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仪表的基础知识 主讲人 常见仪表 常见的仪表有 液位变送器 压力变送器 温度变送器 音叉 电导率 流量计 调节阀 压力表 接近开关等等下面对公司常见的仪表进行介绍 仪表分类 液位变送器 液位变送器的工作原理 当被测介质的两种压力通入高 低两压力室 作用在 元件 即敏感元件 的两侧隔离膜片上 通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧 它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号 再经放大电路放大和补偿电路补偿 最后以4 20mA或0 10mA电流方式输出 压力变送器 压力变送器也称差变送器 主要由测压元件传感器 模块电路 显示表头 表壳和过程连接件等组成 它能将接收的气体 液体等压力信号转变成标准的电流电压信号 以供给指示报警仪 记录仪 调节器等二次仪表进行测量 指示和过程调节 压力变送器的测量原理 测量原理是 流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端 其差压使硅片变形 以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号 由于硅材料的强性极佳 所以输出信号的线性度及变差指标均很高 工作时 压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号 并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器 放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号 再经过非线性校正 最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号 温度变送器 温度变送器一般分为 热电阻和热电偶型两种类型 热电阻温度变送器 热电阻温度变送器是由基准单元 R V转换单元 线性电路 反接保护 限流保护 V I转换单元等组成 测温热电阻信号转换放大后 再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿 经V I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4 20mA的恒流信号 热电偶温度变送器 热电偶温度变送器一般由基准源 冷端补偿 放大单元 线性化处理 V I转换 断偶处理 反接保护 限流保护等电路单元组成 它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后 再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差 最后放大转换为4 20mA电流输出信号 为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故 变送器中还设有断电保护电路 当热电偶断丝或接解不良时 变送器会输出最大值 28mA 以使仪表切断电源 车间常见温度仪表 温度变送器 温度变送器是根据在不同的温度下 其输出的电阻量的不同 再把这种变化的电阻量通过电子线路的转换 隔离 放大成标准的4 20mADC 1 5VDC等的信号 进口的 国产的 车间常见温度仪表 Pt100温度探头 随着温度的变化其输出的电阻发生相应的变化 温度与电阻成比例关系 两线制制铂电阻 三线制铂电阻 连接方式 电阻不经过温变送器连接到PLC的模块上 电阻经过温变送器转换成4 20mA再接到PLC的模块 注意 连接处是最容易发生故障的地方 电导率 它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表 一体化变送器 可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率 电磁流量计 电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表 常见仪表故障 液位变送器 压力变送器 主要有 变送器输出上不去 有显示值但不准或者没有显示值 变送器输出信号不稳 变送器接电无输出 加压变送器输出不变化 再加压变送器输出突然变化 泄压变送器零位回不去 达不到零点要求 下面主要对压力传感器 变送器进行故障分析 其液位变送器大致相同 压力传感器 变送器常见故障 一 压力上去 变送器输出上不去此种情况 先应检查压力接口是否漏气或者被堵住 如果确认不是 检查接线方式 如接线无误再检查电源 如电源正常再察看传感器零位是否有输出 或者进行简单加压看输出是否变化 有变化证明传感器没有损坏 如果无变化传感器即已经损坏 出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏 或者整个系统的其他环节的问题 压力传感器 变送器常见故障 二 加压变送器输出不变化 再加压变送器输出突然变化 泄压变送器零位回不去 产生此现象的原因极有可能是压力传感器密封圈引起的 厂家客户使用中碰到过几次 一般是因为密封圈规格原因 太软或太厚 传感器拧紧时 密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器 加压时压力介质进不去 但是压力很大时突然冲开密封圈 压力传感器受到压力而变化 而压力再次降低时 密封圈又回位堵住引压口 残存的压力释放不出 因此传感器零位又下不来 排除此原因的最佳方法是将传感器卸下 直接察看零位是否正常 如果正常更换密封圈再试 压力传感器 变送器常见故障 三 变送器输出信号不稳信号不稳的原因有以下几种A 压力源本身是一个不稳定的压力B 仪表或压力传感器抗干扰能力不强C 传感器接线不牢D 传感器本身振动很厉害E 传感器故障 压力传感器 变送器常见故障 四 变送器接电无输出可能的原因有 A 接错线 仪表和传感器都要检查 B 导线本身的断路或短路C 电源无输出或电源不匹配D 仪表损坏或仪表不匹配E 传感器损坏以上是压力 液位 传感器 变送器常见故障 压力传感器常见故障及处理 温度故障现象及处理 1 显示最大温度值或 故障原因 信号线与接线端子断开 温度探头的线断 温度探头到温度变送器的线开 温度变送器损坏 处理方法 首先把断开的线连接好 故障还不排除更换温度探头 更换温度变送器 举例 一检测冰水的温度探头 电脑上显示为100度 检查时未发现线路问题 用万用表测量时发现温度探头的线已断开 更换新的温度探头 显示正常 温度故障现象及处理 2 只显示0度 故障原因 线与线发生了短路 温度探头短路 温度变送器损坏 处理方法 找到短路的地方 从新连接 更换温度变送器 举例 一温度一直显示为0度 检查是发现接线端子处两根线短接在一起 从新连接好 故障排除 温度故障现象及处理 温度显示在正常与异常之间来回变动 故障原因 由于腐蚀 震动等原因导致线接触不好 处理方法 重新接好线 举例 一发酵罐温度显示在正常与异常之间来回动 检查时发现在接线段子处 线被腐蚀 导致接线不好 从新接线 故障排除 热电阻常见故障及处理 电磁流量计故障及处理方法 电磁流量计运行中产生故障的第一类为仪表本身故障 即仪表结构件或元器件损坏引起的故障 例如 1 在电脑上不显示 现场不显示 2 现场的流量计出现报警或是出现许多的英文字母 出现一些乱码的字母 3 现场流量计没有电源 不显示 第二类为外界原因引起的故障 例如 被雷击 自然损坏等等 电磁流量计故障及处理方法 当在电脑上不显示流量计的流速时 先到现场去观察流量计是否正常 有没有报警 如果现场流量计出现以上三种故障中的1或者2的现象 那么我们先把流量计的前盖拿开 也就是观察面 拿开了之后 我们把连接上板和下板的连接器给从新连接 当看见现场流量计有显示了 这样就可以了 当现场流量计出现第3种情况 没有电源即流量计不亮 也许是流量计的保险已经烧掉 然后找到流量计的保险端子 换上新的保险就可以了 执行机构 气动薄膜执行机构是应用最广泛的执行机构 它接受0 02 0 1MPa气动信号 它正作用和反作用两种形式 当信号压力增加时推杆向下移动的叫正作用执行机构 信号压力增加时推杆向上移动的叫反作用执行机构 气动薄膜 有弹簧 的薄膜的有效面积越大 执行机构的推力和位移也越大 气动活塞式 无弹簧 执行机构随气缸两侧压差而移动 因为没有反力弹簧抵消推力 所以有很大的输出推力 适用于高静压 高差压的工艺场合 调节机构又称阀 种类很多 根据结构 用途来分 其基本形式是直通单座阀 直通双座阀 蝶阀 三通阀 偏心旋转阀 套筒阀 角形阀等 1 直通单座阀 阀体内只有一个阀蕊和阀座 阀杆带动阀蕊上下移动来改变阀蕊与阀座之间的相对位置 从而改变流体流量 其主要优点是泄漏量小 2 直通双座阀 阀体内只有两个阀蕊和阀座 阀杆带动阀蕊上下移动来改变阀蕊与阀座之间的相对位置 从而改变流体流量 其主要优点是适用压差比同口径单座阀大 3 蝶阀 又称翻板阀 由于阀板在阀体内旋转的角度不同 使阀的流通面积不同 从而调节流体流量 其主要优点是适用于大口径 大流量和浓稠浆液及悬浮粒的场合 4 偏心旋转阀 又称凸轮挠曲阀 简称偏心阀 球面阀蕊6连在柔臂7上与轮毂8相接 轮毂与转轴4用键滑配 转轴带动球面阀蕊旋转改变流体流量 工作时转轴的运动是由气动执行机构驱动的 推杆的运动通过曲柄传给转轴 其主要优点是流路阻力小 可调比大 适用大压差 严密封的场合和粘度大及有颗粒介质的场合 很多场合可以取代直单 双座阀 5 套筒阀 也叫笼式阀 它的阀体与一般直通单座阀相似 阀内有一个圆柱形套筒 也叫笼子 阀蕊可在套筒中上下移动 利用套筒导向 阀蕊在套筒中移动 改变了套筒的节流孔面积 形成了各种特性并实现流量的调节 由于套筒阀采用了平衡阀蕊结构 阀蕊上 下受压相同 不平衡力小 并且阀蕊利用套筒侧面导向 所以它的稳定性好 不易振荡 阀蕊也不易人损坏 它的优点前后压差大和液体出现闪蒸或空化的场合 稳定性好 噪声低 可取代大部分直通单 双座阀 但它不适用于含颗粒介质的场合 5 调节阀的气开 气关气动执行器的气开式与气关式两种形式 气开式 有压力信号时阀开 无压力信号时阀关 气关式反之 气开 气关选择依据 工艺生产安全 节约能源以及从介质特性等 接近开关常见故障及原理 原理 接近开关是通过外部供给24VDC电压使内部线圈产生磁性 当接近开关的感应头接近金属 内部金属感应器感应到金属 便接通内部电路 便有24VDC反馈回去 常见故障 1 没有反馈信号 几是在电脑上显示不了 比如阀一闪一闪的 就有可能是没有反馈信号给PLC2 接近开关常亮 说明接近开关已经坏掉 这也会在电脑上显示一闪一闪 3 没有电源共给接近开关 紧急处理接近开关故障处理 故障1 感应物体松动或脱落导致接近开关反馈不正常 解决方法 重新固定好感应物体和调整感应距离 2mm左右 以确要反馈时保接近开关的反馈灯是亮着的 紧急处理接近开关故障处理 故障2 气源足够 阀能正常开关但反馈不正常 解决方法 先查看接线处是否接好 再拿一个金属物体放在接近开关感应头那里 如果接近开关的灯不亮 说明接近开关内不已损坏 紧急处理接近开关故障处理 故障3 气源足够 阀能正常开关但反馈不正常 更换接近开关后还是不正常 检测反馈信号