵磁性下降）。遠傳型金屬管轉(zhuǎn)子流量計其遠傳部分是靠磁性與轉(zhuǎn)子耦合的，若介質(zhì)中含有易被磁性物質(zhì)吸附的小顆粒，則轉(zhuǎn)子易被磨損和卡塞，造成測量不準或無法測量，解決的辦法是在前面加裝磁過濾器。,2、實際流量與指示值不一樣？,?,可能是由于浮子或錐管腐蝕、導致面積變化。浮子或錐管內(nèi)有贓污異物，流體物性（密度，溫度，壓力）變化等等。,4.3.3 故障判斷,4.4 渦街流量計,在流體中安放一個非流線型旋渦發(fā)生體，使流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離

24、，釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的旋渦，且在一定范圍內(nèi)旋渦分離頻率與流量成正比的流量計。,4.4.1 特點,4.4.2渦街流量計的安裝使用要求,質(zhì)量流量計測量的是流體的質(zhì)量流量，不受流體溫度、壓力、密度等參數(shù)變化的影響，且測量精度很高（可達0.1%），無直管段要求，故在一些要求進行精確測量和嚴格控制進料的場合以及用于貿(mào)易結(jié)算進行計量的時候，常常使用質(zhì)量流量計進行流量測量，但因其價格昂貴使用面不是太廣。,4.5 質(zhì)量流量計,利用科里奧利加速

25、度理論制成的流量計。當一定的質(zhì)量流體流過振動的管道時，會產(chǎn)生使管道彎曲和扭曲的科氏力。這些微小的管道變形被安裝在最佳位置處的傳感器檢測出來并進行電子評估。由于傳感器測得的相位遷移信號與質(zhì)量流量成正比，科里奧利質(zhì)量流量計可以直接測量質(zhì)量流量。測量與流體的密度、溫度、粘度、壓力及電導率無關。測量管道始終以共振的方式振動。在工作條件下，這個共振頻率是測量管道幾何形狀、流量計材料特性和測量管中流體（也在振動）質(zhì)量的函數(shù)并可以精確地測量被測流體的

26、密度。,4.5.1 基本原理,4.5.1 傳感器形式,4.5.2 質(zhì)量流量計的安裝使用要求,4.5.3 質(zhì)量流量計的投用與停用方法,電磁流量計用于測量導電液體介質(zhì)流量，介質(zhì)溫度不宜超過120度，壓力不宜超1.6MPa，不宜在負壓狀態(tài)下使用，流速不得低于0.3m/s，被測介質(zhì)中不能含有較多的磁鐵性物質(zhì)和氣泡，被測流體基本無壓損，測量精度可達0.5%，量程比寬為20：1，其測量原理為法拉第電磁感應定理。,4.6 電磁流量計,電磁流量計的

27、基本測量原理是基于法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中做切割磁力線運動時，在其兩端產(chǎn)生感應電動勢。流量計的測量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場，此時，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線，并感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積

28、。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。    其原理公式為：                   

29、60;                    E=KBDV    式中：    E -------- 為電極間的信號電壓（v）    B --

30、------ 磁通密度（T）    D -------- 測量管內(nèi)徑（m）     V -------- 平均流速（m/s）,4.6.1 工作原理,式中k, D為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體積Q成線性關系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理。由E＝

31、KBDV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動（如層流或者紊流）就不會影響測量結(jié)果。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。只要用普通的水實際標定后，就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有極高的可靠性。,4.6.2 電

32、磁流量計的安裝要求,4.6.3 電磁流量計的投用與停用方法,4.7流量計使用的幾個常見問題,五、物（界）位測量,5.1 液位測量常識,磁致伸縮液位計由三部分組成：探測桿，電路單元和浮子組成。在一非磁性傳感管內(nèi)裝有一根磁致伸縮線，在磁致伸縮線一端裝有一個具有專利的傳感器,該壓磁傳感器每秒發(fā)出10個電流脈沖信號給磁致伸縮線,并開始計時，該電流脈沖同磁性浮子的磁場產(chǎn)生相互作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個扭應力波，這個扭應力波以已知的速度從浮子

33、的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。直到壓磁傳感器收到這個扭應力信號為止,具有專利的壓磁傳感器可測量出起始脈沖和返回扭應力波間的時間間隔，根據(jù)時間間隔大小來判斷浮子的位置，由于浮子總是懸浮在液面上,且磁浮子位置隨液面的變化而變化，即時間間隔大小也就是液面的高低，然后通過全智能化電子裝置將時間間隔大小信號轉(zhuǎn)換成與被測液位成比例的4—20mA信號進行輸出 。,5.2 磁致伸縮液位計,磁翻板液位計,磁翻板式液位變送器是以浮子內(nèi)磁鋼驅(qū)動雙色薄片的翻

34、轉(zhuǎn)來指示液位的一種新型儀表。主體內(nèi)磁浮子隨液位的升降而上下運動，同時驅(qū)使主體外指示器內(nèi)的雙色薄片翻轉(zhuǎn)，有液位時轉(zhuǎn)示紅色、無液位時轉(zhuǎn)示白色。,5.3 差壓液位計,5.3.1差壓液位變送器（雙法蘭液位計）,利用對測量介質(zhì)的兩點之間由于存在液位高度所產(chǎn)生的壓差進行測量的變送器儀表。雙法蘭屬于一種特殊的差壓變送器。,適用于密閉場合下的下列工況： 　　1、 被測介質(zhì)對變送器接頭和敏感元件有腐蝕作用時；　　2、 需要將高溫被測介質(zhì)與變送器隔

35、離時； 　　 3、 被測介質(zhì)由引壓管引出，由于環(huán)境溫度變化，易固化或結(jié)晶時；　　4、 被測介質(zhì)中有固體懸浮物或高粘度易堵塞變送器接頭和壓力容室時；　　5、 被測介質(zhì)易冷凝或揮發(fā)，以致導管內(nèi)的液柱經(jīng)常變化，從而使變送器的零點漂移不定等。,,5.3.2差壓液位變送器適用工況,超聲波液位計是利用壓電 陶瓷產(chǎn)生超聲波，超聲波遇到 物體或液體的界面產(chǎn)生反射，

36、 液位計測量反射時間來計算液、 物位，實現(xiàn)對物位和液位的非 接觸測量和控制。 適用于各種惡劣和危險環(huán)境下的液體和漿體。,5.4 超聲波液位計,六、溫度測量,6.1 溫度測量儀表簡介,6.2 溫度測量儀表簡單問題的判斷方法,廠區(qū)采用的控制閥包括：氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥、氣動三通切斷閥、氣動楔式閘閥、氣動切斷閥、自力式調(diào)節(jié)閥、電磁閥。,七、控制閥（Control Valve ）,,執(zhí)行機構,閥 體

37、,,,有的閥門帶手輪機構、閥位開關、閥位變送器、氣路電磁閥，根據(jù)不同的需要，結(jié)構也不相同,閥門定位器,過濾器減壓閥,是控制閥的推動裝置，它按輸出信號的大小產(chǎn)生相應的推力，使推桿產(chǎn)生相應的位移（直行程或角行程位移），從而帶動控制閥的閥芯動作；閥體部件是控制閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由閥芯的動作改變控制閥的節(jié)流面積達到調(diào)節(jié)的目的.,,7.1 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構,執(zhí)行機構的分類和作用形式：分為氣動執(zhí)行機構和電動執(zhí)行機構兩大類（均包含直

38、行程和角行程方式）。氣動執(zhí)行機構又可分為氣動薄膜執(zhí)行機構、氣動活塞執(zhí)行機構（分單作用和雙作用氣缸）等。氣動薄膜執(zhí)行機構可分為正、反作用兩種形式，當信號壓力增加時推桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機構，當信號壓力增加時推桿向上動作的叫反作用執(zhí)行機構。氣動薄膜執(zhí)行機構通常接受的氣信號為20~100kPa，也有采用80~200kPa、120~300kPa等氣信號的執(zhí)行機構，供氣壓力一般分別為140kPa、300kPa、340kPa。氣動活塞執(zhí)行機構通

39、常采用400kPa的氣源。,7.2執(zhí)行機構,,,1,根據(jù)閥體部件的形式分類：直通單座截止式調(diào)節(jié)閥體、偏心旋轉(zhuǎn)閥體（凸輪撓曲閥體）、球閥體、蝶閥體、楔式閘閥體、三通閥體。,根據(jù)閥門的原始狀態(tài)可分為故障開（氣關）、故障關（氣開）兩種形式。,2,7.3閥門的分類,具有結(jié)構簡單、動作可靠等特點，適用于流量變化小、調(diào)節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。有內(nèi)取壓式和外取壓式，對于調(diào)節(jié)精度要求稍高的應用場合，需要采用指揮器膜頭進行調(diào)節(jié)，裝置所用的

40、均為穩(wěn)定閥后的壓力。,7.4 自力式調(diào)節(jié)閥,7.4 .1自力式調(diào)節(jié)閥的使用,7.5 電磁閥,7.5.1 使用選用考慮因素,電磁閥不動作？,?,7.5.2 電磁閥故障原因,7.6 控制閥的安裝要求,7.7 控制閥的投用要求,7.8 控制閥故障的判斷,調(diào)節(jié)閥漏量大，調(diào)節(jié)閥全關時閥芯與閥座之間有空隙，造成閥全關時介質(zhì)的流量大，被控參數(shù)難以穩(wěn)定。,?,7.9 具體故障現(xiàn)象及原因,調(diào)節(jié)閥膜頭故障,?,7.9具體故障現(xiàn)象及原因,八分析

41、儀表,PH計檢測器的簡單構成示意圖　　　　　　ORP復合探頭實物圖,8.1PH計,8.1.1 工業(yè)PH計的工作原理 簡單的講就是，利用溶液中H離子的濃度（活度），產(chǎn)生的電極電位，引起電子元件傳感器轉(zhuǎn)化后的數(shù)字變化（或儀器表盤指針的轉(zhuǎn)動，老式PH計是指針型的）來顯示和反應當前溶液的H離子濃度。8.1.2 工業(yè)PH計的構成及各部分功能 工業(yè)PH計是以電極電位法為原理的在線PH值測定儀，由檢測器（也叫發(fā)送器）和轉(zhuǎn)換器

42、（也叫變送器）兩部分構成?！　　z測器由指示電極（能指示被測離子活度變化的電極）、參比電極（電極電位恒定且不受待測離子影響的電極）組成。當被測溶液流經(jīng)檢測器時，電極和被測溶液就形成一個化學原電池，兩電極間產(chǎn)生一個原電勢，該電勢的大小與被測溶液的PH值成對數(shù)關系，它將被測溶液的PH值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。常用的指示電極有玻璃電極、銻電極等。常用的參比電極有甘汞電極、銀—氯化銀電極等?！　　∞D(zhuǎn)換器由電子部件組成，其作用是將電極檢測到的電勢信號放

43、大，并轉(zhuǎn)換為標準信號輸出?！　　」I(yè)用的在線PH計，其檢測器和轉(zhuǎn)換器為兩個獨立部件，檢測器裝于現(xiàn)場，轉(zhuǎn)換器裝在就地儀表盤或控制室內(nèi)。信號電勢用特殊的高阻高頻電纜傳送。 目前，也有檢測器和轉(zhuǎn)換器一體化結(jié)構的工業(yè)在線PH計。,8.1PH計,8.1.3工業(yè)PH計測量注意事項　　 在進行操作前，應首先檢查電極的完好性。PH計上配套使用的電極大多數(shù)采用的是復合電極（指示電極和參比電極合二為一），老一代PH計尚在使用玻璃電極與甘

44、汞電極。目前復合電極使用比較廣泛，以下以復合電極為主?！　　?目前使用的復合電極主要有全封閉型和非封閉型兩種，全封閉型比較少，主要是以國外企業(yè)生產(chǎn)為主。　　　復合電極使用前首先檢查玻璃球泡是否有裂痕、破碎，如果沒有，用pH緩沖溶液進行兩點標定時，定位與斜率按鈕均可調(diào)節(jié)到對應的pH值時，一般認為可以使用，否則可按使用說明書進行電極活化處理。　　　 活化方法是在4%氟化氫溶液中浸3～5 s左右，取出用蒸餾水進行沖洗，然后在0.1mol

45、/L的鹽酸溶液中浸泡數(shù)小時后，用蒸餾水沖洗干凈，再進行標定，即用pH值為6.86(25℃)的緩沖溶液進行定位，調(diào)節(jié)好后任意選擇另一種pH緩沖溶液進行斜率調(diào)節(jié)，如無法調(diào)節(jié)到，則需更換電極?！　?非封閉型復合電極，里面要加外參比溶液即3 mol/L氯化鉀溶液，所以必須檢查電極里的氯化鉀溶液是否在1/3以上，如果不到，需添加3 mol/L氯化鉀溶液。如果氯化鉀溶液超出小孔位置，則把多余的氯化鉀溶液甩掉，使溶液位于小孔下面，并檢查溶液中是否

46、有氣泡，如有氣泡要輕彈電極，把氣泡完全趕出。,8.1PH計,在使用過程中應把電極上面的橡皮剝下，使小孔露在外面，否則在進行分析時，會產(chǎn)生負壓，導致氯化鉀溶液不能順利通過玻璃球泡與被測溶液進行離子交換，會使測量數(shù)據(jù)不準確?！　　?電極從測量管線拆下后應把橡皮復原，封住小孔。電極經(jīng)蒸餾水清洗后，應浸泡在3 mol/L氯化鉀溶液中，以保持電極球泡的濕潤，如果電極使用前發(fā)現(xiàn)保護液已流失，則應在3 mol/L氯化鉀溶液中浸泡數(shù)小時，以使電極達到

47、最好的測量狀態(tài)。　　　 復合電極不可放在蒸餾水中長時間浸泡，這是不正確的，這會使復合電極內(nèi)的氯化鉀溶液濃度大大降低，導致在測量時電極反應不靈敏，最終導致測量數(shù)據(jù)不準確，因此不應把復合電極長時間浸泡在蒸餾水中。8.1.4工業(yè)PH計電極校準、使用、維護注意事項　　　測量時應按說明書規(guī)定的時間周期對儀器進行校準。 　　　校準時應注意： 　?、贅藴示彌_溶液溫度盡量與被測溶液溫度接近。 　?、俣ㄎ粯藴示彌_溶液應盡量接近被測溶液的pH值

48、?；騼牲c標定時，應盡量使被測溶液的pH值在兩個標準緩沖溶液的區(qū)間內(nèi)。 　?、坌屎?，應將浸入標準緩沖溶液的電極用水特別沖洗，因為緩沖溶液的緩沖作用，帶入被測溶液后，造成測量誤差。,8.1PH計,④記錄被測溶液的pH值時應同時記錄被測溶液的溫度值，因為離開溫度值，pH值幾乎 毫 無意義。盡管大多數(shù)pH計都具有溫度補償功能，但僅僅是補償電極的響應而已，也就是說 只是半補償，而沒有同時對被測溶液進行溫度補償，即，全補償。復合電極使

49、用、維護注意事項：　　　目前工業(yè)上使用的電極大都是復合電極，其優(yōu)點是使用方便，不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響，且平衡速度較快?！　、購秃想姌O不用時，可充分浸泡3M氯化鉀溶液中。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗?！　、谑褂们?，檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下，電極應該透明而無裂紋；球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在?！　、墼诰€測量濃度較大的溶液時，不推薦使用接觸時復合電極，若非用不可時，也要盡量縮短測量時間，用后仔細清洗，防止被測液

50、粘附在電極上而污染電極?！　、芮逑措姌O后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度?！　、轀y量中注意電極的銀—氯化銀內(nèi)參比電極應浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時，注意將電極輕輕甩幾下?！　、揠姌O不能用于強酸、強堿或其他腐蝕性溶液?！　、邍澜诿撍越橘|(zhì)如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。,8.2ORP計,8.2.1 ORP計的結(jié)構原理 ORP計是測試溶

51、液氧化還原電位的專用儀器，由ORP復合電極和mv計組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬,通常是用鉑和金來制作。參比電極是和pH電極一樣的銀/氯化銀電極。其中毫伏計也就是二次儀表與pH計的可通用。　　　工作原理 利用對溶液ORP 值變化敏感的測量電極（常規(guī)復合電極或者是電極對）和有恒定電位的參比電極所組成的工作電池來測量電勢，從而利用待測溶液ORP 值與工作電池的電勢大小之間的線

52、性關系來實現(xiàn)測定ORP值。8.2.2 ORP復合電極的使用與維護ORP復合電極的安裝：　?、傺趸€原電極可以使用于任何pH/mv測定計上?！　、贠RP計使用時無需標定,直接使用即可,只有對ORP電極的品質(zhì)或測試結(jié)果有疑問時,可用 ORP標準溶液檢查電位是否在200-275mv之間,以判斷ORP電極或儀器的好壞?！　、跲RP測量電極（鉑或金）,其表面應該是光亮的,粗糙的或受污染的表面會影響電極的電位（mv），此時必須清洗電極。,