化工仪表维护

化工仪表维护
化工仪表维护

第一节化工仪表维护

一、仪表巡检、维护

仪表工一般都有自己所辖仪表的巡检范围,根据所辖仪表分布情况,选定最佳巡检路线,每天至少巡检两次。巡回检查时,仪表工应向操作人员了解当班仪表运行情况,及时处理仪表运行中出现的问题。

1、仪表工巡检:主要针对一下几项内容: 1)查看仪表指示、记录是否正常,现场一次仪表指示和控制室显示仪表、调节仪表指示值是否一致,调节器输出指示和调节阀阀位是否一致。 2)检查仪表电源(AC220V 或 DC24V)、气源是否在正常范围内。 3)检查仪表保温、伴热状况。 4)检查仪表本体和连接件损坏和腐蚀情况。 5)检查仪表和工艺接口泄漏情况。 6)查看仪表完好状况。

2、定期排污:主要是针对易冷凝、易结晶、易沉积介质仪表,这项工作应因地制宜,并不是所有过程检测仪表都需要定期排污。 1)排污对象排污主要是针对差压变送器、压力变送器、浮筒液位计等仪表。由于测量介质含有粉尘、油垢、微小颗粒等在导压管内沉积(或在取压阀内沉积),直接或间接影响测量。排污周期可由仪表工根据实践自行制定计划,定期行。 2)定期排污应注意事项: a、排污前,必须和工艺人员联系,取得工艺人员认可才能进行。 b 、流量或压力调节系统排污前,应先将自动切换到手动,保证调节阀的开度不变。 c、对于差压变送器,排污前先将三阀组正负取压阀关死。 d 、排污阀下放置容器,慢慢打开正负导压管排污阀,使物料和污物进入容器,防止物料直接排入地沟,否则,一来污染环境,二来造成浪费。 e、由于阀门质量差,排污阀门开关几次以后会出现关不死的问题,应急措施是加盲板,保证排污阀处于不泄漏,以免影响测量精确度。 f、开启三阀组正负取压阀,拧松差压变送器本体上排污(排气)螺丝进行排污,排污完成拧紧螺丝。 g、观察现场指示仪表,直至输出正常,若是调节系统,将手动切换与自动。

3、仪表保温伴热检查是仪表工冬季日常维护工作的重要内容之一,它关系到节约能源,防止仪表冻坏,保证仪表测量系统正常运行,是仪表维护不可忽视的一项工作。冬天,仪表工巡回检查应观察仪表保温状况,检查安装在工艺设备与管线上的仪表,如椭圆齿轮流量计、电磁流量计、旋涡流量计(涡街流量计)、涡轮流量计、质量流量计、法兰式差压变送器、浮筒液位计和调节阀阀等保温状况,观察保温材料有否脱落,是否被雨水打湿造成保温材料不起作用。个别仪表需要保温伴热时,要检查伴热情况,发现问题及时处理。还要检查差压变送器和压力变送器导压管线保温情况,检查保温箱保温情况。差压变送器和压力变送器导压管内物料由于处在静止状态,有时除保温以外尚需伴热,伴热有电伴热和蒸汽伴热。对于电伴热应检查电源电压及电源指示灯是否正常、保温电流数据是否变化等,每天用手摸电保温是否温热,能否达到保温要求,也可通过仪表运行情况判断电保温运行是否正常,有问题及时检查处理,保证正常运行。

蒸汽伴热是化工企业最常见的伴热形式,对于蒸汽伴热,由于冬天气温变化很大,温差

可达 20℃左右,仪表工应根据气温变化调节伴热蒸汽流量。蒸汽流量大小可通过观察伴热蒸汽管疏水器排汽状况决定,疏水器连续排汽说明蒸汽流量过大,很长时间不排汽说明蒸汽流量太小。蒸汽流量调节裕度是很大的,因为蒸汽伴热是为了保证导压管内物料不冻,所以伴热蒸汽量不是愈大愈好,有些仪表工为了省事,加大伴热蒸汽量,天气暖和了也不关小蒸汽流量,这样一是造成不必要的能源浪费,有时甚至造成测量误差,因为化工物料冰点和沸点各不相同,对于沸点比较低的物料保温伴热过高,会出现汽化现象,导压管内出现汽液

两相,引起输出振荡,所以根据冬天天气变化及时调整伴热蒸汽量是十分必要的。

二、检测仪表的维护经验

检测仪表一般由一次元件、连接导线(或导管)和二次仪表组成。出现故障的现象反映在二次仪表,但其原因不一定在二次仪表,有可能在一次元件或连接导线,因此,首先要确定故障原因来自仪表内部还是外部。即使故障原因在仪表本身,其原因也可能是多种因素的综合,因此往往采用分段检查的方法:根据整机结构和电路工作原理划分成若干个部分,然后系统地进行检查、测试、判断,逐步分割出与故障无关的部分,把故障点范围缩小,直到找到故障点。

1、区分故障点在表内还是在表外。将输入端子上热电偶补偿导线拆除,另外用电位差计输入测试信号来判断。实际最简单的方法,即把输入端用导线短接,如果仪表指示室温(始点为零刻度的仪表),说明仪表正常,故障来自仪表外部。

2、区分故障在表内电气线路部分还是在其它部位。这时把仪表输入端子继续短接,进行表内线路检查: 1) 用手轻拉各连接导线,观察有无松动、断线、短路现象; 2)检查各开关扳动位置是否正确,各插头座接触是否良好;3)将放大器灵敏度旋至最大,观察仪表能否工作; 4)检查仪表指示传动系统是否有故障,滑动触头是否脱落出槽。

第二节在线仪表故障判断及处理

一、现场仪表系统故障的基本分析步骤

现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。现根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。

1.首先,在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

2.在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在。

3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是 DCS 计

算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工

艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题。

4.变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统。

5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的。

6.当发现 DCS 显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个

方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。

二、现场仪表维护和检修经验

1、流量控制仪表系统故障分析步骤 (1)流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数 PID 不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。

2、液位控制仪表系统故障分析步骤 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,重新调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。以上只是现场四大参数单独控制仪表

的现场故障分析,实际现场还有一些复杂的控制回路,如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂,要具体分析

3、温度仪表故障分析:分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数 PID 调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。

4、压力控制仪表系统故障分析步骤 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器 PID 参数整定不好造成。

(2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障出在控制器测量指示系统。

5、DCS 故障的处理措施 1)已配备 DCS 的电厂,应根据机组的具体情况,制定在各种情况下 DCS 失灵后的紧急停机停炉措施。2)当全部员站出现故障时(所有上位机“黑屏”或“死机”)若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组正常运行,则转用后备操作方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,否则应立即停机、停炉。若无可靠的后备操作监视手段,也应停机、停炉。3)当部分操作员站出现故障时,应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应停止重大操作),同时迅速排除故障,若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。4)当系统中的控制器或相应电源故障时,应采取以下对策①辅机控制器或相应电源故障时,可切至后备手动方式运行并迅速处理系统故障,若条件不允许则应将该辅机退出运行。②调节回路控制器或相应电源故障时,应将自动切至手动维持运行,同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。③涉及到机炉保护的控制器故障时应立即更换或修复控制器模件,涉及到机炉保护电源故障时则应采用强送措施,此时应做好防止控制器初始化的措施。若恢复失败则应紧急停机停炉。 5)、加强参 DCS 系统的监视检查,特别是发现 CPU、网络、电源等故障时,应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6)规范 DCS 系统软件和应用软件的管理,软件的个性、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的 DCS 系统中使用,必须建立有针对性的 DCS 系统防病

毒措施。

三、故障排除方法

我认为,作为仪表人员遇到问题首先要保持冷静,详细了解故障信息,不要被工艺人员牵着鼻子走,这样才能尽快做出正确的判断,要是被工艺人员紧张的情绪带慌了自己,反而会拖长了处理时间。

我就碰到过这样的问题,工艺人员发现一段炉原料气流量 FT-03013 现场表头指示与主控显示差了 1000 方,于是立即通知我们去排污,而实际主控显示是经过温压补偿的,现场跟主控指示不同是正常的,一般偏差在 300 方左右。现在偏差高达 1000 方,首先应该考虑是温压补偿的问题。经过沟通交流,才知道工艺正在串 01R002B(脱硫槽),导致参与补偿的 01R002B 出口温度 TI-01008 下降了50℃,主控流量自然会偏高。找到了问题的症结,工艺停止串脱硫槽,问题得以解决。如果我直接去执行工艺的指令,而不是去详细了解情况,那不仅处理不了问题,还可能导致严重的后果(FT-03013 挂低联锁)。还有,规范化标准化对仪表工也非常重要。以前觉得故障处理本身有灵活性多样性的特点,根本没想过规范化标准化的问题。随着工作经验的丰富,越来越觉得规范化标准化的重要性了。跟工艺交流问题不大,可仪表人员内部的交流却出了问题,往往仪表出了故障,一人接到工艺通知后,直接叫上同伴赶赴现场处理,去了之后这个工具没带,那个仪器出了问题的情况经常出现,又回去拿这拿那,很烦很无奈。其实,这种情况是完全可以避免的,事先沟通一下,把东西都带齐,处理故障时再共同分析一下,排除故障轻而易举。而实际情况往往是每个人的思路都不同,各做各的,导致费时费力,多走了很多弯路。下面就几个典型故障进行分析说明:

1、故障现象:炉膛负压只是突然下降至最大负压故障分析及处理措施:立即将调节器打到手动遥控,稳住调节阀开度,维持炉膛压力。检查发现从变送器来的信号管线因振动断裂,更换信号管,是调节器恢复自动运行。信号管断裂,调节器指示为下限值,若不及时处理,系统按最大负压调节,势必关死引风机出口翻板阀,是炉膛压力超高而损坏炉壁,将造成重大事故。

2、故障现象:煤磨系统热电阻测温信号异常我厂煤磨系统布袋除尘器灰斗温度和煤磨轴瓦温度相继发生温度显示异常故障,其现象是在中控室 CRT 上温度显示呈无规律跳跃,在现场检查测温元件正常, PC 站中继端子使用 DT-890C 型数字万用表测得的电阻值与在实际温度均呈对应关系。我们采取了更换热电阻、检查测温信号传输电缆屏蔽接地、更换 PC 信号处理通道等措施,但都没有效果。为了找到故障原因,我们又重新铺设了 1 根电缆,仍不能解决问题,经过对比测试、检查分析,得到的结论是在测温信号中混进了干扰信号,为此我们采取了如下处理方法。故障处理措施: 1.1 改变信号接地方式热电阻测温信号通常采用三线制接线方式,使用 KYVRP4×1.5 屏蔽电缆引至 DCS 现场站 PC 室CCF 中继柜内,电缆屏蔽,在中继柜内接地。解决的方法是将热电阻 Pt100 的 B、b 在中继柜端子处与电缆屏蔽接在一起,将干扰信号引入大地,以此方法消除干扰信号,即可

使计算机温度显示恢复正常。 1.2 改变信号传送方式可在现场或现场站 PC 室内通过加装Pt100 热电阻温度变换器, Pt100 将电阻信号转换为标准 DC4~20mA 信号,并相应改变计算机输入信号通道,这种方法也可消除信号传输过程中产生的干扰,使计算机显示的温度恢复正常,因为 DC4~20mA 信号的抗干扰能力非常强,温度变换器安装位置可依现场实际情况决定,但最好选择室内安装,这种方法的缺点是增加了设备投资,同时需要提供变换器电源。

3、故障现象:电磁流量计安装后流量计运行正常,测量准确度高,在使用一段时间后发现流量计显示有时会回零,而且显示值也有波动现象。故障分析:经过现场勘查发现因为电磁流量计为分体安装,传感器安装在竖井中,因为下雨的关系竖井中有很深积水,传感器经过长时间浸泡有潮气进入接线盒,导致励磁线圈与大地间绝缘电阻降低,以至于流量计无法正常工作。处理方法:将传感器处的接线盒打开,用电吹风把接线盒里的水汽烘干,使绝缘电阻大于 20MΩ。用硅胶将接线盒进线口密封。

第三节调节阀故障判断及处理

一、调节阀的重点检查部位

1.阀体内壁,对于使用在高压差和腐蚀性介质场合的调节阀,阀体内壁经常受到介质的冲击和腐蚀,必须重点检查耐压,耐腐的情况。

2.阀座,调节阀在工作时,因介质渗入,固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松动,检查时应予注意。对高压差下工作的阀,还应检查阀座的密封面是否被冲坏。

3.阀芯,阀芯是调节阀工作时的可动部件,受介质的冲刷,腐蚀最为严重,检修时要认真检查阀芯各部分是否被腐蚀,磨损,特别是高压差的情况下阀芯的磨损更为严重,(因汽蚀现象)应予注意。阀芯损坏严重时应进行更换。另外还应注意阀杆是否也有类似的现象,或与阀芯连接松动等。

4“O"型密封圈和其他密封垫是否老化,裂损。 5.应注意聚四氟乙烯填料,密封润滑油

脂是否老化,配合面是否被损坏,应在必要时更换。

二、调节阀常见故障判断及处理

1、液位控制调节阀失控打不开液位测量指示已很高,调节器输出也很大,但是调节阀还开不了,只好打机械手轮控制。检查阀门定位器(拆去膜头连接管,堵上),揿动喷嘴档板机构,定位器无输出变化,检查节流孔是通畅的,拆开放大器发现放大器膜片破了。更换膜片,调节阀重投入自动控制。阀门定位器放大器膜片破,背压室无背压,放大器无输出,故调节阀失控。

2、阀门定位器反馈滑杆锈死液位波动厉害,检查发现阀门定位器反馈机构滑杆已全锈死不能转动,只好用手轮控制。设法敲出滑杆,打锈并加油后装回,调节阀复回正常。阀门定位器反馈机构,随阀的开度大小变化而加进定位器相应的反馈量。滑杆锈死,反馈

作用力不能随阀的开度大小而变化,而不能使阀的开度停在调节器输出信号相应位置上,致使液位波动不已。

3、压力控制阀不能动作一次工艺减负荷,天然气量减不下来,是天然气压力调节阀门不能动作所致。检查中发现到阀门的输出信号正常,估计是阀芯才结碳卡死,后加大气动信号,再加手轮作用力才关了此阀。待停车拆开阀门检查,不出所料,因该阀平时负荷稳定开关甚少,天然气中所带的碳黑在阀杆和导向套之间的很小间隙中结碳卡死。故以后每年大检修时,均将此阀拆开清洗,以免类似事故。

4、阀芯断失控吸收塔液位控制不住,记录曲线波动下降,检查变送器、调节器均无问题。打手轮控制时发现手轮压下或提起时均不像平时那么沉重,轻飘飘的,判断是阀芯断裂,被迫停车拆开调节阀处理,是阀芯和阀杆连接处断开。只好更换阀芯,并将阀芯阀杆连接处堆焊一圈增加强度,以免类似事故。阀芯断裂是在介质压力下的不平衡力所致。

5、加盘根多调节阀打不开大检修后开车时,液氨闪蒸槽液位高,现场检查发现调节阀未打开,急忙打手轮控制使液位正常,仪表工发现是调节阀在检修时,怕漏液氨,盘根加的过多,压得太紧,摩擦大。适当松点盘根压疬让其动作灵活,重投自控。

6、流量控制波动空气压缩机防喘振流量控制放空阀,在开车过程中频繁开关,致使流量不稳定。检查调节器、调节阀均无问题,只是调节阀开度一直很小。当空气流量上升之后,调节器输出达1 MPa/cm 2 的信号到调节阀(气关阀),类似于积分饱和现象。当定位器接到一个打开阀的信号后,定位器要经过一段死区才起控制作用,这段死区使调节器输出变小,待调节阀动作时又过头了,这样的反复过程,加之调节阀低端控制线性差,这样阀必然频繁开关,则使流量控制不稳定。解决办法只有建议工艺加大压缩机转速,增大放空量,使调节阀脱开低端控制。 {HotTag}

7、吸收塔液位低报警检查调节阀已是全关,只好配合工艺倒至B阀运行。拆开阀检查是阀芯冲刷损坏严重,更换新阀芯装校好备用。阀芯冲蚀,不起控制作用,若不及时处理,液位低过联锁液位将引起停车。

8、调节阀阀杆弯打不开大修过后,开车时吸收塔液位控制阀打不开,检查发现阀杆在检修时压弯了,只好拆开取下阀杆校直再装校好,投入运行。检修调节阀一定要小心,特别这种非夹板连接式结构的阀,膜头较重,上头几圈螺丝扣还需转动膜头,不小心就会弄弯阀杆。另外,调节阀检修完装校好之后,应反复开关几次,确信其动作十分灵活方能罢手。

9、调节阀不能动作检修后开车过程中,发现吸收塔液位控制阀不能动作,被迫停车打开调节阀检查,是导向套和阀杆间被掉进的铁屑卡死了。该阀在检修中曾经将下法兰压疬用车床削去旧导向套,换上新导向套,组装阀时清洗不仔细,导向套下边还有掉进去的铁屑,在校验阀时,铁屑在下边对阀的动作无防碍,没有发现问题。开车送入介质后,介质从平衡孔冲进导向套,又由导向套流出平衡孔,铁屑就在导向套中来回卷动,被卡死在阀

杆和导向套之间,阀就不能动作了。

10、调节阀打不开开车过程中,二氧化碳压力调节阀打不开,压力逼高,放空阀被打开了。检查原因时发现机械手轮控制的插销未拔掉,调节阀处于机械手动关死位置,当然打不开。将调节器输出信号调至零,拔掉插销之后,调节阀投入运行。

11、发现调节阀有摩擦天然气压力控制阀,检修后发现摩擦不好,致使压力波动。摩擦原因是检修组装时,压盖法兰之后摩擦现象消除。一般调节阀阀杆和导向套间间隙很小,在组装时压盖法兰一定要压平,否则不是泄漏就是阀杆和导向套不同心而造成摩擦。

12、调节阀突然全关引起停车天然气流量调节阀突然全关,天然气流量降到零,被迫全系统停车。检查调节器有输出,但调节阀全关,打手轮操作,配合工艺恢复生产。将定位器输出风管拆下,用手堵上,揿动喷嘴档板机构,输出信号可达 1MPa/cm 2 ,说明问题出在调节阀上,向膜头送气信号,膜头泄气孔有气体放出,证明膜片破了。更换膜片调节阀投入运行。

13、投自动引起系统扰动蒸汽流量调节阀,一次节为手轮控制,检查定位器之后重投自动,释放手轮时,引起系统扰动。原因是调节器输出信号是保持在打手动前的值,操作工没看定位器输出,就快速释放手轮,调节阀随之开大。因膜头过大,有个充气滞后过程,致使气关阀突然开大许多,给系统一次扰动。

14、处理气源漏出问题在处理阀门定位器气源接头漏气时,因用力过度使接头滑扣,气源管被冲掉,调节阀马上开始动作。仪表工立即将气源管选插回,用手按紧,恢复了调节阀原来位置,然后配合操作工将调节阀打手轮控制,更换接头。在紧急情况采取此应急措施还很有成效。

15、隔膜阀打不开水处理再生排放阀打不开,拆开检查,发现隔膜片被拉坏,更换新膜片后,没有几天又打不开,上述情况重发生。分析隔膜片拉坏原因是,隔膜阀膜头限位螺栓松动,限位位置变了,阀杆行程过大,拉力超过膜片的弹性范围,故膜片拉坏。重新调整限位螺栓,重新更换膜片,隔膜阀恢复正常。

16、液压式调节阀关不了开车过程中,蒸汽压力调节阀自动打开了,加信号也关不了。检查发现是错油门 O 型环因长期在高温在浸泡老化,不起密封作用所致,更换 O 型环后,恢复正常。错油门的作用是将高压控制油和泄压后的低压控制油分别引进活塞式油缸的上下缸,从而控制阀门的开度。当错油门密封 O 型环老化漏油之后,高压油和泄压后的油不能隔离开,致使活塞上下缸无压差,当然调节阀关不了。

17、蝶阀发生等幅振荡炉膛负压调节阀等幅振荡,节为手轮控制,检查发现双喷嘴放大器节流孔有些堵塞,致使气缸平衡压力太小,气缸两端压差过小,故不能使阀稳定,造成等幅振荡。清洗堵塞的节流孔后,放大器输出增大,蝶阀正常运行。

18、校验时打坏夹板丝扣校验调节阀时,需要调整阀杆位置,这时需将校验信号降到零,就松阀杆夹板,刚一松只听到嘭的一声响,一看夹板丝扣已被打坏,只好重新加工夹

板装配好再校验。其原因是,校验用定值器将信号降到 0.2 MPa/cm 2 ,但上气缸作用有

活塞的压力作用有膜头阀杆上,松动了一些的夹板托不住,因此把丝扣打坏。正确的操作应该把上下气缸间的平衡活塞打开,使上下气缸压力平衡。或者是拆脱接头让其泄气,再松夹板调阀杆。

19、气缸平衡阀漏调节阀不能动作检修后校验调节阀,送信号调节阀打不开。检查才发现上下气缸平衡阀漏气,故使上下气缸不能形成压差所致。更换平衡阀,恢复正常。

20、蝶阀打不开氨精制器蝶阀检修后投运时打不开,检查发现是检修后安装时将上下气缸气源和气动信号的管线接反,更正接管阀正常运行。因气动信号压力加弹簧压力大于气源压力时,使蝶阀关闭。当气动信号与气源接反之后,始终是气源压力加弹簧压力大于气动信号压力,因此该两位式蝶阀处于关闭状态。

21、放空阀关不死压力调节放空阀,在一次检修时,进行了研磨、打压试验,密封性能很好。装回,工艺开车正常之后,需关严该阀,但发现内漏严重。估计是阀芯阀座间卡进了异物,决定开关几次冲掉异物,试验成功,此阀关严投入运行。

22、压力调节阀故障现场有个压力调节阀偶尔不动作,首先怀疑是气源压力问题,保证压力供应后,仍出现上述问题。由于是偶尔出现,不便于观察,给维修人员带来了很大工作压力。年检时,分解阀门,发现汽缸内壁磨损严重,部分地方还要凹槽。原来,使用环境温度较高,阀体保温脱落,造成缸体受热,润滑油干结,长时间动作形成磨损。更换缸体后,阀门恢复正常。

23、压力调节阀无法关到位现场有个压力调节阀无法关到位,当给 0 信号时最低在 5%左右的位置。进入现场调试,首先考虑是否由于执行机构脱落或卡死,发现反馈杆的位置适当;难道是调节阀的关死位置就在 5%,既而又否定了,因为在 5%位置,查看管道压力依然有 8 公斤左右压力,显然不是这样。而且定位器的 25%、 50%、75%、100%行程都指示较准。用 375HART 手操器检查发现,下限限位和下限切割值设定都正常。又让阀处于故障关状态,断开了气源,发现依然不能关死。调节阀内漏了吗?可能性不大,毕竟先前试车时,阀工作正常。后来考虑到可能是阀芯内部有杂质卡在里面。在做过冲洗后,又进行操作试

试看,阀位可以关死了。

三阀门定位器的常见故障分析

1、阀门定位器有输入信号但是调节阀不动作原因大多是电磁铁组件发生故障或是供气压力不对,建议换电磁铁组件或检查气源压力。

2、阀门定位器没有输出压力。原因为空气中的灰尘,杂质没有过滤彻底,导致节流孔堵死,或者是喷嘴挡板位置不正确,继动器有缺陷等,处理办法用 0.2mm 钢丝疏通节流孔,更换继动器等。

3、输出压力缓慢或不正常。在日常生产运行中,调节阀不断动作,会导致调节阀的膜头受损、漏气,造成有输入信号但调节阀动作缓慢的故障,使调节阀达不到及时调节的效果,处理办法检查膜室,更换膜片。

第四节仪表开停车配合

一、仪表停车

生产企业开车、停车很普遍。短时间停车对仪表影响不大,工艺人员根据仪表进行停车或开车操作,需要仪表工配合的事不多,仪表自身需要处理的事也不多。本文要闸述的开停车主要是由于全厂大检修,全厂范围内的停车和开车,或者某个产品由于产品滞销、原材料供应不上等原因需要较长一段时间停车然后再开车的情况。新建项目投产开车也不在此范围之中。仪表停车相对比较简单,应注意事项如下:

1、和工艺人员密切配合。

2、了解工艺停车时间和化工设备检修计划。

3、根据化工设备检修进度,拆除安装在该设备上的仪表或检测元件,如热电偶、热电阻、法兰差压变送器、浮筒液位计、电容液位计、压力表等,以防止在检修化工设备时损坏仪表。在拆卸仪表前先停仪表电源或气源。

4、根据仪表检修计划,及时拆卸仪表。拆卸储槽上法兰差压变送器时, 一定要注意确认储槽内物料已空才能进行,并注意保护变送器膜片。若物料倒空有困难,必须确保液面在安装仪表法兰口以下,待仪表拆卸后,及时装上盲板。

5、拆卸热电偶、热电阻、电动变送器等仪表后,电源电缆和信号电缆接头分别用绝缘胶布、粘胶带包好,妥善放置。同时,拆卸变送器必须先停电。

6、拆卸压力表、压力变送器时,要注意取压口可能出现堵塞现象,造成局部憋压,物料(液和气)冲出来伤害仪表工。正确操作是先松动安装螺栓,排气,排残液,待气液排完后再卸下仪表。

7、对于气动仪表、电气阀门定位器等,要关闭气源,并松开过滤器减压阀接头。-}

8、拆卸环室孔板时,注意孔板方向,一是检查以前是否有装反,二是为了再安装时正确。由于直管段的要求,工艺管道支架可能少,要防止工艺管道一端下沉,给安装孔板环室带来困难。

9、拆卸的仪表其位号要放在明显处,安装时对号入座,防止同类仪表由于量程不同安装混淆,造成仪表故障。

10、带有联锁的仪表,切换置手动然后再拆卸。

二、仪表开车

仪表一次开车成功或开车顺利,说明仪表检修质量高,开车准备工作做得好。反之,仪表工就会在工艺开车过程中手忙脚乱,有的难以应付,甚至直接影响工艺生产。由于仪表原因造成工艺停车、停产,是仪表工作的忌讳的事情。仪表开车注意事项如下:

1、仪表开车要和工艺密切配合。要根据工艺设备、管道试压测漏要求, 及时安装仪表,不要因仪表影响工艺开车进度。

2、由于全厂大修,拆卸仪表数量很多,安装时一定要注意仪表位号,对号入座。否则

仪表不对号安装,出现故障很难发现(一般仪表工不会从这方面去判断故障原因或来源)。

3、仪表供电。仪表总电源停的时间不会很长,这里讲仪表供电是指在线仪表和控制室内仪表安装接线完毕,经检查确认无误后,分别开启电源箱自动开关,以及每一台仪表电源开关,对仪表进行供电。用 24VDC 电源,要特别注意输出电压值,防止过高或偏低。

4、气源排污。气源管道一般采用碳钢管,经过一段时间运行后会出现一些锈蚀,由于开停车的影响,锈蚀会剥落。仪表空气处理装置用干燥的硅胶时间长了会出现粉末,也会带入气源管内。另外一些其他杂质在仪表开车前必须清除掉。排污时,首先气源总管要进行排污,然后气源分管进行排污,直至电气阀门定位器配置的过滤器减压阀,以及其他气动仪表、气动切断球阀等配置的过滤器减压阀进行气源排污,控制室有气动仪表配置的气源总管也要排污。待排污后再供气,防止气源不干净造成恒节流孔堵塞等现象,使仪表出现故障。

5、孔板等节流装置安装要注意方向,防止装反。要查看前后直管段内壁是否光滑、干净,有脏物要及时清除,管内壁不光滑用锉、砂布打光滑。环室里要管道中心,孔板垫和环室垫要注意厚薄,材料要准确,尺寸要合适。节流装置安装完毕要及时打开取压阀,以防开车时没有取压信号。取压阀开度建议手轮全开后再返回半圈。

6、调节阀安装时注意阀体箭头和流向一致。若物料比较脏,可打开前后截止阀冲洗后再安装(注意物料回收或污染环境),前后截止阀开度应全开后再返回半圈。

7、采用单法兰差压变送器测量密闭容器液位时,通常加入负迁移,这种测量方法是在负压连通管内充液,因此当重新安装后,要注意在负压连通道内加液,加液高度和液体密度的乘积等于法兰变送器的负迁移量。所加液体一般和被测介质即容器内物料相同。

8、用隔离液加以保护的差压变送器、压力变送器,重新开车时,要注意在导压管内加满隔离液。

9、气动仪表信号管线上的各个接头都应用肥皂水进行试漏,防止气信号泄漏,造成测量误差。

10、当用差压变送器测量蒸汽流量时,应先关闭三阀组正负取压阀门,打开平衡阀,检查零位。待导压管内蒸汽全部冷凝成水后再开表。防止蒸汽末冷凝时开表出现振荡现象,有时会损坏仪表,也有一种安装方式,即环室取压阀后一个隔离罐,在开表前通过隔离罐往导压管内充冷水,这样在测量蒸汽流量时就可以立即开表,不会引起振荡。

11、热电偶补偿导线接线注意正负极性,不能接反。热电阻 A.B.C 三极注意不要混淆。

12、检修后仪表开车前应进行联动调校,即现场一次仪表(变送器.检测元件等)和控制二次仪表(盘装、架装、等)指示一致。 DCS 检查调节器输出,DCS 输出、手操器输出和调节阀阀位指示一致(或与电气阀门定位器输入一致)。

13、有联锁的仪表,在仪表运行正常,工艺操作正常后再切换到自动(联锁)位置。

14、金属管转子流量计开车时,由于检修停车时间长,工艺动火焊接法兰等因素,在工

艺管道内可能有焊渣、铁锈、微小颗粒等杂物,应先打旁路阀,经过一段时间后开启金属管转子流量计进口阀,然后打开出口阀,最后关闭旁路阀,避免新安装的金属管转子流量计开表不久就出现堵的故障。另外,要注意开关阀门的顺序,对于离心泵为动力输送物料的工艺路线,开关顺序要求不高;若是活塞式定量泵输送物料,阀门开关顺序颠倒(先关旁路阀,再开进口阀与出口阀。面且开关阀门时间间隙又大一些, 即关闭旁路阀后没有立即开启金属管转子流量计出口阀),往往引起管道压力增加,损坏仪表,出现一些其他故障。

化工仪表及自动化知识点(供参考)

1、方框图四要素:控制器、执行器、检测变送器、被控对象。 2、自动控制系统分为三类:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。 3、控制系统的五个品质指标:最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率。 4、建立对象的数学模型的两类方法:机理建模、实验建模。 5、操纵变量:具体实现控制作用的变量。 6、给定值:工艺上希望保持的被控变量的数值。 7、被控变量:在生产过程中所要保持恒定的变量。 8、被控对象:承载被控变量的物理对象。 9、比例度:是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数,即100%/min max min max ?--=)(p p p x x e δ。 10、精确度(精度):数值上等于允许相对百分误差去掉“±”号及“%”号。 允许相对误差100%-?±=测量范围下限值 测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ 11、变差:是指在外界条件不变的情况下,用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时,被测量值正行和反行得到的两条特性曲线之间的最大偏值。 12、灵敏度:在数值上等于单位被测参数变化量所引起的仪表指针移动的距离。 13、灵敏限:是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。 14、表压=绝对压力-大气压力; 真空度=大气压力-绝对压力。 15、压力计的选用及安装: (1)压力计的选用:①仪表类型的选用:仪表类型的选用必须要满足工艺生产的要求;②仪表测量范围的确定:仪表的测量范围是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。③仪表精度级的选取:仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的。 (2)压力计的安装:①测压点的选择;②导压管的铺设;③压力计的安装。 16、差压式流量计和转子流量计的区别:差压式流量计是在节流面积不变的条件下,以差压变化来反映流量的大小(恒节流面积,变压降);而转子式流量计却是以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小(恒压降,变节流面积)。

化工仪表及自动化第四版答案终极版

工仪表及自动化(自制课后答案终极版) 第一章自动控制系统基本概念 1?什么是化工仪表与自动化?它有什么重要意义? 答:化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的方法,称为化工自动化。 它的重要意义如下 加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。 减轻劳动强度、改善劳动条件。 能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用率、保障人身安全的目的。 生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,以适应当代信息技术革命和信息产业革命的需要。 2.化工自动化主要包括哪些内容? 答:①自动检测系统,利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的部分②自动信号和联锁保护系统,对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装置,是生产过程中的一种安全装置 ③自动操纵及自动开停车系统自动操纵系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行 某种周期性操作。自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤,将生产过程自动地投入运行或自动停车。 ④自动控制系统对生产中某些关键性参数进行自动控制,使它们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内。 3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同? 答;开环控制系统不能自动地觉察被控变量的变化情况,也不能判断操纵变量的校正作用是否适合实际需要。也就是最本质的区别是闭环控制系统有负反馈。开环系统中,被控变量是不反馈到输入端的。闭环控制系统可以及时了解被控对象的情况,有针对性的根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向,从而使系统的工作状态始终等于或接近与所希望的状态。 4.自动控制系统主要由哪些环节组成? 答:主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。 9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量? 答:在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控对象。 生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量。 工艺上希望保持的被控变量即给定值。 具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。 12.什么是负反馈?负反馈在自动控制系统中有什么重要意义? 答:系统的输出变量是被控变量,但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端,能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量,y受到干扰的影响而升高时,只有负反馈 才能使反馈信号升高,经过比较到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降回到给定值,这样就达到了控制的目的。

化工仪表基础知识概述

(五)、液位测量仪表 1、什么叫液位?什么叫料位? 在容器中液体介质的高低叫液位;容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。 2、物位仪表按工作原理可分为哪几类? 可分为:直读式、差压式、浮力式、电磁式、核辐射式、声波式、光学式七大类。 3、玻璃液位计是根据(连通器)原理对液位进行测量的;浮力式液位计是 利用(浮力)原理对液位进行测量的;静压式液位计根据(流体静压平衡)原理工作的;电容式物位计是通过电容传感器把(物位)转换为(电容量)的变化来对物位进行测量的。 4、差压式液位计测量的原理是什么?浮力式液位测量的原理是什么? 差压式是利用液位或物料堆积对某定点产生压力的原理来工作的;浮力式是利用浮子高度随液位变化而改变或对沉筒的浮力随液位高度而变化的原理工作的。 5、电磁式液位计测量的原理是什么?

电磁式液位测量的原理是将液位的变化转换为电量的变化,通过测出的这些电量的变化来测知液位;核辐射式液位测量原理是利用核辐射透过物料时,其强度随物质层厚度而变化的原理来工作的。 6、电磁翻板式液位计由哪几部分构成? 电磁翻板液位计主要由液位计本体,内置定向磁性源程序的浮子和翻板箱等部件组成。 7、电磁翻板液位计的工作原理是什么? 其原理是:液位计内的浮子,浮于介质的液面上,当液位计的本体内的液位随容器液位同步变化时,浮于其上的浮子也相应发生变化,在定向磁性源磁能作用下,翻板箱上的翻板转向,翻板颜色显示不同的颜色。 翻板颜色界面的变化仅取决于浮子的位置,而不受介质压力的影响,适用于现场液位的测量。 8、常用的液位开关有外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式、核辐射式、超声波式等。 一般液体可采用外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式。外浮筒式液位开关的设定值在1-300mm内连续可调,有高温型、高压型、耐腐蚀型等,在石化、化肥装置中使用较多。液/液界面使用电容式较好。泡沫液体可采用电容式或电阻式。浆状液体和腐蚀性液体可采用电容式核辐射式、超声波式。 (六)、自动调节仪表及阀门

化工仪表及自动化课后习题答案

第1章自动控制系统基本概念 P16 1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法,称为化工自动化。实现化工生产过程自动化的意义:(1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。(2)减轻劳动强度,改善劳动条件。(3)能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的。(4)能改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。 3、闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统. 开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成? 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 5、p7 6、PI-307表示就地安装的压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07; TRC-303表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的温度控制仪表;工段号为3,仪表序号为03; FRC-305表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的流量控制仪表;工段号为3,仪表序号为05。 7、方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形,由于各个环节在图中都用一个方块表示,故称之为方块图。 8、测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号(如气压信号或电压、电流信号等)送往控制器;控制器接受测量变送器送来的信号,与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果,然后将此结果用特定信号(气压或电流)发送出去。执行器即控制阀,它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度,从而改变操纵变量的大小。 9、被控对象(对象)——自动控制系统中,工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼,如温度控制系统,压力制系统等。 给定值(或设定值或期望值)——人们希望控制系统实现的目标,即被控变量的期望值。它可以是恒定的,也可以是能按程序变化的。 操纵变量(调节变量)——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节(操纵)的变量。或实现控制作用的变量。 操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 10、控制作用是对在受到外界干扰影响偏离正常状态后,回复到规定范围内。干扰作用是引起被控变量偏离给定值,除操控变量以外的各种因素。 11、该温度控制系统的方块图 题解1-11图反应器温度控制系统方块图 其中,被控对象:反应器;被控变量:反应器内的温度;操纵变量:冷却水流量。 可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量,冷却水的压力、温度,环境温度的高低等。 若当反应器内的被控温度在干扰作用下升高时,其测量值与给定值比较,获得偏差信号,经温度控制器运算处理后,输出控制信号去驱动控制阀,使其开度增大,冷却水流量增大,这样使反应器内的温度降下来。所以该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环控制系统。 12、反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反(反相),则叠加的结果将使净输入信号减弱,这种反馈叫负反馈。负反馈可以减小非线性失真。因为引入负反馈后,输出端的失真波形反馈到输入端,与输入波形叠加,因此净输入信号成为正半周小,负半周大的波形,此波形放大后,使其输出端正、负半周波形之间的差异减小,从而减小了放大电路输出波形的非线性失真。 13、在11题 15、定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。 16、在自动化领域中,把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态,把被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态。∵干扰是客观存在的,是不可避免的。一个自动控制系统投入运行时,时时刻刻都受到干扰作用,破坏正常的工艺生产状态。这就需要通过自动化装置不断施加控制作用去对抗或抵消干扰作用的影响,使被控变量保持在工艺所要求的技术指标上。一个正常工作的自动控制系统,总受到频繁的干扰作用,总处在频繁的动态过程中。∴了解系统动态更为重要。 17、阶跃作用:在某一瞬间t0,干扰突然地阶跃式地加到系统上,并保持在这个幅度。 采用阶跃干扰的原因:阶跃干扰比较突然,比较危险,对被控变量的影响也最大。如果一个控制系统能够有效克服阶跃干扰,对其

化工仪表知识

化工仪表知识 1:调节阀型号所表示含义 XTP:气动单座调节阀 XTPF:气动衬氟波纹管密封单座调节阀 DFV:气动偏心旋转调节阀 PRSOF:气动衬氟切断球阀 PRSO:气动O型切断球阀 ZZYP:自立式压力调节阀 PRSW,PRSWG:气动三偏芯蝶阀 SV为进口ASCO二位三通24VDCEexdIIBT4电磁阀,带防爆接线盒。 A VP300为电气阀门定位器,QFH为空气过滤减压器 LS为阀位开关,HW为首轮机构,RF为配对法兰,垫片及紧固件 ZMBP-16K:气动薄膜直通单座调节阀,执行机构为反作用式,整机为气开式,公称压力PN1.6MPa ZMAN-40BG:气动薄膜直通双座调节阀,执行机构为正作用式,整机为气关式,PN4.0MPa,高温型 ZMAM-16B:气关式套筒调节阀,正作用式薄膜执行机构,PN1.6MPa,高温型。 2:理想状态下调节阀流量特性有几种并画出理想流量特性曲线

直线,等百分比,快开,抛物线 3:DN25=1寸DN50=2寸DN80=3寸DN100=4寸DN20=3/4寸DN15=1/2寸DN150=6寸DN300=12寸4:流量计的前后直管段: 涡街流量计(横河):前5后5 电磁流量计(克隆):前5后3 转子流量计(克隆):前5后3 质量流量计没有直管段要求 管道是3寸的,转子流量计的前后直管段 5:通常情况下流量计应该在调节阀的上游 6:在调节阀中K代表气开,B代表气关 7:调节阀的材质:316,304,316L,碳钢 8:调节阀有哪几部分组成? 调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成。 执行机构是调节阀的推动装置,它按信号压力的大小产生相应的推力,使推杆产生相应的位移,从而带动调节阀的阀芯动作。阀体部件是调节阀的调节部分,它直接与介质接触,由阀芯的动作,改变调节阀节流面积,达到调节的目的。9:气动薄膜执行机构有何特点?有哪两种形式? 它分为正,反作用两种形式,ZMA(正作用)与ZMB(反作用)。当信号压力增加时,推杆向上动作的叫反作用式执行机构。这种执行机构通常接受20~100kpa的标准信号压

化工仪表设计规范

化工仪表设计规范 发布时间:11-05-31 来源:点击量:15720 字段选择:大中小 第一章仪表位号 1.1仪表位号组成 由仪表功能标志和仪表回路编号组成 PIC-110 仪表位号 PIC仪表功能标志 110仪表回路编号 1.2仪表功能标志 仪表功能标志应该符合《HG-T 20505-2000过程测量和控制仪表的功能标志及图形 符号》3.1.1规定,主要内容如下: 仪表功能标志的常用组合字母见《HG-T 20505-2000过程测量和控制仪表的功能标 志及图形符号》表3.1.2 功能标志的首位字母选择应与被测变量或引发变量相应,可以不与被处理的变量相 符。如为调节流量的调节阀,用在液位系统中的功能标志是LV,而不是FV。 仪表功能标志的首位字母后面可以附加一个修饰字母,这时原来的被测变量就变成一 个新变量。如在首位字母P、T后面加D,变成PD、TD,原来的压力、温度就变成压差、温差。 仪表功能标志的后继字母后面也可附加一个或两个修饰字母,以对读出功能进行修 饰。如功能标志PAH中,后继字母A后面加H,它限制读出功能A的报警为高报警。 功能标志的字母编组的字母数,一般不超过4个。为了减少字母编组的字母数,对于 一台仪表同时用于指示和记录同一被测变量时,可以省略1(指示)。 仪表功能标志的所有字母均应大写。 1.3仪表回路编号

回路编号可以用工序加仪表顺序号组成,也可以用其他规定的方法进行编号。 FIC-116 1 —工序号,16 —顺序号 也可无工序号,如FSHL-2 仪表位号按不同的被测变量分类,同一装置(或工序)同类被测变量的仪表位号中的顺序号应是连续的,顺序号中间可以空号;不同被测变量的仪表位号不能连续编号。 如果同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表,可以用仪表位号附加尾缀字母(尾缀字母应大写)的方法以示区别。女口TV-110A和TV-110B表示同一回路中有两台控制阀。 当不同工序的多个检测元件共用一台显示仪表时,显示仪表的位号不表示工序号,只 编顺序号;检测元件的位号是在共用显示仪表后面加后缀。如多点温度指示仪的位号为 TI-1,其检测元件的位号为TI-1-1、TI-1-2 oooooo等。 当一台仪表由两个或多个回路共用时,各回路的仪表位号都应标注。如一台双笔记录仪要记录流量FR-121和压力PR-131时,仪表位号为FR-121/ PR-131 。 l在自控专业表格类的设计文件中,编写仪表位号的要求是,一般情况下功能标志后继字母不再附加修饰字母,如带上、下限报警(联锁)的指示、控制系统的位号,只编写PIA-110、TIS-111,不需将报警联锁的修饰字母H、L编写出来。 1.4仪表的图形符号 单台常规仪表: DCS系统: PLC系统: 1.5PID图中仪表的各种连线规定 细实线作为仪表连线的场合: 1)工艺参数测量点与检测装置或仪表的连接线

化工仪表及自动化课后答案

1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自 动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法,称为化工自动化。 ?? 实现化工生产过程自动化的意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。 (2)减轻劳动强度,改善劳动条件。 (3)能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的。(4)能改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、化工自动化主要包括哪些内容? 一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。 1-3自动控制系统主要由哪些环节组成? 解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成? 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 题1-5图加热器控制流程图 解PI-307表示就地安装的压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07; TRC-303表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的温度控制仪表;工段号为3,仪表序号为03; FRC-305表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的流量控制仪表;工段号为3,仪表序号为05。 6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-30 7、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 PI-307表示就地安装的压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07; TRC-303表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的温度控制仪表;工段号为3,仪表序号为03; FRC-305表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的流量控制仪表;工段号为3,仪表序号为05。 1-7 在自动控制系统中,测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用? 解测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号(如气压信号或电压、电流信号等)送往控制器; 控制器接受测量变送器送来的信号,与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果,然后将此结果用特定信号(气压或电流)发送出去 执行器即控制阀,它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度,从而改变操纵变量的大小。 7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形,由于各个环节在图中都用一个方块表示,故称之为方块图。 1-8.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质? 解:被控对象(对象)——自动控制系统中,工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。 被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼,如温度控制系统,压力制系统等。 给定值(或设定值或期望值)——人们希望控制系统实现的目标,即被控变量的期望值。它可以是恒定的,也可以是能按程序变化的。 操纵变量(调节变量)——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节(操纵)的变量。或实现控制作用的变量。 操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 8.测量元件与变送器:用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号、电压、电流信号等);控制器:将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保 持的给定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号送住执行器。执行器:能自动地根据控制器送来 的信号值相应地改变流入(或流出)被控对象的物料量或能量,从而克服扰动影响,实现控制要求。 Ex9.被控对象:在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做~。被控变量:被控对象

完整化工仪表与自动化的课后答案

第一章自动控制系统基本概念 2、化工自动化主要包括哪些内容? 答:化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动操纵、自动保护与自动控制等方面的内容 3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同? 答、闭环控制系统具有负反馈到输入端的能力,它可以随时了解被控对象的情况,有针对地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小与方向,从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。而开环控制系统,被控变量的情况就是不反馈到输入端的。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成? 答:主要环节有,被控变量,测量元件与变送器,控制器,控制阀(执行器)。 12、什么就是负反馈?负反馈在自定控制系统中有什么重要意义? 答:把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输人端,并能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 自动控制系统由于具备负反馈作用,可以随时了解被控对象的情况,有针对地根据被控变量的变化情况使反馈信号升高,经过比较,到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降到给定值,这样就达到了控制的目的。 15.按给定值的不同,自动控制系统可分为哪几类? 答:定值控制系统,随动控制系统(自动跟踪系统),程序控制系统(顺序控制系统)。 20、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些?影响这些品质指标的因素就是什么? 答:衰减振荡过程的品质指标主要有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。 影响因素:很大程度上决定于对象的性质,例如温控系统中,属于对象性质的主要素有,换热器的负荷大小,换热器的结构,尺寸,材质,换热器内的换热情况,散热情况及结垢程度等。自动化装置的选择与调整不当,也会直接影响控制质量。 22、略,各自下去弄懂。

化工仪表及自动化课后习题答案第四版

第一章,自动控制系统 1、化工自动化主要包括哪些内容。自动检测,自动保护,自动操纵和自动控制等。 2、闭环控制系统与开环控制系统的区别。闭环控制系统有负反馈,开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。 3、自动控制系统主要有哪些环节组成。 自动化装置及被控对象。 4、什么是负反馈,负反馈在自动控制系统中的意义。这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈,当反馈信号取负值时叫负反馈。 5、自动控制系统分类。定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统 6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。最大偏差,衰减比,余差,过渡时间,振荡周期对象的性质,主要包括换热器的负荷大小,换热器的结构、尺寸、材质等,换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。 7、什么是静态和动态。当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。从干扰发生开始,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时间中,整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中,所以这种状态叫做动态。 第二章,过程特性及其数学模型 1、什么是对象特征,为什么要研究它。对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。 2、建立对象的数学模型有哪两类 机理建模:根据对象或生产过程的内部机理,列写出各种有关的平衡方程,从而获取对象的数学模型。 实验建模:用实验的方法来研究对象的特性,对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理,使之转化为描述对象特性的数学模型。 混合建模:将机理建模和实验建模结合起来的,先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式,然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。 3、反映对象特性的参数有哪些。各有什么物理意义。它们对自动控制系统有什么影响。 放大系数K:对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。对象的放大系数K越大,就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。 时间常数T:对象受到干扰作用后,被控变量到达新的稳定值所需的时间。时间常数越大,表示对象受到干扰作用后,被控变量变化的越慢,到达新的稳定值所需的时间越长。滞后时间: 在受到输入作用后,被控变量不能立即而迅速地变化,这样造成了滞后所需的时间。滞后的存在不利于控制,系统受到干扰作用后,由于存在滞后,被控变量不能立即反映出来,于是就不能及时产生控制作用,整个系统的控制质量就会受到严重的影响,所以应当尽量把滞后时间减到最小。 4、对象的纯滞后和容量滞后各是什么原因造成的对控制过程有什么影响。传递滞后一般由于介质的输送需要一段时间而引起的,或是测量点选择不当,测量元件安装不合适造成的。容量滞后由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。滞后的存在不利于控制,系统受到干扰作用后,由于存在滞后,被控变量不能立即反映出来,于是就不能及时产生控制作用,整个系统的控制质量就会受到严重的影响。 第三章,检测仪表 1、测量过程将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 2、何谓测量误差,测量误差的表示方法主要有哪两种,各是什么意义。由仪表读得的被测值与被测真值之间总是存在一定的差距,这一差距就是测量误差。绝对误差:仪表指示值和被测量读得真值之间的差值。 相对误差:某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值之比。

化工仪表及自动化知识点整理

化工仪表及自动化 试卷分值分布: 一、单选题(2分10=20分)二、填空题(2分×5 =10分)三、简答题(5分5=25分)四、计算题(10分3=30分)五、综合分析题(15分×1=15分) CH1 1.自动控制系统的主要组成环节各组成环节的作用 控制系统的4个基本环节:被控对象、检测仪表(测量变送环节)、控制器、执行器 被控对象:需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象,简称对象( 检测仪表(测量变送环节):感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的、统一的输出信号(如气压信号或电压、电流信号等)。控制器:将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值相比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定信号(气压或电流信号)发送给执行器。执行器:能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变注入(或流出)被控变量的物料量或能量,克服扰动的影响,最终实现控制要求。 2. 3.~ 4.自动控制系统的分类 (1)按被调参数分类:流量调节、温度调节、压力调节、物位调节等; (2)按调节规律分类:比例调节、比例微分调节、比例积分调节、比例微分积分调节; (3)按被调参数的变化规律分类:定值调节系统(给定值为常数)、随动调节系统(给定值为变数, 要求跟随变化)和程序控制调节系统(按预定时间顺序控制参数) (4)按信号种类分类:气动调节系统,电动调节系统 5.自动控制系统的过渡过程形式 过渡过程:受到干扰作用后系统失稳,在控制系统的作用下,被控变量回复到新的平衡状态 的过程。 ' 阶跃干扰作用下几种典型的过渡过程: 非周期(振荡)衰减过程(允许) 衰减振荡过程(允许) 单调发散(非振荡)过程(不允许) 被控对象 测量变送装置 - z ; 给定值 x 偏差 e 控制器输出 p : 操纵变量 p 被控变量 y f 干扰作用 测量值

化工仪表基础知识

五)、液位测量仪表 1、什么叫液位?什么叫料位? 在容器中液体介质的高低叫液位;容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。2、物位仪表按工作原理可分为哪几类?可分为:直读式、差压式、浮力式、电磁式、核辐射式、声波式、光学式七大类。 3、玻璃液位计是根据(连通器)原理对液位进行测量的;浮力式液位计是利用(浮力) 原理对液位进行测量的;静压式液位计根据(流体静压平衡)原理工作的;电容式物位计是通过电容传感器把(物位)转换为(电容量)的变化来对物位进行测量的。 4、差压式液位计测量的原理是什么?浮力式液位测量的原理是什么? 差压式是利用液位或物料堆积对某定点产生压力的原理来工作的;浮力式是利用浮子高度随液位变化而改变或对沉筒的浮力随液位高度而变化的原理工作的。 5、电磁式液位计测量的原理是什么?电磁式液位测量的原理是将液位的变化转换为电量 的变化,通过测出的这些电量的变化来测知液位;核辐射式液位测量原理是利用核辐射透过 物料时,其强度随物质层厚度而变化的原理来工作的 6、电磁翻板式液位计由哪几部分构成? 电磁翻板液位计主要由液位计本体,内置定向磁性源程序的浮子和翻板箱等部件组成。

7、电磁翻板液位计的工作原理是什么?其原理是:液位计内的浮子,浮于介质的液面 上,当液位计的本体内的液位随容器液位同步变化时,浮于其上的浮子也相应发生变化,在定向磁性源磁能作用下,翻板箱上的翻板转向,翻板颜色显示不同的颜 色。翻板颜色界面的变化仅取决于浮子的位置,而不受介质压力的影响,适用于现场液位的测量。 8、常用的液位开关有外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式、核辐射式、超声波式等。 一般液体可采用外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式。外浮筒式液位开关的设定值在1-300mm 内连续可调,有高温型、高压型、耐腐蚀型等,在石化、化肥装置中使用较多。液/ 液界面使用电容式较好。泡沫液体可采用电容式或电阻式。浆状液体和腐蚀性液体可采用电容式核辐射式、超声波式。 (六)、自动调节仪表及阀门 1、什么叫自动调节系统?其组成是什么? 对生产中某些关键性参数进行自动调节,使它 们在受到外界干扰而偏离正 常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内,为此目的而设置的系统称为自动调节系统。其组成为:调节对象、测量元件、变送器、自动调节器、执行器。 2、什么是调节对象?给定值和偏差? 自动调节系统中需调节其工艺参数的生产设备叫做调节对象,生产中要求保持的工艺指标称为给定值,在自动调节系统中,习惯上采用给定值减去测量值作为偏差,给定值大于测量值时为正偏差,而给定值小于测量值时称为负偏差。 3、什么叫控制回路?

化工仪表及自动化作业参考答案

第一章自动控制系统基本概念 1?什么是化工自动化?它有什么重要意义? 答:在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动 地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法,称为化工自动化。 实现化工自动化,能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2. 化工自动化主要包括哪些内容? 答:化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。 3. 自动控制系统怎样构成?各组成环节起什么作用? 答:自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起控制作用的全套自动化装置,对于常规仪表来说,它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象。 在自动控制系统中,检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器,执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人(或流出)被控变量的物料量或能量,克服扰动的影响,最终实现控制要求。 什么叫操纵变量? 受控制器操纵的,用以克服干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量。(或:具体实现控制作用的变量叫做操纵变量) 4. 闭环控制系统与开环控制系统有什么不同? 答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。 闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。如图1-1 ( a)即是一 个闭环自动控制。图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号,并与设定值相比较得到偏差信号,再根据偏差的大小和方向,调整蒸汽阀门的开度,改变蒸汽流量,使热物料出口温度回到设定值上。从图1-1, (b)所示的控制系统方块图可以清楚看出,操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量,而被控 变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路。 葵汽 (a) (b) 图1-1闭环自动控制基本结构 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量,但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看, 未构成闭合回路。 开环控制系统分为两种,一种按设定值进行控制,如图1-2 (a)所示。这种控制方式的操纵变量(蒸汽流 量)与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随其变化进而改变被控变量。另一种是按扰 动进行控制,即所谓前馈控制系统,如图1-2 (b)所示。这种控制方式是通过对扰动信号的测量,根据其变 化情况产生相应控制作用,进而改变被控变量。

化工仪表设计要求规范标准

化工仪表设计规 发布时间:11-05-31 来源:点击量:15720 字段选择:大中小 第一章仪表位号 1.1 仪表位号组成 由仪表功能标志和仪表回路编号组成 PIC-110 仪表位号 PIC 仪表功能标志 110 仪表回路编号 1.2 仪表功能标志 仪表功能标志应该符合《HG-T 20505-2000 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》3.1.1规定,主要容如下: 仪表功能标志的常用组合字母见《HG-T 20505-2000 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》表 3.1.2 功能标志的首位字母选择应与被测变量或引发变量相应,可以不与被处理的变量相符。如为调节流量的调节阀,用在液位系统中的功能标志是LV,而不是FV。 仪表功能标志的首位字母后面可以附加一个修饰字母,这时原来的被测变量就变成一个新变量。如在首位字母P、T后面加D,变成PD、TD,原来的压力、温度就变成压差、温差。 仪表功能标志的后继字母后面也可附加一个或两个修饰字母,以对读出功能进行修饰。如功能标志PAH中,后继字母A后面加H,它限制读出功能A的报警为高报警。 功能标志的字母编组的字母数,一般不超过4个。为了减少字母编组的字母数,对于一台仪表同时用于指示和记录同一被测变量时,可以省略I(指示)。 仪表功能标志的所有字母均应大写。

1.3仪表回路编号 回路编号可以用工序加仪表顺序号组成,也可以用其他规定的方法进行编 号。 FIC-116 1—工序号,16—顺序号 也可无工序号,如FSHL-2 仪表位号按不同的被测变量分类,同一装置(或工序)同类被测变量的仪表位号中的顺序号应是连续的,顺序号中间可以空号;不同被测变量的仪表位号不能 连续编号。 如果同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表,可以用仪表位号附加尾缀字母(尾缀字母应大写)的方法以示区别。如TV-110A和TV-110B表示同一回路中有两台控制阀。 当不同工序的多个检测元件共用一台显示仪表时,显示仪表的位号不表示工序号,只编顺序号;检测元件的位号是在共用显示仪表后面加后缀。如多点温度 指示仪的位号为TI-1,其检测元件的位号为TI-1-1、TI-1-2。。。。。。等。 当一台仪表由两个或多个回路共用时,各回路的仪表位号都应标注。如一台双笔记录仪要记录流量FR-121和压力PR-131时,仪表位号为FR-121/ PR-131。 l在自控专业表格类的设计文件中,编写仪表位号的要,一般情况下功能标 志后继字母不再附加修饰字母,如带上、下限报警(联锁)的指示、控制系统的位号,只编写PIA-110、TIS-111,不需将报警联锁的修饰字母H、L编写出来。 1.4仪表的图形符号 单台常规仪表: DCS系统: PLC系统: 1.5PID图中仪表的各种连线规定

化工仪表及自动化答案

第一章自动控制系统基本概念 4.自动控制系统主要由哪些环节组成? 答:主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。 9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量? 答:在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控对象。 生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量。 工艺上希望保持的被控变量即给定值。 具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。 12.什么是负反馈?负反馈在自动控制系统中有什么重要意义? 答:系统的输出变量是被控变量,但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端,能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量,y受到干扰的影响而升高时,只有负反馈才能使反馈信号升高,经过比较到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降回到给定值,这样就达到了控制的目的。 11.图1-18 所示试画方框图,并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被 被控对象:反应器被控变量:反应温度操纵变量:冷却水流量:干扰变量A、B的流量、温度。 13.结合11题,说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。 当被控变量反应温度上升后,反馈信号升高,经过比较使控制器的偏差信号e降低。此时,控制器将发出信号而使控制阀的开度变大,加大冷却水流量,从而使被控变量下降到S.P。所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。 14.图1-18所示的温度控制系统中,如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值,试说明此时该控制系统的工作情况,此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的? 当反应器的温度超过给定值时,温度控制器将比较的偏差经过控制运算后,输出控制信号使冷却水阀门开度增大,从而增大冷却水流量,使反应器内的温度降下来。这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。 15.按给定值形式不同,自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。 18.什么是自动控制系统的过渡过程?它有哪几种基本形式? 系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程,称为系统的过渡过程。 非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程。 20.自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些?影响这「些品质指标的因素是什么? 答:自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率。 影响因素有被控对象的额性质,自动化装置的选择和调整。

化工仪表及自动化

化工仪表及自动化 绪论 内容提要 ?化工自动化的意义及目的 ?化工自动化的发展概况 ?化工仪表及自动化系统的分类 化工自动化的意义及目的 ?加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。 ?减轻劳动强度、改善劳动条件。 ?能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用率、 保障人身安全的目的。 ?生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,以适应当代信 息技术革命和信息产业革命的需要。 化工自动化的发展情况 ?20世纪40年代以前 ?绝大多数化工生产处于手工操作状况,操作工人根据反映主要参数的仪表指示情况,用人工来改变操作条件,生产过程单凭经验进行。低效率,花费庞大。 ?20世纪50年代到60年代 ?人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作,使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。 ?20世纪70年代以来,化工自动化技术水平得到了很大的提高 ?20世纪70年代,计算机开始用于控制生产过程,出现了计算机控制系统 ?20世纪80年代末至90年代,现场总线和现场总线控制系统得到了迅速的发展 化工仪表及自动化系统的分类 按功能不同,分四类: 检测仪表 (包括各种参数的测量和变送) 显示仪表(包括模拟量显示和数字量显示) 控制仪表(包括气动、电动控制仪表及数字式控制器) 执行器(包括气动、电动、液动等执行器)

图0-1 各类仪表之间的关系 1.自动检测系统 利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的部分。 作用:对过程信息的获取与记录作用。 图0-2 热交换器自动检测系统示意图 自动检测系统中主要的自动化装 敏感元件传感器显示仪表敏感元件对被测变量作出响应,把它转换为适合测量的物理量。 传感器对检测元件输出的物理量信号作进一步信号转换

化工仪表基础知识讲述

化工仪表基础知识 (一)、基本概念及单位换算 1、什么是软水? 即软化水。是指除去Ca2+、Mg2+离子的水,要求水质硬度≤0.02 mmol/t。 2、什么是脱盐水? 脱盐水即指用离子交换法除去水中阴、阳离子的水。 指标为:导电率≤10 s/cm SiO2≤100 g/t 3、什么叫汽化? 物质从液态变成汽态的过程称为汽化。 4、什么叫节流? 介质在管内流动时,由于通道截面突然缩小,使介质流速突然增加,压力降低的现象称为节流。 5、什么是压力? 压力是指垂直作用在单位面积上的力。 6、什么叫表压?绝对压力?真空度?三者的关系如何? 绝对真空度下的压力叫绝对容压,以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。测量流体压力用的压力表上的读数值称为表压,它是流体绝对压力与该处大气压力的差值。如果被测流体的绝对压力低于大气压,则压力表测得的压力为负值,其值称为真空度。P表压=P绝压-P大气压力 P真空度=P大气压力-P绝对压力 1 P a=1 N/m2 1 MPa=106 Pa 1 mmHg=133 Pa 1 mmH2O=9.81 Pa 1 kgf/cm2=9.8066×104 Pa

1 psi=6.9 kpa 1bar=105 N/m2 7、常用温标有三种,分别为:摄氏温标(℃)华氏温标(?F)、凯氏温标(K)。 三者的关系是:℃=5/9(?F-32);℃=K-273.15 (二)、压力测量仪表 1、如何选用压力表? 压力表的选用应根据生产工艺要求,合理地对压力表的种类、型号、量程、精度等级等进行选择。选择时主要考虑以下方面: (1) 根据被测介质压力是否稳定而区别对待。测稳定压力时介质的最大压力值应不超过压力表全量程的2/3。为了保证压 力表的测量精度,被测介质的压力值应不小于压力表全量程的1/3为宜。 (2) 根据生产工艺指标所允许的最大测量误差确定压力表的精度。在满足生产需求的前提下,不要选用精度过高的仪表。 (3) 选择时需考虑被测介质的性质而分别选用通用型压力表和专用型压力表。 2、如何检查氧气压力表内有无油脂? 在进行氧气压力表示值检定时,应先检定氧气压力表内有无油脂,方法是:先将纯净的温水注入弹簧管内,经过摇荡,再将水倒入盛有清水的器皿内。如水面上没有彩色的油影,即可认为没有油脂。 3、氧气压力表的校验工作与普通压力表的一样,但氧气压力表是禁油的,因此校验它时应使用专用校验设备和工具。氧 气压力表校验常用的设备是油水隔离装置。 4、测压仪表按转换原理分为哪几大类?其测量原理是什么? 测压仪表大致分为四大类: ⑴液柱式压力计,它是根据流体静力学原理,将被压力转换成液柱高度进行测量的。 ⑵弹性式压力计,它是将被测压力转换成弹性元件变形位移进行测量的。 ⑶电气式压力计,它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量来进行测量的仪表。 ⑷活塞式压力计,它是根据水压机液体传送压力的原理,将被测压力转换成活塞上所加砝码的质量来进行测量的。 5、液柱式压力计的测量原理是什么?常用的有哪几种?

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