目  录 [第1章 压力检测 1](#_Toc6656 ) [1.1 压力的表示方法 1](#_Toc18083 ) [1.2 压力检测的主要方法和分类 1](#_Toc28060 ) [1.3 液柱式压力检测 2](#_Toc23225 ) [1.3.1 液柱式压力检测原理 2](#_Toc29494 ) [1.3.2 液柱式压力检测误差 2](#_Toc14445 ) [1.3.3 液柱式压力计的使用与维护 2](#_Toc29229 ) [1.4 弹性式压力检测 3](#_Toc18545 ) [1.4.1 弹簧管压力表 3](#_Toc7178 ) [1.4.2 膜盒压力表 6](#_Toc15168 ) [1.5 电气式压力检测 7](#_Toc30735 ) [1.5.1 应变式压力传感器 7](#_Toc30972 ) [1.5.2 压阻式压力传感器 7](#_Toc31767 ) [1.6 压力检测仪表的选用和安装 8](#_Toc7505 ) [1.6.1 压力检测仪表的选用 8](#_Toc17777 ) [1.6.2 压力检测仪表的安装 10](#_Toc18270 ) [1.6.3 差压变送器的安装 11](#_Toc14751 ) [1.7 手操器使用说明 13](#_Toc1522 ) [1.7.1 HART协议手操器使用规程 13](#_Toc22058 ) [1.7.2 BRAIN协议手操器使用规程 23](#_Toc10908 ) [1.8 变送器常见故障处理 30](#_Toc28644 ) [第2章 温度检测 31](#_Toc25189 ) [2.1 温度检测的主要方法和分类 31](#_Toc25925 ) [2.2 膨胀式温度计 32](#_Toc10539 ) [2.2.1 液体膨胀式温度计 32](#_Toc9429 ) [2.2.2 金属膨胀式温度计 33](#_Toc5362 ) [2.2.3 膨胀式温度计安装 33](#_Toc12221 ) [2.3 热电阻温度计 33](#_Toc8361 ) [2.3.1 铂热电阻 34](#_Toc16877 ) [2.3.2 铜热电阻 34](#_Toc6711 ) [2.3.3 热电阻感温元件安装 35](#_Toc21637 ) [2.3.4 热电阻常见故障处理 36](#_Toc13771 ) [2.4 热电偶温度计 36](#_Toc5209 ) [2.4.1热电偶温度计工作原理 36](#_Toc6336 ) [2.4.2 热电偶结构 37](#_Toc30155 ) [2.4.3 热电偶冷端温度补偿 38](#_Toc151 ) [2.4.4 热电偶温度计安装 38](#_Toc6233 ) [2.4.5 热电偶常见故障处理 39](#_Toc3799 ) [第3章 流量检测 40](#_Toc32638 ) [3.1 流量检测的主要方法和分类 40](#_Toc18643 ) [3.1.1 体积流量的检测 40](#_Toc5096 ) [3.1.2 质量流量的检测 40](#_Toc4765 ) [3.2 节流式流量计 40](#_Toc14094 ) [3.2.1 工作原理 41](#_Toc26301 ) [3.2.2 标准的节流装置 41](#_Toc17567 ) [3.2.3 节流式流量计的安装和使用 42](#_Toc22618 ) [3.3 转子流量计 43](#_Toc30835 ) [3.3.1 检测原理 43](#_Toc7164 ) [3.3.2 转子流量计的指示修正 44](#_Toc9431 ) [3.4 电磁流量计 44](#_Toc29458 ) [3.4.1 电磁流量计工作原理 45](#_Toc17520 ) [3.4.2 电磁流量计安装要求 45](#_Toc30935 ) [3.4.3 电磁流量计使用规程 45](#_Toc3086 ) [3.5 涡轮流量计 47](#_Toc857 ) [3.6 漩涡流量计 48](#_Toc1049 ) [3.7 容积式流量计 48](#_Toc8613 ) [3.8 超声波式流量计 48](#_Toc11916 ) [3.8.1 工作原理 49](#_Toc18535 ) [3.8.3 面板设置 52](#_Toc9619 ) [3.8.4 检查安装 55](#_Toc2180 ) [3.8.5 故障分析及处理 56](#_Toc16453 ) [3.9 质量流量计 57](#_Toc18287 ) [3.9.1 热式质量流量计 58](#_Toc30235 ) [3.9.2 科氏力质量流量计 62](#_Toc28494 ) [3.10 威力巴流量计 63](#_Toc16130 ) [3.10.1 工作原理简介 63](#_Toc32045 ) [3.10.2 威力巴特点及选型说明 63](#_Toc23881 ) [3.10.3 测量偏差分析 64](#_Toc17865 ) [第4章 物位检测 65](#_Toc10172 ) [4.1 物位检测的主要方法和分类 65](#_Toc19903 ) [4.2 差压式液位计 66](#_Toc23958 ) [4.3 浮筒式液位计 66](#_Toc14366 ) [4.4 电容式物位计 66](#_Toc6984 ) [4.4.1 标定步骤 66](#_Toc9909 ) [4.4.2 CAP-3000物位测控系统故障诊断 68](#_Toc397 ) [4.5 雷达物位计 69](#_Toc13882 ) [4.5.1 适用范围 69](#_Toc1899 ) [4.5.2 接线说明 69](#_Toc414 ) [4.5.3 调试 70](#_Toc22366 ) [4.5.4 其他调整程序 72](#_Toc8195 ) [第5章 旋转机械状态监测仪 73](#_Toc25495 ) [5.1 工作原理 73](#_Toc3784 ) [5.2 振动/位移变送器及探头安全操作 73](#_Toc27 ) [5.2.1 作业步骤 74](#_Toc5468 ) [5.2.2 TM单通道振动保护表调试指南 75](#_Toc5150 ) [第6章 过程分析仪表 77](#_Toc11704 ) [6.1 取样及预处理装置安装 77](#_Toc27388 ) [6.1.1 取样装置 78](#_Toc29160 ) [6.1.2 预处理装置 79](#_Toc18988 ) [6.1.3 样品输送管路安装 79](#_Toc16061 ) [6.1.4 样品回收与排放设施安装 80](#_Toc23459 ) [6.1.5 分析仪表的安装与保护 80](#_Toc32020 ) [6.1.6 分析仪的检验 80](#_Toc14467 ) [6.2 磁导式氧分析仪 80](#_Toc20062 ) [6.3 热导式气体分析仪 81](#_Toc32265 ) [6.3.1 热导式气体分析仪工作原理 81](#_Toc32323 ) [6.3.2 安装注意事项 81](#_Toc26387 ) [6.4 红外线分析仪 81](#_Toc27294 ) [6.4.1 红外线分析仪工作原理 81](#_Toc30393 ) [6.4.2 红外线分析仪结构组成 82](#_Toc23592 ) [6.4.3 安装注意事项 82](#_Toc25803 ) [6.5 分析仪标定规程 82](#_Toc23934 ) [6.5.1 二氧化碳分析仪标定规程 82](#_Toc17212 ) [6.5.2 K2001氩中氮分析仪 84](#_Toc19314 ) [6.5.3 4020碳氢分析仪 87](#_Toc19376 ) [6.5.4 3000T微量氧分析仪 91](#_Toc28868 ) [6.5.5 ABB EL3000系列分析仪 94](#_Toc32468 ) [6.5.6 USI-1AB微量水分仪 95](#_Toc20655 ) [6.5.7 EN-640二氧化硫分析仪操作规程 97](#_Toc19244 ) [6.5.8 EN308二氧化硫分析仪 101](#_Toc7931 ) [6.6 可燃气体报警仪 110](#_Toc17434 ) [6.6.1 可燃气体报警仪分类 110](#_Toc21042 ) [6.6.2 安装注意事项 111](#_Toc4198 ) [6.6.3 天然气泄漏报警仪 111](#_Toc14531 ) [6.7 有毒气体分析仪 118](#_Toc364 ) [6.7.1 YK420HL硫化氢分析仪 118](#_Toc25122 ) [6.7.2 氯气泄漏报警仪 120](#_Toc20506 ) [6.7.3 氨气泄漏报警仪 122](#_Toc21846 ) [6.8 其他分析仪表 129](#_Toc6629 ) [6.8.1 ABB PH计和ORP计 129](#_Toc19043 ) [6.8.2 EN730(93)酸浓分析仪 135](#_Toc3482 ) [6.8.3 EN701(98)酸浓分析仪 139](#_Toc6224 ) [第7章 称重检测 146](#_Toc17357 ) [7.1 皮带秤校验 146](#_Toc17508 ) [7.1.1 脉冲环行   146](#_Toc18342 ) [7.1.2 去皮程序 147](#_Toc17469 ) [7.1.3 实物标定 148](#_Toc15123 ) [7.2 定量给料机校验 149](#_Toc20910 ) [7.3 天车秤校验 150](#_Toc6581 ) [7.3.1 适用范围 150](#_Toc26251 ) [7.3.2 产品检定执行规程 150](#_Toc30714 ) [7.3.3 仪表显示和打印部分字符的意义 150](#_Toc26567 ) [7.3.4 仪表各按键的功能 151](#_Toc18500 ) [7.3.5 基本操作流程 153](#_Toc657 ) [7.3.6 菜单操作 154](#_Toc15887 ) [7.3.7 标定及校准流程 159](#_Toc4950 ) [7.3.8 日常操作及注意事项 161](#_Toc26478 ) [7.3.9 故障及排除方法 161](#_Toc28112 ) [第8章 执行器 163](#_Toc5982 ) [8.1 概述 163](#_Toc22151 ) [8.1.1 执行器在自动控制系统中的作用 163](#_Toc20413 ) [8.1.2 执行器的构成 163](#_Toc16760 ) [8.1.3 执行器的分类 163](#_Toc4069 ) [8.1.4 执行器的作用方式 164](#_Toc18097 ) [8.2 执行机构 164](#_Toc21824 ) [8.2.1 气动执行机构 165](#_Toc1326 ) [8.2.2 电动执行机构 165](#_Toc17737 ) [8.3 调节机构 166](#_Toc11575 ) [8.4 阀门定位器 168](#_Toc29917 ) [8.4.1 阀门定位器的分类 168](#_Toc30476 ) [8.4.2 阀门定位器的作用 168](#_Toc7880 ) [8.4.3 阀门定位器的安装注意事项 168](#_Toc12204 ) [8.5 气动薄膜调节阀 168](#_Toc27625 ) [8.5.1气动薄膜调节阀的气开、气闭 168](#_Toc5353 ) [8.5.2 气动薄膜调节阀的安装 169](#_Toc16751 ) [8.5.3 调节阀的调校 169](#_Toc17210 ) [8.6 KOSO-EP800系列阀门定位器说明书 170](#_Toc28150 ) [8.6.1 调零及行程调整 170](#_Toc19163 ) [8.6.2 故障与措施 172](#_Toc5261 ) [8.7 西门子定位器阀门定位器说明书 172](#_Toc28484 ) [8.7.1 直行程执行器调试准备 172](#_Toc27884 ) [8.7.2 直行程执行机构的初始化 173](#_Toc27387 ) [8.7.3 直行程执行器手动初始化 174](#_Toc27239 ) [8.7.4 角行程执行器调试准备 176](#_Toc9034 ) [8.7.5 角行程执行机构的自动初始化 177](#_Toc10076 ) [8.7.6 角行程执行机构手动初始化 178](#_Toc21096 ) [8.7.7 故障校正 179](#_Toc8493 ) [8.7.8 阀门定位器简明操作指南 181](#_Toc9229 ) [8.7.9 操作－简要说明 183](#_Toc28944 ) [8.8 山武 智能阀门定位器AVP100/102/300型 184](#_Toc24463 ) [8.8.1 操作步骤： 184](#_Toc20525 ) [8.8.2 零位\-满度调整 184](#_Toc21492 ) [附录1 热电偶分度表 185](#_Toc27111 ) [附录2 热电阻分度表 196](#_Toc7593 ) # **第****1****章****压力****检测** ## **1****.****1**** 压力****的表示方法**     所谓压力是指均匀而垂直作用于单位面积上的力，用符号p表示。在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡（简称帕，用符号Pa表示，1Pa=1N/m3）。其他一些压力单位还有：工程大气压、巴、PSI、毫米汞柱、毫米水柱等。它们之间的换算关系如表1-1所示。 压力的表示方法有三种：绝对压力Pa，表压力P，负压或真空度Ph，其关系如图1-1所示。绝对压力是指物体所受的实际压力。  表压力是指一般压力仪表所测得的压力，它是高于大气压力的绝对压力与大气压力之差，即                            P=Pa－P0                           （1-1） 真空度是指大气压与低于大气压的绝对压力之差，有时也称为负压，即                            Ph\=P0－Pa                          （1-2）     由于各种工艺设备和检测仪表通常是处于大气压之中，本身就承受着大气压力，因此，工程上通常采用表压力或真空度来表示压力的大小，一般的压力检测仪表所指示的压力也是表压力或者真空度。除特殊说明之外，以后所提及的压力均指表压力。 ## **1****.2 压力检测的主要方法和分类** 测量压力的仪表类型很多，按其转换原理的不同，可分为下列四大类： （1）液柱式压力计 它是根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度。利用这种方法测量压力的仪表有U形管压力计、单管压力计和斜管压力计等。 （2）弹性式压力计 它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移进行测量的。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。 （3）电气式压力计 它是将被测压力转换成各种电量，依据电量的大小而实现压力的间接测量，如电阻、电荷量等。 （4）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面积上所加平衡砝码的重量来进行测量。活塞式压力计的测量精度较高，允许误差可以小到0.05%～0.02%，它普遍地被作为标准仪器用来对弹簧管压力表进行校验和刻度。 ## **1.3 液柱式压力检测** ### **1****.3.1 液柱式压力检测原理** 液柱式压力检测是以液体静力学原理为基础的。它们一般采用水银或水为工作液，用U形管或单管进行测量，常用于较低压力、负压或压力差的检测。U形管可以检测两被测压力之间的差值（称差压），或检测某个表压。 ### **1.3.2 液柱式压力检测误差** 用U形管进行压力检测，其误差来源主要有两个。 （1）温度误差　　这是指由于使用的U形管所处环境温度的变化引起的测量误差。它主要包括两个方面：一是标尺长度随温度的变化，这就要求U形管所用的材料的温度系数极小；二是工作液密度随温度的变化。 （2）安装误差    当U形管安装不垂直时将会产生安装误差。此外，影响U形管测量误差还有重力加速度误差、传压介质误差、读数误差等。 ### **1.3.3 液柱式压力计的使用与维护** 液柱式压力计用于测量低压、负压或压力差。这种仪表具有构造简单，使用方便，准确度比较高，价格低廉以及可以自制等特点，所以在生产上应用较多。但它耐压程度差，结构不牢固，容易敲碎，测量范围不大，示值与工作液密度有关。 液柱式压力计的使用注意事项： ① 被测压力不能超过仪表测量范围。有时因生产上突然停电或操作不注意造成压力增大，使工作液冲走。 ② 被测介质不能与工作液混合或起化学反应。 当被测介质能与水或水银混合或发生反应时，则应更换其工作液或采取加隔离液的方法。 ③ 安装位置应避开过热、过冷和有震动的地方。一般地，冬天常在水中加入少许油或采用酒精、甘油、水的混合物作工作液，以防冻结。 ④ 读取压力值时，视线应在液柱面上，观察水时应看凹处；观察水银时应看凸面处。 ⑤ 水平放置的仪表，测量前应将仪表放平，再校正零点。 ⑥ 灌注工作液的重度必须与制作仪表刻度标尺时的液体重度一致。 ⑦ 工作液为水时，可以在水中加入一点红墨水或其它颜色。 日常维护： ① 保持测量管和刻度标尺清晰，定期更换工作液。 ② 检查仪表本身和连接管有无泄漏现象。 ③ 露天大气一端的测量管口不得堵塞。 ④ 定期检查零位。若工作液蒸发或被冲走，应及时添加。 ## **1.4 弹性式压力检测** 弹性式压力检测是用弹性元件作为压力敏感元件把压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形，变形的大小与被测压力成正比关系。根据测压范围的不同，所用的弹性元件也不同。常用的测压弹性元件主要是弹簧管、膜片和波纹管等。波纹膜片和波纹管，多作微压和低压测量；单圈弹簧管（又称波登管）和多圈弹簧管（螺旋弹簧管）可作高中低直到真空度的测量。 ### **1.4.1 弹簧管压力表**  弹簧管压力表是工业上应用最广泛的一种测压仪表，并以单圈弹簧管的应用为最多。弹簧管可以通过传动机构直接指示被测压力，也可以用适当的转换元件把弹簧管自由端的位移变换成电信号输出。 一、弹簧管压力表的结构与工作原理弹簧管压力表是一种指示型仪表，如图1-2所示。被测压力由接头9输入，使弹簧管1的自由端产生位移，通过拉杆2使扇形齿轮3作逆时针偏转，于是指针5通过同轴的中心齿轮4的带动而作顺时针偏转，在面板6的刻度标尺上显示出被测压力的数值。游丝7是用来克服因扇形齿轮和中心齿轮的间隙所产生的仪表变差。改变调节螺钉8的位置（即改变机械传动的放大系数），可以实现压力表的量程调节。 弹簧管压力表结构简单、使用方便、价格低廉测量范围宽，因此应用十分广泛。一般的工业用弹簧管压力表的精度等级为1.5级或2.5级。 二、校验与调整 （一）校验 比较法： 将被校表与标准表在校验仪上产生的某一定的压力或负压值下进行比较。 常用来校验精度在1级以下的各种工业用仪表。 重量法： 被校表与活塞压力计上的标准砝码在活塞缸内产生的压力进行比较。 常用于校验精度在0.5级以上的各种标准表。 1、技术要求 （1）仪表零部件完整无缺，表体整洁，表盘清洁明亮，刻度显明清晰，不得有严重掉漆现象。 （2）仪表各连接件不得过松过紧。各转动部分转动灵活，润滑良好。表针和表盘之间不准有摩擦。弹簧管与表壳之间的固定应固定。表针平直，表针轴不得有弯曲偏心现象。 （3）仪表示值的基本误差不应超过仪表精度等级所允许的误差值。 （4）仪表的变差不应超过基本允许误差的绝对值。 （5）在指示范围内指针应平稳偏转在任何位置上。用手轻敲仪表外壳时，指针的示值变动不应超过允许误差绝对值的一半。 （6）当弹簧管内没有外加压力而仪表又处于垂直位置时，对于无零点限止的压力表，其指针尖端应指在度盘的零位分度线上；对于有零点限止钉的压力表，指针应紧靠限止钉上。 （7）特殊用途的压力表应有专门的颜色标志： （8）要有铝封，否则不得使用。 2、几种压力表的校验方法与步骤 （1）普通压力表的校验 A、依被校表的测量范围和精度等级，选择好校验设备和标准表。同时应备有活扳手、螺丝刀、锥度绞刀、镊子、平口钳、尖嘴钳、小榔头、起针器、毛刷等工具。 标准表的测量上限一般应大于被校表测量上限的1/3，精度等级高于被校表的三倍。 B、检查压力表校验连接接头垫片的良好情况，装上并拧紧标准表和被校表，如图1-3所示。  C、启开油杯5上针阀注油，反时针拨动手轮8，将油吸入手摇泵内。  D、关紧油杯5上针阀，打开针阀3和7，拨动手轮平稳地升降压力，检查指针有无跳动或卡住现象。  E、加压至标准表上示值相当于被校表测量范围10%～20%左右的压力，用起针器取下被校表指针，对准此值在刻度面板上的位置重新安上指针（以不松动掉下为宜）以作为基下准点，然后再平稳地升降压力，按照技术要求的内容检查和校验上限、中间、下限或标有数字的刻度，要求误差不得超出仪表精度等级允许值。否则需进行调整。调整后会使指针在基准点位置有所变化，此时，需重新取下指针在调整后的位置再安上。直至符合技术要求为止。再将指针指在基准点时，用小锤子轻轻地把针敲紧，并最后复校一遍。 F、合格后放掉压力，拆下被校表，揩去油污装上盖子，打上铅封，填写校验单。 （2）氧气压力表校验 应采用专门的校验设备和工具。校验仪工作液常用甘油与酒精的混合液。为不使校验仪生锈，在校验仪的接头上设置油水分离装置。 校验氧气压力表时严禁与油接触。用沾有油脂的氧气压力表测量氧气压力有爆炸的危险。 （二）压力表刻度误差的调整 有下列几种情况： 1、被校表指示值在每个校验点上多指或少指一个固定值时，说明指针未装准。应重装指针再校表。 2、被校表指示值比标准表指示值大，并随压力增大而增大，说明传动比偏高。将活节螺丝松开，向外调一点。反之，则向里调一点。 3、被校表下限刻度方向的几个校验点的示值在允许基本误差范围内，而上限刻度方向的几个校验点的示值误差超出基本允许误差，并误差值随压力增大而增大。此时，将固定机芯的螺丝松开，把机芯反时针转动一个角度，以减少连杆与扇形齿轮间的夹角。一般，当压力为测量上限的1/2时，其夹角为90°较好。经这样调整后，仪表的误差情况将变为全部是多指或全部是少指的现象，然后根据第2点的情况调整连杆与扇形齿轮的活节螺丝，使误差在允许范围内。 4、被校表下限刻度方向的校验点的示值偏小很多并超出基本允许误差，但随压力增大而减少，而到上限刻度校验点的误差反而在允许范围内。调整方法与上面第3种情况相反；即松开机芯固定螺丝，把机芯顺时针转动一个角度，以加大连杆与扇形齿轮间的夹角。此后再调整连杆与扇形齿轮上活节螺丝，使误差符合要求。 调整上述无规律的误差，往往需要反复几次才能调好。调整时，应根据前后各次调整后的误差现象，互相比较，耐心调整。同时调整后将会使指针在零点的位置发生变化，因此每次调整后都要重新装指针。 5、出现个别刻度点的误差超出允许范围，其余刻度点合格。这种情况大部分是由于中心齿轮与扇形齿轮啮合不良的缘故。可仔细检查中心齿轮与扇形齿轮间啮合情况，将故障排除。 调整仪表的误差时，应该照顾到所有刻度点的误差情况。必要时，可根据使用情况，将使用范围的刻度误差调整在允许范围内。 三、弹簧管压力表的检修 1、打不进去压力，应检查校验仪连接的密封垫片是否将接头处通道堵死，或压力表内部堵塞，予以清洗。 2、压力加至某一数值时，指针逐渐往下限刻度方向下降，应检查校验系统有否漏油处，弹簧管内部是否渗漏。 3、压力表指针回不到零点，并超过仪表允许误差之半，经调整后示值误差仍不成正比例变化，应更换弹簧管。 4、加压过程中出现压力表针跳动、呆滞、变差大等现象。须拆开仪表检查传动机构啮合情况消除摩擦。 ### **1.4.2 膜盒压力表** 膜盒压力表因其压力敏感元件是由两块波浪型的金属膜片组成，故而称之为膜盒压力表，它与一般压力表不同之处压于它能量测较为微小的压力，故又称微压表、水柱表或微压计，又因其通常用于燃气设备及燃气管路上所以也有人称之为燃气压力表。     膜盒压力表的作用原理是测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此产生的弹性变形与压力通常呈线性，压力敏感元件的变形幅度取决于介质压力的大小，可用来间接的测量介质的压力。压力值的大小通过齿轮及连杆传递到终端指示装置（指针及刻度盘）显示。膜盒压力表一般用来测量气体的压力，并能量测微压，量程和量测的精度，通常取决于表盘大小（膜盒的大小）和压力敏感元件的材质，微压表通常都有过压保护装置，能在一定程度上防止压力过大造成的仪表损坏，但是其作用是有限的，不能依赖于该功能，在选择量程时一定要注意，以免造成不必要的损失。当几个膜盒敏感元件叠放在一起后会产先较大的传递力来量测极微小的压力，膜盒压力表的测量范围在0~2.5mbar到0~1bar,量测的精度在0.1~5级。因为各地区海拔高度不同，及使用仪表的工作环境温度不同，因其压力指示极其敏感，故而会造成指针不在零位，注意调零。 膜盒压力表适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固，以及对铜和[铜合金](http://baike.so.com/doc/5701984-5914699.html)无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的低微压力。膜盒压力表的测量范围在\-80~60000Pa,但是要根据不同的压力量程选用不同的膜盒压力表，压力在\-1000Pa~60000Pa时建议选用圆盘式膜盒压力表，如果压力在\-80Pa时建议选用矩形膜盒压力表。 ## **1.5 电气式压力检测** 电气式压力计是将压力值转换为电量值的仪表，能实现远距离传送。 ### **1.5.1 应变式压力传感器** 应变式压力传感器的敏感元件称为应变片，是由金属导体或者半导体材料制成的电阻体。应变片给于应变效应工作，当它受到外力作用产生形变（伸长或收缩）时，应变片的阻值也将发生相应的变化。在应变片的测压范围内，其阻值的相对变化量与应变系数成正比，即与被测压力之间具有良好的线性关系。 应变片一般要和弹性元件结合使用，将应变片粘贴在弹性元件上，当弹性元件受压形变时带动应变片也发生形变，其阻值发生变化，通过电桥输出测量信号。 由于应变片具有较大的电阻温度系数，会造成应变片电阻值随环境温度而变，所以必须考虑补偿措施。最简单也是目前最常用的方法是采用两个或者四个静态性能完全相同的应变片，使它们处在同一电桥的不同桥臂上，实现温度的补偿。 应变式压力检测仪表具有较大的测量范围，被测压力可达几百兆帕，并具有良好的动态性能，适用于快速变化的压力测量。但是，尽管测量电桥具有一定的温度补偿的作用，应变片式压力检测仪表仍有比较明显的温漂和时漂，因此，这种压力检测仪表较多地用于一般要求的动态压力检测，测量精度一般在0.5%～1.0%左右。 ### **1.5.2 压阻式压力传感器** 压阻式压力传感器是根据压阻效应原理制造的，其压力敏感元件就是在半导体材料的基片上利用集成电路工艺制成的扩散电阻，当它受到外力作用时，扩散电阻的阻值由于电阻率的变化而改变，扩散电阻一般也要依附于弹性元件才能正常工作。 用作压阻式传感器的基片材料主要为硅片和锗片，由于单晶硅材料纯、功耗小、滞后和蠕变极小、机械稳定性好，而且传感器的制造工艺和硅集成电路工艺有很好的兼容性，以扩散硅压阻传感器作为检测元件的压力检测仪表得到广泛的使用。 压阻式压力（差压）变送器的构成框图如图1-4所示，划分为测量部分和放大转换部分两大部分。输入压力p作用于测量部分的扩散硅压力传感器，压阻效应使硅材料上的扩散电阻阻值发生变化，从而使这些电阻组成的电桥产生不平衡电压Uo，Uo由前置放大器放大为Uo1，Uo1与调零和零迁移电路产生的调零信号Uz的代数和送入电压\-电流转换器转换为整机的输出信号Io。 压阻式压力传感器的主要优点是体积小，结构简单，其核心部分就是一个既是弹性元件又是压敏元件的单晶硅膜片。扩散电阻的灵敏系数是金属应变片的几十倍，能直接测量出微小的压力变化。此外，压阻式压力传感器还具有良好的动态响应，迟滞小，可用来测量几千赫兹乃至更高的脉动压力。 ## **1.6 压力检测仪表的选用和安装** ### **1.6.1 压力检测仪表的选用** 压力检测仪表的选用是一项重要工作，如果选用不当，不仅不能正确、及时地反映被测对象压力的变化，还可能引起事故。选用时应根据生产工艺对压力检测的要求、被测介质的特性、现场使用的环境等条件，本着节约的原则合理地考虑仪表的量程、精度、类型等。 （1）仪表量程的选择 仪表的量程是指该仪表可按规定的精度对被测量进行测量的范围，它根据操作中需要测量的参数的大小来确定。为了保证敏感元件能在其安全的范围内可靠地工作，也考虑到被测对象可能发生的异常超压情况，对仪表量程选择必须留有足够的余地。 在被测压力较稳定的情况下，最大工作压力不应超过仪表满量程的3/4；在被测压力波动较大或测脉动压力时，最大工作压力不应超过仪表满量程的2/3；在测量高压压力时，最大工作压力不应超过仪表满量程的3/5。为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于满量程的1/3。当被测压力变化范围大，最大和最小工作压力可能不能同时满足上述要求时，选择仪表量程应首先要满足最大工作压力条件。 根据被测压力计算得到仪表上、下限后，还不能以此直接作为仪表的量程，目前中国出厂的压力（包括差压）检测仪表有统一的量程系列，它们是1KPa 、1.6KPa、2.5KPa、4.0KPa、6.0KPa以及它们的10n倍数（n为整数）。因此，在选用仪表量程时，应采用相应规程或者标准中的数值。 以横河川仪EJA为例，量程选择说明： 1.EJA110A系列属于差压变送器的一般产品，适用于差压和液位的测量，市场上使用最多的产品之一。  2.EJA120A属于微差压变送器，适用于差压范围极小的场合，最小可以测量0.1KPa，最大到1KPa。 3.EJA130A是高静压的差压变送器，最高的静压可达50MPa，适用于管道的静压特别大的场合的差压和流量的测量。 4.EJA210A EJA220A属于法兰安装式差压变送器（又称单法兰液位变送器），适用于开口容器的液位测量，EJA210的膜片是平膜片，EJA220A的膜片是凸膜片。最小液位可测到10公分，最大到10米。 5.EJA310A 属于绝对压力变送器，适用于需要测量绝压的场合。 6.EJA430A是压力变送器，量程范围\-0.1-14MPa,适用于各种压力测量场合。 7.EJA440A 高压压力变送器，最大可测到50MPa ,适用于高压测量的场合。 8.EJA510AEJA530A直接安装式的绝压和压力变送器，使用场合最多的压力变送器。 9.EJA118W/EJA118N/EJA118Y属于隔膜密封式差压变送器（又称毛细管式双法兰液位/差压变送器）适用于测量液体、气体和蒸汽的流量、液位、密度和压力。EJA118N为凸膜片 EJA118W为平膜片 EJA118Y为一平一凸的膜片。 10.EJA438N EJA438W 隔膜密封式压力变送器（毛细管式单法兰液位/压力变送器）适用于开口容器的压力、液位、密度的测量等场合。 11.EJX910A 多变量变送器，适用于各种液体、气体或蒸汽的质量流量的测量，将温度、差压动态计算出完全补偿的质量流量并转换为4-20MA信号输出。 12.EJA213/EJA223 卫生型液位变送器，EJA113W EJA433W EJA533 卫生型隔膜密封式差压、压力变送器，大多适用于制药企业的液位测量和控制。 13.EJA115 微小流量变送器，适用于小流量的精确测量，最小流量可测0.016L/min 最大可测23L/min 内藏的孔板有六种内径，范围从0.508mm到6.350mm。 （2）仪表精度的选择 压力检测仪表的精度主要根据生产允许的最大误差来确定，即要求实际被测压力允许的最大绝对误差小于仪表的基本误差。另外，在选择时应坚持节约的原则，只要测量精度能满足生产的要求，就不必追求用过高精度的仪表。 （3）仪表类型的选择 根据工艺要求正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的主要前提。压力检测仪表类型的选择主要应考虑以下几个方面。 1）仪表的材料   压力检测的特点是压力敏感元件往往要与被测介质直接接触，因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的工作条件。例如，对腐蚀性较强的介质应使用像不锈钢之类的弹性元件或敏感元件；氨用压力表则要求仪表的材料不允许采用铜或铜合金，因为氨气对铜的腐蚀性极强；又如氧用压力表在结构和材质上可以与普通压力表完全相同，但要禁油，因为油进入氧气系统极易引起爆炸。 2）仪表的输出信号  对于只需要观察压力变化的情况，应选用如弹簧管压力表甚至液柱式压力计那样的直接指示型的仪表；如需要将压力信号远传到控制室或其他电动仪表，则可选用电气式检测仪表或其他具有电信号输出的仪表；如果控制系统要求能进行数字量通信，则可选用智能式压力检测仪表。 3）仪表的使用环境  对爆炸性较强的环境，应选择防爆型压力仪表；对于温度特别高或特别低的环境，应选择温度系数小的敏感元件以及其他变换元件。 事实上，上述压力表选型的原则也适用于压差、流量、液位等其他检测仪表的选型。 ### **1.6.2 压力检测仪表的安装** （一）一般压力测量仪表的安装 无论选用何种压力仪表和采用何种安装方式，在安装过程中都应注意以下几点。 1、压力仪表必须经检验合格后才能安装。 2、压力仪表的连接处，应根据被测压力的高低和被测介质性质，选择适当的材料作为密封垫圈，以防泄漏。如测氧气压力不能用浸油垫片、有机化合物垫片；测乙炔压力不能用铜垫片，否则易发生安全事故。 3、压力仪表尽可能安装在室温，相对湿度小于80%，振动小，灰尘少，没有腐蚀性物质的地方，对于电气式压力仪表应尽可能避免受到电磁干扰。 4、压力仪表应垂直安装。一般情况下，安装高度应与人的视线齐平，对于高压压力仪表其安装应高于一般人的头部。 5、测量液体或蒸汽介质压力时，应避免液柱产生的误差，压力仪表应安装在与取压口同一水平的位置上，否则必须对压力仪表的示值进行修正。 6、导压管的粗细合适，一般为6—10mm，长度尽可能短，否则会引起压力测量的滞后。 7、压力仪表与取压口之间应安装切断阀，以便维修。 （二）测量特殊介质时的压力测量仪表安装 1、测量高温（60℃以上）流体介质的压力时，为防止热介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装U形管或盘旋管等形式的冷凝器，避免因温度变化对测量精度和弹性元件产生的影响。 2、测量高压流体介质的压力时，安装时压力仪表表壳应朝向墙壁或者无人通过之处，以防发生意外。 3、测量腐蚀性介质的压力时，除选择具有防腐能力的压力仪表之外，还可加装隔离装置，利用隔离罐中的隔离液将被测介质和弹性元件隔离开来。 4、测量波动剧烈（如泵、压缩机的出口压力）的压力时，应在压力仪表之前加装针形阀和缓冲器，必要时还应加装阻尼器。 5、测量粘性大或易结晶的介质压力时，应在取压装置上安装隔离罐，使罐内和导压管内充满隔离液，必要时可采取保温措施。 6、测量含尘介质压力时，最好在取压装置后安装一个除尘器。 总之，针对被测介质的不同性质，要采取相应的防热、防腐、防冻、防堵和防尘等措施。 ### **1.6.3 差压变送器的安装** 差压变送器也属于压力测量仪表，因此差压变送器的安装要遵循一般压力测量仪表的安装原则。然而，差压变送器与取压口之间必须通过引压导管连接，才能把被测压力正确地传递到变送器的正负压室，如果取压口选择不当，引压管安装不正确，或者引压管有堵塞、渗漏现象，或者差压变送器的安装和操作不正确，都会引起较大的测量误差。 1、取压口的选择  取压口的选择与被测介质的特性有很大关系，不同的介质，取压口的位置应符合如下规定。 被测介质为液体时，取压口应位于管道下半部与管道水平线成0°—45°内。取压口位于管道下半部的目的是保证引压管内没有气泡，这样由两根引压管内液柱所附加在差压变送器正、负压室的压力可以互相抵消；取压口不宜从底部引出，是为了防止液体介质中可能夹带的固体杂质会沉积在引压管中引起堵塞。 被测介质为气体时，取压口应位于管道上半部与管道垂直中心线成0°—45°内，其目的是为了保证引压管中不积聚和滞留液体。 被测介质为蒸汽时，取压口应位于管道上半部与管道水平线成0°—45°内，最常见的接法是从管道水平位置接出，并分别安装凝液罐，这样两根引压管内部都充满冷凝液，而且液位高度相同。 2、引压管的安装  引压管应按最短距离敷设，引压管内经的选择与引压管长度有关，一般可以参照表1-2执行。引压管的管路应保持垂直，或者与水平线之间不小于1：10的倾斜度，必要时要加装气体、凝液、微粒收集器等设备，并定期排除收集物。  在测量液体介质时，在引压管的管路中应有排气装置，如果压差变送器只能安装在取样口之上时，应加装贮气罐和防空阀，这样，即使有少量气泡，也不会对测量精度造成影响。在测量气体介质时，如果差压变送器只能安装在取样口之下时，必须加装贮液罐和排放阀，克服因滞留液对测量精度产生影响。 3、差压变送器的安装  由引压管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀1、2 和平衡阀3，构成三阀组，如图1-5所示。 差压变送器是用来测量差压的，但如果正、负引压管上的两个切断阀不能同时打开或者关闭时，就会造成差压变送器单向受很大的静压力，必须正确使用平衡阀。在启用差压变送器时，应先打开平衡阀3，使正、负压室连通，受压相同，然后再打开切断阀1、2，最后再关闭平衡阀3，变送器即可投入运行。差压变送器需要停用时，应先打开平衡阀，然后再关闭切断阀1、2。当切断阀1、2关闭，平衡阀3打开时，即可以对仪表进行零点校验。  ## **1.7 手操器使用说明** 目前，实际应用的智能式压力/差压变送器种类较多，结构各有差异，但从总体结构上看是相似的。下面简单介绍有代表性的横河EJA智能压力/差压变送器的工作原理和特点，它是采用HART通信方式进行信息传输的。 EJA变送器由单晶硅谐振式传感器上的两个H形的振动梁分别将差压、压力信号转换为频率信号，送到脉冲计数器，再将两频率之差直接传递到CPU（微处理器）进行数据处理，经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4～20mA DC的输出信号，并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART的数字信号进行通信。通过I/O口与外部设备（如手持智能终端BT200或375以及DCS中的带通信功能的I/O卡）以数字通信方式传递数据，即高频2.4kHz（BRAIN协议）或1.2kHz（HART协议）数字信号叠加在4～20mA的信号线上。在进行通讯时，频率信号4～20mA的信号不产生任何扰动影响。 EJA智能压力/差压变送器具有精度高，稳定性好，可靠性高，连续工作五年不需调校零点等特点。 ### **1.7.1 HART协议手操器使用规程** 1.7.1.1 以YHC 4150X 系列 HART® 通讯器为例，简单介绍使用方法。在选择手操器时，先确认型号上的输出信号代码（D为BRAIN协议，E为HART协议）， 根据代码选择对应的手操器。      仪表调试步骤 1)手操器与仪表的连接 首先仪表需要上电，否则无法通讯；将手操器连接线的两个挂钩分别挂在仪表的Supply+、Supply-端（不分正负）。 2)检测量程上下限 如图1-8所示，检测量程上下限是否与计算书（或标牌）一致。若不一致，通过选择LRV可修改量程下限；通过选择URV可修改量程上限。 3)位号设置 DeviceSetup—BasicSetup—Tag—输入要求设置的位号。 4)单位设置 DeviceSetup—BesicSetup—Unit—选择要求的单位。 5)小信号切除 为了防止干扰对仪表检测的影响，如流量表现场没有流量时仍能检测到流量，需要对此干扰进行切除。切除范围以现场实际干扰情况而定，不宜过大。 设置步骤： DeviceSetup—BesicSetup—LowCut—输入需要切除的量（显示为%）。 设置完切除量后，需要设置切除模式：（即在该量程范围之内显示值）。 DeviceSetup—BesicSetup—CutMode—选择Zero（即在切除范围之内，显示值为0）。 DeviceSetup—BesicSetup—CutMode—选择Linear（即在切除范围之内，输入与输出成线性）。 6)显示模式 DeviceSetup---DetailedSetup—DisplayCondition—DisplayMode—选择要求显示的模式。如显示%、Kpa及%&Press等。 7)显示小数点位数 DeviceSetup---DetailedSetup—DisplayCondition—EngrDisRange—EngrDispPoint— 选择需要显示小数点位数。 8)选择现场开方 根据仪表计算书，有的仪表需要开方。开方可通过现场开方，也可通过程序开方。现场开方模式设置如下： DeviceSetup—DetailedSetup—DisplayCondition—DisplayFnctn—选择是否开方（开方为Square Root，线性为Linear）。 9)校零：是仪表使用过程最重要一个环节，也是经常使用的环节。 设置步骤如下： 首先打开图1-6所示的排气阀查看阀门中是否存在气体，若存在气体必须放干净。先将两边截止阀关闭，然后打开上面的平衡阀。查看此时仪表是否显示为零。不为零时必须通过手操器进行校零。 校零步骤如下： DeviceSetup—Diag/Sevice—Calibraton—SensorTrim—ZeroTrim 通过上述操作即可完成校零。 备注1：变送器在投用后没有专业人员允许，不准打开排污阀、平衡阀或关闭根部取压阀，否则会严重损坏仪表。 备注2：若通过以上所描述的设置还不能满足现场生产的需要，请联系专业人员进行操作。 1.7.1.2 艾默生475 hart协议手操器使用规程   三、调试流程： 1、差压变送器校验： 对差压变送器进行校准时，停用三阀组，先把三阀组的正负（高低压侧）阀门关闭，打开平衡阀，然后把手操器475接入变送器输出电路中，通电后开始校准。投用三阀组时顺序是先关闭平衡阀，再打开高低压侧阀。   四、通过上图菜单可以查看修改仪表工位号、量程、单位、输出电流、设定流量计开方输出、小信号切除等。 1、修改工位号操作顺序：1-3-1 2、修改量程直接进入4修改量程下限，进入5修改量程上限。 五、启动HART应用程序 1、按住电源键，直至该键上绿色指示灯闪烁，打开475现场通讯器。  2、点击现场通讯器的主菜单。如果在线的HART设备与475已连接，则会自动显示HART应用程序在线菜单， 3、设置位号：1、Device setup>3、Basic setup>1、Tag 按下ENTER键，在HART只能终端中输入的数据将被确认。然后按SEND，数据被发送至变送器。注意，若不按下SEND，将不会更改变送器的设置。 4、单位：1、Device setup>3、Basic setup>2、Unit 5、量程限值：4、LRV 5、URV 改变上下限值将自己变更，量程保持不变。 6、给定mA值：1、Device setup >3、Basic setup>3、Re-range>2、Apply values。 7、输出模式：1、Device setup >3、Basic setup>5、transfer function>linear/sq root 。线性输出/开方输出。 8、小信号切除：1、Device setup >3、Basic setup>7、Low cut/cut mode。 9、显示表显示模式：1、Device setup >4、Detailed setup>4、Display condition>2、display mode。 显示方式有：Normal%  user set   user&%  inppres  pres&% 10、零点校验：1、Device setup >2、Diagnos and service>3、calibration>3、sensor trim>1、zero trim。  ### **1.7.2 BRAIN协议手操器使用规程** **智能终端BT200的操作** **功  能  命  令  表**  **参数设置** 在需要时，设置或改变参数值。完成后，记住用“DIAG”键进行确认，60：SELF  CHEK自检查结果显示“GOOD”。 **⑴位号设置（C10：TAG  NO）** 在仪表出厂之前，TAG  NO.在已按订货要求设置。用如下方法可以改变位号。最多可允许输入16个数字/字母作为位号 \*例：Tag  NO.设置为FIC-1a ON/OFF 按 ON/OFF 键打开BT200 ENTER 将变送器和BT200用通讯电缆连接，按ENTER 键 F4（OK）显示被连接的变送器的型号和TAG NO.以及自检信息，确认后按F4 键。 F2（SET）按F2 键显示设置菜单页。 ENTER选择C：设置，按ENTER键。 ENTER选择C10：TAG NO.并按ENTER 键  设置新的TAG NO.（FIC-1A） FIC-1a F2（caps）当输入出错时，用＜回移光标，再重新输入，设定TAG NO之后，再按键。 这一项用于核实设置内容。闪动，当所有条件都确定无误后，再按键。按F3（NO）回到设置页所设参数。 F4（OK）Dpharp TAG NO.写入完成。 按F4（OK）回到参数页。 按F4（ESC）返回设置页。  **（2）测量单位设置（C20：PRESS  UNIT）** 出厂前已按订货要求将单位预置，下面步骤用于改变单位。 例：将“mmH2O”换为“MPa” 用 ∧或 ∨ 选择出“MPa”按ENTER键两次，确定输入按 F4 键认可  **（3）设置测量范围的上下限值（C21：下限值，C22：上限值）** 上下限值在仪表出厂之前，已按订货要求预置。按照下边的步骤改变可设定值。测量时的实际量程由上下限值确定。在此仪表中，改变下限值，上限值将自动改变，以保持量程恒定。量程=上限值—下限值 例1：将当前0~30kPa的下限值改设为0.5kPa， ENTER键两次，确定输入。按 F4 键认可 为使量程恒定，上限值将自动改变 例2：当前设置为0~30kPa，将上限值改设为 20kPa 输入“10”按ENTER键两次，确定输入按 F4 键认可 下限值不变，因此量程改变 **（4）输出信号低截止模式设置（D10：LOW  CUT，D11：LOW  CUT  MODE）** 低截止用于零点附近信号输出不稳定。低截点可在0~20%范围内设置（截止点滞后：±1%）低截止模式可选择“线性”或“归零” 例：将低截止范围从10%，改为20%，低截止模式由“LINEAR”改为“ZERO”输入“20”按ENTER 键两次，确定输入。 按 F4 键认可然后\[D11：LOW  CUT  MIDE\]设置页显示 用∧或∨选择出“ZERO”按ENTER键两次，确定输入 按 F4键认可 **（5）显示选择（D20：DISP  SELECT）** 按照下边给出的操作指导，改变内藏指示计显示选择。当选定USER  SET时，由用户设定，并显示\[A11：ENGR  OUTPUT\]。 例：内藏指示计显示工程单位用 ∧或 ∨ 选择出“USER  SET”按ENTER 键两次，确定输入，按 F4 键认可 **（6）用户设定工程单位（D21：DISP  UNIT）** 在BT200上允许输入工程单位。仪表出厂前已按订货要求预置。 按下面的步骤来改变设定。 由于内藏指示计上不显示这些单位，请粘贴好标签对照。 这一项参数不必设置百分比显示。 例：设置工程单位“M”按ENTER 键两次，确定输入，按 F4 键认可 **（****7****）带工程单位的上下限值设置（D22：DISP  LRV，D23：DISP  HRV）** 这些参数项用于工程单位的上下限值设定。仪表出厂时，已按订货要求预置。 按下面的步骤来改变这些设置。注：这些参数不必设置百分比显示。 例：设置下限值（LRV）为“-50”，上限值（HRV）为“50”输入“50”按ENTER 键两次，确定输入。输入“50”按ENTER键两次，确定输入。按F4键认可。 **（8）实际输入时量程改变的设置（H10：AUTO LRV，H11：AUTO HRV）** 本功能允许上下限值根据实际输入值而自动设置。如果上下限值被设定，则：C21：“LOWRANGE”和C22：“HIGH RANGE”也同时随改变。按下图步骤操作。实际测量时的量程由上下限值确定。 **注意：**改变下限值时，上限值也自动随之改变，因此量程不变。改变上限值，下限值不随之改变，因此量程改变。 例：当前测量范围为0~30kPa，改下限值为0.5kPa。施加的0.5kPa输入压力，并进行如下操作。 按ENTER键两遍，下限值变为0.5kPa输入，按F4键认可，为使量程恒定，上限值将自动改变。参数C21和C22也同时改变 例：当前测量范围为0~30kPa，改上限值为10kPa。施加的10kPa输入压力，并按下列步骤操作。按ENTER键两遍，上限值变为10kPa输入，按F4键认可，下限值不会自动改变，因此，量程将改变，参数C22也随着改变 **（8）零点调整**     输出信号可在BT200的显示参数“A10：OUTPUT（%）”中检查。 按如下步骤将当前输出设置为0%（4mA）输出0.5% 按ENTER键两次调零结束按F4键认可输出0 1.8 变送器常见故障处理  # **第****2章**** 温度检测** 温度检测仪表是工业生产应用最广泛的仪表之一。温度是工艺生产过程中最基本、最重要的控制参数之一，关系到生产装置的寿命与安全等。 温度是物体冷热程度的表征参数。 用作衡量物体温度数值的标尺称作温标。目前国际上采用的温标，有摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）、热力学温标（K）和国际温标（t90）。 摄氏温标的规定：在标准大气压下，规定冰的融点为0度，水的沸点为100度，将冰的融点至水的沸点之间的温度范围分为100等分，规定每1等分为1摄氏度，作为温度的标定标准。 华氏温标的规定：在标准大气压下，规定冰的融点为32度，水的沸点为212度，将冰的融点至水的沸点之间的温度范围分为180等分，规定每1等分为1华氏度。摄氏温度（t）与华氏温度（tF）的关系如下式： t=5/9（tF\-32) 热力学温标是以热力学为基础的理论性温标，也称为绝对温标或开（尔文）氏温标。热力学温标规定物质分子停止运动时的温度为绝对零度，由于没有任何一种物体的物理性质符合上述要求，要实现它是不可能的。热力学温标根据国际计量协议，规定在标准大气压下水的三相平衡点（即水、冰、汽平衡状态温度）为273.15K；水的冰点为273.15K，则热力学温标的绝对零度为摄氏温标的\-273.15℃，开氏温度与摄氏温度之间的关系如下式： t(℃)=T(K)-273.15 国际温标是与热力学温标极为吻合的温标。国际温标同时定义国际摄氏温度（符号为t90）和国际开尔文温度（T90），国际摄氏温度与国际开尔文温度之间的关系如下式： t90(℃)=T90（K）-273.15 ## **2.1 温度检测的主要方法和分类** 在工业生产中，温度测量仪表的传感元件按测温方式分两大类：接触式测温仪表和非接触式测温仪表。 接触式温度仪表按测温工作原理，分为膨胀式测温仪表（液柱温度计、双金属温度计）、压力式测温仪表（液、气、汽温包）、热电阻式测温仪表（铜、铂电阻体）和热电势式测温仪表（镍铬\-镍硅、镍铬-康铜、铂铑-铂等热电偶）。 非接触式温度仪表按工作原理分为光辐射式和红外吸收式测温仪表。 各种温度检测方法（仪表）各有自己的特点和各自的测温范围，详见表2-1。 ## **2.2 膨胀式温度计** 膨胀式温度计有液体膨胀式温度计和金属膨胀式温度计。液体膨胀式温度计为常见的玻璃水银温度计（如体温计）。工业上，多使用金属膨胀式温度计作为就地温度指示仪表。 ### **2.2.1 液体膨胀式温度计** 液体膨胀式温度计工作原理是基于被测介质的热量或冷量通过温度计外层玻璃的热传导，玻璃汽包内的液体吸收热或释放热，随着热量交换过程，液体体积具有热胀冷缩物理特性，其体积的增大或减小量与被测介质的温度变化量成正比，其关系式如下： Vt－Vt0\=Vt0（α1－α2）（t－t0） 式中Vt－Vt0——工作液体温度从t0变化到t时液体体积的变化量； α1－α2——工作液体和玻璃体积膨胀系数之差；      t－t0——被测介质温度与玻璃温度计初始温度之差。 玻璃温度计由感温泡、工作液、毛细管组成。当泡球内液体受热膨胀时，其液体体积的增量部分进入毛细管，在毛细管内以液柱的高度反映被测介质的温度量值。温度值为液柱面所对应的标尺刻度数值。 液体膨胀式温度计结构简单，线性好，精度高，价格便宜，但不抗振，易碎，水银外泄会产生汞蒸气，对人体有害。另外，水银又是导电体，因此，液体膨胀式温度计在电动机械上应用是受到限制的。 ### **2.2.2 金属膨胀式温度计** 金属膨胀式温度计的工作原理是基于金属线长度受冷热变化的影响会发生变化的原理。 金属膨胀式温度计基本结构是由线膨胀系数不同的两种金属组成。如杆式双金属温度计，其外套和管内杆为两种不同金属组成，管内杆才材质的线膨胀系数大于外套管材质的线膨胀系数，管内杆的下端在弹簧的推力下与外套管封口端接触，杆的上端在上端弹簧的拉力作用下使杠杆与其保持接触，外套管上端固定在温度计外壳上。当温度上升时，由于外套管和管内杆的线膨胀系数不同，管内杆的伸长量大于外套管的伸长量，管内杆的上端向上移动，推动杠杆的一端，杠杆在支点上的指针发生偏转，当温度计管内温度与被测温度平衡时，指针处在一稳定位置，指针所指示的刻度数字即被测温度值。 ### **2.2.3 膨胀式温度计安装** 膨胀式温度计安装形式一般为螺纹连接。 温度计的安装位置应选择在被测介质温度变化灵敏，具有代表性和便于观察的地方。为了观察方便，轴向型双金属温度计宜选择安装在垂直工艺管道上安装；如果工艺管径较小，应采用扩径管；在管道上垂直安装时，温度取源部件轴线应与管道轴线垂直相交。径向型双金属温度计可安装在管道的弯肘处，在工艺管道拐弯处安装时，宜泥着物流流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 双金属温度计金属套管的端部应有一定自由空间。安装时，套管端部不可与管壁接触，更不允许对套管端部施加压力。 玻璃温度计应安装在无振动或振动较小，无机械损伤的地方，安装玻璃温度计时，也不允许对玻璃温度计的保护套管施加应力。 ## **2.3 热电阻温度计** 热电阻温度计是生产过程中常用的一种温度计，常规检测系统由热电阻感温元件、显示仪表和连接导线组成。热电阻的工作原理是利用金属导体的电阻值随着温度的变化而变化这一基本特性来测量温度。 热电阻温度计的特点是精度高、性能稳定，便于实施远距离测量和温度集中控制。缺点是感温元件存在传感滞后，连接导线线路电阻受环境温度变化影响。 热电阻材质都用纯金属丝制成，金属铂和铜应用最为广泛。另外，也有采用镍、锰等金属。制作感温元件的电阻材料，一般应具有电阻温度系数大、热容量小，在测温范围内其物理、化学性能稳定，电阻与温度之间的特性近似线性，易于加工制造等特性。用于绕制电阻丝的骨架有一定的技术要求，如绝缘性能、强度要求等，常用的骨架材料有石英玻璃、云母片、陶瓷。用于较低温度范围的骨架还可用塑料材质。 ### **2.3.1 铂热电阻** 铂热电阻以0℃时的电阻值R0定义分度号，R0\=10Ω时，分度号为Pt10；R0\=100℃时，分度号为Pt100。Pt10铂热电阻感温元件是用较粗的铂丝绕制而成，耐温性能优于Pt100铂热电阻，主要用于650～850℃温区。Pt100铂热电阻主要用于650℃以下温区。Pt100铂热电阻的分辨率是Pt10铂热电阻分辨率的10倍，对显示仪表的要求相应要低一个数量级，因此，在650℃以下温区一般选用Pt100铂热电阻。 感温元件的骨架材质也是限制铂热电阻使用温度的重要因素。陶瓷骨架适用于850℃以下温区，石英玻璃骨架材质适用于550℃以下温区，云母骨架适用于500℃以下温区。 铂热电阻从结构上又可分为工业铂热电阻和铠装铂热电阻。工业铂热电阻为装配式热电阻，是将铂热电阻感温元件焊上引出线，装在一根一端封闭的金属管或陶瓷管内，管的另一端设接线端子盒。铠装铂电阻是将铂热电阻感温丝、引线、绝缘粉充装在一根不锈钢细管内，再经模具挤压拉实成整体，具有坚实、抗振、寿命长、能弯曲、测量滞后小等特点。 ### **2.3.2 铜热电阻** 铜热电阻测量范围较窄，只适用于\-50～150℃温度范围。铜热电阻温度系数较大，且材料提纯容易，价格便宜，适用于一些测量准确度要求不很高，且温度较低的场合。 目前在工业上适用的铜热电阻分度号有Cu50(R0\=50Ω)和Cu100(R0\=100Ω)两种。 热电阻感温元件保护套管材质是根据最高使用温度和被测介质的物理、化学性质决定的。 对于铜热电阻元件，因测温范围在150℃以下，当介质无腐蚀性时，为减少导热滞后，宜选用H62黄铜合金；当介质有轻度腐蚀性时，可选用10钢或20钢；当介质为一般腐蚀性及低温场合，可选用0Cr18Ni10Ti不锈钢；当介质为无机酸、碱、盐、尿素等，应选用316L不锈钢。 对于铂热电阻，因测温范围较宽，测量范围在\-200～650℃，对于中性及轻腐蚀介质，套管一般选用10钢或20钢；当被测介质有腐蚀性时，一般宜选用316不锈钢。 热电阻接线盒按适用场合、环境条件分为三种形式：普通式、防溅式和防爆式。普通式接线盒一般用于厂房内无潮湿、无爆炸危险场所；防溅式接线盒一般用于潮湿或露天场所；防爆式接线盒主要用于易燃、易爆的场所。 ### **2.3.3 热电阻感温元件安装** 热电阻感温元件俗称电阻体。电阻体在工艺管道上的安装方式一般采用螺纹连接方式；对于在工艺设备、衬里管道、有色金属或非金属管道上安装，或被测介质为强腐蚀性介质的不锈钢管道或设备上，应选用法兰连接方式，或采用螺纹\-法兰连接方式。 （１）温度取源部件的安装　　温度取源部件安装位置应选择在工艺介质温度变化灵敏并具有代表性的地方，不宜选在阀门、节流部件的附近和介质流束的盲区及振动较大的地方。 温度取源部件在工艺管道上安装，当工艺管道管径较大时，通常采用垂直安装方式，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。当工艺管道管径较小时，为增大热传导接触面积，宜采取倾斜安装方式，取源部件的轴线应逆着工艺介质流向，并与工艺管道轴线相交。当取源部件在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着工艺介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 当工艺管道公称直径小于DN80时，取源部件需要安装在扩大管上，导径管的安装方式应符合设计文件规定。 安装取源部件的开孔不宜在工艺设备和管道的焊缝处。在高压、合金钢、有色金属工艺管道和设备上开孔，应采用机械加工的方法，不可用火炬切割。 取源部件的安装应在工艺管道预制、安装的同时进行，尤其是防腐、衬里管道和砌体或混凝土浇注体上的取源部件，应预埋、预留。开孔和焊接工作必须在设备、管道的防腐衬里和压力试验前完成。 焊接方式应符合工艺管道焊接专业的要求，焊条材质标号的选择应根据管道和取源部件的材质来确定。 热电阻温度测量系统组成形式有热电阻\-电缆-显示仪表，热电阻一体化温度变送器-电缆-显示仪表，热电阻-电缆-变送器-显示仪表。热电阻温度检测系统三种组成形式，后两种形式内设有温度变送器，温度变送器的输出信号为统一标准电信号，该系统中的显示仪表为通用性仪表。第一种形式的显示仪表、温度变送器均与热电阻的分度号有关，组装系统时必须保持三者分度号的一致性，温度变送器的量程范围与显示仪表示值范围相同。 （2）热电阻温度测量线路三线制接法及其作用  热电阻温度测量是将温度值转换成电阻值来测量的，而用于信号传输的电缆导线也具有电阻温度特性，测量系统的线路电阻因传输距离的不同而不同，线路电阻随环境温度的变化而变化。为了消除线路电阻和环境温度对线路电阻的影响，线路电缆通常采用三线制，并采用电桥测量电路，消弱线路电阻变化对温度测量的影响。惠斯登电桥测量线路，当桥路处于平衡，即电桥输出信号为0VDC，显示仪表的示值为零位温度值，或者称为仪表的起始点温度。三线制接法的作用在于补偿环境温度对测量示值的影响。 ### **2.3.4 热电阻常见故障处理**     1、仪表示值比实际值低或示值不稳     原因：套管内有金属屑、灰尘、接线柱间积灰、热电阻短路     2、仪表示值无穷大     原因：热电阻断路、引出线断路     3、仪表示值负值     原因：仪表与热电阻接线有错，热电阻短路 ## **2.4 热电偶温度计** 热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的一种仪表。热电偶传感元件是由两根不同材质的金属线组成，结构简单，使用方便，精确度高，量程范围宽，抗振，适用于中、高温温区。 ### **2.4.1热电偶温度计工作原理** 热电偶温度计的工作原理是基于两种不同材质的金属线组合成一个闭合回路。（图略）当两接点A、B所处温度不同时，回路内有电流产生，当A、B两接点所处温度相同时，则回路内电流消失，这种现象称为热电效应。 热电效应是不同材质的导体自由电子密度不同，当两种不同材质的导体接触时，电子密度较大的导体电子向电子密度较小的导体扩散，随着扩散过程，电子在A、B接触处形成电场，这个电场又阻碍电子继续进行扩散，直到电子的转移速度等于电场所引起的反向电子转移速度，就处于动态平衡状态。在这种状态下，两根导线之间就存在一定的电位差。 对同一导体而言，如果一根导线的两端所处的温度不同，它两端的自由电子密度也不相等，高温端的电子向低温端转移，直至平衡。高温端带正电荷，低温端带负电荷，高、低温端之间也存在一定的电位差。 热电偶接入测量仪表时可接入第三种导体，只要第三种导体导线的两端温度相同，热电偶的热电势就不会因第三种导线的介入而变化。如果第三种导线的两端温度不等，热电偶的热电势就会发生变化，热电势的变化与导体材质和接点处温度有关。 通常我们将热电偶电子密度较大的金属极称为正极，电子密度较小的金属极称为热电偶的负极。用于测温的接点称为热端或工作端。热电偶的接线端称为冷端或参考端。当冷端温度恒定时，热电偶产生的热电势仅与工作端温度有关。热电偶分度表已规定了各种热电偶的热电势（mV）与工作端温度（℃）的对应关系。各分度号热电偶的分度值是在冷端温度为0℃的条件下，使工作端处在不同温度下实测获取的。在冷端温度恒定的条件下，热电偶产生的热电势仅与工作端温度有关，与热电偶的电极直径、长度无关。热电偶的热电特性近似为线性。 热电偶的种类较多，我国目前推荐使用品种如下表所示： ### **2.4.2 热电偶结构** 热电偶由热电偶电极、绝缘子、保护管和接线盒组成。热电偶电极的接点是焊接而成，可以是对接焊，也可以预先把两根电极绞缠在一起再焊，缠绕圈数不可超过3圈，否则测温工作点不是在焊接点，而是在缠绕处的末端。为保证两热电极之间的绝缘，在两热电极上分别套入绝缘子（瓷管、石英管），防止极与极之间短路。保护管用于保护热电极免受化学腐蚀和机械损伤。保护管的材质一般为无缝钢管、不锈钢管或陶瓷及石英管，工作端通常为封闭端（少数场合也使用露头端），热电极插入保护管内，热电极冷端两极分别接于保护管上端接线盒的接线端子上。 另外，还有一种铠装式热电偶，是将热电偶丝、绝缘粉（氧化镁）组装于不锈钢管内，再经模压拉实成整体，它与上述组装式热电偶比较，具有外径小、长度较长、抗振、有挠性、热响应速度快、安装方便等优点。 保护管材质是依据最高使用温度和被测介质的化学性质来选取的，热电偶多数用于测量中高温区，尤其在高温区1000℃以上，多选用Cr25Ti不锈钢、工业陶瓷及氧化铝、钢玉套管等。 热电偶的形式除了普通装配式、铠装式外，另外还有为了提高响应速度或抑制干扰源影响的接壳式（即热电极端接点与保护管端头内壁接触）；有用于测量设备、管道外壁或旋转体表面温度的端（表）面热电偶；有用于测量含有坚质颗粒介质的耐磨热电偶；有利于多点测量的铠装多点热电偶。（氧气站有用双支热电偶） ### **2.4.3 热电偶冷端温度补偿** 各种分度号热电偶的分度值是在冷端温度为0℃的条件下取得的，但是，现场环境温度并非处在恒定的0℃，而是受到生产条件和环境气温变化的影响，环境温度的变化会给温度测量带来误差。由于现场环境温度多变，也给人工修正带来困难。其办法是将热电偶的冷端从现场延伸到环境温度比较稳定的中控室内。稳定的冷端温度，将给人工修正和仪表自动补偿冷端温度提供有利条件。另一种办法是补偿电桥法，在热电偶冷端延伸处加装补偿电桥，直接对冷端进行补偿。 冷端延伸补偿法即补偿导线法。补偿导线分两种类型：补偿型补偿导线和延伸型补偿导线。补偿导线型号必须与热电偶分度号一致。 热电偶电极是分极性的，补偿导线也有极性，接线时应同极性相连接，即“+”与“+”、“-”与“-”相接，不可接错。 补偿导线的作用是将热电偶冷端从复杂多变的温度环境延伸到温度相对稳定的环境中。 人为补偿法适用于无自动补偿功能的温度检测回路。人为补偿法分为人工校正法和附加设施法。人工校正法包括显示仪表机械零位调整法和冷端温度修正法。附加设施法包括冷端补偿电桥法和水浴法。对于具有冷端温度自动补偿功能的显示仪表或温度变送器所组成的检查回路，则无需采取人为补偿措施。 如果热电偶的冷端用补偿导线延伸至温度变送器，或者延伸至自动电子电位差计，由于温度变送器和电子电位差计仪内部测量电路已设置了冷端补偿电路，就无需对仪表的显示值另行补偿措施。 不同分度号的热电偶对应的补偿导线也不相同。S分度号的补偿电缆材质正极为铜，绝缘层颜色为红色；负极为铜镍，绝缘层颜色为绿色。K分度号的补偿电缆材质可以是正极为铜，负极为铜镍，绝缘层颜色为正极红色，负极为兰色；也可以是正极为镍铬，绝缘层颜色为红色，负极为镍硅，绝缘层颜色为黑色。E分度号的补偿电缆材质正极为镍铬，负极为铜镍，绝缘层颜色正极为红色，负极为棕色。 ### **2.4.4 热电偶温度计安装** 热电偶取源部件的安装位置应远离强磁场。 从温度测量系统组成，安装工作应注意以下几点：首先应查核热电偶、温度变送器、冷端补偿器、专用显示仪表和补偿导线的分度号，分度号必须一致；接线之前应仔细分辨热电偶、补偿导线和相关仪表设备的极性，正、负不可接反。 补偿导线应穿管铺设，保护管之间的连管应保持良好的电气连续性，保护管与热电偶接线盒之间用金属软管连接。采用带屏蔽层的补偿导线电缆，屏蔽层应一端接地。 ### **2.4.5 热电偶常见故障处理** 热电偶检测的示值偏低的原因： （1）热电偶的热电极潮湿或瓷管绝缘不良引起电极间漏电； （2）接线盒内接线柱短路； （3）补偿导线短路； （4）热电偶冷端接点温度过高； （5）热电偶变质或工作端坏了； （6）补偿导线和热电偶错配或极性接反； （7）热电偶种类与二次表刻度不一致； 热电偶安装位置插入深度不够等。 # **第****3章**** 流量检测** 流量通常是指单位时间内流经管道某截面的流体的数量，也就是所谓的瞬时流量；在某一时间内流过流体的总和，称为总量或累积流量。 瞬时流量和累积流量可以用体积表示，也可以用质量表示。 标准状态下的体积流量：由于气体是可压缩的，流体的体积会受工作状态的影响，为了便于比较，工程上通常把工作状态下测得的体积流量换算成标准状态（温度为20℃，压力为一个标准大气压）下的体积流量。标准状态下的体积流量用qvn表示，单位为m3/s。 ## **3.1 流量检测的主要方法和分类** ### **3.1.1 体积流量的检测** 体积流量的测量方法分为容积法（又称为直接法）和速度法（又称为间接法）。 容积法是在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体的固定容积数来计算流量。这种测量方法受流体流动状态的影响较小，适用于高黏度、低雷诺数的流体。基于容积法的流量检测仪表主要有椭圆齿轮流量计、刮板流量计等。 速度法是先测量出管道内的平均速度，再乘以管道截面积来求取流体的体积流量。这种测量方法有很宽的使用条件，但速度法通常是利用管道内的平均速度来计算流量的，流动产生的涡流、截面上流速分布不均匀等都会给测量带来误差，所以在使用的时候应该充分注意各种流量检测仪表的安装条件。目前，工业上常用的基于速度法的流量检测仪表主要有节流式流量计、转子流量计、电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计等。 ### **3.1.2 质量流量的检测** 质量流量的测量方法也分为直接法和间接法两类。 直接法质量流量计利用检测元件直接测量流体的质量流量，例如悬浮陀螺质量流量计、热式质量流量计、科里奥利力式质量流量计等。 间接法是用两个检测元件分别检测出两个相应的参数，通过运算间接获取质量流量，例如ρqv2与ρ的组合、qv与ρ的组合、ρqv2与qv的组合都可以计算出流体的质量流量。 下面主要介绍几种工业上常用的流量检测仪表的基本原理和使用方法。 ## **3.2 节流式流量计** 节流式流量计也称为差压式流量计，它是目前工业生产过程中流量测量最成熟、最常用的方法之一。如果在管道中安置一个固定的阻力件，它的中间开一个比管道截面小的孔，当流体流过该阻力件时， 由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻力件前后产生一个较大的差压。差压的大小与流体流速的大小有关，流速愈大，压差也愈大，因此，只要测出压差就可以推算出流速，进而可以计算出流体的流量。 把流体流过阻力件使流束收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管。对于标准节流件，在设计计算时都有统一标准的规定、要求和计算所有的有关数据及程序，安装和使用时不必进行标定。特殊节流件主要用于特殊介质或特殊工况条件的流量检测，它必须用实验方法单独标定。 ### **3.2.1 工作原理** （1）节流原理  流动流体的能量有两种形式：静压能和动能。流体由于有压力而具有静压能，又由于有流动速度而具有动能，这两种形式的能量在一定的条件下是可以互相转化的。 （2）流量方程 设流体在流经节流件时，不对外做功，没有外加能量，流体本身也没有温度变化，根据流体力学中的伯努利方程，可以推导得出节流式流量计的流量方程，也就是差压和流量之间的定量关系式，即： qv\=αξA0(2ρ\-1△p)1/2 qm\=αξA0(2ρ△p)1/2 式中，α为流量系数；ξ为可膨胀性系数；A0为节流件的开孔面积；ρ为节流装置前的流体密度；△p为节流装置前后实际测得的压差。 流量系数α主要与节流装置的型式、取压方式、流体的流动状态（如雷诺数）和管道条件等因素有关。因此，α是一个影响因素复杂的综合性参数，也是节流式流量计能否准确测量流量的关键所在。对于标准节流装置，α可以从有关手册中查出；对于非标准节流装置，其值要由实验方法确定。值得一提的是，在进行节流装置的设计计算时，其计算结果只能应用在一定条件下，一旦条件改变，必须重新计算，否则会引起很大的测量误差。 可膨胀性系数ξ用来校正流体的可压缩性。它与节流件前后压力的相对变化量、流体的等熵指数等因素有关，其取值范围小于等于1。对于不可压缩性流体，ξ\=1；对于可压缩性流体，则ξ<1。应用时可以查阅有关手册而得。 ### **3.2.2 标准的节流装置** 节流装置包括节流件、取压装置和符合要求的前后直管段。标准节流装置是指节流件、取压装置都标准化，前后直管段符合规定要求。设计加工完成的标准节流装置可以直接投入使用，无需进行单独的标定。国内外已把最常用的节流装置：孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为标准的节流装置。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、工艺要求、取压方式和使用条件等。标准孔板，其中d/D应在0.2～0.75之间，d不小于12.5mm，直孔厚度h应在0.005D～0.02D之间，孔板的总厚度H应在h～0.05D之间，圆锥面的斜角α应在30°～45°之间等。 由基本的流量方程可知，节流件前后的差压△p是节流式流量计计算流量的关键数据，△p的数值不仅与流体流量有关，还取决于不同的取压方式。对于标准孔板，中国规定标准的取压方式有角接取压、法兰取压和D-D/2取压。 角接取压的两个取压口分别位于孔板上下端面与管壁的夹角处，取压口可以是环隙取压口和单独钻孔取压口。环隙取压利用左右对称的两个环室把孔板夹在中间，通常要求环隙在整个圆周上穿通管道，或者每个夹持环应至少有四个开孔与管道内部连通，每个开孔的中心线彼此互成等角度，再利用导压管把孔板上下游的压力分别引出；当采用单独钻孔取压时，取压口的轴线应尽可能以90°与管道轴线相交。环隙宽度和单独钻孔取压口的直径a通常在4～10mm之间。显然，环隙取压由于环室的均压作用，便于测出孔板两端的平稳差压，能得到较好的测量精度，但是夹持环的加工制造和安装要求严格。当管径D〉500mm时，一般采用单独钻孔取压。 法兰取压和D-D/2取压都仅适用于标准孔板。法兰取压装置是由一对带有取压口的法兰组成，取压口轴线距离孔板端面为25.4mm；D-D/2取压装置是设有取压口的管段，上下游取压口轴线与孔板端面的距离分别为D和D/2（D为管道的直径）。 ### **3.2.3 节流式流量计的安装和使用** 节流式流量计是基于节流装置的一类流量检测仪表，它由节流装置、引压导管、差压变送器和显示仪表组成。 虽然节流式流量计的应用非常广泛，但是如果使用不当往往会出现很大的测量误差，有时甚至高达10%～20%。下面列举一些造成测量误差的原因，以便在安装使用过程中得到充分的注意，并予以适当的解决。 1）节流式流量计仅适用于测量管道直径不小于50mm，雷诺数在104～105以上的流体，且流体应当清洁，充满管道，不发生相变。 2）为了保证流体在节流装置前后为稳定的流动状态，在节流装置上、下游必须配置一定长度的直管段（直管段长度与管路上安装的弯头等阻流件的结构和数量有关，可以查阅相关手册）。 3）由流量的基本方程可知，流量与节流件前后差压的开方成正比，因此被测流量不应接近于仪表的下限值，否则差压变送器输出的小信号经开方会产生很大的测量误差。 4）接至差压变送器上的差压信号应该与节流装置前后的差压相一致，这就需要安装差压信号的引压管路，参见压力仪表的安装。 5）当被测流体的工作状态发生变化时，例如被测流体的温度、压力、雷诺数等参数发生变化，会产生测量上的误差，因此在实际使用时必须按照新的工艺条件重新进行设计计算，或者把所测的结果作必要的修正。 ６）节流装置经过长时间的使用，会因物理磨损或者化学腐蚀，造成几何形状和尺寸变化，从而引起测量误差，因此需要及时检查和维修，必要时更换新的节流装置。 ## **3.3 转子流量计** 在工业生产中经常遇到小流量的测量，因其流体的流速低，这就要求测量仪表有较高的灵敏度，才能保证一定的精度。转子流量计特别适宜于测量管径50mm以下的管道流量，测量的流量可以小到每小时几升。 ### **3.3.1 检测原理**  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。而转子流量计却是以压降不变的条件下，利用节流面积的变化来测量流量的大小，即采用了变面积的流量测量方法。 转子流量计主要由两部分组成：一是由下往上逐渐扩大的锥形管（通常用透明玻璃制成），二是放在锥形管内可自由运动的转子。工作时，被测流体由锥形管下端进入，流过转子与锥形管之间的环隙，再从锥形管上端流出。 转子流量计中转子的平衡条件是： V=(ρt\-ρf)g=△pA 式中V为转子的体积；ρt和ρf分别为转子和流体的密度；g为重力加速度；△p为转子前后的差压；A为转子的最大截面面积。 转子和锥形管间的环隙面积相当于节流式流量计的节流孔面积，但它是变化的，并与转子高度h成近似的线性关系，因此，转子流量计的流量公式可以表示为： 式1：qv\=Φh(2ρf\-1△p)1/2\=Φh\[2V(ρt\-ρf)g(ρfA)\-1\]1/2 qm\=Φh\[2V(ρt\-ρf)gρfA\-1\]1/2 式中，Φ为仪表常数；h为转子浮起的高度。 上面所介绍的转子流量计只适用于就地指示。对配有电远传装置的转子流量计，可以把反映流量大小的转子高度h转换为电信号，传送到其他仪表进行显示、记录或控制。 ### **3.3.2 转子流量计的指示修正** 由于转子流量计在生产的时候，通常是在工业基准状态（20℃,0.10133MPa）下用水或空气进行刻度的。所以，在实际使用时，如果被测介质的密度和工作状态发生变化，就必须对流量指示值按照实际被测介质的密度、温度、压力等参数的具体情况进行修正。 1）液体流量测量时的修正  由于测量液体的转子流量计是在常温20℃下用水标定的，根据式1可写为： qv0\=Φh\[2V(ρt\-ρw)g(ρwA)\-1\]1/2 式中，qv0为用水标定时地流量刻度；ρw为水的密度。 如果被测介质不是水，则需要对流量刻度进行重新修正。如果被测介质的黏度和水的黏度相差不大，可以近似认为Φ是常数，有： qvf\=Φh\[2V(ρt\-ρf)g(ρfA)\-1\]1/2 式中，qvf和ρf分别为被测介质的实际流量和密度。 整理后可得： qvf\= \[(ρt\-ρf) ρw(ρf(ρt\-ρw))\-1\]1/2 qv0 2）气体流量测量时的修正  对于气体介质流量值的修正，除了被测介质的密度之外，还需要对被测介质的工作温度和压力进行修正。当已知仪表显示的刻度为qv0，则被测介质的实际流量（工况基准状态）可按下式修正，即： qvf\=(ρ0ρf\-1)1/2(pfp0\-1)1/2(T0Tf\-1) 1/2 qv0 式中，qvf为被测介质的实际流量；ρf和ρ0分别为被测介质和空气在标准状态下的密度；pf和Tf分别为被测介质的绝对压力和热力学温度；p0和T0分别为标准状态下的绝对压力和热力学温度（p0\=0.10133MPa，T0\=293K）；qv0为刻度流量值。 **3.3.3 转子流量计的特点** 转子流量计主要有以下几个方面的特点：a、转子流量计主要适合于检测中小管径、较低雷诺数的中小流量；b、流量计结构简单，使用方便，工作可靠，仪表前直管段长度要求不高；c、流量计的基本误差约为仪表量程的±2% ，量程比可达10：1；d、流量计的测量精度易受被测介质密度、黏度、温度、压力、纯净度、安装质量等的影响。 ## **3.4 电磁流量计** 电磁式流量计目前应用最广泛的是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的电磁流量计，它可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒的液体测量，但不能检测气体、蒸汽和非导电液体的流量。 ### **3.4.1 电磁流量计工作原理** 当导电的流体在磁场中以垂直方向流动而切割磁力线时，就会在管道两边的电极上产生感应电势，感应电势的大小与磁场的强度、流体的速度和流体垂直切割磁力线的有效长度成正比。 Ex\=KBDv 式中，Ex为感应电势；K为比例系数；B为磁场强度；D为管道直径；v为垂直于磁力线的流体运动速度。 而体积流量qv与流速v的关系为 qv =(πD2/4)v 整理得： qv =(πD/4BK) Ex 由此可见，在管道直径D已经确定，磁场强度B维持不变时，流体的体积流量与磁感应电势成线性关系。利用上述原理制成的流量检测仪表称为电磁流量计。 ### **3.4.2 电磁流量计安装要求** 由于电磁流量计的测量导管内无可动部件或突出于管道内部的部件，因而压力损失极小。流量计的输出电流与体积流量成线性关系，且不受液体的温度、压力、密度、黏度等参数的影响。电磁流量计反应迅速，可以测量脉动流量，其量程比一般为10：1，精度较高的量程比可达100：1。电磁流量计的测量口径范围很大，可以从1mm到2m以上，测量精度一般优于0.5级。但是电磁流量计要求被测流体必须是导电的，且被测流体的电导率不能小于水的电导率。另外，由于衬里材料的限制，电磁流量计的使用温度一般为0～200℃；因电极是嵌装在测量导管上的，这也使最高工作压力受到一定限制。 为了进一步提高流量测量的精度，电磁流量计在安装的时候还需要注意以下几个问题：1）它可以水平安装，也可以垂直安装，但要求被测液体充满管道；２）电磁流量计的安装现场要远离外部磁场，以减小外部干扰；３）电磁流量计前后管道有时带有较大的杂散电流，一般要把流量计前后1～1.5m处和流量计外壳连接在一起，共同接地。 ### **3.4.3 电磁流量计使用规程** 1、上海肯特电磁流量计 如型号:KEFN-125-104-G4M2-1000-0010 流量计四个按键为： 同时按1复合键和4确认键，显示：屏幕显示要输入密码（出厂密码7206） 解释：按3右上键，数字加一，按2左下键数字减一；同时按1复合键和3右上键，右移一位，同时按1复合键和2左下键，左移一位。密码输入完后，再按4确认键，进入设定状态。用3右上键或 2左下键上循环或下循环选择要设定的菜单。按4 确认键进入菜单设定，一个菜单设定完后按4确认键返回。再用2左下键或3右上键选择下一个菜单。若密码错误则返回到显示状态，菜单设定或修改结束同时按1复合键和4确认键，则可退出设定状态。 **流量零点修正（屏幕显示可修正流量计的零点）** 解释：按4确认键 确认进入设定，在流体停止流动的情况下输入设定数据，进行流量零点修正，按4确认键返回。 流量计的测管内充满导电电流而且静止不动。仪表显示的瞬时流量应近似0，否则应进行调零，调零必须在测管内充满导电液体且处于静止不动的前提下调整。 安装、使用注意事项 电磁流量计可以安装在水平管道或垂直管道，在水平管道时，应装在水平管道较低处（水平安装的流量计，混入液体中的气体可能分离，并聚集在测量管上方，下游有弯头的情况，低处低位处气体要向高位处聚集。因此，流量计应安装在低位处）；若安装在垂直管道时，应安装在垂直向上处且被测流体时液体时须自下而上流动。 流量计绝对不能安装在泵的进口处，应安装在泵的出口处。 电磁流量计的安装点应避免受到机械振动和碰撞冲击。若电磁流量计安装在振动较大的管道时，须在安装电磁流量计旁将管道固定。 流量传感器的信号电缆须用屏蔽电缆，屏蔽层牢固接在流量传感器的金属外壳上（单点接地原则），信号电缆不能与电源电缆平行排在一起，间隔至少15CM以上，最好单独穿行在金属管子内。电缆要固定好，不能晃动。 在电解槽工艺管道上安装电磁流量计，要使流量传感器与其连接的管道电器隔离。用接地线将仪表两侧的管道法兰跨接，并保证仪表壳体可靠接地。 接线图见下图。 ## **3.5 涡轮流量计** 涡轮式流量计检测方法是以动量矩守恒原理为基础的，流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的旋转速度随流量的变化而变化，通过涡轮外的磁电转换装置可将涡轮的旋转转换成电脉冲。 涡轮流量计安装方便，磁电感应转换器与叶片间不需要密封和齿轮传动机构，因而测量精度高，可达到0.5级以上；基于磁电感应的转换原理，使涡轮流量计具有较高的反应速度，可测脉动流量；流量与涡轮转速之间成线性关系，量程比一般为10：1，主要应用于中小口径的流量检测。但是，涡轮流量计仅适用洁净的被测介质，通常在涡轮前要安装过滤装置；流量计前后需有一定的直管段长度，以使流向比较稳定，一般流量计上、下侧的直管段长度要求在10D和5D以上；流量计的转换系数一般是在常温下用水标定的，当介质的密度和黏度发生变化时需要重新标定或进行补偿。 ## **3.6 漩涡流量计** 漩涡流量计又称涡街流量计，其测量方法基于流体力学中的卡门涡街原理。 一般来说，涡街流量计输出信号（频率）不受流体物性和组分变化的影响，仅与旋涡发生体形状和尺寸以及流体的雷诺数有关。其特点是管道内无可动部件，压损较小，精确度约为±（0.5%～1%），量程比可达20：1或更大。但是，涡街流量计不适于低雷诺数的情况，对高黏度、低流速、小口径的使用有限制，流量计安装时要有足够的直管段长度，上下游的直管段分别不少于20D和5D，应尽量杜绝振动。 ## **3.7 容积式流量计** 容积式流量计是在全部流量计中属于最准确的一类流量计，主要有椭圆齿轮式、腰轮式、螺杆式、刮板式、活塞式等。容积式流量计的检测原理就是让被测流体充满具有一定容积的空间，然后再把这部分流体从出口排出，根据单位时间内排出的流体体积可直接确定体积流量。 qv\=4Vn 式中，V为半月形空腔的容积；n为椭圆齿轮的转速。 容积式流量计的主要特点是计量精度高，一般可达0.2～0.5级有的甚至能达到0.1级，安装直管段对计量精度影响不大，量程比一般为10：1，一般只适用于10～150mm的中小口径。容积式流量计对被测流体的黏度变化不敏感，特别适合于测量高黏度的流体，甚至糊状物的流量，但要求被测介质干净，不含固体颗粒，一般情况下，流量计前要装过滤器。由于受零件变形的影响，容积式流量计一般不宜在高温或低温下使用。 ## **3.8 超声波式流量计** 超声波式流量计是根据声波在静止流体中的传播速度和在流动流体中的传播速度不同这一原理工作的。 超声波流量计的换能器一般都斜置在管壁外侧，不用破坏管道，不会对管道内流体的流动产生影响，特别适合于大口径管道的液体流量检测。以BCT型超声波流量计为例进行说明。 ### **3.8.1 工作原理** 当超声波在液体中传播时，因液体的顺流和逆流而导致传播时间产生微小变化，且其传播时间的变化正比与液体的流速，求得液体流速，进而求算出液体流量。其关系表达式如下：  **3.8.2 安装方法** **一、选择测量点** 超声波流量计的安装在所有流量计的安装中是最简捷的。在安装探头之前，选择出管材致密部分进行探头安装，须把管外壁安装探头的区域清理干净，除去一切锈迹油漆，最好用角磨机打光，再用干净抹布擦去油污和灰尘，然后在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂，然后把探头紧贴在管壁上捆绑好。安装过程中，千万注意在探头和管壁之间不能有空气泡及沙砾。为了保证测量精度，一般应遵循下列原则： a)选择充满液体的管段，如管路的垂直段或充满液体的水平管段。在安装与测量过程中不得出现非满流情况。 b)测量点位置应选择在测点上游的直管段长度为4~10D（D管径），测点下游直管段长度为1.5-5D。 c)测量点选择应尽可能远离泵、阀门、三通、法兰、变径管等设备和管件，以避免其对液体的扰动。 d)充分考虑管内结垢状况，尽量选择无结垢的管段进行测量。结垢情况不严重时，把结垢考虑为衬里，以求较好的测量精度；结垢情况严重时，应选插入式探头，以穿过结垢层。 e)选择管路管材应均匀密实，易于超声波传播。 二、安装说明 **（1）** Z法（最常用的方法）：可测管径范围100mm-6000mm。实际安装时，建议200mm以上的管道都要选用Z法安装。  （2）**安装步骤** **A、定位** 将管道参数输入主机，计算出安装距离（由于采用插入式传感器，建议采用直接测量方式，即Z安装方式）定出两个传感器的位置，安装距离为两个传感器的中心距。 B、**装球阀底座（如图7）** 对于可焊接管材（如钢、PVC等）只需将球阀底座直接焊在管道外壁上，（焊前将焊点附近的管道表面处理干净）焊接时注意一定不要夹杂气孔，以防漏水，甚至断裂。  对于不可直接焊接管材（如铸铁、水泥管等）,需要采用定制的专用管卡子（带密封用胶垫），球阀底座已事先焊在管卡子上，将管卡子直接紧固到被测管道上，保证球阀底座中心点与A和B两点重合。将球阀底座紧固在管道外壁上，一定要密封好，以防漏水。将球阀底座上缠好生料带，拧上球阀。 **C、钻孔（如图8）** 将开孔器密封护套与特制球阀外螺纹连接，拧紧后，打开球阀，推动钻杆直至与管道外壁接触，将手电钻与钻杆接好锁紧，接通电源，开始钻孔，在钻孔过程中电钻保持低速转速不要过快、缓慢进钻，以免卡钻，甚至钻头折断，感觉钻透后，拔出钻杆直到开孔器钻头的最前端退至球阀芯后，关上球阀，卸开开孔器（最好把球阀打开一点，放水冲刷一下铁屑，便于传感器的安装）。 **D、传感器的装入（如图9）** 把锁紧螺母旋至传感器底部，将传感器旋至特制球阀导向螺纹，当旋至球阀芯时，打开球阀，继续旋入传感器，直至传感器前端伸出管道内壁，调整好传感器的角度，（两个传感器进线孔应同时向上或向下），紧固好锁紧螺母，最后将线接好，用硅橡胶密封接线处。 **E、传感器伸入管内壁尺寸计算（如图10）** 传感器的长度a和管壁厚度b已知，传感器留在管道外侧长度L也可测量，只需L=a-b，并使c=0即可。 **F、接线示意图（如图11）**  **G、接线完毕后，锁紧进线孔锁紧螺母，然后将防水胶注满接线盒，拧紧盒盖。** **（3）安装时注意的问题：** 1.输入管道参数必须正确，否则流量计不可能正常工作。 2.安装时要使用足够多的耦合剂把探头粘贴在管道壁上，一边察看主机显示的信号强度和信号质量值，一边在安装点附近慢慢移动探头直到收到最强的信号和最大的信号质量值。管道直径越大，探头移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给探头安装距离相吻合、探头是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道，因为此类管道不规则。如果信号强度总是0.00字样说明流量计没有收到超声波信号，检查参数（报包括所有与管道有关参数）是否输入正确、探头安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道有没有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因，还是接受不到信号，只好换另一测量点试试。 3.确认流量计是否正常可靠的工作：信号强度越大、信号质量Q值越高，流量计越能长时间可靠工作，其显示的流量值可信度越高。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低，则显示的流量值可信度就差，长时间可靠工作的可能性就小。 4.安装结束时，要将仪器重新上电，并检查结果是否正确。 **（4）接线图**  （固定式、防爆式）  ### **3.8.3 面板设置** **(1)、键盘介绍**  说明如下： **0~9**和 **. **键用于输入数字或菜单；◄ 键用于左退格或删除左面字符；**▲****/+**和**▼****/-**用于进入上一菜单或下一菜单,在输入数字时，相当于正负号键；**菜单**键用于访问菜单，先键入此键然后再键入两位数字键，即可进入数字对应的菜单窗口，例如输入管外径，键入**菜单**11即可，其中“11”是管处径参数窗口地址码； **确认**为回车键，也可称为 **确认** 键，用于“确认”已输入数字或所选择内容。另一个功能是在输入参数前按此键用于进入“修改”状态。 **（2）输入管道参数和步骤** **B****CT-2000**型超声波流量计常规测量时需要输入下列参数：         1、管道外径         2、管壁厚度         3、管材         4、衬材参数（如有的话，可包括衬里厚度和衬材声速）         5、流体类型         6、探头类型（因为主机可支持多种不同探头）         7、探头安装方式 **上述参数条件的输入步骤一般遵循下列设置步骤：** 1、键入菜单11进入11号窗口输入管外径后键入确认键；  2、键入▼/-进入12号窗口输入管壁厚度后键入确认键；  3、键入▼/-进入14号窗口确认，▲/+或▼/-选择管材后键入确认键；  4、键入▼/-进入16号窗口确认，▲/+或▼/-选择衬材后键入确认键；  5、键入▼/-进入20号窗口确认，▲/+或▼/-选择流体类型后键入确认键；  6、键入▼/-进入23号窗口确认，▲/+或▼/-选择探头类型后键入确认键；  7、键入▼/-进入24号窗口**确认**，▲/+或▼/-选择安装方式后键入**确认**键； 8、键入▼/-进入25号窗口，按所显示的安装距离及上步所选择的安装方式，安装探头。 9、键入菜单 01 进入01号窗口显示测量结果。  ### **3.8.4 检查安装** 探头安装的好坏直接关系到流量值的准确，流量计是否长时间可靠运行。虽然大多数情形下，把探头简单地涂上偶合剂贴到管壁外，就能得到测量结果，这时还是要进行下列的检查，以确保得到最好的测量结果并使流量计长时间可靠的运行。 1、信号强度（M90中显示）是指上下游两个方向上接收信号的强度。**B****CT-2000**型使用0.00~99.9数字表示相对的信号强度。0.00表示收不到信号；99.9表示信号最强。一般情况下，信号强度越大，测量值越稳定可信，越能长时间可靠的运行。系统能正常工作的条件是两个方向上的信号强度大于60.0。当信号强度太低时，应重新检查探头的安装位置、安装间距以及管道是否适合安装。 2、信号质量简称Q值（M90中显示）是指收信号的好坏程度。**B****CT-2000**型使用00~99的数字表示信号质量。00表示信号最差；99表示信号最好，一般 要求在60.0以上。 3、窗口93中所显示的“总传输时间、时差”能反应安装是否合适，因为流量计内部的测量运算是基于这两个参数的，所以当“时差”示数波动太大时，所显示的流量及流速也将跳变历害，出现这种情况说明信号质量太差，可能是管路条件差，探头安装不合适或者参数输入有误。在通常情况下，时差的波动应小于±20%。但当管径太小或流速很低时，时差的波动可能稍大些。 4、传输时间比用于确认探头安装间距是否正确。在安装正确的情况下传输比应为100±3。传输时间比可以在M91中进行查看。当传输比超出100±3的范围时，应检查参数（管外径、壁厚、管材、衬里等）输入是否正确、探头的安装距离是否与M25中所显示的数据一致，探头是否安装在管道轴线的同一直线上、是否存在太厚的结垢、安装点的管道是否椭圆变形等。 ### **3.8.5 故障分析及处理** （1）显示异常之原因及处理  （2）工作时错误代码原因及解决办法    注：出现错误代码★Q，★E时并不影响测量，只是表明电流环和频率输出有问题。 ## **3.9 质量流量计** 目前，质量流量的检测方法主要有三大类：１）直接式，检测元件的输出可直接反映出质量流量；２）间接式，同时检测出体积流量和流体的密度，或同时用两个不同的检测元件检测出两个与体积流量和密度有关的信号，通过运算得到质量流量；３）补偿式，同时测量出流体的体积流量、温度和压力信号，根据密度与温度、压力之间的关系，求出工作状态下的密度，进而与体积流量组合，换算成质量流量。 ### **3.9.1 热式质量流量计**     热式质量流量计是热扩散式气体流量计，其基本原理是利用外部热源对管道内的被测流体加热，热能随流体一起流动，通过测量因流体流动而造成的热量（温度）变化来反映出流体的质量流量。 一、FCI热式质量流量计参数修改流程     首先找到与流量计对应的出厂标定数据表。在变送器插上FC88手操器，按下述步骤来操作。ST98需要的密码是942,ST51需要的密码是639。 （1）、ST98参数修改指令： 1、 按[B] [ENTER]，将显示“输入密码（ENTER CODE）”，输入942后按[ENTER]，出现“输入温度值（ENTER TEMP.#），输入数据表上Caltmp对应的数值[####]。输入后将显示”Auto or Manual”以及按A或M” ，按[M] [ENTER]，将显示“Enter Balance#”，输入数据表上Balance对应的数值[132]， 稍等几秒后,出现“input Made”时，进行下一步操作。 2、 按[K] [ENTER]，将显示“输入密码（ENTER CODE）”，输入942后按[ENTER]将显示“默认Defaults？” 按[N] [ENTER]将显示“Two ployfit， change it？” 按[Y] [ENTER]将显示“0=one 1=Segpoly；2=Two Seg Poly#” 按[2][ENTER] 将显示“Brkpt #####”，按[Y][ENTER]输入新值######，按[ENTER]将显示”Input Coeffs？” 按[Y][ENTER]，将显示“Segment one？” 按[Y] 将显示“C1=xxxxx Change it?”按[Y] 输入新值 #### [ENTER] 将显示“C2=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 #### [ENTER] 将显示“C3=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 #### [ENTER] 将显示“C4=xxxxx Change it?”按[Y] 输入新值 #####[ENTER] 将显示“C5=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 #####[ENTER] 下一提示“第二项 Segment two”按[Y] 将显示“C1=xxxxx Change it?”按[Y] 输入新值 ##### [ENTER] 将显示“C2=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 ##### [ENTER] 将显示“C3=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 ##### [ENTER] 将显示“C4=xxxxx Change it?”按[Y] 输入新值 ##### [ENTER] 将显示“C5=xxxxx Change it?” 按[Y] 输入新值 ##### [ENTER] 下一提示为“In put Tempcos ”按[Y][ENTER]将显示以下提示: “tslp xxxxxx change it?”按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “refr.r xxxxx change it?”按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “caltempxxxx change it?” 按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “toff xxxxxx change it?”按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “tcslp xxxxxx change it?”按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “tcslp0 xxxxx change it?” 按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] “tcslp2 xxxxxx change it?”按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER]“maxflow=xxxx change it?” 按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER]“minflow=xxxx change it?” 按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER]“density=xxxx change it?” 按[Y][ENTER] 输入新值 ##### [ENTER] 下一提示为“input made” 3、 按[M] [ENTER],将显示“输入密码（ENTER CODE）”,输入942后按[ENTRT]将显示“MAX A/D xxx change it”按[Y][ENTER]输入新值[4024][ENTER] 将显示“MIN A/D xxx change it”按[Y][ENTER]输入新值[1573][ENTER] 将显示”input made”。 4、 按[F] [ENTER]，输入[1.00] 5、 按[Z] [ENTER] 将显示[E for English] [M for Metric] 按[M] 显示流量单位后，按[O] ，下一提示[R round duct or S retangular] 按[R] 则提示[直径：Mn xxx Change it? ]按[Y] [ENTER] 输入新的管径######，按[ENTER]等出现 FS=XXXXX Change it？ 按[Y] [ENTER] 输入新量程#####按[ENTER]下一提示为[zero=0 Change it？]按[N] [ENTER] 下一提示为[Save？] 按[Y][ENTER]保存新值。 6、 按[O] [RNTER]. 将显示“输入密码（ENTER CODE）”，输入942后按[ENTER]将显示“Change it？”按[Y][ENTER] 后按[4][ENTER]将提示“input made”。 7、 按[T] [ENTER]，正常显示流量后，拔下FC88手操器，设置完成。 （2）修改量程、管道内径可直接进入Z指令 按[Z] [ENTER] 将显示[E for English] [M for Metric] 按[M] 显示流量单位后，按[O] ，下一提示[R round duct or S retangular] 按[R] 则提示[直径：Mn xxx Change it? ]按[Y] [ENTER] 输入新的管径######，按[ENTER]等出现 FS=XXXXX Change it？ 按[Y] [ENTER] 输入新量程#####按[ENTER]下一提示为[zero=0 Change it？]按[N] [ENTER] 下一提示为[Save？] 按[Y][ENTER]保存新值。 ST50特别注意： 一般情况下修改参数不需要动Y命令，如果出现ST50更改参数后，最高流量测量达不到要求，可以通过Y命令来更改相应的最低流量跟最高流量，对照计算书找到MinFlow跟MaxFlow，Y命令密码357，修改最高最低流量指令： 连接FC88手操器后，按Y，输入密码357进入，输入指令WMX+SPACE+SHIFT+修改值+SHIFT+ENTER，完成修改，修改后可输入指令查看是否修改成功，查看指令为RMX。 指令说明：WMX，WMN为写入最大最小流速，RMX，RMN为查看最高最低流量。 二、安装注意事项 1、检查传感器和变送器序列号是否一致。（分体式仪表） 2、输入电源（直流或交流）的范围及功率，现场要接地。 3、4~20mA输出回路不允许有供电电源（非两线制连接）。 4、注意传感器的温度适用范围，避免传感器超温度工作。注意在炉膛较近管道上安装的表，避免停炉时回火，使传感器超温损坏。 5、如采用金属卡套式的过程连接，在设备调试前请勿将卡套锁 紧。否则将影响调试后对传感器插入深度的调整，特别是矩形管道的应用。 6、在线式仪表（ST98L、ST75、GF92）安装时，一定要保证仪表的整体结构完整，任何连接部位都不允许拆卸，特别是传感器与所带直管的连接处。 7、安装传感器时注意使标有流向箭头的小平面与过程介质流 动的方向平行，并使流向箭头指向过程介质流动方向。 8、对水平管道侧面安装的传感器，应保证加热端（小平面带 字的一端）处于参考端的上面。 9、对于介质中可能含有水份的应用（如煤气），建议传感器采用斜向上45°的安装方式。 10、注意电气接口的密封，防止有水和湿气从电气接口进入封装内，导致线路部分腐蚀损坏。 11、在最长直管段上， 按上游 2 下游 1 的比例，垂直管道开孔安装，注意安装方向，传感器根部表示流向的箭头与介质流向一致。 12、为避免不当操作造成仪表损坏，请认真核对后再投入运行！ 三、接线说明 1、ST98的接线方式：用24V直流供电，接线端子为TS4，DC+和DC-两个端子上。4-20MA 电流模拟输出信号线，OUT1 接正，RTN接负。 2、ST50/ST51/ST75接线方式：用24V直流供电，接到DC IN+和DC IN-两个端子上；用220V交流供电，接线端子为TS1，AC LINE和AC NEUT两个端子上。4-20MA 电流模拟输出信号线，接线端子为 TS3 右边的两个螺钉，标识为：mA OUT 接正，OUT COM接负。  3、注意输出为内供电，四线制接法，要求接到远传控制机柜的无源端子上。 4、注意电气接口的密封。 ### **3.9.2 科氏力质量流量计**     科氏力质量流量计（Coriolis mass flowmeter）是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用即科里奥利力现象为原理，以质量流量测量为目的的质量流量计，一般由传感器和变送器组成。 当具有一定质量的流体沿振动的测量管流动时，将产生会导致测量管弯曲的科氏力。这些微小的管道变形被安装在最佳位置处的传感器检测出来，并进行电子评估。由于传感器测得的相位迁移信号与质量流量成正比，科氏力质量流量计可直接测量流量计中的质量流量。计量原理与流体的密度、温度、粘度、压力及电导率无关。流量计测量管始终在进行振动。工作条件下的振动频率与测量管几何形状、流量计材料特性以及测量管中流体（也在振动）的质量具有函数关系。从而可以准确地测量所计量流体的密度。总之，使用科氏力质量流量计，可以同时测量质量流量、流体密度以及温度。 科氏力质量流量计的优点：精度高、应用范围广，可测量微量气体、足够密度的中高压气体，无阻力，对直管段无特殊要求，对密度变化的影响较小。 科氏力质量流量计的缺点：1）不能用于测量密度太低的流体介质，如低压气体、液体中含气量超过某一值时会显著地影响测量值。2）对外界振动千扰较敏感，为防止管道振动的影响，大多数的CMF流量传感器对安装固定有较高要求。3）不能用于大管径流量测量，目前还局限于DNISO - DN200mm以下。4）测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精度，尤其对薄壁测量管的CMF更为显著。5）大部分型号的CMF有较大的体积和重量。压力损失也较大。6）价格昂贵。 科氏力质量流量计安装时尽量安装在垂直管段上，上下游最好安装截止阀，法兰连接，连接力要均匀且两端需要加固定支撑，定期清洗，不可测量高粘度的液体。 ## **3.10 威力巴流量计** ### **3.10.1 工作原理简介**     如图所示，威力巴均速流量探头垂直插入管道固定安装，当流体流过探头时，在其前部产生一个高压分布区，高压分布区的压力略高于管道的静压，根据伯努利方程原理，流体流过探头时速度加快，在探头后部产生一个低压分布区，低压分布区的压力略低于管道的静压，威力巴探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔，通过这些取压孔，威力巴能够精确地检测到由流体平均速度所产生的平均差压△P。需要注意的是均速流量探头的截面形状、表面粗糙状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素，低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起着决定性作用。威力巴均速流量探头能精确地检测到由流体的平均速度所产生的平均差压。威力巴均速流量探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔，使准确检测平均流速成为可能。 ### **3.10.2 威力巴特点及选型说明** 子弹头截面形状的探头能产生精确的压力分布， 固定的流体分离点；位于探头侧后两边、流体分离点之前的低压取压孔，可以生成稳定的差压信号，并且有效防堵。内部一体化结构能避免信号渗漏提高探头结构强度，保持长期高精度 。     连续工作的威力巴从根本上杜绝了堵的可能，但是在以下情况下，威力巴仍要注意防堵： 1、当引压管泄漏，探头高压平衡区遭到破坏，杂质中直径较小的颗粒就有可能进入取压孔。 2、当管道处于停产时，由于分子的布朗运动，颗粒小的杂质有可能进入取压孔。 3、系统频繁开停机，在高压区形成的瞬间，颗粒小的杂质有可能进入取压孔，日积月累，就有可能造成探头的堵塞。 4、介质中含有大量的焦油、藻类生物，或者含有纤维状的物质，也有可能造成探头的堵塞。 选型注意事项： 1、V150 弹簧锁定型、金属丝压胀密封、螺纹连接：通常用于温度不超过 300 ℃ ，压力不超过3.0Mpa的空气、水、蒸汽以及其它非易燃易爆气体、液体的测量。如化学水流量测量。 2、V510 双面支撑法兰型、法兰密封、法兰连接：除通常介质测量外还特别适合高温高压蒸汽、氢气、氧气等易燃易爆介质的测量。V510特别适用于大流量的蒸汽，超大管径的圆管、方管气体的测量。如余热锅炉主蒸汽流量及锅炉给水、循环水测量。 ### **3.10.3 测量偏差分析**     导致测量不准的原因是多方面的，用户可按以下步骤检查：     第一步，仔细确认管道参数和提供的流体条件参数无误。当前实际运行参数与最初设计参数是否有变动？     第二步，检查二次仪表的设定。二次仪表的设定是最容易出错的地方，我们必须注意以下一些细节问题：     1、变送器调表情况如何？是否按正确的计算单设置？ 2、变送器是什么型号？量程选择是否合适？ 3、变送器是否开方？主要确认整个测量系统只开了一次方。 4、积算仪或 DCS 系统中是否正确的设置威力巴的流量计算公式？ 5、有否加温压补偿？温压补偿的设置是否正确？温压补偿测点的安装位置如何？如果离威力巴测点太远，可能会带来更大的误差。 6、引压管是否正确安装？有否泄漏？     第三步，安装威力巴的过程是否正确： 1、威力巴是否正确安装了？ 2、探头的安装方向是否正确？ 3、威力巴所选的安装位置是否合适？前面是否有弯头或蝶阀等阻流件？ 4、管道开孔大小是否规范？开孔过大会造成非常大的潜在误差。 5、探头有否插到底？全插的探头若未插到底，相当于牺牲了一组取压孔，流量会偏小。 # **第****4章**** 物位检测** 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。测量液位的仪表叫液位计，测量料位的仪表叫料位计，而测量两种密度不同的液位介质的分界面的仪表叫界面计。上述三种仪表统称为物位仪表。在物位检测中，有时需要对物位进行连续检测，有时只需要测量物位是否达到某一特定位置，用于定点物位测量的仪表称为物位开关。 ## **4.1 物位检测的主要方法和分类** 按其工作原理主要有下列几种类型。 1、直读式物位仪表     主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。这类仪表最简单也最常见，但只能就地指示，用于直接观察液位的高低，而且耐压有限。 2、静压式物位仪表     它可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表，利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理进行工作，其中差压式液位计是一种最常用的液位检测仪表。 3、浮力式物位仪表     这类物位仪表是利用浮子高度随液位变化而改变（恒浮力），或液体对浸沉于液体中的浮子（或称沉筒）的浮力随液位高度而变化（变浮力）的原理工作的，主要有浮筒式液位计、浮子式液位计等。 4、电气式物位仪表     根据物理学的原理，物位的变化可以转换为一些电量的变化，如电阻、电容、电磁场等的变化，电气式物位仪表就是通过测出这些电量的变化来测知物位。这种方法既可适用于液位的材料，也可适用于料位的材料，如电容式物位计、电容式液位开关等。 5、雷达物位仪表     雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。世界上的微波(雷达)物位计通有脉冲法(PULS)和连续调频法(FMCW)两种。     连续调频(FMCW)技术测量物位是将传播时间转换成频差的方式，通过测量频率来代替直接测量时差，来计算目标距离。发射一个频率被线性调制的微波连续信号，频率线性上升(下降)，所接收到的回波信号频率也是线性上升(下降)的，两者的频率差将比例于离目标的距离。     频率被调制的信号通过天线向容器中被测物料面发射，被接收的回波频率信号和一部分发射频率信号混合，产生的差频信号被滤波及放大，然后进行快速傅利叶变换(FFT)分析，FFT分析产生一个频谱，在此频谱上处理回波并确认回波。     脉冲波测距是由天线向被测物料面发射一个微波脉冲，当接收到被测物料面上反射回来的回波后，测量两者时间差(即微波脉冲的行程时间)，来计算物料面的距离。     微波发射和返回之间的时差很小，对于几米的行程时间要以纳秒来计量。脉冲测距采用规则的周期重复信号，并重复频率(RPF)高。 以下主要介绍几种工业上常用的物位检测仪表。 ## **4.2 差压式液位计** 差压式液位计是石油、化工和石化生产过程中应用十分广泛的液位测量仪表，其特点是结构简单、精确度高、线性、便于安装与维护、易于组合成控制系统，用于连续或间歇生产过程的塔、罐、槽等容器的液位的连续测量和界位测量。 差压液位计是根据流体静力学原理对液位、界位进行检测。无论是开口式容器或是封闭式容器，容器内统一液层水平面上的压力处处相等。不同液层面上的压力与液体表层（即液面）的垂直距离成正比，离液面的距离越远，其压力就越大，反之，则小。 差压法检测液位的仪表，常用的有差压式液位计和差压变送器。对于被测介质具有腐蚀性、粘度大、易结晶、低凝固点液体，可采用双法兰式差压变送器。  **4.3 浮筒式液位计** 浮筒式液位计是依据阿基米德定律原理设计而成的液位测量仪表，可用于敞口或压力容器的液位测量。 **4.4 电容式物位计** 电容式物位计可以用于液位的测量，也可以用于料位的测量，但要求介质的介电常数保持稳定。在实际使用过程中，当现场温度、被测液体的浓度、固体介质的湿度或成分等发生变化时，介质的介电常数也会发生变化，应及时对仪表进行调整才能达到预想的测量精度。 以科普斯特电容液位计为例，简述电容液位计标定步骤。 **4.4.1 标定步骤** 一、标定仪与变送器连接 标定仪与变送器的连接通过 4 线 USB-A 型接口完成，连接时直接将 USB 连接线两端分别插入变送器和标定仪即可。 二、键盘说明 标定仪用于对变送单元进行参数设定、诊断观察及数据显示。对系统的所有操作通过按键区的 19 个按键完成。标定仪的按键区如下图所示。 “菜单”键：用于在主页面进入菜单区域或开关机操作。“确认”键：进入选定的菜单或确认输入的数据。“后退”键：返回上一级菜单。“↑”、“↓”、“←”、“→”键：用于在菜单区域移动菜单选项或移动光标。数据键：包括 0－9、小数点和负号。用于数据输入。 三、菜单操作  4.4.2 CAP-3000物位测控系统故障诊断 注意： 接线操作前请将电源断开，接线完毕后再通电；某些步骤需要开盖接线测量，在有易燃易爆场合中，开盖前请先将变送器电源断开 10 秒钟以上，在通电前务必盖好防爆盒盖！  **4.5 雷达物位计 ** **4.5.1 适用范围 ** 主要适用于VEGAPULS 61、 VEGAPULS 62 、VEGAPULS 63 、VEGAPULS 65 、VEGAPULS 66 、VEGAPULS 68。 **4.5.2 接线说明 ** 1、4 … 20 mA/HART - 两线制 可接插得电子部件安装在仪表的电子部件腔中，在维修时可由用户自行更换。为了防震防朝，电子部件被浇注。在电子部件的上表面有用于供电的接线端子以及I²C接口的触针。对于双室外壳，接线端子被安装在单独的接线腔中。 2、供电 供电和电流信号通过同一根两芯电缆。不同仪表型号工作电压有所不同。 供电电压的数据：工作电压9.6 … 36VDC。 3、连接电缆 接线可采用通用的不带屏蔽的两芯电缆。如果可能会出现电磁干扰，其值超过适用于工业领域的EN61326- 1标准的检验值，则应使用屏蔽电缆。 VE GAPULS可选配用不同的电缆入口螺栓，它们能适用于直径4～12mm的电缆。  **4.5.3 调试 ** 1、 概述 传感器可以通过以下方式调试： 显示和调整模块 外部显示调整仪表 符合FDT/DTM 标准的调试软件，如PACTware和 PC通过外部系统，按照不同信号输出：  HART手持编程器（4…20mA/HART）  调整程序AMS（4…20 mA/HART和Foundation Fieldbus）  调整程序PDM (Profibus PA)  组态工具(Foundation Fieldbus) 输入的参数一般都储存在传感器中，也可以储存在显示调整模块或调整程序中。 2、 显示/调整模块 PLICSCOM 可以插接的显示/调整模块用于测量值显示、调试和诊断。它包括一个可带背景灯的Dot-Matri 液晶显示和四个按键。 显示调整模块可以安装在传感器外壳内或外部显示仪表内。安装显示调整模块之后，在没有装上仪表罩盖之前，要防溅水。 3、 外部显示/调整仪表 VEGADIS 82 VE GADIS82适用于显示测量值和调整带HART协议的传感器。该仪表连接到4…20 mA/HART回路中。 4 、PACTware/DTM 除了显示调整模块外，也可通过一个Windows-PC来调试传感器，需要使用符合FDT标准的配置软件PACTware和仪表驱动文件（DTM)。现行的PACTware版本以及所有可用的DTM文件都收集在DTMCollection 中。这些DTM文件也可以用于其它符合FDT标准框架应用中。 仪表的DTM文件有免费的标 准版本和收费的完整版本供使用。所有用于仪表调试的功能都已包含在标准版本中了。调试助手可大大简化调试工作。标准版本还包括项目的储存、打印以及导入/导出功能。 完整版中额外还包括全部项目资料的打印功能以及测量值和回波曲线的储存功能。此外，这里还有一个槽罐计算程序以及一个用于显示和分析存储的测量值和回波曲线的多功能显示器。 5、通过VEGACONNECT连接PC 连接计算机，需要使用接口转换器VEGAONNECT。计算机一侧通过USB接口连接。传感器一侧，VEGACONN-ECT连接显示调整模块的接线端子。对于4…20mA/HART传感器，VEGACONNECT也可以通过HART信号连接到信号线的任何位置上。通过 VEGACONNECT和USB连接 **4.5.4 其他调整程序** **PDM ** 如果通过PDM程序进行调试，VEGA公司对HART和PA输出的传感器可以提供EDD文件（仪表描述）。在PDM的最新版本里已经包括这些仪表描述。如果使用的旧版本的PDM程序，可以到VEGA网页上免费下载仪表的ED文件。 **AMS ** 如果通过AMS程序进行调试，VEGA公司对HART和FF输出的传感器可以提供EDD文件（仪表描述）。在AMS的最新版本里已经包括这些仪表描述。如果使用的旧版本的AMS程序，可以到VEGA网页上免费载仪表的DD文件。 # :-: **第5章 旋转机械状态监测仪** 大型离心式压缩（膨胀）机，是工艺生产装置的动力源，对这些旋转机械的监测、监控是十分重要的。监测内容包括热工参数监测和机械参数监测两部分，旋转机械状态监测是指机械运行状态监测，如径向振动监测、轴向位移监测和转速监测。 轴振动、轴位移、转速都是旋转机械运行状况参数，所配置的监测仪为在线监测仪，具有连续监测、越限报警的功能，与计算机系统联网对机械起到操控作用。 以目前广泛应用的本特利内华达公司的产品为例。 轴向振动监测仪系统组成包括五个部分：探头、前置放大器、整流放大器、监测仪、专用电源。对于危险场所，监测仪和专用电源内部增设安保器，确保现场安全。探头是监视系统的传感元件，它与前置放大器组成为传感器，它们之间用同轴电缆连接。前置放大器的功能是为探头提供激励电流，并放大传感信号。 ## **5.1 工作原理** 轴振动、轴位移和转速传感器的工作原理基本相同，传感探头均属电涡流式探头。电涡流式探头由平绕在支架上的铂金属线圈组成，外壳为不锈钢套，套管内填充绝缘材料密封，引线从壳体内引出接同轴电缆。工作时，传感线圈通入高频电流，线圈周围产生高频磁场，接近探头端部的金属表面在高频磁场的感应下产生感应电涡流，电涡流对其周边产生电涡流磁场，该磁场方向与探头磁场方向相反，两个磁场叠加改变探头线圈的阻抗。探头与被测轴表面距离越靠近，则电涡流越大，探头线圈的阻抗越小，则探头线圈两端的电压下降。阻抗在激励电流、频率和材质磁导率不变的条件下，仅与探头端面与金属表面的间隙有关。与探头配套的前置放大器接受探头阻抗变化信号，并将其放大、转换为所要求的电信号。轴位移监测仪取其信号的直流分量，经处理后反映轴向位移状况。径向振动监测仪和转速监测仪取其信号的交流分量，经处理后分别反映轴的径向振动状况和轴的转动速度。 ## **5.2 振动/位移变送器及探头安全操作** 设备名称：振动/位移变送器及探头 设备的现场分布： 振动分布：一万空压机，氧压机；三万空压机，增压机。 轴位移分布：一万空压机，氧压机；三万空压机，增压机 探头型号有： 本特利 330104-A10-B20-C10-D02-E00     插深：160mm            330910-A05-B08-C10-D02-E00   Φ8  M10\*1            330103-08-13-10-02-05  1m+8m，80/130mm 21000-A16-B10-C00-D065-E03-F02  插深：165mm 330103-A00-B05-C10-D02-E00      插深：37mm            21000-A16-B10-C00-D035-E03-F02  插深：88mm            21000-A16-B10-C00-D256-E03-F02  插深：650mm 派利斯 TM0180-A08-B00-C05-D10  8mm 振动变送器型号有：     派利斯TM301-A00-B01-C00-D00-E02-F00-G00 TM301-A02-B00-C00-D00-E00-F00 位移变送器型号有：     派利斯TM302-A00-B01-C00-D00-E02-F00-G00 TM302-A00-B00-C00-D00-E00-F00 作业内容：更换，安装，调试探头/位移变送器及探头 作业地点：现场压缩机机旁 作业工具：活动扳手、平口螺丝刀、十字螺丝刀、内六角、万用表 作业风险：拆装探头时防止机械碰伤 ### **5.2.1 作业步骤** 振动/位移变送器安装在压缩机旁安全操作箱内，箱内安装金属导轨，将变送器水平或垂直安装在导轨上。 探头安装方法一般分机械间隙安装法和电气测试安装法。机械间隙安装法纯粹靠调节减隙距离来确定探头安装，该方法费是且精度往往不够。电气测试安装法靠测量变送器输出电压，根据电压确定探头安装，该方法比较精确可靠。在实践中，我们采用将二者结合起来的方法安装经更加快捷方便、可靠。即机电结合法。 1、目测调间距。任何探头的安装实际上就是要确定探头被固定后探头与转轴之间的距离是否合适，TM0180系列径向振动探头与转轴的距离大约为2-3mm。操作时将探头插入固定支架后通过旋转探头将探头与转轴的距离调至约2-3mm左右。 2、振动探头万用表测电压。将探头延伸电缆和振动变送器前置器连接好，送电，用万用表直流电压档（20V DC）测量变送器输出电压。测量A/P和B/S两个端子之间电压，若安装距离合适，电压值为**（轴振动探头安装间隙电压：8****.0+/-0.5V****DC）**。**如果是轴位移探头用万用表测串入回路测其电流，调整探头位置使其电流在12MA左右**。 3、振动探头据电压示值细调间距并固定。经过第一步目测安装，电压测量值一般在8VDC附近，这时采用边看电压示值边调方式再细调探头与转轴的距离，直至将电压值调到8.0+/-0.5VDC。再用背紧螺母紧固探头，紧固后由于距离会发生微小变化，电压值基本保持在8VDC左右，调整完毕。轴位移探头据电流示值细条距离并固定，使电流保持在12MA左右，调整完毕。 4、绝缘处理。将探头与延伸电缆连接部分用绝缘胶布报扎。 安装确认及要求：安装时同时观察上位机振动/位移是否变化，安装完成后，上位机显示应该在零左右。和操作人员进行交流确认，在确认无误后，将现场线路整理扎好，清理现场卫生。 ### **5.2.2 TM单通道振动保护表调试指南**     本指南适用于TM301，对于TM表的现场调试仅限于设置零点（Zero）、报警（Alert）、连锁（Danger）值的更改与设定，其它操作必须经过派利斯公司同意方可进行！     调试步骤如下： 1、正确接线； 2、卸下TM表上的小标牌（印有技术参数的白色小标牌）； 按照下图对照进行操作：  将“开关1”置于“Set”（下）； 将“开关2”置于“Alert”（上）调节“电位器1”，设置报警值； 将“开关2”置于“Danger”（下）调节“电位器2”，设置连锁值； 将“开关1”置于“Normal”（上），安装好小标牌； 一、计算报警、连锁值的方法： 使用派利斯公司的显示器，可直接根据显示器读数进行设置； 使用万用表，则根据电流值，其方法为“4～20mA”与“0～满量程”之间的线性对比计算： 报警值电流读数＝4（mA）＋16[ 16＝20－4；]（mA）×报警值[ 根据用户需要而定；]/满量程[ 根据仪表参数而定，现场不能更改；] 例如：TM101的满量程为50mm/s，报警值为12，连锁值为25，则设置时两电流读数分别为： 报警值电流读数＝4＋16×12/50=7.84mA 连锁值电流读数＝4＋16×25/50＝12.0mA *注意事项：1、设置完成后，必须将“开关1”置于“Normal”状态（上）； 2、操作过程中，必须严格防止杂物落入表内。 :-: **第6章 过程分析仪表** 过程分析仪表是对工艺生产过程的原材料和在生产过程中所产生的物质或产品的组分进行自动、连续测量的仪表，通常称为在线分析仪表或工艺物流分析仪表。过程分析仪表不包括人工采样、理化室用的分析仪表和便携式分析仪。 过程分析仪系统主要包括五个组成部分（如图6-1所示）：取样与预处理装置、样品测量设备、显示及数据处理设备、样品排放及回收设施、能源供给及其载体回收设施。其他辅助设施有标准气样装置、设备保护、隔离设施等。 取样及预处理装置包括取样装置和样品预处理装置两部分。取样装置的功能是从工艺物流中取出具有代表性的样品传输给预处理装置。预处理装置是将工艺物流的样品经过过滤、调压、调温、调速、分离等处理，将符合分析仪所要求的样品传输至测量设备。 样品测量设备是指分析仪的测量部分。功能是将样品中待测组分的某些物理、化学特性或各组分在同一特性上存在的差异， 显示及数据处理设备是指分析仪的显示与数据处理部分，其功能是将电信号量转换成能直读或记录待测组分的浓度。同时，将信号或经数字化处理后的信号送至计算机系统。 样品排放及回收设施功能是用于一般性样品的安全排放和有价值或有毒样品的回收设施。 能源供给及载体回收设施为过程分析仪系统提供各种能源（电能、热能、动能），并将使用过的能源载体（水）回收的设施。 ## **6.1 取样及预处理装置安装** 取样及预处理装置是过程分析仪系统的重要组成部分，是施工工作中的主要施工内容。 取样及预处理装置设计是否合理，安装是否正确，直接关系到过程分析仪的正常运行和使用寿命。取样及预处理装置的结构多种多样，结构组成是根据工艺物流状况和分析仪对样品状况要求而确定的，没有统一的固定模式。 过程分析仪系统对样品一般有以下几点要求。 样品应物相单一，洁净，有代表性，无有害成分。 样品的温度、压力、流速应符合分析仪对样品的技术要求，并稳定。 取样及预处理装置的管路和器件材质与样品不发生化学反应，不影响待测组分浓度。 取样及预处理装置路径应尽量短，传输滞后小。 取样及预处理装置结构有简单与复杂之分，对于生产过程操作参数不特殊、物流工况较好的样品，往往只需调节压力或经过滤就能满足分析仪的要求。对于生产过程操作参数、物流工况特殊的样品，必须经过较复杂的预处理才能使样品满足分析仪的技术要求。 ### **6.1.1 取样装置** 取样装置所取样品应具有真实性、代表性，取样部件的材质应具有一定的机械强度和化学的稳定性。 （1）材质选择取样部件材质必须适应工艺操作温度和工艺物流组分的化学性质。 （2）管材规格选择管材规格关系到取源部件的灵敏性和强度。管外径一般选择范围在Ф6～25，至于选择多大规格，还应根据工艺物流流速、温度、洁净度和取样部件的结构形式、插入深度、机械强度等综合考虑。管材内经选择应满足对工艺条件的适应性，尽可能选用较小口径管材，口径过大，管内无效空间过大，必然会滞留过量样品，不能将后续新鲜样品及时输送出去，将会造成样品失真。 （3）结构形式  工艺工况的复杂性决定了取样部件结构形式的多样性。对于粉尘含量较高的物流工况，为了防止取样部件堵塞，经常采用过滤型取样部件，如多孔陶瓷、不锈钢丝编织物等多种过滤型取样部件。对于操作压力接近大气压（即微压）时，可采用蒸汽吸收型取样部件。 （4）取样装置与工艺设备、管道的连接方式连接方式有两种：一为固定式，即取源部件与工艺管道连接采取直接焊接方式，减少泄露点，安装方便，仅适用于洁净工况场合；另一种方式为可拆卸式，可拆卸式取样部件通常采用法兰连接、螺纹连接或法兰\-螺纹连接，该连接方式便于维护、清洗，更换取样部件。可拆卸式取样部件的安装应选用与工艺设备、管道相符的连接件。 （5）分析取样装置安装位置的确定与安装取样部件安装位置，应选在压力稳定、能灵敏反映真实成分变化和取得具有代表性的分析样品的地方。取样点的周围不应在有层流、涡流、空气渗入、死角、物料堵塞和非生产过程的化学反应。 ### **6.1.2 预处理装置** 预处理装置的结构组成由工程设计和产品供应商确定，施工人员应了解装置的结构组成、功能和安装要求。以下简介常用基本器件的功能。 （1）过滤器　　过滤器是处理样品中的杂质，预防取样管路堵塞，防止杂质进入分析仪的器件。 （2）气／液分离器　　气／液分离器是将液体成分从气样中分离出去的器件。它是根据气体与液体的密度差异，利用重力、惯性或离心力等技术实现气、液分离的目的。 （3）热交换器　　在工艺分析仪系统中大多数将热交换器用作冷却，把样品较高的温度降低到分析仪或样品调节（处理）器件所要求的温度。 （4）稳压、稳流器件　　分析仪监测器对于样品的压力、流速均有较严格的要求，样品的压力和流速不仅关系到检测的准确性，同时，还涉及设备的使用安全。为实现稳压、稳流的目的，通常设置调压阀。调压阀工作在一定的压力范围内具有一定的稳压能力，其基本结构及工作原理属力平衡式或自力式调节阀。 （5）其他预处理器件　　有的液体样品必须经汽化后方可进行分析，则应设置汽化器。有的样品中含有腐蚀性气体组分，为防止仪表被损害，必须去除有害组分，应设置涤气器和化学处理装置。 ### **6.1.3 样品输送管路安装** 取样管路安装注意事项：样品输送管路的安装应符合仪表管道安装的一般规定，如管道安装位置、弯曲半径、管道排列、支架间距，包括脱脂要求、脱脂方法和检验。 其他注意事项如下。 取样管管内必须洁净、干燥、无油，经检查或处理合格后应封口保存。 管路弯道外应采用冷弯，不得用角形接头。 管路弯头处不宜用承插焊接。 长距离管路宜选用长管材，尽量减少中间接头。 从取样装置至气/液分离器管段沿水平敷设时，应有一定的倾斜坡度，以利于气、液的分离与排放。 无论是对口焊接，还是用卡套连接，管路管口必须处理平整、无毛刺。 管路卡设不宜过紧。 管路敷设完毕必须进行吹扫。 严密性试验。 ### **6.1.4 样品回收与排放设施安装** 分析仪系统中样品的回收与排放是分析仪检测系统中的一个重要环节，涉及到环保和厂区安全。对于无毒、无害、非易燃易爆、无回收价值的气样可通过放空管管路排放到室外。对于有毒有害、易燃易爆、有回收价值的样品，根据设计要求该回收则回收，该处理的则应妥善处理。 ### **6.1.5 分析仪表的安装与保护** 分析仪表与常规仪表相比较有其特殊要求，多数分析仪表对工艺条件和环境的适应性较差，同时还涉及到样品的排放问题，因此，对分析仪的保护不仅仅是满足分析仪使用条件要求，还涉及到安全、卫生和保养等多方面的需要。 分析仪表的保护措施有4种。 保护箱或保护柜：大多用于现场就地保护。好处是样品传输路径短、响应快。 “棚”式保护：可遮蔽强烈日照，通风好，便于观察、维护。 永久性建筑物（室内安装）保护：室内条件与现场比较，有较好的通风、采暖条件，维护保养条件最佳，不足之处是传输距离较远。 活动建筑物，指分析仪专用小房：对于集中安装是最佳选择，只是设备费用可观。 ### **6.1.6 分析仪的检验** 分析仪验收是一项非常细致、复杂的工作，检验人员必须对该项业务熟悉并且有相当的经验。 验收业务分为检验与试验两大类。“检验”是根据有关资料对分析仪及其辅助器部件的外观特征进行非功能性核实。核实内容包括外观检查、核对和清点。“试验”是对分析仪的功能性核实，核实内容包括对分析仪及其某些器件的特性、性能进行验证。试验工作通常是由售货商指派的专家到现场指导，用户负责核查并提供相关工作条件，施工单位配合检查分析仪系统设备、管路、电路安装是否符合制造厂家的技术要求，并提供相关的施工记录及安装检测记录。 预调试工作是指校准、试验所需要完成的全部工作。工作深度直至只需打开工艺设备或管道上的取样装置处的截止阀，样品即可进入分析仪系统。 ## **6.2 磁导式氧分析仪** 磁导式分析仪是利用在混合气体中各组分之间的磁化率差异来测定待测组分的浓度。氧气的磁化率比其他气体的磁化率高得多，用磁导式分析仪测量氧气的浓度是很适宜的。 各种气体在磁场的作用下，有的气体被磁场吸引，有的受到磁场的排斥，被吸引的气体称之为顺磁性物质，受排斥的气体称之为逆磁性物质。氧气、一氧化碳、二氧化氮等属顺磁性物质，氮气、二氧化碳、水蒸气等属逆磁性物质。顺磁性气体的磁化率随着温度的升高而下降，这一物理现象称为热磁效应。另外，在不均匀磁场中，气压分布不均匀的现象称之为磁力效应。 磁导式氧分析仪基于热磁效应和磁力效应，研制出热磁式、磁力式氧分析仪。 当待分析的混合气体中含有两种或两种以上磁化率较接近，且浓度也相近的组分，不宜选用磁导式分析仪。如混合气体中含有氧气，又含一氧化氮，且一氧化氮浓度较高，就不应选用磁导式氧分析仪。 ## **6.3 热导式气体分析仪** 热导式气体分析仪应用范围广，技术成熟，结构简单，性能稳定。如EN640。 ### **6.3.1 热导式气体分析仪工作原理** 热导式气体分析仪工作原理是基于被分析气体中的待测组分的热导率与被分析气样中的其他组分（即背景气体）的热导率存在明显差异，当待测组分含量发生变化时，被分析气样的综合热导率将发生变化这一物理特性，来测量该组分在气样中的体积百分含量。 热导式气体分析仪对于氢气、氧气、一氧化碳、甲烷等热导率较高的组分检测是很灵敏的，尤其是氢气。热导式分析仪应用应具备三个条件：一是背景气体中各组分的热导率与待测组分的热导率差异较大；二是背景气体各组分的含量变化不大；三是混合气体组分在测量池不发生催化反应。 ### **6.3.2 安装注意事项** ①分析仪应安装在接近取样点并便于维护的地方。 ②预处理装置应有稳流调节器和处理有害组分的化学处理设施。 ③工况条件污秽，湿度大，应设有气体过滤器或干燥器。 ④气样中若含有易燃气体（氢气）应排放至安全处。 ## **6.4 红外线分析仪** 红外线分析仪是一种用于气相或液相组分浓度的分析仪器，灵敏度较高，响应较快，可用于分析碳氧化物和碳氢化合物，如一氧化碳、二氧化碳、乙烯、丙烯、二氧化硫等。如EN308。 ### **6.4.1 红外线分析仪工作原理** 红外线是不可见光，和可见光、微波一样都是电磁波。红外线的波长在0.75～300μm，分析仪所用波长范围一般在3～10μm。 各种气体对红外线的吸收是有选择性的，各种气体只吸收与其气体分子固有频率相同的那部分辐射波的能量，并产生共振。共振使气体升温，温升程度与被测气体中含有能吸收该波长范围内辐射波的组分浓度有关。 红外线分析仪就是利用上述物理特性制成多种型号的气体分析仪。 ### **6.4.2 红外线分析仪结构组成** 红外线分析仪的结构是由双光源、一个试样池、一个参比池、一个检测器（热吸收池）、一个斩光器和指示仪组成。 红外线分析仪所需气样必须干燥、洁净。水分子吸收红外线的能力很强，还会对测量造成干扰。气样连续流经试样池，水汽、灰尘、杂质会附着于试样池内壁和透光窗口，将会影响窗口透光率，产生测量误差。 ### **6.4.3 安装注意事项** （1）取样及预处理装置对于湿度大的气样必须设置干燥过滤器。干燥过滤器内填充有干燥剂类物质，如硅胶、分子筛和氯化钙等，气样中如果含有二氧化碳组分则不能采用硅胶，因硅胶对二氧化碳有吸附作用，会使气样失真。 （2）气样中含有灰尘、杂质，预处理装置中必须设置清除灰尘和杂质的过滤器，过滤器内填充物有玻璃丝或不锈钢丝屏、烧结的多孔不锈钢等。 ## **6.5 分析仪标定规程** ### **6.5.1 二氧化碳分析仪标定规程** **状态指示灯**    **零点校准：** 打开零点气气瓶压力调至0.1MPA以下，键转换阀调至零点位置。（零点气为高纯氮） 1、MENU→Calibrate→Manual Calibration→Components/Measurement Rang→Zero Gas 2、输入零点值后按ENTER键 3、数值稳定后按ENTER键 4、按ENTER键接受校正值 5、按MEAS键返回测量界面。 **量程校准：** 打开量程气气瓶压力调至0.1MPA以下，键转换阀调至量程位置。（量程气为10ppmCO2/N2） 1、MENU→Calibrate→Manual Calibration→Components/Measurement Rang→Span Gas 2、输入零点值后按ENTER键 3、数值稳定后按ENTER键 4、按ENTER键接受校正值 5、按MEAS键返回测量界面。 将转换阀调至采样位置。关闭标气气瓶。 **注：分析仪上电2小时以后，方可进行校准。** ### **6.5.2 K2001氩中氮分析仪** **一、按键功能说明** 1\. 您要确定是否使用自动量程功能，选择F1“yes”（是），仪表将自动在3 个 量程内转换(0-1ppm,0-10ppm,0-100ppm)，是和否之间的选择通过按F1 进行。  2. 确定样品气流速：通过使用数字键可方便的设定需要的样品气流速值，用“E” 键确认该值。流速允许的范围为0～200 之间，流速单位为cc/m。新输入的值为有效值，流速阀会相应的调整。 3. 模拟输出模式：按“F2”键，4－20mA 的输出处于“track”或“hold”模式。 Hold 模式：当退出测量模式时，输出信号保持。 Track 模式：在所有模式下输出信号随气体含量的变化而变化。 按“F3”键进入组态菜单的第二页。 4. 输出失效模式 F1：假如超量程或电离池未工作，可选择4－20mA 的输出： Low(4mA 以下可输出)，High(高于20mA 可输出)，选择“Off”则使4－20mA 输出反映信号值。 若有其它选项，您将在手册的附录里找到具体的解释。按 F4 退出本图面，如面显示组态菜单的第一页，再按F4 将回到主菜单。这是标准组态，若您的仪表有其它的可选功能，相应的菜单会出现（串行口、自动校验、数字I/O 等）。 注：当您选择自动量程时，量程的选择取决于模拟－数字转换值或是ppm 值，取决于使用量程的最大值。 二、校验 图3为校验菜单，在本节，用户需输入零点气和量程气中N2 的ppm 值，推荐的零点气为满量程0～20％之间，终点气为满量程的80～95％之间。例如，量程为10ppm 时零点气为2.0ppmN2，终点气为8.0ppmN2。校验前读数稳定。 在主菜单，按 F2 键，仪表将显示校验主菜单，见图3： 仪表根据输入的终点气值会自动选择合适的量程。当您输入一个值再按“E”键，微处理机将会检查格式，并进行评估，使其生效。当一切就绪，输入的值将会显示在测量区，若值被拒绝接受，输入区将被清除，测量值会保持不变。若输入有误，按 enter 键重复以上过程。输入零点气值和终点气值后，选择F3 键则进入校验子菜单。下图为该子菜单： @font-face{ font-family:"Times New Roman"; } @font-face{ font-family:"宋体"; } p.MsoNormal{ mso-style-name:正文; mso-style-parent:""; margin:0pt; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:none; text-align:justify; text-justify:inter-ideograph; font-family:'Times New Roman'; font-size:10.5000pt; mso-font-kerning:1.0000pt; } p.MsoFooter{ mso-style-name:页脚; margin:0pt; margin-bottom:.0001pt; layout-grid-mode:char; mso-pagination:none; text-align:left; font-family:'Times New Roman'; font-size:9.0000pt; mso-font-kerning:1.0000pt; } p.MsoHeader{ mso-style-name:页眉; margin:0pt; margin-bottom:.0001pt; border-bottom:1.0000pt solid windowtext; mso-border-bottom-alt:0.7500pt solid windowtext; padding:0pt 0pt 1pt 0pt ; layout-grid-mode:char; mso-pagination:none; text-align:center; font-family:'Times New Roman'; font-size:9.0000pt; mso-font-kerning:1.0000pt; } span.msoIns{ mso-style-type:export-only; mso-style-name:""; text-decoration:underline; text-underline:single; color:blue; } span.msoDel{ mso-style-type:export-only; mso-style-name:""; text-decoration:line-through; color:red; } @page{mso-page-border-surround-header:no; mso-page-border-surround-footer:no;}@page Section0{ } div.Section0{page:Section0;} 显示测量值（ppm）和流量（cc），若仪表是首次使用或更换了校验气，则ppm 的显示就毫无意义。 为了更好的校验仪表，校验气瓶上的减压阀和所有管线都必须彻底吹洗。零点气通入仪表10 分钟后，在键盘上选择“F1”，需对零点值再次确认，选择“YES”（是）将出现“PLEASE WAIT”（请稍等），表明在模拟输出在调整，这则提示视噪音情况停留5～10 秒。稍后，将出现“ZERO DONE”,此时可通入终点气，10 分钟或显示的测量值稳定，在键盘上按“F2”，要求您对终点值再次确认，选择是，会再次出现请稍等字样。当该步骤完成，将显示“SPAN DONE”，在屏幕左方会显示终点气的值。然后再次校零，若有必要，再校一次终点。校验过程完成后，按“F4”返回到校验主菜单，再按“F4”将回到主菜单。 **注：**校验零点和量程时先将零点标准气（99.999%高纯氩）或量程气（10ppm氩中氧）气瓶打开压力调至0.1Mpa以下，将仪表操作面板上的转换阀打到零点或量程位置。 **三、启动**     将所有的管线清洁和吹洗后，则可打开仪表后部的电源开关“ON”，显示 器显示主菜单。启动时流量的设定为75cc，除非需要快速吹洗，通常不需改变。 快速吹洗时增加流量到190cc，吹洗设备1～2 个小时。 注：流量控制阀是微型热控阀，电源打开时阀是冷的，气体流过阀大概需要2 分 钟，一旦阀变暖，流量将变得稳定。假如设定流量为0cc，一会儿阀将冷却下来。在没有气体通过时不能设置流量高于**0cc**，否则会烧坏阀，需要替换流量模块。因此，通电前要确认通入了气体。     另外通电前再次确认仪表已用高纯氩气吹洗过，这样仪表能较快的投入使 用，更重要的是等离子区内不能通入高含量的杂质。吹洗以后，就可以根据需要的响应速度和仪表与样品气源间的距离设定旁通流量计。仪表的流量可回到75cc/m。     若您现在准备校验仪表，推荐通入1.0~2.00ppmN2的零点气。当然，氩气经 过氩纯化器后也会是非常好的零点气。若用氩纯化器，零点值的设置为0.0ppm， 或是按氩纯化器上的指标位设定。     对于终点气量程则选用7.0~9.0ppmN2的标准气瓶。当进入校验子菜单，仪 表会自动选择X10。输入校验气值进行校验，步骤见上章。仪表一旦校验后可工作，但前几天有漂移，因此，多校验几次。 **四、维护**     本分析仪免维护，您仅需定期校验。一般若气样符合要求，预处理系统合 理，二周校验一次。     一般入口处有一2μ的过滤器，根据使用情况更换过滤片，通常一年更换一 次。过滤器捕集微粒，聚集水蒸气，水蒸气根据环境温度和粒子的大小，以不同 的速度释放。因此，假如过滤器聚集了灰尘，将会使读数不稳定，最好在预处理 系统中安装一个分子筛以吸附样品气和校验气中的水分。 **五、常见故障造成的原因及解决办法**  ### **6.5.3 4020碳氢分析仪** **1、手动零点（满量程）校正**     打开零点气标准气瓶将压力调至0.1Mpa以下，仪表面板转换阀打到零点位置。     如果选择了手动调零点（或调满量程），在下一个页面中您可以输入零点气（满量程气）中烃类浓度（单位ppm，以甲烷计）。 注：在启动此功能之前应确定正确的校正气体已流入分析仪。根据您的样品系统，您可能需要让校正气体流入仪器数分钟，用以吹扫样品气管道。 当箭头位于Zero （Span）旁边时（如上图所示），按回车键激活此子功能。 按UP或DOWN键以增大或减小浓度值，直到显示您的零点气（或满量程气）的已知浓度。 按回车键，采用此浓度值。 按一次DOWN键，使箭头下移一行至文字**Zero (Span) Begin** (开始调零点或调满量程)。 按回车键开始校正。 4020型分析仪开始测定零点气（满量程气）的浓度。在VFD显示屏上方的LED（发光二极管）显示屏读数发生变化，以反映分析进行过程中校正气体的浓度。在仪器内部，微处理器计算连续采样之间的差别，并在VFD显示屏中显示以斜率表示的变化速率，单位ppm/s 。在手动模式中操作者可在任何时刻终止校正，为此应翻滚到Finish行再按下回车键。一般而言，如果在30秒钟左右斜率小于0.05 ppm/s，则可认为校正正常。在校正终止后零点值（满量程值）被存入微处理器的存储器中。您可以继续进行其他的校正或退出至Analyze Mode（分析模式）。 2、自动调零 如果选择自动校正零点，微处理器将确定零点（或满量程）校正的合适终止点，其依据是当浓度值趋近于您输入的零点气（满量程气）浓度时浓度随时间变化的变化率。 自动校正零点（满量程）的操作如下： <▲▼> 在MAIN MENU （主菜单）中翻滚到ZERO（零点）或SPAN（满量程）功能。 <Enter> 按回车键激活ZERO（零点）或SPAN（满量程）功能。下一个页面将提示您选择手动还是自动零点校正。 <▲▼> 用UP/DOWN键在Manual（手动）和Auto（自动）之间切换而选择自动校正零点（或满量程）。 <Enter> 按回车键选择自动。 在下一个页面中您可以输入零点气（满量程气）中烃类浓度（单位ppm，以甲烷计）。 注：在启动此功能之前应确定正确的校正气体已流入分析仪。根据您的样品系统您可能需要让校正气体流入仪器数分钟，用以吹扫样品气管道。  2、自动调零 如果选择自动校正零点，微处理器将确定零点（或满量程）校正的合适终止点，其依据是当浓度值趋近于您输入的零点气（满量程气）浓度时浓度随时间变化的变化率。 自动校正零点（满量程）的操作如下： <▲▼> 在MAIN MENU （主菜单）中翻滚到ZERO（零点）或SPAN（满量程）功能。 <Enter> 按回车键激活ZERO（零点）或SPAN（满量程）功能。下一个页面将提示您选择手动还是自动零点校正。 <▲▼> 用UP/DOWN键在Manual（手动）和Auto（自动）之间切换而选择自动校正零点（或满量程）。 <Enter> 按回车键选择自动。 在下一个页面中您可以输入零点气（满量程气）中烃类浓度（单位ppm，以甲烷计）。 注：在启动此功能之前应确定正确的校正气体已流入分析仪。根据您的样品系统您可能需要让校正气体流入仪器数分钟，用以吹扫样品气管道。 <Enter> 当箭头位于Zero （Span）旁边时（如上图所示），按回车键激活子功能 <▲▼> 按UP或DOWN键以增大或减小浓度值，直到显示您的零点气（或满量程气）的已知浓度。 <Enter> 按回车键，采用此浓度值。 <▼> 按一次DOWN键，使箭头下移一行至文字Zero (Span) Begin (开始调零点或调满量程)。 <Enter> 按回车键开始校正。 于是，校正程序开始。在很短时间内LED数字显示屏将出现零点气或满量程气的浓度，而且VFD显示屏将提示操作者校正已完成。 <Enter> 按回车键接受此校正值。如按ESC键，则弃用此校正值并再次进行校正。 当输出处于良好调零（或调满量程）的可接受范围内，则调零（或调满量程）程序键自动终止。如果操作者接受此校正值，分析仪将自动返回Analyze Mode （分析模式）。 3、量程校正： 打开量程气气瓶压力调至0.1Mpa以下，将仪表面板转换阀调至量程位置。 手动（选择/定义量程） 此手动切换量程模式可使您选定一个固定的量程。然后，您可以重新规定此量程的上限和下限。进入手动或固定量程的页面应如下操作： <▲▼> 用UP/DOWN键翻滚至量程功能 <Enter> 按回车键，激活RANGE（量程）功能 <Enter> 再次按回车键，移至字段Auto（或Man）（自动或手动） <▲▼> 用UP/DOWN键在Auto（自动）和Manual（手动）之间切换 <Enter> 按回车键，屏幕上出现Man（手动）页面 这下一个页面提示您选择量程：R1，R2或R3。 <Enter> 按回车键，使该量程字段着亮 <▲▼> 用UP/DOWN键选择R1，R2或R3 <Enter> 按回车键，接受显示的量程。箭头移至此特定量程的定义行。如果您不需要改变此量程的设定值，则按<Escape>键返回Analyze Mode（分析模式）页面。请注意，将应用您输入的固定量程。 如果您需要改变量程的设定值，则操作如下： <Enter> 按回车键移动至您将采用的量程中需要改变的数值 <▲▼> 用UP/DOWN键使数字增大或减少 <Enter> 按回车键，移动至数值字段中的下一位数字 <Enter> 在输入完最后一位数字后再次按回车键，确认此数值。或者按<Escape>(Esc)键弃去键入的数值。 应用相同的操作程序选择和定义其他所有的量程。 4、自动选定量程 设置自动选择量程的操作如下。 <▲▼> 用UP/DOWN键翻滚至Range（量程）功能。 <Enter> 按回车键，激活RANGE（量程）功能。 <Enter> 再次按回车键，移动至Auto（或MAN）（自动/手动）字段<▲▼> 用UP/DOWN键在Auto（自动）和Manual（手动）之间切换。 <Enter> 按回车键，屏幕上出现Auto（自动）页面这样就设定仪器为自动选择量程模式。 <Escape> 按Esc键返回Analyze Mode（分析模式）。请注意，现在分析仪将根据浓度高于或低于上、下限而自动选择分析量程。 现场应用： 6.5.4 3000T微量氧分析仪 功能键： * 分析（Analyze） 执行样气氧含量分析； * 系统（System） 执行与系统相关的任务； * 量程标定（Span） 标定分析仪的量程； * 零点标定（Zero） 标定分析仪的零点； * 报警（Alarm） 设置报警点和方式； * 量程（Range） 设置分析仪的3个用户定义量程； 数据输出键： * 左右箭头在当前 VFD 屏幕显示的功能间选择； * 上下箭头增加或减少当前显示功能的值； * 输入（Enter） 移动 VFD 屏幕进入下级显示，如果没有下级显示，则返回到分析模式； * 退出（Escape）移动VFD 屏幕退出到上级显示，如果没有上级显示，则返回到分析模式。 压力 的 影 响： 为了以 ppm 或百分含量表述混合样气中的氧量，需要使样气在恒定压力下扩散进电池。 如果总压力增加，氧通过镀膜扩散到阴极的速率会增加。因此即使样气中的氧浓度没有变化。电子转移、外部电流也会增加。因此，保持在两次标定之间保持燃料电池的样品压力稳定十分重要。 组成： * Analyze 这是正常操作模式。分析仪在监测样气中氧的浓度、显示氧的百分含量、提醒任何报警状态。 * System 系统功能由6个用于调节分析仪内部操作的次级功能 * 自动标定启动 * 密码指定 * 自检激发 * 检查软件版本 * 退出记录 * Zero 用于建立一零点标定 * Span 用于建立一量程标定 * Alarm 用于设置报警点，并决定每个报警是将激发或被忽略，是HI或LO起作用、锁定或设为故障安全。 * Range 用于设定3个分析量程是自动量程切换或用作设定一个独立的固定量程。 零点和量程标定功 能 该单元本身不需要进行零点标定即可达到公布的精度指标。 零点标定： 打开零点气压力调至0.1Mpa，转换阀打到零点位置； 按Zero 进入零点标定功能模式。屏幕显示允许你选择零点标定是自动进行还是手动进行。使用△▽箭头键在 AUTO 和MAN 零点标定设定之间切换。当出现 AUTO 时停住，在屏幕上显示： Zero: Settling: AUTO < ENT > To Begin 按ENTER 开始调零。 #### ppm Zero Slope = #### ppm/s 最初的零点显示在屏幕的左上角。当零点读数设定后，屏幕将在Slope 处显示和更新信息（除非Slope开始于可接受的零点范围内，并不需要再设定）。然后，每当Slope小于0.08最少保持3分钟时，可以看见一倒计数：5 Left, 4 Left，等等。设定后，在零点标定过程中系统必须完成5 个步骤，才能返回到Analyze。 #### ppm Zero 4 Left = ### ppm/s 当输出在一个好的零点可接受范围内时，标定过程将自动结束。然后分析仪自动返回到分析模式。 量程标定 打开量程气压力调至0.1Mpa，转换阀打到量程位置；位于前面板上的Span 钮是用于进入量程标定功能的。量程标定可以采用自动或手动模式。使用△▽箭头键在 AUTO 和MAN 量程标定设定之间切换。当出现 AUTO 时停住，在屏幕上显示： Span: Settling: AUTO < ENT > To Begin 按ENTER 进入下一屏幕。 Calib. Holding time Calhold: 5 min 该菜单允许操作者在分析仪设定读取后，设置分析仪在量程标定模式中停留多长时间。缺省值是5分钟，不过也可以通过UP 或DOWN键在1-60分钟之间调整。按ENTER 进入下级屏幕： Span Val: 000008.00 < ENT > Span < UP> Mod # 使用△▽箭头键进入氧浓度模式。使用< >箭头键激活想要修改的数字位。再使用△▽箭头键更换选定位的值。当结束键入所使用量程气的浓度数值后（如果使用空气，键入209000.00），按ENTER 开始量程标定。 #### ppm Span Slope = #### ppm/s 最初的量程值显示在屏幕的左上角。当量程读数稳定后，屏幕将显示和更新Slope 信息。当量程输出与量程气的浓度值吻合时，将自动结束量程标定。然后仪器自动返回到分析模式。 注意： 如果电池已过期，或电池长时间暴露在空气中，则需要更换微燃料电池。如果仪器长时间闲置，也需要更换电池。 量程故障（Span failure） 分析仪在量程标定结束后检测电池的输出。如果电池的原始输出小于0.5uA/ppm O2，量程将不能被接受。分析仪将返回原先的标定值，触发系统报警，并显示在VFD 上：Span Failed!!该信息显示5 秒钟，然后系统返回分析模式。在VFD 的右上角将显示“FCAL”。该信息标识在远程标定时，可帮助操作者检查到标定的问题。要重新启动报警和信息标识，必须按“重起”开关关掉该单元。如果下一个标定周期是正确的，它也不会重新启动。一个微量的电池不可能出现量程故障。如前解释，当传感器达到使用寿命极限时，零点误差增大直至分析仪认为零点不符合要求。尽管如此，引入错误的量程气体或电子电路的故障可以在量程标定完成时引起这一现象。在更换电池前考虑这一因素。 现场应用： 6.5.5 ABB EL3000系列分析仪 以ABB EL3020型分析仪为例： 启动： 分析仪切换阀调至采样位置，流量调到6L/h，分析仪上电。 注：分析仪必须在开机预热2小时以后方可对分析仪进行校准。 零点校准： 1、零点校准时，将转换阀转换到零点位置，接通零点气，调整测量流量在6L/h左右。 2、菜单路径： 按ok软功能键调出主菜单，按Operation进入下级菜单，按Calibration进入下级菜单，按Manual calibration进入Zero Point/Single Point，等数值稳定后，按ok键零点校验，按ok保存。按ESC键返回分析界面。 量程校准： 1、量程校准时，将转换阀转换到量程位置，接通量程气，调整测量流量在6L/h左右。 2、菜单路径： 按ok软功能键调出主菜单，按Operation进入下级菜单，按Calibration进入下级菜单，按Manual calibration进入Span，等数值稳定后，按ok键零点校验，按ok保存。按ESC键返回分析界面。 6.5.6 USI-1AB微量水分仪  **6.5.7 EN-640二氧化硫分析仪操作规程**  **一、控制器的使用和操作 ** 1、开机状态： 仪器安装接线就绪后，调整到合适的进气流量（流量至红线刻度值）即可接通电源。仪器通电后，显示器显示开机状态约30秒钟。  2、预热状态 仪器由于采用热导式气体检测器，通电后必须保证两个小时的预热时间。在升温时，显示屏最后一行将出现温度指示和“程序升温”指示交替变换显示，至到稳定地显示为“T：60℃”为止。这时传送器己完成升温程序进入恒温状态。在升温时，显示屏SO2浓度值无效，仪器完成预热稳定后，仪器显示屏的读数才是被测气体中SO2浓度值。 3、测量状态 仪器显示结束预热状态后，进入测量状态屏，即可直接读取显示值，仪器将连续测量被测气体中SO2浓度值。显示格式如下图：  ① 组分显示：显示测量组分 ② 浓度显示：显示测量组分的浓度值，显示单位为vol% ③ 条形图：以条形图显示测量浓度值。条形图的最小刻度表示所选的测量范围下限，最大刻度是测量范围上限量。 ④ 日期、时刻显示：通常在这个位置显示日期和时刻。当按一下任意键，转换为显示恒定温度：T:60℃；当出现报警状态，转换为显示报警信息。 4、参数设置及显示 再次按压“确认”键即可进入测量菜单，仪器显示如下对话框： 显示设置 按“选择”键将光标指向“显示”，按压“”、“”可调整显示屏的对比度，显示屏对比度可从0~9中选择，对比度从0至9逐渐变低。再按“确认”键可返回测量状态。 时间校正 本仪器有时钟电路，时钟在出厂前已调整，如有误差，可进入该项菜单进行调整。 按“选择”键将光标指向“时间设置”，按“确认”键进入时间设置菜单： 按“选择”键选择调整参数（年、月、日、时、分），按“”、“”键进行调整。按“确认”键退出时间设置菜单，返回测量状态。 报警设置 报警设置菜单内有两组报警，分别为报警1和报警2，本仪器仅使用了报警1。 按“选择”键将光标指向“报警设置”，按“确认”键进入报警设置菜单： 按“选择”键将光标移到“1.报警1：上限”，按“”、“”键可选择报警方式：上限报警点、下限报警或关闭报警功能； 按“选择”键将光标移到“2.报警1：12.00%”，按“”、“”键可设定报警值。 按“选择”键将光标移到“3.回差1：0.00%”，按“”、“”键可设定报警1回差值。 调校 按“选择”键将光标移到“设置校正”，按“确认”键进入调试菜单，可校正仪器的各项参数。 二、仪器调校、参数设定 仪器出厂时己经调校合格，用户不需要对仪器校正。当仪器使用一段时间后，或认为有必要对其重新调整时，可参阅本章节，对仪器进行校验。校验工作必须由专业人员或经过培训的仪器用户进行。 1、进入调校状态 在设置菜单中，按“选择”键将光标指向“设置校正”菜单项，按“确认”键进入校正密码菜单： 按“选择”键移动光标，分别按“”、“”键输入密码，输入正确后按“确认”键进入调校菜单。 2、仪器标定 仪器测量是否准确，是用标准气体来检查、校验和标定的。仪器标定必须在有标准气的条件下进行，不可随意设定以免影响测量精度。 输入校正密码“010101”： 按“确认”键确认，进入仪器的零点、量程校正菜单： 按“确认”键，仪器返回测量状态。 （1）二氧化硫零点校正： 用二氧化硫零点气通入仪器，待数据稳定后，用“选择”键将光标移到“SO2零点”，用“”、“”键将显示值调节为零。一般可用新鲜空气作为二氧化硫零点标气。 （2）二氧化硫量程校正 用量程90％左右的标准气通入仪器，待数据稳定后，用“选择”键将光标移到“SO2量程”，用“”、“”键将显示值调节与标准值一致。 3、参数校正和设置 仪器在任何状态均可进行参数设置。输入校正密码“030405”： 按“确认”键确认，进入仪器的参数校正和参数设置菜单：  （1）存储周期设定 按“选择”键将光标移到“存储周期”，按压“”、“”可设定存储周期为05、10、15、20、30、60秒。仪器将根据所选择的时间间隔自动存储二氧化硫浓度数据。例如：选择的时间间隔为60秒，仪器可连续存储3 周的二氧化硫浓度数据。 （2）输出电流选择 按“选择”键将光标移到“输出电流”，此时按压“”可选择输出电流为0～10mA，按压“”可选择输出电流为 4～20mA。 （3）语言选择 按压“选择”键选择“Language”，此时按压“”、“”可选择“中文”或“English”(英文)。 6.5.8 EN308二氧化硫分析仪 一、仪器运行 1、启动前的准备 仪器在正式开机即接通电源之前必须按下列步骤对仪器进行一次系统的检查，确保正确无误后才能投运。 a.检查各通气管的连接是否正确。 b.检查电源和信号电缆的连接是否正确，接点有否松动。 c.在管道连接正确无误的前提下，正式通气之前，对仪器包括整个测量气体回路进行气密性检查。 2、仪器的启动和预热 向左拔动仪器机箱背部左侧的电源开关，即可使仪器启动，投入运行。 仪器在接通电源后开始加温，仪器的显示屏幕上将闪烁“预热”提示，这时不要对仪器进行任何调整，待半小时以后仪器将逐渐进入恒温状态并逐渐稳定，屏幕上“预热”提示消失，方可进行调整。对微量仪器的预热时间还可适当延长。 3、零点和终点的调整 预热状态结束后，对仪器的零点和终点进行校对。 （1）仪器零点的调整 向仪器通入零点标准气，并把流量调节为500毫升/分，待数据稳定后调整仪器零点（调整方法参阅本说明书8.5章节）。 一般零点标准气采用精氮；对于常量仪器可采用普氮气；对于常量大于2%的仪器也可采用新鲜空气；对于微量（ppm级）的CO2分析器，为了保证零点调整的正确性，在精氮通入仪器之前还应串接一只化学过滤器（仪器附件），吸收氮气中残存的CO2。 （2）仪器终点的调整 向仪器通入量程90％左右的标准气，并把流量调节为500毫升/分，待数据稳定后调整仪器终点（调整方法参阅本说明书8.5章节）。 仪器终点的调整必须在零点首先调整好以后再进行。通常终点标准气由装有标准气体的气瓶提供，并在气瓶出口装一只减压阀，适当调节减压阀出口压力，使气体流量为500毫升/分，但仪器入口端最大压力不得超过200毫巴。 4、气体测量 仪器的零点和终点调整完毕，即可向仪器通入经净化处理的待测气体，气体流量控制在200~1000毫升/分，仪器即能正确及时指示出待测气体的实际浓度的变化。 二、操作说明 1、仪器的前面板上的各部件如图5所示: 2、操作键的功能 “”选择键： 当屏幕显示菜单时，每按一次“”键，光标会下移一格，指向所选功能，并循环移动光标； 当屏幕显示测量状态画面时，按“”键，可切换屏幕为记录状态画面。 “”确认键： 当屏幕显示菜单时，按“”键，屏幕将切换为光标所指定的下一级菜单显示或返回测量状态(主画面)； 当屏幕显示为非菜单时，按“”键，可切换屏幕为下一级菜单显示。 “”上调键、“”下调键： 当屏幕显示菜单时，使用“”上调键、“”下调键可选择参数或对可调参数进行增加或减少。 3、仪器显示画面说明 （1）测量状态画面（主画面） （2）菜单状态画面  4、仪器操作菜单概要 仪器所有菜单概要如下所示:  （1）一级菜单 ①: 报警设置菜单 ②: 时间校准菜单 ③: 自检菜单 ④: 校准设置菜单  （2） 二级菜单 ⑤:零点校准菜单 ⑥: 量程校准菜单 ⑦:参数设置菜单 ⑧ 参数调试菜单 三、参数设定和仪器校正 1、报警设置 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“报警设置”，按“”键进入菜单①（报警设置菜单）： （1）报警方式设定 按“”键将光标移到“报警1方式”或“报警2方式”，按“”、“”键可选择报警方式：上限报警方式；下限报警方式；或关闭报警功能。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （2）报警点设定 按“”键将光标移到“报警1上限”或“报警2下限”，按“”、“”键可连续设定相应的报警点。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 2、时间校准 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“时间校准”，然后再按“”键进入菜单②（时间校准菜单）： 按“”键将光标移到需要更改的数字，按“”、“”键可设定相应的数字。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 3、自检参数查阅 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“自检”，按“”键进入菜单③（自检菜单），可查看到自检参数。 （1）温度 为了保证仪器的测量精度，检测器必须恒温工作。本仪器的恒定工作温度是50℃，如果该温度不正常，仪器虽仍能正常工作，但会影响仪器的测量精度，对微量检测尤为明显。 （2）光源 检查光源电压。如果该电压不正常，仪器将不能正常工作。 （3）0.6V 仪器内部有一个检测板基准电压，即“0.6v”，该电压是保证检测器正常工作的关键要素。该参数正常应为+0.6V±0.3范围之内，否则仪器就无法工作。如不在该范围，可按如下步骤调整： 打开机箱上盖板，取下机箱内后半部分的黑罩板； 在传感器右侧尾部的金属罩上部有一小缺口，可直接看到一个可调空气电容器，用小螺丝刀旋动该电容器，调整其容量，同时观察自检菜单栏目内的“0.6v”项数值，使其调整到0.6 ~0.8v左右最佳； 装好黑罩板和机箱盖板； 注：调整0.6v的可变电容时，仪器须在恒温稳定8小时后进行。 （4）残余 残余电压正常应低于0.5V，一般不要轻易调节，如果确需调整，可按如下调整： 通入零点气，进入自检菜单，观察残余电压。如果此值高于0.5V，可松开检测器锁紧螺钉，顺时针或逆时针旋动检测器上的调节螺杆半圈或一圈（最多不超过三圈），直到残余信号低于0.5V为止，然后装好检测器锁紧螺钉。对量程小于等于100×10-6（ppm）的仪器，其残余信号一般可能高于0.5V，极端情况下不超过1.2V也被认可。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 4、仪器校准 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“校准设置”，按“”键进入校准设置菜单④： 按“”键将光标移到需要更改的数字，按“”、“”键将输入密码设定为010101，按“”键进入菜单⑤（零点校准菜单）、菜单⑥（量程校准菜单）。 （1）零点校准 通入零点标准气，待数据稳定后，用“”、“”键将显示值调节与零点标准气标准值一致。 按“”键进入量程校准菜单；按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （2）量程校准用量程90％左右的标准气通入仪器，待数据稳定后，用“”、“”键将显示值调节与标准值一致。 按“”键进入零点校准菜单；按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 5、存储周期、通讯参数设置 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“校准设置”，按“”键进入校准设置菜单： 按“”键将光标移到需要更改的数字，按“”、“”键将输入密码设定为030405，按“”键进入菜单⑦（参数设置菜单）: （1）存储周期选择 仪器有六种存储数据的时间间隔可供选择，即：05秒，10秒，15秒，20秒，30秒和60秒。仪器将根据所选择的时间间隔自动存储测量数据，最多可存储16000组测量数据，超过16000组测量数据由新数据覆盖，即：始终保持最新的16000组测量数据。例如：选择05秒，仪器将每隔5秒钟自动存储一次测量数据，累计记录时间可达22小时；选择10秒，累计记录时间可达44小时；选择15秒，记录66小时，…… 选择60秒，记录264小时(11天)。 按“”键将光标移到“存储周期”，按“”、“”键可选择仪器存储数据的时间间隔：05，10，15，20，30，60秒。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （2）输出电流选择 按压“”键选择“输出电流4-20”，此时按压“”可选择输出电流为0～10mA，按压“”可选择输出电流为 4～20mA。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 6、加热温度、输出电流设置 按“”键进入主菜单，按“”键将光标移到“校准设置”，按“”键进入校准设置菜单： 按“”键将光标移到需要更改的数字，按“”、“”键将输入密码设定为040506，按“”键进入菜单⑧（参数调试菜单）: （1）温度的零点 仪器出厂时都己完成校准，一般不需要调整，只是在仪器修理时需要重新校准。如果需要调试，可用一只电阻箱代替铂电阻测温元件，电阻箱电阻输出调为100Ω，按“”键将光标移到“温度零点”，按压“”、“”将温度的零点值设定为0℃。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （2）温度的量程 将电阻箱电阻输出调为138.5Ω，按“”键选择“温度量程”，按压“”、“”将温度的量程值设定为100℃。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （3）输出电流零点 仪器出厂时都己完成校准，一般不需要调整。如果需要调试，将量程为0～20mA的电流表接于仪器电流输出端，按压“”键选择“输出电流零点”，按压“”、“”将零点电流调整为0mA或4mA(4～20mA输出)。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 （4）输出电流量程 仪器出厂时都己完成校准，一般不需要调整。如果需要调试，将量程为0～20mA的电流表接于仪器电流输出端，按压“”键选择“输出电流量程”，按压“”、“”将量程电流调整为10mA或20mA(4～20mA输出)。 按“”键，仪器显示屏将会返回到测量状态画面（主画面）。 四、日常维护 EN-308红外线气体分析仪投入运行后，应注意以下维护事项，才能保证仪器长期稳定使用。 1、被测气如压力波动大，含水、含尘量高时，还需在仪器入口前，加装大容量稳压瓶或水气分离器、过滤器。 2、如被测气温度高于45℃时，需冷却后才能进入仪器。 3、仪器的调校最好有专人负责，不要随意打开机箱，印制线路板的电位器严禁乱动。 4、仪器工作反常，指示出错且一般调校与处理纠正不过来时，请及时与我公司联系。技术服务热线：013916148488 联系前请仔细观察仪器有无以下情况，以便我们查询。 电机是否转动，有非正常响声吗？ 机箱内外气管是否扭死或脱落？ 机箱内外电线接插头有无松动或锈蚀？ 显示屏的显示情况？ 仪器工作环境有无大的变化？ 对故障仪器要及时关机，断电、断气、撤到安全地方。 6.6 可燃气体报警仪 可燃气体报警器是区域安全监视器中的一种预防性报警器。可燃气体报警器用于检测区域内环境空气中可燃气体或蒸汽的含量，当空气中可燃气体浓度接近或达到爆炸极限时，可燃气体报警器及时报警，警示区域管理人员或操作人员查找并排除可燃气体泄漏源，并启用区域排风措施，避免火灾或爆炸事故的发生。 生产过程中的可燃气体或蒸汽的泄漏，与空气混合，当空气中的可燃气体或蒸汽浓度值在爆炸下限至爆炸上限范围之内时，只要有一定能量的点火源存在，这种混合气体就会发生燃烧或爆炸。空气中典型的可燃蒸汽和气体的爆炸下限值，如一氧化碳为10.9%；甲烷为4.4%；氨为15.0%。 引起火灾和爆炸危险的因素：易燃易爆性气体或蒸汽在环境空气中的存在，且在空气中的含量已达到一定的浓度，当混合气体接触到具有一定能量的火（热）源时即可发生火灾和爆炸。 在易燃易爆场所要求可燃气体报警器应具备四项特性： ① 响应快速； ② 从零至可燃下限范围内应灵敏； ③ 对空气中的可燃性气体具有选择性； ④ 可燃气体在可燃范围内（即从可燃下限至可燃上限），检测器不具有可产生引燃引爆混合气的能量源。 6.6.1 可燃气体报警仪分类 可燃气体报警器的种类较多，工作原理各不相同，目前常用的检测器主要有半导体气敏元件、催化燃烧法、红外线吸收法。 催化燃烧法：精确度高，线性特性好，响应速度快，抗干扰能力强，适合检测各种可燃性气体浓度。但是，在某些场合由于环境气体中含有使催化剂中毒的气体（如卤素或二氧化硫），也受到一定限制。 红外线吸收法：精确度高，使用寿命长，无中毒问题，维护量小。但是价格较高。 半导体气敏元件：精确度不高，较灵敏，受环境温度影响大，而且有休眠现象。只能用于检测判断有/无可燃气体泄漏的场合。 6.6.2 安装注意事项 可燃气体报警器安装正确与否关系到报警器功能的正常使用。检测器的安装位置应根据生产设备、管线布局、可燃气体密度、环境地势、主导风向和空气流通状况等情况决定。 ① 安装在易燃易爆场所的检测器必须符合危险区域的报警等级。 ② 检测器安装位置应选择在有泄漏可能或气体、蒸汽浓度相对较高处。 ③ 检测器安装标高应视被检测气体的相对密度而定，当可燃气体密度大于空气时，检测器应安装在较低处，反之，则安装于较高处。 ④ 风向是指区域的主导风向。风向对于露天场所安装是很重要的，检测器应安装在易泄漏点的下风向处。 ⑤ 为遮挡日照或雨水，检测器在露天安装时应有防护罩。在多尘或污浊的环境中，也应给检测器提供防尘罩。 ⑥ 室内安装，检测器安装位置应避开强制通风或采暖设施的主气流。 ⑦ 为检测燃料罐区是否有可燃气体进入生产装置或公路，可采用长距离式红外吸收式可燃气体检测器。 6.6.3 天然气泄漏报警仪 一、显示面板和接线端子板   二、产品使用 （1）上电预热三分钟（系统初始化阶段） 1. 开机自检，LCD依次点亮时间显示区、功能图标 、气体浓度显示区、查阅项图标、单位、量程和光柱后，屏幕及指示灯全亮一秒钟，蜂鸣器短鸣两下，而后进入预热状态。 2．预热时，绿灯亮，数字从C180递减到C000，然后进入正常监控状态，在预热期间可按住消音键3秒退出预热，直接进入正常监控状态（如下图）。 3．光柱顶端数字显示本机量程。  （2）监控状态 1.监控状态：在此状态，系统响应按键输入；正常情况下（不报警、不报故障），时钟显示实时时间，数字部分显示气体浓度值，光柱对应显示，4～20mA电流对应输出。 2.报警状态：当浓度值大于或等于低段报警值时，系统发出低段报警声、光信号，系统低段报警输出（继电器1动作，A1图标亮），报警状态锁定；当浓度值大于或等于高段报警值时，系统发出高段报警声、光信号，系统高段报警输出（继电器1、2动作，A1、A2图标亮，）；按消音可消除声音报警，按复位进入密码输入状态，输入正确的密码后复位，系统进入下一次检测。 3.报故障状态: A) 当系统线路发生故障（断路、短路等），浓度显示区显示"Err",黄灯闪烁，故障图标（F）点亮，蜂鸣器同步发声，按消音键可消音。线路故障时输出0mA。 B) 当AC220V主电源故障时，绿灯、黄灯同时闪烁，蜂鸣器同步发声，按消音键可消音。 C) 当备电DC欠压时，DC图标点亮，蜂鸣器同步发声，此时如果有主电则黄灯闪烁，按消音键可消音，无主电则黄、绿灯闪烁，无法被消音。当系统DC备电故障或检测不到时，黄灯闪烁，DC图标点亮，蜂鸣器同步发声，按消音键可消音。故障状态可自动恢复。  4．线路报故障和报警不能同时进行；AC、DC电源报故障时不影响线路报警、报故障；线路报故障、报警时不影响电源报故障。 5．在监控状态按确定/复位按钮，进入复位功能状态，在复位功能状态下，要求用户输入复位密码，密码为▲▲▼▼，当输入正确的复位密码后，按复位/确认按钮成功进行复位操作，控制器所有状态将重新建立，否则密码无效，用户可以重新输入密码或者自等待输入密码的状态界面下，不输入任何密码，直接按复位/确认退出复位功能界面放弃复位操作。如下图： 6．任何状态下，依次按▲复位▼可进入功能选择状态。 （3）功能操作 1、系统功能选择状态：用户通过密码进入此状态，此时浓度显示区显示“000”，所有功能图标闪烁显示，可通过不同的拨码开关组合，进入不同的功能操作，如下面所示；在此状态下，若用户30秒内无操作，系统自动退出，返回监控状态。 拨码1-ON: 报警点设定状态。 拨码2-ON: 调零状态。 拨码3-ON: 标定状态。 拨码4-ON: 调时、分状态。 拨码1,2-ON:调年、月、日状态。 拨码3,4-ON:查阅状态。 拨码1,4-ON:输出继电器设置状态。 拨码2,4-ON: DC设置。 拨码1,3,4-ON: 自检状态。 2、报警点设定状态：（在功能选择状态下，通过把拨码1打到ON的位置） 在此状态下，首先进入低限报警点设置状态，报警点设定图标、A1图标亮，其余图标灭，数字部分显示原设置的低限报警值，光柱部分对应显示一横线；此时，通过▲▼可改变低限报警阀值，光柱部分横线对应移动，必须按存储改变后的低限报警值；随后系统又进入高限报警点设置状态,报警点设定图标、A2图标亮，其余图标灭，数字部分显示原设置的高限报警值，光柱部分对应显示一横线:此时，通过▲▼可改变低限报警阀值，光柱部分光柱部分横线对应移动，必须按复位/确认键存储改变后的低限报警值；随后系统又进入高限报警点设置状态，报警点设定图标、A2图标亮，其余图标灭，数字部分显示原设置的高限报警值，光柱部分对应显示一横线：此时，通过▲▼可改变高限报警阀值，光柱部分横线对应移动，必须按复位/确认键存储改变后的高限报警值；随后系统又进入低限报警点设置状态；把拨码1拨回“Off”位置，系统返回功能选择状态。  注：低限报警点设置范围为：1%-满量程，默认为满量程的25%(%v/v默认为17%)；高限报警点设置范围为：低限报警点-满量程，默认为满量程的一半(%v/v默认为23%)。 3、调零状态：（在功能选择状态下，通过把拨码2打到ON的位置） 在此状态下，标定图标亮,其余图标灭，数字部分显示实际零位值（如实际值小于要求的零位则显示负值，光柱部分对应显示；此时按复位/确认键进行调零（注意此时探头必须放在洁净的空气中），调零时数字显示C10倒计时，调零完后，蜂鸣器发两声，显示数字为调零后的实际零位；把拨码2拨回“Off”位置，系统返回功能选择状态。 4、标定状态：（在功能选择状态下，通过把拨码3打到ON的位置） 在此状态下，标定图标亮，其余图标灭，刚开始数字部分显示初始浓度值，光柱部分对应显示；如此时显示浓度和实际浓度相等，则可直接用拨码开关返回功能选择状态；否则通过按▲▼来改变数字部分的显示值到标定气体的实际值，按复位/确认键确认，标定成功后显示“Good”2秒，然后显示标定后的测量浓度,如果显示"FAIL",标定失败，请重新多次标定；完成后把拨码3拨回“Off”位置,系统返回功能状态选择；  注：建议每3个月标定一次；标定时用40%-60%满量程的气体标定。 5、调时、分状态：（在功能选择状态下把拨码4打到ON的位置） 在此状态下，时间图标亮，其余图标灭，数字部分显示“000”；系统首先进入小时设定状态，小时值闪烁显示，此时可通过按▲▼来设定小时值，然后按复位/确认键确认改变值；同时系统进入分钟设定状态，分钟值闪烁显示；此时可通过按▲▼来设定小时值，然后按复位/确认键确认改变值；此后系统又进入小时设定状态，即时、分值可循环调整；把拨码4拨回“off”位置，系统返回功能选择状态。 6、调年、月、日状态：（在功能选择状态下把拨码1、2打到ON的位置） 在此状态下，时间图标亮，其余图标灭，数字部分显示“000”，系统首先进入年份设定状态，时钟显示部分闪烁显示年份值，此时可通过按▲▼来设定年份值（2000～2099年），然后按复位/确认键确认设定的年份值；同时系统进入月份设设定状态，月份值闪烁显示，此时可通过▲▼来设定月份值，然后按复位/确认键确认设定的月份值；同时系统进入日期设定状态，日期值闪烁显示，此时可通过▲▼设定日期值，按复位/确认键确认设定的日期值；同时系统又进入年份调整状态，年份值闪烁显示，即可循环调整年、月、日；把拨码1，2拨回"Off"位置，系统返回功能选择状态。 7、查阅状态：（在功能选择状态下，通过把拨码3,4打到ON的位置） 在此状态下，查阅图标亮，其余图标灭；报警时间查阅、故障时间查阅、掉电时间查阅和上电时间查阅－起点亮，报警时间查阅闪烁，通过按▲▼可选择查阅项，选好后按复位/确认键可选择查阅进入该项记录查阅，该项图标点亮，其余的图标灭。比如系统首先进入“报警时间”查阅状态“报警时间”点亮，数字部分显示存储时间的序号，时钟显示部分循环显示报警时间的年、月、日、时、分值（如2003年08月1日12点12分，2003显示2秒，然后08 01显示2秒，12:12显示2秒；然后又循环显示），在此过程中，可通过▲▼来查看下一个纪录，通过按复位/确认退出该查阅状态。其余三项（故障时间、掉电时间和上电时间）的查阅过程类似于报警时间查阅。把拨码3，4拨回"Off"位置，系统返回功能选择状态。 注：查阅报警时间时，A1、A2图标对应表示高低限报警， 报故障时间记录只记线路故障。 8、输出继电器设置状态：（在功能选择状态下，通过把拨码1，4打到ON的位置） 在此状态下，继电器设置图标亮，其余图标灭；首先进入低限报警输出继电器设置状态，浓度显示区四位数字显示原设置，“A1-L”表示A1继电器报警时输出电平，“A1-P” 表示A1继电器报警时输出500ms脉冲，按▲▼可改变选项，按复位/确认键确认该选择；接着进入高限报警输出继电器设置状态，浓度显示区四位数字显示原设置，“A2-L” 表示A2继电器报警时输出电平，“A2-P” 表示A2继电器报警时输出500ms脉冲，按▲▼可改变选项，按复位/确认键确认该选择；系统又进入低限报警输出继电器设置状态。 把拨码1、4拨回"Off"位置，系统返回功能选择状态。 9、单路控制器地址号设置：（在功能选择状态下，通过把拨码2，3打到ON的位置） 在此状态下，地址设置图标亮，其余功能图标全灭，浓度显示区四位数字闪烁显示原设置地址，按▲▼输入地址号，按复位/确认键确认并停止闪烁，再次按▲▼重新设置，把拨码2、3拨回“Off”位置，系统返回功能选择状态。 10、DC电源欠压报警设置:(在功能选择状态下，通过把拨码2,4打到ON的位置) 在此状态下，图标灭，浓度显示区显示原设置。系统报DC备电欠压数字区闪烁显示“dC-E”， 不报DC备电欠压数字区闪烁显示“dC-d”（见上图）；按▲▼切换，按复位/确认键确认设置；把拨码2、4拨回“Off”位置，系统返回功能选择状态。 11、自检状态:(在功能选择状态下，通过把拨码1,3,4打到ON的位置) 在此状态下，系统进入自检状态（见2.1第一条）。 6.7 有毒气体分析仪 有毒危险是指致命化学品的浓度达到对人的生命与健康构成危险的那种状态。例如有些化学品气体在空气中含量超过某一限值时会伤害人体健康，如硫化氢（H2S）的有毒限制为10×10-6，氯气（Cl2）有毒限值为10×10-6，二氧化硫（SO2）有毒限值为2×10-6。 硫化氢、二氧化硫、氯气对人体生命与健康都是有害的，为了对有毒气体区域的监视，设置有毒气体分析仪是非常必要的。 常用的硫化氢分析仪有两种：光度检测仪和半导体有毒气体检测器。氯气检测仪通常选用紫外/可见光度分析仪。 6.7.1 YK420HL硫化氢分析仪 一、操作说明 YK420系列变送器的操作模式主要包括如下三块：启动模式、正常监测模式和三隔爆按键标定模式。 二、启动模式 1、变送器一旦接通电源（12~45VDC）就开始工作，LCD显示屏背光被点亮，信号强制输出4mA。变送器首先进行系统时钟自检，LCD显示如图。如果系统时钟自检不能通过，则始终停留在该状态直到通过。 2、系统时钟自检通过后，变送器开始检查传感器是否存在。 (1)如果传感器存在则自动识别传感器类型和工作参数，并将识别到的关键参数显示在LCD显示屏上。显示依次显示传感器的类型（S）图2，当前设定的测量量程（CR）图3 （2）如果不存在或者正常工作中监测到系统（包括传感器）发生故障，变送器直接进入故障模式。故障模式中，LCD显示如图4所示，模拟信号强制输出3.6mA。故障排除后，依次显示如图5所示，重新进行系统数据检查并正常工作。 工作参数识别并显示完成后，变送器进入正常的监测状态。LCD显示如图5所示。 三、隔爆按键标定设置模式 三按键分别为“Open”，“Zero”，“Span”， 旋开表盖即可看到。  A.按键操作模式调整如下： a．按《OPEN》键5S开锁，LCD显示OPEN b．1s后，LCD显示LSET,电流输出固定为：4mA， 按下《Z》键2S,将MCU的测量值调到0 c．C . 再按下《OPEN》键，LCD显示CSET 通过《Z》键移位，《S》键改变大小，可以设置目标气体浓度 d.再按下《OPEN》键，LCD显示HSET 按下《S》键2S，将MCU的测量值调整到设定的目标气体浓度值 e.再按下《OPEN》键，LCD显示LOCK 1S后，程序自动返回正常测量状态，电流改为正常输出 B. 对于N2气体，目标气体的浓度值为：78%VOL 对于O2气体，目标气体的浓度值为：21%VOL 这两种气体在上面菜单的CSET设置中，不允许进行更改 C. 允许按设定的小数点进行相应的显示 四、设备维护和变更 (一) 变送器 变送器在正常的使用中，传感器的有效使用寿命为24个月。在有效期使用寿命期内，每6个月要定期对传感器进行一次标定检查，以保证气体监测准确有效。超过有效使用期的和有故障的传感器必须进行更换。 （二）传感器更换 断开变送器电源，逆时针旋开传感器防护杯，取出旧的传感器，将新的传感器安装到位，顺时针旋紧传感器防护杯，传感器更换完成，接通电源进入正常监测模式。 6.7.2 氯气泄漏报警仪  二、产品结构 1、探测器的型号、代码含义如下： QD6310，QD为产品形式，表示点型气体探测器；6310为基本型气体探测器。 2、探测器组成 点型气体探测器由外壳、电子线路板、传感器组件等部分组成，结构如下图所示： 三、安装与接线说明 1、安装位置 点型气体探测器选点应选择阀门、管道接口、出气口或易泄漏处附近方圆1m的范围内，尽可能靠近，但不要影响其它设备操作，同时尽量避免高温、高湿环境。 2、安装方法 在仪器现场选择无腐蚀性气体、油烟、尘埃的安装位置，避免水浸。安装方法参照如下： 用户需要将点型气体探测器安装对接到G1/2的管螺纹时，可直接安装，如果需要其他的管螺纹时可另购管接头配件，进行对接安装。 3、仪器接线和接线注意事项： （1）仪器接线 点型气体探测器如上图2。 按安装位置和安装方法固定牢固后，将点型气体探测器的前盖旋下，将传输电缆从进线孔穿入，再穿垫片、橡胶密封圈至壳体内。 将导线按标记分别接到壳体内对应的接线端子上，检查接线正确无误后，再将壳体内多余的电缆线抽出，最后将压紧螺母拧紧，压紧橡胶密封圈，抱紧电缆线（隔爆设计要求）。使用防爆软管时也可与本点型气体探测器直接连接。 二次仪表和点型气体探测器之间，用线径不小于1.5mm2（≤1000m）电缆连接。各环节连接检查无误后，将前盖旋紧。根据用户现场条件，也可先把电缆接好，再将点型气体探测器固定。 QD6310接线示意图 探测器接线说明：探测器内VCC代表电源正极或者+、CND代表电源负极或者--。 一般信号为S或者IOUT。探测器电源为DC24V，接线的时候务必看清电源极性以免烧坏机器，这个标示与相对应的控制主机相连接，一一对应。 （2）探测器标定 探测器标定首先需要给探测器调零、探测器调试4mA,然后通入标准气体，调试对应的放大倍数即可。 a探测器调零 检测毒气不需调零操作。 QD6310测毒性气体4 mA调整方法：在洁净空气中，将探测器通电，如果断电时间不长则老化30分钟后，将万用表选至20或200毫安，黑表笔接GND，红表笔接IOUT，调整W2--IO-SET电位器，使其输出为4mA即可。 b标定 QD6310可燃气体探测器完成以上操作后，通入与空气平衡的60%LEL标准气体，流量计控制在500毫升每分钟，约50秒左右，观察数值稳定后，将万用表选至20或200毫安，黑表笔接GND，红表笔接IOUT，调整W3--电位器SPAN，使其输出调整为13.6mA即可，注意数值浮动要趋于稳定。 四、常见故障及解决办法 6.7.3 氨气泄漏报警仪 产品使用 线缆、主电以及外接设备接好，确认无误后接通电源，打开电源开关(打开机箱，右下角位置)，控制器进入90s的预热。预热状态结束后，控制器进入正常的监控状态。 正常监控状态下，各个数码管窗口显示对应通道的检测浓度，面板状态指示灯中，主、备电指示灯亮，其余均不亮。输出板通信指示灯频闪表示控制器与探测器之间通信正常。 注：产品标准配置不含备电，若客户未选择，仅由主电供电时，控制器正常监控状态下备电故障、充电故障、故障指示灯亮。 任意一路浓度报警时，面板右上角总报警指示灯（红）亮，对应路数的浓度报警指示灯（红）亮，液晶显示区显示出首警地址，多路报警时报警地址会循环显示出报警的路数；喇叭发出报警声，按消音键可消除声音。（此时控制器处于报警状态，继电器处于动作状态，浓度低于报警点后按“复位”键可消除） 注：控制器首次上电后，控制器有时会发出报警，这是由于刚上电时，传感器未完全预热老化完全或外界干扰所致属正常现象，此时“复位”即可。 任意故障报警时，面板右上角总故障指示灯（黄）均会亮，具体故障路数或类型由对应窗口显示，液晶显示区显示出故障总数（包括探测器、电源）；喇叭发出故障报警声。 其中当主、备电任意一个故障时，充电故障指示灯便会亮起，喇叭发出故障报警声。（此时按“消音”键解除即可） 功能设置与操作级别 （1）一级操作 ◆.控制器的消音： 当探测器检测浓度过高导致控制器报警时，按下“消音”键消除报警声音，此时控制器仍处于报警状态，继电器仍处于动作状态。 ◆.历史记录的查询： 按下“查询”键可查询每路最近一次的报警时间记录，液晶中“报警地址”会循环显示出报警的路数，同时下方时间区显示相对应的时间，当查询一遍后控制器自动退回监控状态，当控制器复位后报警记录会被清除。 （2）二级操作 同时按下“功能/FUNC”和“加/自检”键，面板内容会全部显示出来即进入二级操作状态，显示如图3-3所示。 进入二级操作后，执行完毕任意一项功能操作后，控制器均会返回正常监控状态，下次进行操作时需重新进入。 当进入二级操作状态后，若对控制器无任何操作，控制器将在20秒后自动返回正常状态。 ◆.控制器的复位：在二级操作状态下，按下“复位”键，控制器将复位回到最初的监控状态，即所有报警信息消除，继电器复位。 ◆.控制器的自检： 自检主要是对控制器本身显示功能的测试。在二级操作状态下，按下“自检”键，显示面板会将内容全部显示出来，同时喇叭发声。 （3）三级操作 此操作非厂家及设备操作维护人员禁止操作。同时按下“ 功能”、“ 减/ 复位”， 面板内容会全部显示出来即进入三级操作状态， 显示如图3-4 。  进入三级状态后，可对控制器的参数进行相应的设置。 进入三级级操作状态后，若对控制器无任何操作，控制器将在20秒后自动返回正常状态。 ◆ .报警点的设定：在三级操作状态下，长按下“功能”键便进入报警点设定界面。此时第一路窗口会闪动，显示如图3-5 通过“加”、“减”键设定所需报警点，如图3-6  设定好之后按下“功能”键进行下一路的设定。 以此类推，对每一路设定完毕之后，依次按下“功能”键返回正常监控界面。 ◆.时间的设定：在三级操作状态下，报警点设定完毕后，按下“功能”键，液晶屏下方时间区的单位“年”会闪动起来，如图3-7 通过“加”、“减”键进行时间的设定，如图3-8  依次按下“功能”键可对“月”、“日”、“时”、“分”等参数进行设定，设定完毕之后，依次按下“功能”键返回正常监控界面。 产控制器尺寸及安装接线图 DN-K1000-6 型控制器适用于室内安全区域无爆炸性气体的环境下，采用壁挂式安装。 （1）控制器尺寸（图4-1）图4-1 ：DN-K1000-6机箱尺寸（单位：mm） （2）控制器——探测器的连接 控制器采用三芯屏蔽线与探测器连接（注：单芯线径不低于0.75mm2国标线），将屏蔽层与控制器机壳相连并可靠接地。当采用RVV线缆时，应穿金属管并将金属管与机壳相连后可靠接地。参照控制器与探测器接线图，将控制器与探测器的对应端子相连接。 ◆ 接线方式： 将控制器输入端子与探测器端子对应相接（图4-2） ◆输出端子与联动设备的连接： ▲.当排风扇等感性设备满足小于等于5A/220VAV条件时，可直接与输出端子相连，但尽可能的避免负载设备直接与输出端子相连，当负载设备大于5A/220VAV时，必须外接转接设备； ▲.控制器、探测器要保证可靠的接地； ▲.进行各种安装操作时，需先断电，否则可能会烧坏主机。 配套使用的探测器 与控制器配套使用的探测器: DN-T1000-F、DN-T1000-FX型点型气体探测器。 （1）技术参数： ◆ 检测原理：催化燃烧式、电化学式 ◆ 检测气体：可燃气体、有毒气体 ◆ 采样方式：自然扩散 ◆ 示值误差：±5%F·S/±10%/±5×10-6mol/mol ◆ 响应时间：≤30s ◆ 工作电压：DC12V～30V ◆ 额定功率：≤3W ◆ 温度：-40℃～55℃ ◆ 湿度：≤95%RH ◆ 连接电缆：≥RVV3×0.75mm2（国标线） ◆ 传输距离：≤1200m ◆ 防爆等级：ExdⅡCT6 ◆ 安装方式：固定支架、管装、墙壁装 ◆ 安装螺旋：G1/2〃 （2）安装位置： 探测器应安装在气体易泄漏场所，具体位置应根据被检测气体相对于空气的比重决定。当被检测气体比重大于空气比重时，探测器应安装在距离地面(30～60)cm处，且传感器部位向下。当被检测气体比重小于空气比重时，探测器应安装在距离顶棚(30～60)cm处，且传感器部位向下。为了正确使用探测器及防止探测器故障的发生，请不要安装在以下位置： ◆ 直接受蒸汽、油烟影响的地方； ◆ 给气口、换气扇、房门等风量流动大的地方； ◆ 水汽、水滴多的地方（相对湿度：≥90%RH）； ◆ 温度在-40℃以下或55℃以上的地方； ◆ 有强电磁场的地方。 产品的维护注意事项 ◆ 探测器出厂前经过了严格的标定，在安装好之后请不要随意更换元器件，如果要更换，必须重新标定； ◆ 探测器的传感器使用寿命正常情况下为两年；因使用环境的不同，其使用寿命有可能下降，应每年定期进行检测维护； ◆ 探测器禁止高浓度气体的冲击，这样可能损坏传感器； ◆ 避免探测器经常断电，经常性的断电会导致检测元件工作的不稳定； ◆ 在使用过程中，要定期检查仪表工作是否正常，检查周期至少每三个月一次。常见故障的分析与排除 ◆ 报警系统安装好，首次通电预热后，有可能会出现报警现象，此时对系统进行复位即可。 ◆ 电源故障显示 产品标准配置不含备电，若客户未选配备电，仅由主电供电 时，上电延时完毕后会发出故障报警并且充电故障、故障指示灯亮，此时按下“消音”按键即可。 ◆ 接通电源后无显示 主要为接线问题，先检查电源是否接好，插座是否牢固。确认电源无误后，检查控制器内部的排线、插针等接插件是否牢固，是否有松脱。 ◆ 正常监控状态出现故障报警时，控制器会显示出相应的故障类型，具体类型及含义如下：（E1为传感器故障） ▲ 探测器内传感器插头脱落； ▲ 长期工作于恶劣环境下造成的传感器失效。E2为通讯故障： ▲ 检查接线是否正确，控制器与探测器是否对应； ▲ 探测器实际的连接路数与设定的路数是否一致； ▲ 探测器电压是否正常。 6.8 其他分析仪表 6.8.1 ABB PH计和ORP计 1、设置 1.1设置显示         2、故障分析 如发生错误或意外结果，可在操作页面中由错误讯息指示故障见下表。但是，某些故障可能造成分析仪的校验问题或在与独立的实验室测量进行比较时产生分歧。 大多数问题均与电极及电缆连接有关。检查时应首先更换电极-参见相应的说明书。还务必正确输入所有程序参数，并且不得无意更改。 6.8.2 EN730(93)酸浓分析仪 EN-730型酸浓分析仪是超声波式硫酸浓度测量仪表，是根据超声脉冲波在介质中传播和反射原理构成。计算机发射一脉冲，放大后传输给超声换能器，电脉冲在换能器上转换超声波传到反射板扫射回来，通过超声换能器又转换成电讯号。 一、控制器的使用和操作 1、按键功能 按“”键，进入菜单操作。 当光标“”指向显示菜单时，按“”键，屏幕将切换为光标指向的下一级菜单。 当光标“”指向可调整参数时，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键可修改参数，修改完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，用“”、“”键选择参数。 在测量状态下，按“”键两次，仪器即可显示酸浓度随时间变化的曲线。记录周期在5、10、15、20、30、60秒中选择，其设置方法详见7.9节。再按压“”键，即可返回测量状态。 2、开机： 仪器安装正确后，关闭检测器下部排污阀，缓缓开启取样阀，使检测器的测量槽内充满酸，流量不宜过大，如仪器第一次使用，或大修停机较长时间，需等待一小时左右，检测器探头在酸中充分钝化后再接通仪器电源，仪器通电后，显示器显示开机状态如下。 3、测量状态： 当仪器接收到现场检测器数据时，进入测量状态，仪器显示测量状态，显示格式如下图： 4、参数设置及显示： 按压“”键即可进入测量菜单，如下图： （1）浓度校正： 由于被测溶液含有杂质，测量数据可能与实际值有误差，仪器可在线进行重新修正。用“”、“”键将光标移到“浓度校正”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键将显示调为标准值(一般为分析值)。校正完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择将光标指向“返回”，按“”键退出测量菜单，返回测量状态。 注：此时仪器必须处于正常测量状态 （2）时间校正 本仪器有时钟电路，时钟在出厂前均以调整，如有误差，进入该项功能进行调校，用“”、“”键选择调整参数（年、月、日、时、分），按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键将时间调为准确值。校正完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 （3）上限报警设定 用“”、“”键将光标移到“上限”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键调整浓度上限报警点或关闭浓度上限报警功能。调整完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 （4）下限报警设定 用“”、“”键将光标移到“下限”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键调整浓度下限报警点或关闭浓度下限报警功能。调整完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 （5）调校 用“”、“”键将光标移到“校正”，按键进入仪表调试状态，可校正仪器的各项参数。调校密码为：3 4 5 二、参数、功能设定 整套仪表在出厂时已调校合格，一般情况下，用户不必调试，出现下列情况，用户必须详细阅读完调试方法后，对仪表进行调校。 更换新测量磁头； 仪表经维修，更换元件后； 仪表测量误差超出精度范围； 有必要改变仪器的设定。 在测量菜单中确认“调校”，仪器将要求输入“调校密码”，按“” “”键选择一、二、三位密码，分别按“” “”键进行密码输入，输入正确后使光标指向“密码确认”，按“”键进入“调校菜单”。如密码输入错误，仪器将返回测量状态。 仪器调校菜单如下： 1、返回测量状态 按“”、“”键移动光标选择“返回”，按“”键确认，程序将返回测量状态。 2、温度校正： 仪器出厂时都己完成校准，如果需要可用一只温度计测出实际温度值，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键将“温度”调为温度计测试值。校正完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 3、输出电流零点校正 将量程为0～20mA的电流表接到仪器电流输出端，按压“”、“”键选择“输出电流零点”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键将零点电流调整为0mA或4mA。校正完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 4、输出电流量程校正 将量程为0～20mA的电流表接到仪器电流输出端，按压“”、“”键选择“输出电流量程”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键将量程电流调整为10mA或20mA。校正完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 5、输出电流选择 按压“”、“”键选择“输出电流”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键可选择输出电流为0～10mA或4～20mA。调整完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 6、存储周期 按压“”、“”键选择“存储周期”，按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键可选择存储周期为01、02、05、10、30、60分钟。仪器将根据所选择的时间间隔自动存储浓度测量数据。选择“关”，将关闭存储功能。调整完成后，再按“”键将光标“”恢复为“”，继续用“”、“”键选择参数。确认“返回”，仪器返回测量状态。 7、记录周期 按压“”、“”键选择“记录周期”， 按“”键可将“”改为“”，此时，用“”、“”键可选择记录周期，记录周期在5、10、15、20、30、60秒中选择。仪器将根据所选择的时间间隔自动记录浓度随时间的变化曲线。 6.8.3 EN701(98)酸浓分析仪 EN-701型酸浓分析仪，是电磁式硫酸浓度测量仪表，其工作原理见下图。由激励电路产生的励磁电压U1作用在激磁线圈T1上，当被测溶液电导率一定时，将产生对应的感应电流Ie，在此电流作用下，检测线圈T2上产生了感应电势U2送至放大转换级，进行电压放大，并转换为4～20 mA的电导电流信号I1。同时，测温电阻Rt将被测溶液的温度信号也送至放大器转换级，使之输出4～20mA的温度电流信号I2。检测器输出的电流I1和I2同时送至控制显示器，通过计算机的软件进行温度补偿处理及线性化处理，输出与被测溶液相对应的电流I0。  一、控制器的使用和操作 1、开机状态： 仪器安装接线就绪后，调整到合适的进气流量即可接通电源。仪器通电后，显示器显示开机状态约3秒钟。 2、测量状态： 仪器显示器结束开机状态后，直接进入测量状态屏。 仪器显示测量状态，显示格式如下图：  3、参数设置及显示： 按压“确认”键即可进入测量菜单，如下图：  （1）返回测量 按“选择”键光标指向“返回”，按“确认”键退出测量菜单，返回测量状态。 （2）浓度校正： 由于被测溶液含有杂质，测量数据可能与实际值有误差，仪器可在线进行重新修正。用键将光标移到“浓度校正”，用“↑”、“↓”键将显示调为标准值(一般为分析值)。 注：此时仪器必须处于正常测量状态 （3）时间校正 本仪器有时钟电路，时钟在出厂前均以调整，如有误差，进入该项功能进行调校，用“选择”键选择调整参数（年、月、日、时、分），用“↑”、“↓”键进行调整。确认“返回”，仪器返回测量状态。  （4）上限报警设定： 用“选择”键将光标移到“上限”，用“↑”、“↓”键调整浓度上限报警点或关闭浓度上限报警功能。 （5）下限报警设定： 用“选择”键将光标移到“下限”，用“↑”、“↓”键调整浓度下限报警点或关闭浓度下限报警功能。 （6）调校 用“选择”键将光标移到“校正”，按键进入仪表调试状态，可校正仪器的各项参数。调校密码为：3 4 5 二、参数、功能设定 整套仪表在出厂时已调校合格，一般情况下，用户不必调试，出现下列情况，用户必须详细阅读完调试方法后，对仪表进行调校。 更换新测量磁头； 仪表经维修，更换元件后； 仪表测量误差超出精度范围； 有必要改变仪器的设定。 在测量菜单中确认“调校”，仪器将要求输入“调校密码”，按“选择”键选择一、二、三位密码，分别按“↑”、“↓”键进行密码输入，输入正确后按“选择”键使光标指向“密码确认”，按“确认”键进入“调校菜单”。如密码输入错误，仪器将返回测量状态。 仪器调校菜单如下： 1、返回测量状态 按“选择”键移动光标选择“返回”，按“确认”键确认，程序将返回测量状态。 2、电导零点校正： 仪器出厂时都己完成校准，如果需要可取出磁头冲洗并擦干磁头表面液体，用电阻箱模拟酸的等效电阻，（用导线穿过磁头中心孔），接到电阻箱上。如图7所示。 打开电源，进入校正菜单，用“选择”键将光标移到“电导零点”，改变电阻箱值，取酸温为30℃、酸浓为99%时对应的等效电阻（R=K/0.04035其中K为磁头常数，本仪表K= ），用“↑”、“↓”键将显示值调节为40.35。  3、电导量程校正： 接线操作步骤同2。 用“选择”键将光标移到“电导量程”，改变电阻箱值，取酸温为90℃、酸浓为96%时对应的等效电阻（R=K/0.3551），用“↑”、“↓”键将显示值调为355.1。 4、温度零点校正 仪器出厂时都己完成校准，如果需要可用一只电阻箱代替铂电阻测温元件，接入检测器板10、11端子（见图6），电阻箱电阻输出调为100Ω，按压“选择”键选择 “温度零点”，按压“↑”、“↓”将“温度零点”调为0℃。 5、温度量程校正 接线步骤同7.4。 将电阻箱电阻输出调为138.5Ω，按压“选择”键选择“温度量程”，按压“↑”、“↓”将设定“温度量程”为100℃。 6、输出电流零点校正 按压“选择”键选择“输出电流零点”，此时将量程为0～20mA的电流表接到仪器电流输出端，按压“↑”、“↓”将零点电流调整为0mA或4mA。 7、输出电流量程校正 按压“选择”键选择“输出电流量程”，此时将量程为0～20mA的电流表接到仪器电流输出端，按压“↑”、“↓”将量程电流调整为10mA或20mA。 8、输出电流选择 按压“选择”键选择“输出电流”，此时按压“↓”可选择输出电流为0～10mA，按压“↑”可选择输出电流为4～20mA。 9、存储周期 按压“选择”键选择“存储周期”， 此时按压“↑”、“↓”可选择存储周期为01、02、05、10、30、60分钟。仪器将根据所选择的时间间隔自动存储浓度测量数据。选择“关”，将关闭存储功能。 10、记录周期 按压“选择”键选择“记录周期”， 此时按压“↑”、“↓”可选择记录周期，记录周期在5、10、15、20、30、60秒中选择。仪器将根据所选择的时间间隔自动记录浓度随时间的变化曲线。 三、仪器外部接线图 四、仪器故障分析 1.磁头故障判别 磁头线圈正常电阻值如下，超过正常值，可视为故障。 (1)励磁线圈电阻为1～3Ω； (2)检测线圈电阻为1～3Ω； (3)断开各线圈屏蔽层线，则励磁线圈、检测线圈、屏蔽层三者之间的电阻应为∞； (4)测温电阻为Pt——100铂电阻，其电阻值与温度对应如表一。  ２、 检测器故障的判别 (1)检测器与控制显示器之间的连线； a 接好检测器与控制显示器之间的5根连线。（见图6） b检测器端子1、4之间的电阻应为：100Ω加导线电阻，2、4之间的电阻应为100Ω加导线电阻。 c接通控制显示器电源，检测器3、4之间电压应为11V左右，5、4之间的电压应为-11V左右（电压随AC220V高低略有波动）。 (2)温度输出通道 在确定检测器与控制显示器信号连线正常的情况下。用电阻箱取代，Pt—100铂电阻，接到检测器10、11端子接通控制显示器电源，改变电阻箱电阻，并测量温度输出电压（检测器2、4端子之间电压）。应与表二相符，容许误差小于10%。 （3）励磁振荡及电导率输出通道 a 接好检测器与控制显示器之间的连线，并将励磁线圈及检测线圈。接到相应的端子上，并接通控制显示器电源。 b 用数字万用表交流电压档测励磁线圈交流电压，由于频率为10KHz,故各万用表测量数据差别很大，所以测量时只要有几伏的交流电压，即可说明励磁振荡电路工作正常。 c接线如图9，用电阻箱模拟酸等效电阻，改变电阻箱阻值则其电导率输出电压（检测器1、4端子之间电压）应与表三相符。  (注:由于各磁头的信号大小不一,电压允许波动30%) 3、控制显示器故障判别 (1)用万用表测控制显示器1、4端子之间的电阻为100Ω，2、4之间的电阻应为100Ω。 (2)接通电源，测得检测器电压应为±11V，（3、4端子，5、4端子之间电压），其电压随220V（AC）波动。 (3)接好控制显示器与检测器之间的连线，接通电源，此时“温度”键，应显示正常实际温度。 (4)用两台电阻箱，一台电阻箱取代铂电阻接到检测器10、11端子，一台电阻箱模拟酸等效电阻，如图7接线。接通电源。 (5)观察显示窗口显示温度，改变温度等效电阻箱阻值，其显示温度应与理论值相符。（见表一），在这一过程中显示窗口可能出现浓度上、下限报警，不影响温度测量。 (6)改变温度等效电阻值，使改变窗口显示温度为50℃。再改变电阻率等效电阻箱，电阻值应为K/电导率（Ω）（K为磁头常数）其浓度显示应和表四相符。 (7)检查输出通道，测12、13输出电流应为0～10mA或4～20mA对应96～99%线性。 通过以上检查，若仪表故障还不能确定，可与厂家联系。 # :-: **第7章称重检测** ## **7.1 皮带秤校验** 标定（校准）（Calib.Functions） 本仪表控制仪表标定(校准)共分为如下四步： ›脉冲环行；   (LB:Imp/Belt) ›去皮；       (TW:Tare) ›砝码标定；   (CW:Weight Check) ›实物标定；   (PL:Practicality) ›链码标定。   (Chain) 注意： (1)上述五步不必非要一次性连贯做完，但必需遵循此顺序。 (2)新装秤体或者更换仪表必需至少做一次。 (3)砝码标定、实物标定、链码标定,只做一个即可。 (4)所有标定操作之前,需将  B组、C组 中基本信息设置完毕。 (5)本仪表控制仪表还可以通过如下功能菜单实现时间以及模拟输入输出的校准： 12.5.时间调整       (Set time) 12.7.模拟输入校准   (mA.Input Calib) 12.9.模拟输出校准  （mA.Output Calib) 具体操作请参照仪表提示，这里不再赘述。以下主要对仪表标定（校准）进行描述。 **7.1.1 脉冲环行  **     脉冲(皮带)环行的运行结果保存于D06（一周脉冲数）和B04(每米脉冲数)中。D06这个数值将影响“去皮程序”“\>0:调零”“砝码标定程序”的运行。B04这个数值用于校准仪表显示的皮带速度. 准备工作：1）启动容积方式；（给料机仪表必须项）     2）如果有预给料，停止预给料（或关闭物料阀门）；     3）确保秤体无物料，启动仪表，启动秤体。 操作步骤：(注意：如需密码，请输入默认密码123456)  7.1.2 去皮程序 去皮程序的运行结果保存于D05(修正皮重）中。 准备工作：1）启动容积方式；（给料机仪表必须项） 2）如果有预给料，停止预给料（或关闭物料阀门）； 3）确保秤体无物料，启动仪表，启动秤体。 操作步骤：(注意：如需密码，请输入默认密码123456)  7.1.3 实物标定 实物标定的运行结果保存于D07（实物校正系数）中。 注意：实物标定时，皮带负荷最好为额定皮带负荷的60%-100%之间。 准备工作：1）启动容积方式；（给料机仪表必须项） 2）如果有预给料，启动预给料（或开启物料阀门），将实物置于仓内； 3）启动仪表，启动秤体。 操作步骤：(注意：如需密码，请输入默认密码123456)  7.2 定量给料机校验 TH-800皮带秤标定共分四步，不必非要一次性连贯做完，但必需遵循此顺序。 功能菜单结构如下：   ## **7.3 天车秤校验** **7.3.1 适用范围**     主要适用于承德市天衡电子有限公司的OCS-D4系列电子吊秤。 **7.3.2 产品检定执行规程**     本产品检定执行中华人民共和国《JJG539-97数字指示秤检定规程》或《JJG555-96非自动秤通用检定规程》。 **7.3.3 仪表显示和打印部分字符的意义**     BJ表示比例校正值；G表示毛重；N表示净重；F表示负称；∑ X X X表示累计；字符中的“x x x”可以是任何数字，左面第一位为类别，其余两位为累计次数。 kg重量单位，称重状态下kg显示时表示数据稳定，数据稳定后才允许打印或累加，kg不显示时表示数据不稳定。 **7.3.4 仪表各按键的功能** 7.3.4.1开关键 当仪表为休眠状态时，长按此键1秒钟，仪表即恢复正常工作，当仪表电池严重失电时，将无法开机，或开机后，立即自动关机。当仪表为开机状态时，长按此键1秒，仪表即进入休眠状态。 7.3.4.2“1/总累计” “1”在需要输入数字时，此键功能为数字1。 “总累清”用于从存储区中清除所有类称重数据，执行后每类的序号将要从01开始。此外，在每天开始用秤时，若前一天存储的数据无需再保存，最好在作业前进行一次总累清，以免存储区不够用； 操作：称重状态下，按此键，提示“确认总清？”，若在三秒内按“确认”键，则完成总累清，若未按键或按其他任意键，则取消功能； 注意：使用该键一定要谨慎，以免误把需要保存的数据清除掉。 7.3.4.3  “2ABC/累清”键 “2ABC”在需要输入数字时，该键功能为数字“2”，需要输入字母时，该键为字母键，下面其它数字字母键类同，不再介绍。 “累清”把当前类的累计次数和累计值清零，再次称重时序号从01开始。每类最多可累计99次，当某类数据不再需保存时可进行累清，避免累计次数达99次后无法存此类需记忆的称重值； 操作：称重状态下，按此键，提示“确认累清？”，若三秒内按“确认”键，则完成累清，若未按键或按其它任意键，则取消功能。 注意：使用该键一定要慎重，以免误把需要保存的数据清除掉。 7.3.4.4“3DEF/删除”键 “删除”把当前类别上一次的称重值从存储区中清除，执行后序号(或累计次数) 减1。 操作:称重状态下，按此键提示“确认删除？”，若三秒内按“确认”键，则完成删除，若未按键或按其它任意键，则取消功能。 7.3.4.5  “4GHI/累加”键 “累加”只有在称重状态且满足打印条件下才能执行该功能，否则提示不能操作的相关信息。正确执行累加功能后，累计次数加1，重量值存入当前类的累计值中。如果重量值为负，则不执行累加功能。 操作：称重状态下，若条件满足，每按一次该键，完成一次累加功能。 7.3.4.6  “5JKL/累显”键 “累显” 称重状态下按此键，进入累显状态，显示当前类的总累计重量；操作:称重状态下，按此键进入累显状态，在累显状态下，可通过“类别”键，切換类别，通过“打印”键打印总重，通过“打清单”键，打印清单。 注： 当某类序号为1时，即没有存储数据时，该类无法进行累显。 7.3.4.7  “6MN0/货号”键 “货号”可以输入当前货物的编号，输入完毕后，自动打印编号；操作：称重状态下，按此键，提示输入货号，此时，最多可输入13个数字或“十”及“一”，若5秒内未输入，则自动退出货号输入状态。 7.3.4.8  “7PQRS/负称”键 “负称” 使吊秤对货物进行负称计量； 操作:称重状态下，当重量稳定，按此键，进入负称状态，此时称重显示器显示当前重量为0，如此时吊秤卸载，则仪表显示卸载物的重量； 退出：第一、在负称状态下，打印或累加完毕后，自动退出负称态；第二、再次按“负称”键，则退出负称状态。 7.3.4.9  “8TUV/去皮”键 “去皮” 将当前重量去除设定的皮重值，得到净重值； 操作：称重状态下，按此键即可； 注意：若皮重为0或已经为净重状态，则不执行去皮功能； 提示：在净重状态下若想返回到毛重，则可以按 “置零” 键，即可返回毛重。 7.3.4.10  “9WXYZ/类别”键 “类别” 称重状态或累显状态下，进行类别切換； 操作：称重或累显状态下，按此键，提示输入类别号，若3秒内输入类别数字，则进入相应的类别的，若未按键操作，则自动返回； 7.3.4.11  “0/置零”键 “置零” 把当前仪表显示的称重值置为零点，置零后显示值为零； 操作： 当满足置零条件时，按此键，仪表即显示零点； 注意：在净重状态下按 “置零” 键仪表会返回到毛重状态。 7.3.4.12  “./打印”键 在称重状态下，当满足打印条件时，打印当前重量； 在累显状态下，打印当前总重； 在其它状态下，打印相关信息 。 7.3.4.13  “十/走纸”键 “十”在标定状态下，按此键，比例值加1； “走纸” 在称重状态或累显状态，按此键，完成四个字符行的走纸。 7.3.4.14“一/打题头”键 “-”在标定状态下，按此键，比例值减1； “打题头” 在称重状态或累显状态，每按一次此键，完成一次打题头 。 7.3.4.15  “取消/菜单”键 “取消”非称重状态下，为取消功能； “菜单”称重状态下，按此键，进入菜单。 7.3.4.16  “确认/打清单”键 当在称重状态下，此键没有其它作用，当背光不亮时，按一次此键，仪表在不执行其它功能，打开背光； 累显状态下，按此键，执行“打清单”功能； 其它状态下，此键相当于“确认”功能 。 **7.3.5 基本操作流程** 7.3.5.1按仪表“开/关”键 确保秤体电源正常的情况下打开仪表 。 注：本仪表和秤体是联动的，当秤体电源正常时，仪表开，秤体自动被激活进入工作状态，当仪表关时，秤体自动进入待机状态，此时秤体功耗很低，4.5Ah电池，可待机18天，同时能被仪表开机激活，所以，除非秤体欠电或长时间不准备使用，否则，无需拔出秤体电池插头。 7.3.5.2查看是否激活秤体 正常情况下，仪表开机之后，秤体被自动激活，仪表立即能收到秤体发过来的重量信号，当仪表开机后，无法收到秤体重量信号时，可按如下步骤解决。 第一，确认秤体在仪表可遥控的范围内，如果距离太远，仪表放的比較低，秤体会收不到仪表的开机信号，调整距离后，再重新开一次仪表，看能否激活秤体； 第二，确认当前频点是否已经受到干扰。将仪表靠近秤体，再重新开关一次，如果开机成功，可以考虑換一个频点，设置频点方法，称重状态下，按“菜单”键，然后选择“一”号，进入扩展设置，然后选择通讯频点”，按提示操作，输入新的频点即可； 第三，确认秤体是否已经严重欠电。打开秤体小门，更換秤体电池，換上新电池再试； 第四，确认仪表上的AD板编号没有丢失，仪表上设置的AD板编号与秤体内AD板编号务必一致，打开秤体小门，记下AD板编号，然后，打开仪表，称重状态下，接“菜单”键，选择“扩展设置”，再选“设备编号”，再选AD板编号，查看当前仪表中设置的AD板编号与秤体内AD板编号是否一致，如果不一致，修改成秤体编号即可。 7.3.5.3按“打题头”键 开始称重前，先打印一次题头，井核一下题头时间和当前时间是否一致，如果时间不一致，可通过设置时间，设置日期解决。 7.3.5.4按“累清”键 将累计及存储 的原有数据消除 (也可按“总累清”键，清除所有存储数据）。 7.3.5.5开始计量 吊起吊具，待重量稳定后，按“置零”键， 此时仪表应该显示“0.000” 。 设置货物类别，按“类别”键，然后，输入类别编号，即可设置相应的货物类别。 货物起吊高开地面，待数字稳定后，按打印键记录称重数据，将货物放到指定的地方。 7.3.5.6打印清单 重复执行7.3.5.5项，直到计量结束，按本单位的具体要求，复制打印各类货物计量单及累计值。 7.3.5.7工作结束 确认秤体电池无需充电，井且短时间内还准备继续使用，直接关闭仪表即可，否则，取出秤体电池。 注：长时间不使用，最好取出秤体电池，每个月必须对秤体电池和仪表充一次电。 **7.3.6 菜单操作** 称重状态下，按“菜单”键，即进入菜单，一级菜单包括:设置时间、设置日期、设置皮重、设置限重、设置分度、设置单价、设置串口、参数检查、设置秤号、设置BJ值、重量标定、扩展设置。扩展设置下包括:设置题头、滤波次数、跟踪限值、稳定判据、回零打印、自动打印、设备编号、通讯频点、自动关机、修改密码。 7.3.6.1设置时间 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字0，即进入设置时间状态，输入新的时间，如12点56分5秒，则可依次输入“1”、“2”、“5”、“6”、“0”、“5”，共六位，全部输入完毕后，自动完成时间输入，若需要检查，再次进入时间修改项，显示当前新的时间，取消键退出 。 7.3.6.2设置日期 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字1，即进入设置日期状态，输入新的日期，如2006年5月18日，则可依次输入“0”、“6”、 “0”、“5”、“1”、“8”，共六位，全部输入完毕后，自动完成日期输入，若需要检查，再次进入日期修改项，显示当前新的日期，取消键退出 。 7.3.6.3设置皮重 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字2，即进入皮重设置状态，，输入新的皮重，完成后，确认即可。若在设置皮重状态直接按 “确认”键，相当于取当前重量为皮重，若条件成立，返回到净重状态，取消键退出。 7.3.6.4设置限重  称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字3，即进入限重设置状态，输入新的限重，完成后，确认即可，取消键退出。 注：在限重设置状态下，直接按“确认”键，将取该秤默认限重值。 7.3.6.5设置分度 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字4，即进入设置分度状态。默认分度值为该秤号对应的检定分度，可选择最小10分之1检定分度值到5信的检定分度值，在分度设置状态下，选择3，即选中默认分度值，选择0，即选中10分之1分度值，在10分之1分度值状态下，系统不进行零点跟踪 。 7.3.6.6设置单价 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字5，即进入设置单价状态 。本仪表可给每类设置一个单价，若设置0类单价，则在此界面下，选择数字0，即设置0类单价，进入设置界面后，先显示原来单价，输入新的单价后， “确认”键完成，“取消”键退出，若单价设置为0，则该类单价不起作用。 7.3.6.7设置串口 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字6，即进入串口设置状态，本仪表串口有4种波特率供选择，即1200BPS，2400BPS，4800BPS，9600BPS，若不使用串口，可选择数字0，即关闭串口。 7.3.6.8参数检查 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字7，即进入参数检查状态，参数检查状态下，可显示该仪表几个主要参数， 当选择参数项左边的数字时，打印该项参数，例如，若想打印比例值，则在参数检查状态下，选择数字4，打印机即可打印比例值。 7.3.6.9设置秤号 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字8，提示警告信息，确实需要修改，按“确认”键，即进入设置秤号状态，本仪表在使用前，必须正确设置秤号，只有正确设置秤号后，默认分度值和限重值等才是正确的。 一旦设置完秤号，标定完后，就不得再次修改秤号，否则，原有标定数据等将会丢失 。 秤号必须为8位，前两位为年号， 中间三位为吨位，后三位为流水号，其中，吨位号必须正确，本仪表可设置的吨位如下：1吨(001)、3吨(003)、5吨(005)、10吨(010)、15吨(015)、20吨(020)、30吨(030)、40吨(040)、50吨(050) ，60吨(060)、100吨(100)、120吨(120)、150吨(150)、200吨(200) ，其中，括号内的为秤号设置中的中间三位，此三位必须为以上值中的一种，否则，将无法完成秤号的设置。 7.3.6.10设置BJ值 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择数字9，即进入BJ值设置界面。本界面有三个选项，第一项为 “普通一点标定比例值修改”，一般情况下，修改此项即可；第二项为“多点线性修正比例值修改”，一般无需修改，它是针对高吨位秤，线性不太好时使用的，标定时，进行过多点线性修正后，只有在更換仪表时，才需要进入此项；第三项为 “清除多点线性修正比例值”，确认不需要多点标定时，执行第三项，清除多点标定值。 7.3.6.11重量标定 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，选择“十”键，即进入重量标定界面 。本界面可以实时显示重量，按数字键1，可以输入法码重量，进行标定，按“十”键，可以让比例值加1，按“一”键，可以让比例值减1。当确需要进行多点线性修正时，在标定完成后，可按数字键2，进入多点线性修改状态。 7.3.6.12扩展设置 有进一步功能需求的用户，可以修改扩展设置，正常情况下，扩展设置采用默认值即可。 7.3.6.13设置题头 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键0，即进入题头设置状态。本仪表可以设置一行题头或两行题头，一行题头可设置6个汉字或8个汉字，两行题头可设置12个汉字，或16个汉字。例如设置题头为12个字，则选择数字2，进入题头设置状态，未修改前，显示原题头信息，取消键可以退出，不进行修改，可通过拼音输入或其它输入法修改题头，可通过打印”键来切換输入法。比如准备将题头第一行设置为 “宁波奥达衡器公司”，第二行设置为“057465231021”，则可按如下操作，首先确保在拼音输入状态，输入“宁”的拼音“ning”，先找到“N”对应的键，由于该键上有四个字母，这时，我们按着此键不松，直到屏上显示我们要的N”时，立即松手，这时，“N”停留在屏上，如果错了，按一次“取消”键，重新开始输入“N”，输入完“N”后，屏上已经开始显示以“N开头的汉字，同时，我们依次输入“l”、“N”、“G”，这时，屏上显示的全是发音为“ning” 的汉字 (也许没有我们要的字，但是只要拼音正确，没关系) ，这时，再按“确认”键，进入汉字选择状态，这时，每个汉字前都多了一个数字编号，只要按一下数字编号，即选中该字。如果当前屏没有“宁”字，可通过“一”键向后翻屏查询，如果翻过了，可通过十”键再翻回来，直到找我们要的字，然后，输入它前面的数字编号，即选中该字。同理，我们依次输入本行其它汉字，如果汉字选择错误，可通过取消键取消，但只限于本行，如果已经切換到下一行，则上行不能再取消，如果本行不足六个字，可按 “确认” 键完成本行的输入，如果输入中，想输入一个空格，可在拼音输入状态，按数字键1，每按一次，会输入两个空格，如果只需要一个，可以通过取消键删除一个， 比如只想输入奥达衡器”，并且还想使之居中，则可以先按数字键1，这时，输入两个空格，然后，再依次输入“奥达衡器”，直接按“确认”键完成即可，后面自动以空格填充。输入完第一行后， 自动进入第二行输入状态，第二行为数字，可按“打印”键，切換到数字输入状态，这时，可依次按“0”、“5”、“7”、“4”、“6”、“5”、“2”、“3”、“1”、“0”、“2”、“1”，如果不足12个字符，可通过“确认”键完，如果刚好够1 2个字符，则自动完成，若想检查输入是否全正确，可再次进入，查看刚才输入是否正确 。 同理，我们可输入6汉字题头，l2汉字题头，8汉字题头和l6汉字头 。 注：一行六个汉字和一行8个汉字，打印出来的效果不一样，当一行为6个汉字时，打印的为l6xl6点阵的汉字，比较大，当一行输入8个汉字时，打印的为l2xl2点阵汉字，字体较小 。 7.3.6.14滤波次数 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键1，即进入滤波次数设置状态，本仪表对称重数据滤波次数可自定义，默认为3次，这样，用户可在3到10之间选择，当选择的数较小时，重量响应的较快，当选择较大时，重量稳定会慢一点，但是称量会更准一点。 7.3.6.15跟踪限值 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键2，即进入零点跟踪限值设置状态。当跟踪零点与实际零点相关超过此值时，仪表不再进行零点跟踪，用户可通过手动置零，让实际零点和跟踪零点一致。 7.3.6.16稳定判据 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键3，即进入稳定判据设置状态。默认情况下，稳定判据为16信的检定分度值，当用户对称量精度提高更高的要求时，可以减小此值，但是稳定会变慢一些，当用户对称量速度有更高的要求时，需要重量稳定得再快一点，可以加大此值，当用户不需要稳定打印，即不稳定也可打印时，可将该值设置为0，此时，重量不稳定也可打印。 注：当不输入任何数字，直接按“确认”键，系统默认稳定判据，即16信的检定分度值。 7.3.6.17回零打印 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键4，即进入回零打印设置状态。默认情况下，为非回零打印状态，即每次加载，可打印多次，如果需要每次加载只能打印一次，可启用回零打印，并设置一个回零点，比如，50公斤，这时每次加载加，只能打印一次，然后，重量必须卸载，即重量小于设定50公斤后，再次加载，才能再次打印。 7.3.6.18自动打印 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键5，即进入自动打印设置状态。默认情况下，为非自动打印状态。当用户设置回零打印后，虽然每次只能打印一次，但是必须是手工打印，设置此项后，每次加载，当重量稳定3秒后，仪表将自动打印，再次卸载，然后再加载，仪表再次自动打印一次。 7.3.6.19设备编号 本仪表在首次使用时，一定得将AD板的编号正确的输入进去，否则，仪表是无法接收到秤体发过来的数据的。 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键6，然后，选择“0”，进入AD板编号设置状态，AD板编号为7位，必须正确输入。 7.3.6.20设备频点 当仪表在首次使用时，或者需要修改通讯机频点，或者更换通讯机时，需要进行此项操作，操作前，先打开秤体电源，这时，若秤体频点和仪表频点不一致时，仪表会自动找到通讯机频点。 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键7，进入设备频点设置状态，仪表首先读出仪表频点，若此时能正确收到秤体信号，才可以修改频点，否则，必须打开秤体电源，由仪表搜索秤体频点，搜索完毕，才能执行修改频点工作。 注:执行此项操作时，最好将仪表靠近秤体，这样，就是有同频干扰，设备也能正常通讯。 7.3.6.21自动关机 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一”，进入扩展设置状态，选择数字键8，即进入自动关机设置状态。默认情况下，自动关机时间为5分钟，用户最大可设置自动关机时间为120分钟， 当设置为0时，为非自动关机。 7.3.6.22设置密码 称重状态下，按“菜单”键，进入一级菜单，然后，选择“一” ，进入扩展设置状态，选择数字键9，即进入设置密码状态，用户可以修改密码，密码最长为6位，最短为1位。 **7.3.7 标定及校准流程** 7.3.7.1首次标定 本节操作是针对秤体新配本仪表的操作，主要是针对厂家使用的，用户不需要进行此项操作。 （1）打开拔码开关 打开仪表后盖，将数据锁拔码开关拔到“ON”的位置，相当于打开数据锁 。 （2）设置秤号和AD板编号 查看生产履历表，将秤体的秤号输入到仪表中，秤号必须为8位，吨位一定不得输入错误，否则，限重和分度值将不正确；将AD板编号正确输入到仪表上去，在确保秤体电源正常的情况下，设置通讯频道。 （3）设置分度值 将分度值设置成1 0分之1检定分度值，方便标定，直观误差，设置方法为，进入设置分度值，选择“0”项即可。 （4）空秤置零 将空秤吊起，稳定后置零。 （5）加载80%重量 吊起额定重量的80%砝码，比如10吨秤，吊起8吨即可，待重量稳定。 （6）开始标定 按“菜单”键，选择“十”号进入重量标定项，在重量标定项选择1 ，输入实际重量，输入实际砝码重量后，当前重量显示应和实际重量相符，误差不得大于0\. 2分度值，否则，可重新输入重量，也可通过“十”键和“一”号键调整重量，两重量一致后，按“确认”键完成标定。 （7）线性检查 卸载砝码，空秤置零，打印零点，然后，加载一块砝码，待重量稳定后，再次打印，同理，依次增加砝码，每加一次砝码后，待稳定，打印一次，直到加载到满量程，稳定并打印，检查打印码单，查看有没有点超差，如果都在误差范围内，跳过（8）项。 （8）线性修正 当发现传感器线性不好时，重复执行（7），查看传感器线性，如果重复性好，可进行线性修正。线性修正步骤如下：第一，确认线性修正点数，本仪表最多可修正10个点，实际修正几个点，跟据实际情况，自由选择，但至少得修正三个点，第一个点为最小砝码称量点，第二个点为误差较大点，第三个点，为初始标定点，如果可能，再修正一个最大量程点；第二，空秤置零，加载一块砝码，待重量稳定后，按“菜单”键，选择“十”号进入重量标定项，选择“2”进入线性修正项，线性修正项第一行，显示当前仪表显示重量，待重量稳定，选择“1”输入本点实际重量(实际重量和显示重量一致时，也得输入实际重量) ，完成后，仪表自动完成本点修正，开始下一点的修正，在此状态下，再次增加砝码，待重量稳定，再次按“1”输入实际砝码重量，同理，直到修正完预计的修正点后，按“取消”键退出修正，前面修正是有效的。全部修正完毕后，可再次执行（7）项，进行线性检查。 注意：秤体经过一段时间使用后，可能出现偏差，当通过线性检查时，虽然发现有偏差，但是秤体线性未发生变化，这时，我们可以直接标定，不需要再次进行线修正，原有的线性修正参数依l日有效，当发现线性不太好时，可清除线性修正参数，操作方法为：“菜单”键，然后选择9”设置BJ值，然后，选择“2”清除多点标定值，“确认”完成；另外，在更新仪表时，可以将原仪表的比例值和线性修正值重新输入新仪表，不需要重新标定，但是新仪表首次使用时，一定得检查是否有线性修正值，如果不敢保证，在新仪表使用前，首先执行“清除多点线性修正比例值”。 （9）将数据锁拔到锁定位置 标定完毕后，打开仪表后盖，将数据锁拔到锁定位置，即“0N”的另一 面，保证标定数据不会丢失，不会被无意修改。 （10）将分度值设置回检定分度值 当全部标定完成后，按“菜单”键，选择“4”，设置分度值，然后选择“3”，即选中该吨位秤的默认分度值。 7.3.7.2使用中校准 吊秤使用一个检定周期后，需要进行再次校准，步骤如下: （1）准确性检查 空秤置零，加载已知重量的砝码或替代物，待重量稳定后，检查重量是否发生偏差，如果发生偏差，可进行重量修正，如果偏差在误差范围内，不需要校准 。 （2）打开拔码开关 打开仪表后盖，将数据锁拔码开关拔到“0N”的位置，相当于打开数据锁 。 （3）重量校准 空秤置零，加载已知重量砝码或替代物，待重量稳定后，按“菜单”键，选择“十”号键，进入重量标定项，选择“1”输入实际重量，待显示值和实际重量一致，按“确认”键，完成标定。 注：在校准过程中，不必考虑原仪表是否已经进行过线性修正，本次标定不会影响原有的线性修正，原有的线性修正依然有效，除非确认此秤线性已经发生了变化，否则，无需再进行多点线性修正，现场一点标定即可。 （4）将数据锁拔到锁定位置 标定完毕后，打开仪表后盖，将数据锁拔到锁定位置，即“0N”的另一 面，保证标定数据不会丢失，不会被无意修改。 **7.3.8 日常操作及注意事项** 7.3.8.1蓄电池 秤体和仪表均使用可充电电池， 当该电池首次使用或保存超过28天后再使用时，应先充电再使用。 电池充电时的环境温度为0℃~45℃这样可以保证电池的容量，充满后电池可在秤体的标称温度范围内使用，在低温环境 (0℃以下) 中使用时容量略有下降。 此种电池内阻很小，若不慎短路会立即烧毁引线和损坏电池。所以使用时务必注意，井请经常检查电池的外包装是否完整。 7.3.8.2秤体天线的装卸 秤体天线的装卸：为了保证秤体内部的发射机可靠工作并延长其使用寿命，秤体天线固定在秤体上后，平常不要随意拆卸，若一定要拆卸，则在使用前，应先固定好秤体天线再插入电池；使用完毕，应先拔掉电池，再拆掉天线。 7.3.8.3安装打印纸 在仪表面板的右下角有一台微型打印机，将打印机盖板打开，把打印纸放入纸仓，纸头送入打印机纸带入槽口 (两金属片中间)，按动键，待纸完全走出后，即可盖好打印机盖板 。 该打印机为针式打印机，16字符/行。打印纸纸宽为44±0.5mm，纸巻直径33mm，购买时请注意。 7.3.8.4电池电量 当秤体工作时，仪表显示器右上角有仪表电量指示和秤体电量指示，第一个长条的仪表电量指示，后一个为秤体电量指示。当仪表电量指示为空时，请及时充电，否则，仪表会鸣响，欠电指示跳动显示，如果再不及时充电，仪表将自动关机。当秤体电量为空时，请及时更换秤体电池，否则，秤体将由工作状态自动切换到待机状态，不再发送重量数据。 **7.3.9 故障及排除方法** 7.3.9.1仪表无法开机 现象：无法打开仪表或者是打开仪表，立即关机。 原因：严重欠电。 排除：对仪表充电或更换电池。 7.3.9.2仪表接收不到信号 现象：打开仪表后，仪表上一直显示时间，不显示重量。 原因1：秤体未开机。 排除1：检查秤体，确保秤体电源已经供上。 原因2：秤体未插天线 。 排除2：插上秤体天线。 原因3：秤体电池已经严重欠电。 排除3：更换秤体电池。 原因4：通讯频道不一致。 排除4：给秤体供电，让仪表靠近秤体，重新设置频点。 原因5：AD板编号不一致。 排除5：查看仪表设置的AD板编号是否与秤体AD板一致，不一致，重新设置。 原因6：通讯机故障。 排除6：和厂家联系。 7.3.9.3打印数字不清楚 原因：打印机色带印色用完或色带破损。 排除：更换打印色带。 7.3.9.4打印不出数字 原因：打印机色带脱槽。 排除：重新安装打印色带。 7.3.9.5打印机走纸困难以至不动 原因：打印机头积生太多。 排除：清理打印机头、 井加微量；同滑油 。 7.3.9.6突然接收不到秤体信号 原因：秤体严重欠电。 排除:重新开关一次仪表，确认一下，一般情况下，关机再重新开机，秤体会工作一会，仪表会收到提示相关信息，确认严重欠电后，更換秤体电池即可。 # **第****8****章****执行器** ## **8.1 概述** ### **8****.1.1 执行器在自动控制系统中的作用** 执行器在自动控制系统中的作用是接受来自调节器（或手操器）发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控参数控制在生产过程所需要的范围内。因此，执行器是自动控制系统中的一个重要的、必不可少的组成部分。 执行器直接与介质接触，常常在高压、高温、深冷、高黏度、易结晶、气蚀等状况下工作，使用条件恶劣，因此，它是控制系统的薄弱环节。如果执行器选择或运用不当，往往会给生产过程自动化带来困难，会导致自动控制系统的质量下降、控制失灵，甚至造成严重的生产事故。 ### **8.1.2 执行器的构成** 执行器由执行机构和调节机构两个部分构成。执行机构是执行器的推动装置，它根据输入控制信号的大小，产生相应的输出力（或输出力矩）和直线位移（或角位移），推动调节机构动作。调节机构是执行器的调节部分，在执行机构的作用下，调节机构的阀芯产生一定位移，即执行器的开度发生变化，从而直接调节从阀芯、阀座之间流过的控制变量的流量。 执行器还可以配备一定的辅助装置，常用的辅助装置有阀门定位器和手操机构。阀门定位器利用负反馈原理改善执行器的性能，使执行器能按调节器的控制信号，实现准确定位。手操机构用于人工直接操作执行器，以便在停电或停气、调节器无输出或执行器失灵的情况下，保证生产的正常进行。 ### **8.1.3 执行器的分类** 1、执行器按其使用的能源分为三大类别。 （1）气动执行器   以压缩空气作为能源的执行器，气源压力为1.4kgf/cm2。 （2）电动执行器   以电能作为能源的执行器。 （3）液动执行器   利用液压（油压）作为能源的执行器。 2、按执行器的调节规律来分 工业用的执行器是由比例、积分、微分三种调节作用的不同组合而构成的。即有比例调节器，比例积分调节器，比例微分调节器和比例积分微分调节器。 3、按仪表的组合形式来分 （1）基地式仪表   其特点在于仪表的所有部分之间以不可分离的机械结构相联接，把变送、调节、显示等部分合在一起，装在一个表壳内形成一个整体，利用一台仪表就能完成一个简单的自动调节系统的测量、记录、调节等全部功能。 （2）单元组合式仪表   其特点在于仪表由各种独立的、相互间采用统一的标准联络信号的单元组合而成。根据不同要求，可把单元以任意数量组成各种简单的或复杂的自动调节系统。 气动单元组合式仪表由七大类单元组成，即变送单元、调节单元、显示单元、计算单元、定值单元、辅助单元和转换单元。电动单元组合式仪表由八大类单元组成，即变送单元、调节单元、显示单元、计算单元、给定单元、辅助单元、转换单元和执行单元。 气动调节阀采用气动执行机构。气动执行机构具有薄膜式、活塞式两类。薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆；活塞式行程较长，输出力比薄膜式执行机构更大，使用于要求有较大推力的场合，长行程式执行机构还可以用于和角行程式调节机构配套使用。由于气动调节阀具有结构简单、动作稳定可靠、输出力大、价格便宜和防火防爆等优点，因此，炼油、化工等各种工业生产中使用非常广泛。气动执行器的缺点是响应时间长，信号不适于远传（传送距离一般在150m以内）。为了克服此缺点可采用电/气转换器或电/气阀门定位器，使传送信号为电信号，现场操作为气动信号。 电动调节阀采用电动执行机构。电动执行机构具有直行程式和角行程式两种类型，前者输出为直线位移，后者输出为角位移，分别用于和直行程式或角行程式的调节机构配套使用。电动调节阀具有动作较快、特别适用于远距离的信号传送、能源获取方便等优点；其缺点是价格较贵，一般只适用于防爆要求不高的场合。 ### **8.1.4 执行器的作用方式** 执行器有正、反作用两种方式，当输入信号增大时，执行器的流通截面积增大，即流过执行器的流量增大，称为正作用；当输入信号增大时，流过执行器的流量减小，称为反作用。 正、反作用的气动调节阀通常分别称为气开阀和气关阀。气动调节阀的正、反作用可通过执行机构和调节机构的正、反作用的组合实现。对于电动调节阀，由于改变执行机构的控制器（伺服放大器）的作用方式非常方便，因此一般通过改变执行机构的作用方式实现调节阀的正、反作用。 ## **8.2 执行机构** 执行机构的作用是根据输入控制信号的大小，产生相应的输出力（或输出力矩）和直线位移（或角位移），输出力或输出力矩用于克服调节机构中流动流体对阀芯产生的作用力或作用力矩，以及阀杆的摩擦力、压缩弹簧的预紧力等其他各种阻力；直线位移或角位移用于带动调节机构阀芯动作。 ### **8.2.1 气动执行机构** 气动执行机构接收气动调节器或阀门定位器输出的气压信号，并将其转换成相应的输出力和直线位移，以推动调节机构动作。气动执行机构又分为薄膜式、活塞式两类。 气动薄膜式执行机构主要由膜片、压缩弹簧、推杆、膜盖、支架等组成。当信号压力通入由上膜盖和膜片组成的气室时，在膜片上产生一个向下的推力，使推杆向下移动压缩弹簧，当弹簧的反作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡时，推杆稳定在一个对应的位置，推杆的位移即为执行机构的输出，也称行程。 气动活塞式执行机构的基本部分为活塞和气缸，活塞在气缸内随活塞两侧压差而移动。两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输入执行活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个位置移到另一极端位置；比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。 气动执行机构是以压缩空气为动力源，接受0.02～0.1MPa或0.04～0.2MPa的气动信号，输出与信号压力成比例的位移，其推杆位移形式一般为直线形式，若通过曲柄杠杆机构，则可转换成角位移形式。执行机构的行程，即推杆的行程规格有10、16、25、40、60、100mm等。 ### **8.2.2 电动执行机构** 电动执行机构接收0～10mA DC或4～20mA DC的输入信号，并将其转换成相应的输出力和直线位移或输出力矩和角位移，以推动调节机构动作。 电动执行机构主要分为两大类：直行程式与角行程式。角行程式执行机构又可分为单转式和多转式，前者输出的角位移一般小于360°，通常简称为角行程式执行机构；后者输出的角位移超过360°，可达数圈，故称为多转式电动执行机构，它和闸阀等多转式调节机构配套使用。 电动执行机构由伺服放大器、伺服电机、位置发送器和减速器四部分组成，其构成原理如图3-1所示 工业生产过程中，电动执行机构的动力部件大多使用伺服电机的电动执行机构。伺服放大器将输入信号和反馈信号相比较，得到差值信号，并将差值进行功率放大。当差值信号大于0时，伺服放大器的输出驱动伺服电机正转，再经机械减速器减速后，使输出轴向下运动（正作用执行机构），输出轴的位移经位置发送器转换成相应的反馈信号，反馈到伺服放大器的输入端使差值减小，直至平衡，伺服放大器无输出，伺服电机停止运转，输出轴稳定在与输入信号相对应的位置上。反之，伺服放大器的输出驱动伺服电机反转，输出轴向上运动，反馈信号也相应减小，直至平衡时伺服电机才停止运转，输出轴稳定在另一新的位置上。 ## **8.3 调节机构** 调节机构即控制阀，控制阀是与工艺介质直接接触，在执行机构的推动下，改变阀芯与阀座间的流通面积，而调节流体流量的机构。 调节机构主要由阀体、阀杆或转轴、阀芯或阀板和阀座等部件组成。根据阀芯的动作形式，调节机构可分为直行程式和角行程式两大类。下面对常用调节机构的特点及应用作简单介绍。 ① 直通单座调节阀 它只有一个阀芯和一个阀座。其特点是结构简单、泄露量小和允许差压小。因此，它适用于要求泄露量小，工作压差较小的干净介质的场合。在应用中特别注意其允许压差，防止阀门关不死。 ② 直通双座调节阀 它有两个阀芯和阀座。因为流体对上、下两阀芯上的作用力可以相互抵消，但上、下两阀芯不易同时关闭，因此双阀座具有允许压差大、泄露量较大的特点。故适用于阀两端压差较大，泄露量要求不高的干净介质场合，不适用于高黏度和含纤维的场合。 ③角形调节阀 角形调节阀的阀体为直角形，其流路简单、阻力小，适用于高压差、高黏度、含有悬浮物和颗粒状物质的调节。角形阀一般使用于底进侧出，此时调节阀稳定性好，但在高压差场合下，为了延长阀芯使用寿命，也可采用侧进底出。但侧进底出在小开度时易发生振荡。角形阀还适用于工艺管道直角形配管的场合。 ④三通阀 三通阀的阀体有三个接管口，适用于三个方向流体的管路控制系统，大多用于热交换器的温度调节、配比调节和旁路调节。在使用中应注意流体温差不宜过大，通常小于150℃，否则会使三通阀产生较大应力而引起变形，造成连接处泄露或损坏。三通阀有三通合流阀和三通分流阀两种类型。三通合流阀为介质由两个输入口流进混合后由一出口流出；三通分流阀为介质由一入口流进，分为两个出口流出。 ⑤ 蝶阀 蝶阀是通过挡板以转轴为中心旋转来控制流体的流量。其结构紧凑、体积小、成本低，流通能力大，特别适用于低压差、大口径、大流量的气体形式或带有悬浮物流体的场合，但泄露较大。 ⑥ 套筒阀 套筒阀是一种结构比较特殊的调节阀，它的阀体与一般的直通单座阀相似，但阀内有一个圆柱形套筒，又称笼子，利用套筒导向，阀芯可在套筒中上下移动。套筒上开有一定形状的窗口（节流孔），阀芯移动时，就改变了节流孔的面积，从而实现流量调节。根据流通能力大小的要求，套筒阀还具有稳定性好、拆装维修方便等优点，因而得到广泛应用，但其价格比较贵。 ⑦ 偏心旋转阀 偏心旋转阀的结构特点是，其球面阀芯的中心线与轴线中心偏离，转轴带动阀芯偏心旋转，使阀芯向前下方进入阀座。偏心旋转阀具有体积小，质量轻，使用可靠，维修方便，通用性强，流体阻力小等优点，适用于黏度较大的场合，在石灰、泥浆等流体中，具有较好的使用性能。 ⑧ O形球阀 O形球阀的结构特点是，阀芯为一球体，其上开有一个直径和管道直径相等的通孔，转轴带动球体旋转，起调节和切换作用。该阀结构简单，维修方便，密封可靠，流通能力大，流量特性为快开特性，一般用于位式控制。 ⑨ V形球阀 V形球阀的阀芯也为一球体，但球体上开孔为V形口，随着球体的旋转流通截面积不断发生变化，但流通截面的形状始终保持为三角形。该阀结构简单，维修方便，关闭性能好，流通能力大，可调比大，流量特性近似为等百分比特性，适用于纤维、纸浆及含颗粒的介质。 控制阀的流开、流闭形式与阀芯、阀座的相对位置，流体的流向有关。当流体在控制阀内的流向有助于阀芯朝关闭方向移动，称之为流开式。当流体在控制阀内的流向有助于阀芯朝关闭方向移动称之为流闭式。 控制阀是流开型还是流闭型，通常是以阀芯与阀座之间的相对位置和控制阀阀体上的箭头方向来判断。 球形、蝶形阀可任选流向，对流向没有要求。 单座阀、角形阀、小流量阀等应根据不同的工作条件来选择控制阀的流向。 单座阀、小流量阀一般选流开型。冲刷严重的工况，可选用流闭型。 角形阀对于高粘度、含固体颗粒介质，要求“自洁”性能好时，应选用流闭型。 其他类型的控制阀，如果要求“自洁”性好或物料对阀芯冲刷较严重，宜选择流闭型。 ## **8.4 阀门定位器** ### **8.4.1 阀门定位器的分类** 阀门定位器的功能是接受控制器或计算机的控制信号来调整执行机构的行程（即控制阀的开度）。阀门定位器是气动调节阀的辅助装置，与气动执行机构配套使用。阀门定位器与气动执行机构构成一个负反馈系统。按结构形式，阀门定位器可以分为电/气阀门定位器、气动阀门定位器和智能式阀门定位器。 电/气阀门定位器接收0～10mA或4～20mA的直流电流信号，用以控制薄膜式或活塞式气动调节阀。电/气阀门定位器又分为模拟信号型和数字信号型。 气动阀门定位器直接接收气动信号，按工作原理不同，可分为位移平衡式和力矩平衡式两大类。 智能式阀门定位器有只接收4～20mA直流电流信号的，也有既接收4～20mA的模拟信号、又接收数字信号的，即HART通信的阀门定位器；还有只进行数字信号传输的现场总线阀门定位器。智能式阀门定位器以微处理器为核心，具有许多优点：① 定位精度和可靠性高；② 流量特性修改方便；③ 零点、量程调整简单；④ 具有诊断和监测功能。接收数字信号的智能式阀门定位器，具有双向的通信能力，可以就地或远距离地利用上位机或手持式操作器进行阀门定位器的组态、调试、诊断。 ### **8.4.2 阀门定位器的作用** （1）改善调节阀的静态特性，提高调节阀的定位准确性。 （2）减小系统的传递滞后，加快阀杆移动速度，改善控制系统的动态特性。 （3）可更改调节阀的流量特性。 （4）阀门定位器可改变调节阀的放大倍数，实现控制系统的分程调节。 ### **8.4.3 阀门定位器的安装注意事项**     阀门定位器安装于执行机构的专用支架上，应首先了解执行机构是正作用式还是反作用式，再查看阀门定位器中的行程调整机构中的反馈片（或凸轮）是安装在正作用一侧位置，还是安装在反作用一侧位置上。如果阀门定位器的反馈机构部件安装位置反向，则应卸下反馈部件，将反馈部件颠倒过来，安装在与执行机构作用方向相符的位置上。 ## **8.5 气动薄膜调节阀** ### **8.5.1气动薄膜调节阀的气开、气闭** 气动薄膜调节阀是气动薄膜执行机构和控制阀组合体，执行机构和控制阀结合部为控制阀的上阀盖，也是执行机构的支撑，控制阀的阀杆与执行机构的推杆采用特制专用螺母对接，并用紧固锁母锁紧。 调节阀气开、气闭的选择对于生产过程和自动控制系统都有重大意义。首先应从生产安全考虑，当仪表气源供气中断或调节器无控制信号输出或调节阀薄膜破损漏气时，将导致调节阀薄膜失去动力，气开阀则回复到全闭，气闭阀回复到全开，调节阀在故障状态下也应确保生产装置和生产工况的安全。从生产过程中的物料物化性质考虑，若生产装置中的物料性质易聚合、结晶，则蒸汽调节阀应选择气闭式，以利于减小物料损失和生产状态的尽快恢复。从降低事故损失考虑，若控制精馏塔进料的调节阀采用气开式，在事故状态下，调节阀全闭，停止继续进料，避免不合格产品的产生或物料损耗。因此，调节阀气开、气闭形式的选择对生产具有极其重要的意义。 调节阀的气开、气闭形式还关系到调节器正、反作用的判断和预置。 气开阀是指当调节阀的气室信号压力增大时，控制阀的阀杆在执行机构推杆的作用下，使阀门的流通面积增大，即为气开式调节阀，符号：K或FO。 气闭阀是指当调节阀的气室信号压力增大时，控制阀的阀杆在执行机构推杆的作用下，使阀门的流通面积减小，即为气闭式调节阀，符号：B或FC。 ### **8.5.2 气动薄膜调节阀的安装** 气动薄膜调节阀的安装由工艺管道专业负责，但是设备验收、性能试验、信号管道、气源支管、信号电缆以及投运、试车等还均由仪表专业负责。 调节阀到达现场必须经外观检查，包括阀体、执行机构的型号、规格、辅件、配管等多项检查，经检查验收后应妥善保管。 在调节阀安装之前一般应对调节阀进行性能试验，应符合产品的技术要求。检查项目包括薄膜气室密封、全行程偏差、始终点偏差、正反行程变差等。动作灵活、无松动、无卡涩现象。对用于切断的阀或重要场合，根据用户要求应进行阀体强度试验、密封填料函检验或泄漏量检验。 调节阀安装地点的环境温度不应高于60℃，不低于-40℃。 调节阀宜垂直安装、正立安装在水平的管道上。如果现场条件不能满足垂直、正立安装，则宜选择向上倾斜安装。在垂直工艺管道上安装应设斜拉吊架。 调节阀体上的箭头方向应与介质流动方向一致，特殊情况时例外。三通阀的安装应按阀体流向规定方向安装。 工艺管道吹扫之前应对调节阀采取隔离措施，以防异物进入阀体或冲刷阀芯。 ### **8.5.3 调节阀的调校** 1、膜头的气密性试验：试验介质为洁净空气，试验压力为0.1MPa，看5min内有否下降。 2、阀门强度试验：试验介质为洁净水，试验压力为阀的公称压力的1.5倍；当阀门处于打开状态，看其在3min内有无气压下降。 3、阀芯、阀座泄漏试验：试验介质为洁净水，阀门出入口压差为0.35MPa，看其泄漏量是否大于允许泄漏量值。 4、调节阀的行程试验：所需标准仪器为信号发生器、定值器并供给相应规格的电源，仪表空气，按调校试验接线图接线。在调校时，将被校刻度分成5等分：0，25%，50%，75%，100%；相应的输入信号为4mA，8mA，12mA，16mA，20mA。仪表的行程为38mm，相应标准行程分别为：0，9.5mm，19mm，28.5mm，38mm。 ## **8.6 KOSO-EP800系列阀门定位器说明书 ** ### **8.6.1 调零及行程调整 ** 输入50%信号，用调零旋钮将输出调整到50%开度，然后将输入信号分别调到0%及100%，用调行程旋钮调到规定行程，由于零点会略有变动，因此需按上述方法反复调整，调整结束后将行程紧定螺钉拧紧。（图23） **\[****外部调零****\]** 日常检修中需要调零时，可利用外部调零装置而不必打开罩壳。（图24）         如想进一步设定参数，请见“操作－简明概况”或手册。 你可在任何时候用自动或手动方式开始初始化。 ### **8.7.3 直行程执行器手动初始化**     利用这一功能，不需硬性驱动执行机构到终点位置即可进行初始化。杆的开始和终止位置可手工设定。初始化剩下的步骤（控制参数最佳化）如同自动初始化一样自动进行。 直行程执行机构手动初始化的顺序步骤。 1．对直行程执行机构按照7.1 章实行初始化。通过手工驱动保证覆盖全部冲程，即显示电 位计设定处于P5.0 和P95.0 的允许范围中间。 2．下按方式键 5 秒以上，你将进入组态方式，显示：           **8.7.7 故障校正** 诊断显示       ### **8.7.8 阀门定位器简明操作指南** **准备：** 1\. 按照操作说明书将PS2 与阀门连接 2\. 检查并确认电路和气路的连接 3\. 通电（4－20mA 电流供电）     禁止电压供电 **初始化** 1\. 确认反馈角度（33°和90°） 2\. 利用调节轮和反馈杆长度调整PS2 的零点和量程（调节轮调整相当零点调整，反馈杆长度 调整相当量程调整） 3\. 将量程下限调整至5％－10％ 4\. 将量程上限调整低于95％ 5\. 确认并保持阀门位置在50％ 6\. 进入参数设置并确认相关参数（参数1，2，3） 7\. 进入参数4，开始自动初始化（如手动初始化，则进入参数5） 8\. 初始化  注：如手动初始化，则 RUN2 由手动完成，其余各步骤均相同 9. 几个重要的参数： 1. YFCT（执行结构的类型） Turn（角行程），way（直行程）…… 2. YAGL（反馈角） 3. YWAY（行程值） 4. INITA（自动初始化） 5. ININM（手动初始化） 6. SCUR（输入电流范围） 7. SDIR （正反作用） 39. YCLS（阀门禁闭功能） 55. PRST（工厂设置 注：8 为调节轮。 **8.7.9 操作－简要说明**  ## **8.8****山武**** 智能阀门定位器AVP100/102****/300****型** ### **8.8.1 操作步骤：** 1、调节过滤减压阀气源至执行结构的额定值，输入18mA±1 mA的信号到AVP100。 2、按“UP”键保持3秒钟，直至阀门动作，自整定开始，松开按钮。 3、阀门知道进行全开\-全关来回二次，然后在大约50%开度出稍作停留，作后停留在输入信号（18mA）的开度位置。整个过程大约3分钟。 4、改变输入信号后，核对开度，自整定完成。 5、当自整定进行时，若输入信号低于4mA，自整定中断，必须重新自整定，自整定完成后，保持输入4mA以上的信至少30秒钟，才能把自整定参数存放在AVP中。 6、在自整定过程中，若连接SFC手操器（注意正负极）于AVP上，按SFC手操器上的ID键，就能在SFC的液晶屏幕上显示自整定参数。 ### **8.8.2 零位\-满度调整**   AVP具有手动零位、满度调整功能。     当无SFC手操器时或在防爆现场不能使用手操器时，该功能是非常有效的。 调整方法：     按“UP”键，反馈杆向上（阀杆向上）     按“DOWN”键，反馈杆向下（阀杆向下） 零位调整：     输入4mA，检查零点，若有偏差，按“UP”或“DOWN”键，使零点到合适的位置（按“UP”键阀芯向上移动，按“DOWN”键，阀芯向下移动，零点和量程互不影响）。 满度调整：     输入4mA，检查满度，若有偏差，按“UP”或“DOWN”键，使满度到合适的位置（按“UP”键阀芯向上移动，按“DOWN”键，阀芯向下移动）。 阀开度确认     分别输入4 mA、8 mA、12 mA、16 mA、20mA检查阀开度，若有偏差或阀振荡，再进行一次自整定，就能完成整个过程的调试。 # **附录1 热电偶分度表**