自動化儀表中的工程設(shè)計(jì)選型研究

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1.工程設(shè)計(jì)中一些常用自動化儀表選型標(biāo)準(zhǔn)

1.1溫度儀表的選型

溫度儀表主要應(yīng)用在化學(xué)工程、冶金工程、安全工程、熱能工程、石油工程等裝置，一般采用攝氏度單位，標(biāo)度及測量范圍的選用，應(yīng)與定型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)系列相符，常見的有就地溫度儀表和集中溫度儀表。就地溫度儀表一般工業(yè)溫度選用1.5級或1級，精密測量用的溫度計(jì)選用0.5級或0.25級。就地溫度儀表測量范圍應(yīng)不大于測量范圍上限值的90%，正常測量值在儀表測量范圍上限值的二分之一左右。就地溫度儀表一般根據(jù)工藝要求的溫度范圍、精確度等級、檢測點(diǎn)環(huán)境、工作壓力等選用，一般分為雙金屬溫度儀表、壓力溫度儀表、玻璃溫度儀表、基地式儀表等類型，各種類型具有不同的適用范圍雙金屬。集中溫度儀表一般分為熱電偶、熱電阻和熱敏熱電阻。裝配式熱電偶適用于一般場合，裝配式熱電阻適用于無振動場合；熱敏熱電阻適用于測量反應(yīng)速度快的場合。鎧裝式熱電偶和鎧裝式熱電阻適用于耐振動、耐沖擊，要求提高響應(yīng)速度的場合。

1.2壓力儀表的選型

壓力表是工程中常用的一種自動化儀表，主要應(yīng)用在船舶與海洋工程、化學(xué)工程、熱能工程、冶金工程、石油工程等領(lǐng)域。由于化工裝置設(shè)計(jì)中比較常見。壓力表一般使用計(jì)量單位為帕、千帕和兆帕。根據(jù)使用范圍進(jìn)行選用。壓力表一般有隔膜壓力表、耐酸壓力表、膜片壓力表、耐震壓力表、防爆壓力表、壓差壓力表和專業(yè)壓力表等類型，依據(jù)使用環(huán)境選用不同類型的壓力表。具有強(qiáng)腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質(zhì)，選用膜片壓力或隔膜壓力表；具有一般腐蝕性介質(zhì)，選用耐酸壓力或不銹鋼膜片壓力表；具有結(jié)晶、結(jié)疤及高粘度等介質(zhì)，應(yīng)選用法蘭西隔膜壓力表；具有機(jī)械振動較強(qiáng)的場合，應(yīng)選用耐震壓力表；易燃易爆場合選用防爆電接點(diǎn)壓力表，測量介質(zhì)應(yīng)選用專用壓力表；測量壓差時(shí)，選用壓差壓力表。此外，在選用壓力表時(shí)，還應(yīng)考慮精確度等級的選擇、外型尺寸的選擇、測量范圍的選擇。

1.3流量儀表的選型

流量儀表主要應(yīng)用于化學(xué)工程、石油工程、水利水電工程等領(lǐng)域。流量儀表主要分為速度式流量計(jì)、容積式流量計(jì)、可變面積式流量計(jì)、楔形流量計(jì)等。在流量計(jì)儀表的選型，速度流量計(jì)分為靶式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、旋渦流量計(jì)和水表，靶式流量計(jì)用于少量固體顆粒的液體流量測量，渦輪流量計(jì)用于潔凈的氣體及運(yùn)動粘度不大的潔凈液體的流量測量，旋渦流量計(jì)適用于潔凈氣體、蒸汽和液體的大中流量測量。水表，就地累計(jì)水的流量，當(dāng)量程比要求小于30：1；容積式流量計(jì)分為橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)。橢圓齒輪流量計(jì)，潔凈的、粘度較高的液體，較準(zhǔn)確的流量測量可以采用橢圓齒流量計(jì)。潔凈的氣體或液體，具有潤滑性的油品精確度要求高的流量測量，選用腰輪流量計(jì)。連續(xù)測量封閉管道中的液體流量，特別是各種油品的精確計(jì)量，可以選用刮板流量計(jì)；可變面積式流量計(jì)要求量程比不大于10：1時(shí)，可選用可變面積式流量計(jì)。楔形流量計(jì)，主要應(yīng)用懸浮物的高粘度液體、蒸汽、氣體的流量測量，雷諾數(shù)大于500的流量計(jì)數(shù)。

1.4顯示控制儀表的選型

顯示控制儀表主要應(yīng)用在自動化工程、電氣工程及其自動化、過程裝備與控制工程、監(jiān)控技術(shù)與儀器、機(jī)械設(shè)計(jì)制作及其自動化、化工工程等多個(gè)工程領(lǐng)域。顯示儀表選型要依據(jù)儀表用途、安裝空間、使用條件等因素決定。在控制室安裝的顯示儀表，需要選用矩形表面的儀表。需要密集安裝時(shí)選用小型儀表，需要顯示醒目時(shí)，需要選大、中型儀表。在工作現(xiàn)場儀表盤安裝的儀表，可以選用圓形表面儀表；顯示儀量程需要依據(jù)生產(chǎn)條件選取，顯示速度快、示值精確度高、對輸入信號作線性處理等變換或要求對變量做顯示的同時(shí)兼作變送輸出，可選用數(shù)字顯示儀表。要求作復(fù)雜數(shù)字運(yùn)算的，應(yīng)選用帶微處理器的智能型儀表；高分辨率的，可選用帶量程切換裝置的顯示儀表；減少誤差可選用帶量程擴(kuò)展的顯示儀表；對變量作高速精確記錄時(shí)，需要選用帶微處理器記錄儀等。

2.結(jié)語

工程設(shè)計(jì)中，自動化儀表還有許多種類，每個(gè)種類都具有多個(gè)類型可供選擇，以上列舉的四種自動化儀表是工程設(shè)計(jì)中的常用儀表的選型，除此之外，還有控制閥、物位儀表、儀表盤、過程分析儀等自動化儀表，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用上都需要進(jìn)行合適的選型。總之，無論哪種自動化儀表的選型，都需要滿足工藝和自控要求，遵循工藝過程中使用條件和使用環(huán)境，符合使用原則，降低經(jīng)濟(jì)成本，發(fā)揮最大性價(jià)比。

作者：寇麗 單位：中核新能核工業(yè)工程有限責(zé)任公司