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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/12/13,#,模块,一,制浆造纸过程测量仪表,任务一 过程参数检测的基本概念,任务二 认识过程测量仪表,模块,一,制浆造纸过程测量仪表,任务一 过程参数检测的基本概念,一、检测的定义、测量与测量误差,从一般意义上说，检测就是认识，检测就是借助于专门的技术工具通过实验、计算而获得被测量的值（大小和方向）。由此可见，检测是获取信息的过程。,在制浆造纸生产过程中，为了有效地控制生产，实现高产、优质、安全和低耗，就必须对生产过程中遇到的各种工艺变量进行测量和控制。测量这些工艺变量的仪表叫测量仪表。,用测量工具与被测物直接进行比较的方法叫直接测量法。,在一些特殊的场合，只通过直接测量或间接测量的方法是没法得到测量结果的，既用到直接测量也用到间接测量，根据测得的数据联立方程组才能得到最后结果，这种方法称为组合测量。,工业生产过程中的各种参数，在很多情况下不能通过直接测量获得数值，而是要借助专门的工具，通过能量的变换、实验和计算最后得出结果，这种方法称为间接测量。,在过程检测过程中，经常会用到以下几个术语。,1,、测量对象 在检测领域中，把测量过程中使用的测量仪表或工具称为测量对象。,2,、被测参数,指被测量的指标，也称为被测量、过程参数或过程变量等。,3,、被测对象,指被测量的物体或生产过程，有时也称为被测介质。,4,、测量值,指从测量对象上得到的被测参数的数值或结果。,5,、真值,指被测量参数的真实值，它是一个理想概念，一般无法得到。,6,、测量范围,被测量参数的数值变化范围或测量仪表的输入范围。,7,、量程,指测量工具测量的范围，数值上等于测量工具的上限值与下限值之差。,测量的另一种分类,1,、静态测量和动态测量,测量中被测量不随时间变化或变化缓慢，称为静态测量。被测量随时间迅速变化，称为动态测量。,2,、接触式测量和非接触式测量,接触式测量是指敏感元件或传感器与被测介质直接接触。非接触式测量是指敏感元件或传感器不直接与被测介质接触。,3,、在线测量和非在线测量,在线测量是指连续不断地采集数据并实时进行分析。非在线测量也叫离线测量，是对脱离生产（或加工）过程的介质参数进行测量。,二、测量误差的定义与分类,测量误差的表示方法有以下几种：,1.,绝对误差,绝对误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。可表示为,X-T,式中,X,测量值；,T,真值；,绝对误差。,（,1,）测量误差,2.,相对误差,相对误差是指绝对误差除以被测量的真实值，一般用百分数表示。可表示为,/,T,100%,式中,相对误差；,绝对误差；,T,真值；,根据误差出现的规律，可分为系统误差、随机误差和疏忽误差三类。,（,2,）测量误差的分类,模块,一,制浆造纸过程测量仪表,任务二 认识过程测量仪表,一、过程检测仪表,测量仪表通常由感受部件、中间部件和显示部件三部件组成。,检测仪表是指检测过程中所用到的所有仪器或装置。测量仪表种类繁多，形式多样，功能和用途各不相同。,1.,量程,数值上等于测量的上限值与测量的下限值之差。,2.,精确度,反映了仪表测量值接近真实值的准确程度，一般用相对百分误差表示。,衡量仪表性能优劣的的基本指标有以下几点：,3.,灵敏度,反映仪表对输入变量变化的灵敏程度。,4.,变差,当仪表的变差超过仪表的允许误差时，必须进行检修，否则不能继续使用。,模块,二,温度测量仪表的应用,任务一,温度测量仪表的类型,任务二,热电阻的应用,技能训练,热电阻的维修作业,任务三,热电偶的应用,技能训练,热电偶的维修作业,任务四,膨胀式温度计的应用,模块,二,温度测量仪表,的应用,任务一,温度测量仪表的类型,一、温度和温标,温度是表征物体冷热程度的物理量。,制浆造纸生产过程中常用到的测温仪表有压力表式温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。,双金属温度计,热电偶,热电阻,光学高温计,压力式温度计,玻璃液体温度计,比色高温计,模块,二,温度测量仪表,的应用,任务二 热电阻的应用,一、热电阻,大多数金属导体具有正的温度系数，电阻值随温度升高而增大，这就是热电阻测温的原理。,工业上应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。,热电阻,铂热电阻,铠装铂热电阻,铜热电阻,二线制,热电阻的引线方式主要有二线制、三线制、四线制三种。,三线制,热电阻的引线方式主要有二线制、三线制、四线制三种。,四线制,热电阻的引线方式主要有二线制、三线制、四线制三种。,技能训练,热电阻的维修作业,检修必须办理工作票。不持工作票，不得作业。,与工艺人员联系，看工艺条件是否具备拆装、更换热电阻的条件。提前查看现场，了解现场是否存在粉尘、有毒有腐蚀的物质，采取预防措施。如果元件在高空位置，作业前必须系好安全带，必要时要搭梯子或使用升降设备。,进行人员分工，作业前应由技术人员对作业人员进行安全与技术交底。,进入现场要戴安全帽，穿工作服、绝缘鞋。可根据现场情况适当地选择防尘口罩、防毒面具、防护眼镜、耳塞、防化服和焊接手套等劳保用品。,所需工器具及备品备件：,多功能过程校验仪、万用表、螺丝刀、扳手、尖嘴钳、元件套管、垫片、胶布等。,工作过程：,拆除热电阻,将热电阻送往标准室进行校验,在现场安装热电阻，调试正常后投入使用。,将维修过程及结果记录在相应的表格内。,模块,二,温度测量仪表,的应用,任务三,热电偶的应用,一、温度和温标,热电偶是工业上应用最广泛的温度检测元件之一，它有测量精度高、测量范围广、构造简单及使用方便等特点。,热电偶,热电偶示意图,普通型热电偶,铠装热电偶,薄膜热电偶,冰点槽,冷端温度补偿器原理,技能训练,热电偶的维修作业,检修必须办理工作票。不持工作票，不得作业。,与工艺人员联系，看工艺条件是否具备拆装、更换热电偶的条件。提前查看现场，了解现场是否存在粉尘、有毒有腐蚀的物质，采取预防措施。如果元件在高空位置，作业前必须系好安全带，必要时要搭梯子或使用升降设备。,进行人员分工，作业前应由技术人员对作业人员进行安全与技术交底。,进入现场要戴安全帽，穿工作服、绝缘鞋。可根据现场情况适当地选择防尘口罩、防毒面具、防护眼镜、耳塞、防化服和焊接手套等劳保用品。,所需工器具及备品备件：,多功能过程校验仪、万用表、螺丝刀、扳手、尖嘴钳、冰瓶、元件套管、垫片、胶布等。,工作过程：,拆除热电偶,将热电偶送往标准室进行校验,在现场安装热电偶，调试正常后投入使用。,将维修过程及结果记录在相应的表格内。,模块,二,温度测量仪表,的应用,任务四,膨胀式温度计的应用,一、膨胀式温度计,膨胀式温度计是利用物体热胀冷缩的基本原理制成的温度计，根据结构形式的不同，主要有液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计三种。,双金属温度计,带热电偶,(,阻,),双金属温度计,压力式温度计,模块,三,压力测量仪表的应用,任务一 压力测量仪表的概述,任务二 弹性式压力计的应用,技能训练 压力表的维修作业,任务三 压力变送器的应用,技能训练 智能变送器的维修作业,模块,三,压力测量仪表的应用,任务一 压力测量仪表的概述,一、压力,压力是工业生产过程中的一个重要参数，制浆造纸生产过程中许多工艺设备的压力要求进行测量与控制。,压力是指均匀垂直作用在单位面积,S,上的力,F,，即,P=F/S,式中,P,压力，,Pa,（帕）,F,垂直作用力，,N,（牛顿）,S,受力面积，,m,2,（米,2,）,绝对压力、表压和负压关系,普通型压力表,不锈钢压力表,精密压力表,耐震压力表,膜片压力表,电接点压力表,U,形管压力计原理图,1,U,形玻璃管；,2,工作液；,3,刻度尺,模块,三,压力测量仪表的应用,任务二 弹性式压力计的应用,一、单圈弹簧管压力计,常用的弹性元件示意图,弹簧管压力表结构图,电接点压力表,二、电接点压力表,压力表安装示意图,三、压力表的选用与安装,技能训练,压力表的维修作业,检修必须办理工作票。不持工作票，不得作业。,与工艺人员联系，看工艺条件是否具备拆装、更换压力表的条件。提前查看现场，了解现场是否存在粉尘、有毒有腐蚀的物质，采取预防措施。如果元件在高空位置，作业前必须系好安全带，必要时要搭梯子或使用升降设备。,进行人员分工，作业前应由技术人员对作业人员进行安全与技术交底。,进入现场要戴安全帽，穿工作服、绝缘鞋。可根据现场情况适当地选择防尘口罩、防毒面具、防护眼镜、耳塞、防化服和焊接手套等劳保用品。,所需工器具及备品备件：,压力表校验装置、万用表、电笔、螺丝刀、钟表螺丝刀、扳手、尖嘴钳、垫圈、生料带、管接头、胶布等。,工作过程：,拆除压力表,送往标准室进行校验,在现场安装压力表，调试正常后投入使用。,将维修过程及结果记录在相应的表格内。,模块,三,压力测量仪表的应用,任务三 压力变送器的应用,一、压力变送器,1151,系列电容式变送器,压力（差压）变送器外形及安装尺寸,电容式压力变送器,扩散硅式压力变送器,铭牌,EJA,系列差压,/,压力变送器结构,三阀组（配管型）,技能训练 智能变送器的维修作业,检修必须办理工作票。不持工作票，不得作业。,与工艺人员联系，看工艺条件是否具备拆装、更换智能变送器的条件。提前查看现场，了解现场是否存在粉尘、有毒有腐蚀的物质，采取预防措施。如果元件在高空位置，作业前必须系好安全带，必要时要搭梯子或使用升降设备。,进行人员分工，作业前应由技术人员对作业人员进行安全与技术交底。,进入现场要戴安全帽，穿工作服、绝缘鞋。可根据现场情况适当地选择防尘口罩、防毒面具、防护眼镜、耳塞、防化服和焊接手套等劳保用品。,所需工器具及备品备件：,压力校验仪、万用表、电笔、螺丝刀、钟表螺丝刀、转换接头、扳手、尖嘴钳、不锈钢无缝仪表管、管接头、导线、胶布、生料带、二次阀等。,工作过程：,拆除变送器,送往标准室进行校验,在现场安装变送器，调试正常后投入使用。,将维修过程及结果记录在相应的表格内。,模块,四,流量测量仪表的应用,任务一 流量测量仪表的类型,任务二 节流式流量计的应用,任务三 电磁流量计的应用,任务四 转子流量计的应用,模块,四,流量测量仪表的应用,任务一 流量测量仪表的类型,一、流量,在制浆造纸生产过程中，流量是需要经常测量和控制的重要工艺参数之一，许多物料平衡和能量平衡都与流量有密切的关系。,流量是指在单位时间内流过管道某一截面的流体的量，又叫瞬时流量，用,q,表示。,质量流量和体积流量之间的关系为：,q,m,q,v,式中,流体密度，,kg/m,3,。,一体型电磁流量传感器,转子流量计,腰轮流量计,模块,四,流量测量仪表的应用,任务二 节流式流量计的应用,一、节流式流量计,节流式流量计根据节流原理来测量流量。,节流式流量计的组成,1,节流装置；,2,直管段；,3,隔离罐或集气器；,4,引压管线；,5,三阀组；,6,差压计；,7,显示仪表,孔板流量计,文丘里管流量计,长颈喷嘴流量计,模块,四,流量测量仪表的应用,任务三 电磁流量计的应用,一、电磁流量计,电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的流量测量仪表。,流体的体积流量与感应电势的关系为,q,v,=DE/4B,式中：,E,感应电动势,;,B,磁感应强度,;,D,管道内径。,电磁流量计,电磁流量计原理,1,导管；,2,磁极；,3,电极；,4,仪表,一体式电磁流量计,分体式电磁流量计,分体式电磁流量计,模块,四,流量测量仪表的应用,任务四 转子流量计的应用,一、转子流量计,转子流量计又叫浮子流量计，是工业上常用的一种测量流量的仪表。,金属转子流量计,转子流量计示意图,1,接管；,2,螺母；,3,护板；,4,支撑；,5,基座；,6,锥管；,7,转子,玻璃管转子流量计,玻璃管转子流量计,塑料转子流量计,电远传转子流量计,模块,五,物位测量仪表的应用,任务一 物位测量仪表的类型,任务二 静压式液位计的应用,任务三 超声波物位计的应用,任务四 电容式物位计的应用,模块五 物位测量仪表的应用,任务一 物位测量仪表的类型,一、物位测量仪表,在制浆造纸生产过程中经常遇到大量的液体物料和固体物料。两种互不相溶的物质的界面位置称为界位，液位、料位以及界面总称为物位。物位的测量就是对相界面位置的测量。,雷达物位计,云母水位计,磁翻板液位计,超声波物位计,模块五 物位测量仪表的应用,任务二 静压式液位计的应用,一、静压式液位计,用静压式液位计测量液位时，根据被测对象不同，可以分为压力式物位检测仪表和差压式物位检测仪表两种类型。,静压式液位计,静压式液位计,静压式液位计,压力式液位计,压力式液位计,静压式液位计原理图,差压变送器负迁移检测液位,差压变送器正迁移检测液位,模块五 物位测量仪表的应用,任务三 超声波物位计的应用,一、超声波物位计,超声波物位计是利用超声波在物位上反射和透射传播特性来测量物位的。,超声波物位计,超声波物位计正确安装与错误安装示意图,超声波液位计分类,(a),气介式,(b),液介式,(c),固介式,超声波物位计的安装,模块五 物位测量仪表的应用,任务四 电容式物位计的应用,一、电容式物位计,电容式物位计是通过测量电容量的变化来间接测量物位高低的物位测量仪表。,电容式物位计,电容式物位计,非导电液体的液位测量,测量导电液体的液位的可变电容传感器,模块,六,成分分析仪表的应用,任务一 氧量分析仪的应用,任务二 浓度计的应用,任务三 工业,pH,计的应用,模块六 成分分析仪表的应用,任务一 氧量分析仪的应用,一、氧量分析仪,用于烟气成分分析的仪表很多，如氧化锆氧量计、热磁式氧量计、热导式,CO,2,分析仪、气相色谱分析仪等。目前造纸厂普遍采用氧化锆氧量计测量锅炉烟气中的含氧量。,模块六 成分分析仪表的应用,任务二 浓度计的应用,一、浓度计,在制浆造纸生产过程中，纸浆浓度是一个重要的工艺变量，它不仅影响生产过程中浆料的配比而且直接影响纸张的质量。,刀式浓度变送器,动刀式浓度变送器,高精度纸浆浓度仪,模块六 成分分析仪表的应用,任务三 工业,pH,计的应用,一、工业,pH,计,pH,计又称酸度计，是测量溶液酸碱度的仪表。,工业,pH,计,电位测定法原理图,甘汞电极,1,电极引线；,2,汞；,3,甘汞；,4,棉花；,5,盐桥溶液（,KCl,）；,6,多孔陶瓷；,7,注入口,银,-,氯化银电极,模块,七,显示仪表的应用,任务一 模拟式显示仪表的应用,任务二 数字式显示仪表的应用,任务三 智能仪表的应用,模块,七,显示仪表的应用,任务一 模拟式显示仪表的应用,一、显示仪表,显示仪表分为模拟式指示仪表和数字式显示仪表。,电位差计,直流单臂电桥,动圈表,常见的模拟显示仪表,动圈仪表结构原理图,动圈式仪表的测量线路,1,热电偶；,2,补偿导线和连接导线；,3,外线路调整电阻；,4,动圈仪表内部电路,电子电位差计工作原理,电子平衡电桥工作原理,模块,七,显示仪表的应用,任务二 数字式显示仪表的应用,一、数字式显示仪表,数字式显示仪表是一种以十进制数码形式显示被测量值的仪表。,数字式显示仪表,单通道输入数字式显示仪表,多通道数字式显示仪表,双回路光柱控制仪,数字显示仪表原理框图,模块,七,显示仪表的应用,任务三 智能仪表的应用,一、智能仪表,智能仪表是计算机技术与测量仪表相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪表。,智能仪表,智能仪表,智能仪表,智能仪表,模块八 控制器的应用,控制器,控制器的种类较多，常见的有三种，基型控制器、智能控制器和可编程控制器（,PLC,）。,DDZ-III,型控制器,智能控制器,可编程控制器,基型控制器框图,PLC,组成框图,三菱,PLC,三菱,PLC,三菱,PLC,FX,2N,-64MR,接线端子图,FX,系列,PLC,的型号命名基本格式,三菱,PLC,梯形图,PLC,梯形图与助记符语言,模块九 执行器的应用,执行器,执行器按所用能源形式的不同，分为电动、气动和液动三大类。,电动执行器,气动执行器,气动薄膜调节阀外形图,气动薄膜调节阀结构示意图,1-,膜片；,2-,弹簧；,3-,推杆；,4-,阀芯；,5-,阀座,调节阀的作用形式示意图,阀门定位器,阀门定位器,阀门定位器,模块十 控制系统,简单控制系统,简单控制系统是指由一个测量装置、变送器、控制器、执行器组成的闭环控制系统，也称为单回路控制系统。,浆池液位的简单控制系统,简单控制系统方框图,二、常见的复杂控制系统,1.,串级控制系统,串级控制典型方块图,2.,比值控制系统,开环比值控制系统,单闭环比值控制系统,比值控制系统,前馈控制系统,3.,前馈控制系统,前馈反馈控制,前馈反馈控制系统方框图,4.,前馈反馈控制系统,
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