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自动化仪表选型的一般原则
发布时间：2021-03-31   点击次数：738次

检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下：

 

1.工艺过程的条件

 

工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。

 

2.操作上的重要性

 

各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。

 

一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；

对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；

而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；

对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；

一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。

 

3.经济性和统一性

 

仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。

 

为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。

 

4.仪表的使用和供应情况

 

选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。

 

温度仪表的选型

 

一、一般原则

 

1.单位及标度（刻度）

 

温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。

 

2.检出（测）元件插入长度

 

插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。

在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。

检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。

安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。

 

二、就地温度仪表的选型

 

1.精确度等级

 

一般工业用温度计：选用1.5级或1级。

精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。

 

2.测量范围

 

最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90％，正常测量值在仪表测量范围上限值的1／2左右。

压力式温度计测量值应在仪表测量范围上限值的1／2～3／4之间。

 

3.双金属温度计

 

在满足测量范围、工作压力和精确度的要求时，应优先选用。

表壳直径一般选用φ100mm，在照明条件较差、位置较高及观察距离较远的场所，应选用φ150mm。

仪表外壳与保护管连接方式，一般应选用万向式，也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向式。

 

4.压力式温度计


适用于－80℃以下低温、无法近距离观察、有振动及精确度要求不高的就地或就地盘显示。

 

5.玻璃温度计

 

仅用于测量精确度较高、振动较小、无机械损伤、观察方便的特殊场合。但是，由于汞害，不宜使用玻璃水银温度计。

 

6.基地式仪表

 

就地或就地盘装测量、控制（调节）仪表，宜选用基地式温度仪表。

 

7.温度开关

 

适用于温度测量需要接点讯号输出的场合。

 

三、集中温度仪表的选型

 

1.检出（测）元件

 

（1）根据温度测量范围，选用相应分度号的热电偶、热电阻或热敏电阻。

 

（2）热电偶适用于一般场合。热电阻适用于无振动场合。热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合。

 

（3）根据测量对象对响应速度的要求，可选用下列时间常数的检出（测）元件：

热电偶：600s、100s和20s三级；

热电阻：90～180s、30～90s、10～30s和＜10s四级；

热敏电阻：＜1s。

 

（4）根据使用环境条件，按下列原则选用接线盒：

普通式：条件较好的场所；

防溅式、防水式：潮湿或露天的场所；

隔爆式：易燃、易爆的场所；

插座式：仅适用于特殊场合。

 

（5）一般情况可选用螺纹连接方式，对下列场合应选用法兰连接方式：

在设备、衬里管道和有色金属管道上安装；

结晶、结疤、堵塞和强腐蚀性介质：

易燃、易爆和剧毒介质。

 

（6）在特殊场合下使用的热电偶、热电阻：

温度高于870℃、氢含量大于5％的还原性气体、惰性气体及真空场合，选用钨铼热电偶或吹气热电偶；

设备、管道外壁和转体表面温度，选用表面或铠装热电偶、热电阻；

含坚硬固体颗粒介质，选用耐磨热电偶；

在同一个检出（测）元件保护套管中，要求多点测温时，选用多点（支）热电偶；

为了节省特殊保护管材料（如钽），提高响应速度或要求检出（测）元件弯曲安装时，可选用铠装热电偶。

 

2.变送器

 

与接受标准信号显示仪表配套的测量或控制系统，选用变送器。

在满足设计要求的情况下，推荐选用测量和变送一体化的变送器。

 

3.显示仪表

 

（1）单点显示选用一般指示仪，多点显示宜选用数字式指示仪，要求查阅历史数据的，宜选用一般记录仪。

（2）信号报警系统，宜选用带接点讯号输出的指示仪或记录仪。

（3）多点记录宜选用中型记录仪（如30点记录仪）。

 

4.附属设备的选型

 

（1）当多点共用一台显示仪表时，应选用质量可靠的切换开关。

（2）采用热电偶测量1600℃以下的温度，当冷端温度变化使测量系统不能满足精确度要求，而配套显示仪表又无冷端温度自动补偿功能时，应选用冷端温度自动补偿器。

（3）补偿导线

 

a.根据热电偶的支数、分度号和使用环境条件，应选用符合要求的补偿导线或补偿电缆。

b.按使用环境温度选用不同级别补偿导线或补偿电缆：

－20～＋100℃选用普通级；

－40～＋250℃选用耐热级。

c.有间断电加热或强电、磁场的场所，应选用屏蔽补偿导线或屏蔽补偿电缆。

d.补偿导线的截面积，应按其敷设长度的往复电阻值，以及配套显示仪表、变送器或计算机接口允许输入外部电阻来确定。

 

5.测量范围的选择

 

（1）测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的2／3～1／3。

（2）测量脉动压力（如：泵、压缩机和风机等出口处压力）时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1／2～1／3。

（3）测量高、中压力（大于4MPa）时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1／2。

 

6.单位及标度（刻度）

 

（1）压力仪表一律使用法定计量单位。即：帕（Pa）、千帕（kPa）和兆帕（MPa）。

（2）对于涉外设计项目和引进仪表，可以采用国际通用标准或相应的国家标准。


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