圖書簡介
作/譯者：盛克仁
出版社：化學工業出版社
出版日期：1992年05月
頁數：421
重約：0.700KG
定價：￥35.00
內容提要
本書主要介紹壓力、物位、流量、溫度、成分等生產過程主要參數的常用測量儀表和顯示儀表的測量原理,結構、選用、調試、安裝和維修及標準節流的設計計算。為了突出專科的特點,既要保證“必須”、“夠用”的理論內容,又要立足於實踐,因些,強化了生產過程中常用儀表的調試、安裝和維修。同時,為了適應新技術的發展,對近年出現的國產新型測量儀表也予以反映。 本書除作高等工業專科學校和職工大學過程自動化專業的教材外,也可作高級儀表工培訓教材及供從事過程控制、檢測技術及儀表的工程技術人員和儀表工閱讀參考。
圖書目錄
緒論
第一篇 壓力測量
概述
第一章 彈性式壓力表
第一節 彈性元件和特性
第二節 彈簧管式壓力表
一、彈簧管的測壓原理
二、彈簧管壓力表結構
第三節 彈簧管式遠傳壓力表
一、電位器式遠傳壓力表
二、霍爾片式遠傳壓力表
第二章 電氣式壓力表
第一節 應變片式壓力表
一、應變片原理
二、應變片式壓力感測器
第二節 電容式壓力表
第三章 壓力表的選擇、校驗和安裝
第一節 壓力表的選擇
第二節 壓力表的校驗
第三節 壓力表的安裝
一、取壓口的選擇
二、壓力信號導管安裝
三、壓力表的安裝
第二篇 物位測量
概述
第四章 靜壓式液位計
第一節 靜壓法測量液位原理
第二節 壓力計式液位計
第三節 差壓式液位計
一、氣動差壓變送器的簡單工作原理
二、遷移問題
三、對特殊液體介質液位的測量
四、流化床床層高度、藏量測量
第五章 浮筒式液位計
第一節 浮力法測量液位原理
一、恆浮力法液位測量
二、變浮力法液位測量
第二節 電動浮筒式液位計
一、液位感測器
二、差動變壓器式轉換器
三、電子線路
第三節 浮筒式液位計調校
一、初步檢查
二、變送部分的調校
第六章 電容式液位計
第一節 電容法測量物位原理
第二節 電容式物位感測器
一、測量導電液體的電容物位感測器
二、測量非導電液體的電容物位感測器
第三節 檢測電容量的充放電法
第四節 UYZ-50型電容物位計的電子線路
一、克萊普振盪器和整形電路
二、直流放大器和負反饋電路
第五節 UYZ-50型電容物位計調校
一、安裝前通電檢查
二、安裝後的現場調整
第三篇 流量測量
概述
第七章 差壓式流量計
第一節 差壓式流量計測量流量的基本原理
第二節 差壓式流量計組成
第三節 標準節流裝置
一、標準節流件
二、標準取壓裝置
三、標準節流裝置的管道和使用條件
第四節 實用流量公式及有關參數的確定方法
一、流量係數
二、流束膨脹係數
三、材質的熱膨脹係數
四、壓力損失
第五節 被測流體的物理參數的確定方法
一、流體的密度
二、可壓縮流體的壓縮係數
三、可壓縮流體的等熵指數
四、流體的粘度
第六節 標準節流裝置的設計計算
一、設計計算的任務和依據
二、設計計算程式
三、標準節流裝置流量測量誤差
四、計算舉例
第七節 特殊節流裝置
一、低雷諾數情況下的流量測量
二、髒污介質的流量測量
第八節 差壓計
一、測量部分的結構及其工作原理
二、顯示部分的結構及其工作原理
三、CW系列雙波紋管差壓計的套用
第九節 差壓式流量計的安裝
一、標準節流裝置的安裝
二、差壓信號管路的安裝
三、差壓計的安裝
第十節 差壓式流量計使用中的測量誤差
一、被測流體工作狀態的變動
二、節流裝置安裝不正確
三、孔板入口邊緣的磨損
四、節流裝置內表面的結垢和流通截面積的變化
第八章 面積流量計
第一節 面積流量計的測量原理
第二節 面積流量計的結構型式
一、玻璃轉子流量計
二、電遠傳轉子流量計
三、氣遠傳轉子流量計
第三節 面積流量計刻度修正法
一、液體流量的修正
二、氣體流量的修正
第四節 面積流量計的安裝
第九章 容積式流量計
第一節 容積式流量計工作原理及型式
一、工作原理
二、橢圓齒輪流量計
三、腰輪流量計
四、刮板式流量計
五、鏇轉活塞式流量計
第二節 容積式流量計的特性
第三節 容積式流量計的安裝使用
一、選擇與安裝
二、測量與維修
第十章 電磁流量計
第一節 電磁流量計的特點
第二節 電磁流量計基本原理
一、基本原理
二、激磁方式
三、恆定電流方波激磁
第三節 電磁流量計的干擾
一、90°干擾
二、同相干擾
第四節 電磁流量變送器
一、測量管及襯裡
二、激磁系統
三、電極和干擾調整機構
第五節 電磁流量轉換器
第六節 電磁流量計的選用和安裝
一、電磁流量計的選用原則
二、電磁流量計的安裝環境
三、變送器安裝的管道條件
第十一章 渦輪流量計
第一節 渦輪流量計的構造
一、渦輪
二、軸承
三、前置放大器
第二節 渦輪流量計的工作原理
第三節 渦輪流量計的顯示儀表
一、總量積算
二、瞬時流量指示
第四節 渦輪流量計的安裝、使用和維護
一、渦輪流量計的安裝
二、渦輪流量計的使用與維護
第十二章 靶式流量計
第一節 靶式流量計測量原理
第二節 靶式流量計特性、構造和安裝
一、靶式流量計特性
二、靶式流量計構造
三、安裝要求
第十三章 鏇渦流量計
第一節 卡門鏇渦流量計工作原理
第二節 卡門鏇渦頻率的檢測方式和顯示
第三節 渦流進動流量計
一、渦流進動流量計原理
二、渦流進動流量計構造
第十四章 質量流量計
第一節 直接式質量流量計
第二節 推導式質量流量計
一、ρQ2變送器和密度計的組合方式
二、Q變送器和密度計的組合方式
三、ρQ2變送器和Q變送器的組合方式
第三節 溫度、壓力自動補償流量計
第十五章 流量計的校驗與標定
第一節 水流量標定裝置
第二節流量計的現場校驗法
一、流量計比較法
二、利用現成容器的體積比較法
第四篇 溫度測量
第十六章 概述
一、溫標
二、溫度標準的傳遞
三、測溫方法及儀表分類
第十七章 測溫儀表
第一節 熱電偶溫度計
一、熱電偶的測溫原理
二、熱電偶的基本定律
三、測溫熱電偶類型
四、熱電偶的結構
五、熱電偶冷端補償問題
六、熱電偶測溫線路
七、熱電偶的校驗
第二節 熱電阻溫度計
一、熱電阻的材料
二、熱電阻的類型
第三節 接觸法測溫誤差分析
一、沿測溫元件導熱引起的誤差
二、測溫元件熱輻射引起的誤差
三、測溫元件的熱慣性引起的誤差
四、測溫元件對被測溫場的影響引起的誤差
第四節 輻射式高溫計
一、光學高溫計
二、全輻射高溫計
第五篇 顯示儀表
概述
第十八章 動圈式顯示儀表
第一節 測量機構的工作原理和組成
一、工作原理
二、動圈儀表測量機構的組成
第二節 測量線路
一、xcz型配熱電偶的動圈儀表的測量線路
二、XCZ型配熱電阻的動圈儀表的測量線路
第十九章 自動平衡式顯示儀表
第一節 電子電位差計的工作原理
一、電位差計的工作原理
二、電子電位差計的工作原理
第二節 電子電位差計測量橋路的分析和計算
一、測量橋路的工作原理
二、測量橋路中各電阻的作用及要求
三、測量橋路的供電形式和工作電流的選取
四、配用熱電偶的電子電位差計測量橋路計算
第三節 電晶體放大器
一、JF-12型放大器的結構和工作原理
二、JF-12型放大器主要技術指標的測試和故障檢查
第四節 電子電位差計的校驗
一、不靈敏區的調校
二、阻尼的調整
三、示值校驗
第五節 電子平衡電橋
一、測量橋路的分析和計算
二、電子平衡電橋的調校
第六節 XWZS、XQZS系列記錄儀
一、概述
二、儀表的主要技術特徵
三、工作原理
四、校驗與調整
第二十章 數字式顯示儀表
第一節 數字式顯示儀表的原理及組成
第二節 信號的採樣及量化
一、信號的採樣
二、量化及量化誤差
第三節 模數轉換
一、雙積分型模數轉換器
二、脈衝調寬式模數轉換器
三、斜波式V-t型模數轉換器
四、逐位逼近型模數轉換器
五、電壓頻率型模數轉換器
六、兩次採樣積分的電壓頻率型模數轉換器
第四節 非線性補償及標度變換
一、非線性雙曲線數字電橋
二、非線性雙積分模-數轉換
三、數字量的非線性補償
四、標度變換
第五節 數字式顯示儀表實例
一、PY23型數字溫度表工作原理
二、PY23型數字溫度表的整機工作過程
第二十一章 顯示儀表的抗干擾措施
第一節 干擾的來源
一、橫向干擾的來源
二、縱向干擾的來源
第二節 抗干擾措施
一、抗橫向干擾的措施
二、抗縱向干擾的措施
第六篇 工業分析儀表
概述
一、工業分析儀表的概念及其套用
二、常用工業分析儀表分類
三、工業分析儀表的組成
第二十二章 熱導式氣體分析器
第一節 熱導分析的基本原理
一、氣體的導熱係數
二、用熱導原理分析氣體成分的條件
第二節 熱導式氣體分析器的檢測器
一、檢測器的工作原理
二、檢測器的結構
第三節 熱導式氣體分析器的測量電路
第四節 熱導式氣體分析器實例——RD型熱導式氣體分析器
一、儀器組成
二、儀器調校
三、故障分析與處理
第二十三章 氧分析器
第一節 熱磁式氧分析器
一、熱磁式氧分析器的基本原理
二、熱磁式氧分析器的檢測器
三、熱磁式氧分析器的測量電路
四、熱磁式氧分析器實例——QZS-5101?型熱磁式氧分析器
第二節 氧化鋯氧分析器
一、氧化鋯固體電解質導電機理
二、氧化鋯氧分析器檢測器
三、氧化鋯氧分析器的測量電路
四、DH?型氧化鋯氧分析器
五、氧化鋯氧分析器的調校
第二十四章 紅外線氣體分析器
第一節 紅外分析的基本原理
一、紅外線及其特徵
二、光的吸收定律:朗伯-貝爾定律
第二節 紅外線氣體分析器的類型及工作原理
一、紅外線氣體分析器類型
二、直讀式紅外線氣體分析器
第三節 紅外線氣體分析器的主要結構元件
一、紅外輻射光源
二、氣室及濾波元件
三、檢測器
第四節 紅外線氣體分析器實例——FQ型紅外線分析儀
一、儀器的結構
二、電氣部分
三、儀器的調校
四、故障分析與處理
第二十五章 氣相色譜儀
第一節 概述
一、色譜法簡介
二、色譜法分類
三、氣相色譜基本流程
四、氣相色譜分離原理
五、色譜圖及常用術語
六、氣相色譜儀的特點
第二節 氣相色譜分析理論基礎
一、溶劑效率
二、柱效率
三、分離度
四、色譜分離操作條件的選擇
第三節 色譜定性和定量分析
一、定性分析
二、定量分析
第四節 氣相色譜檢測器
一、熱導檢測器(TCD)
二、氫火焰離子化檢測器(FID)
三、電子捕獲檢測器(ECD)
四、火焰光度檢測器(FPD)
五、檢測器的主要參數
第五節 工業氣相色譜儀
一、SQG系列工業氣相色譜儀
二、CX-6710系列工業氣相色譜儀
第二十六章 工業酸度計
第一節 pH值的測量原理
一、pH值的意義
二、電極電位與原電池
第二節 pH計檢測器
一、參比電極
二、工作電極
三、pH檢測器的電動勢
第三節 工業酸度計實例——PHG-21B型工業酸度計
一、儀器組成
二、PHG-21B型工業酸度計測量電路
三、儀器調校
四、故障分析與處理
第二十七章 工業電導儀
第一節 工業電導儀的測量原理
一、溶液的電導與電導率
二、溶液的電導率與濃度的關係
第二節 電導檢測器
一、電導檢測器
二、影響電導檢測器測量溶液電導的因素
第三節 溶液電導的測量線路
一、分壓測量線路
二、電橋測量線路
第四節 工業電導儀實例——DDD-32B型工業電導儀
一、儀器組成
二、儀器的調校
參考文獻
本書主要符號說明
附錄
一、流量測量常用公式
? 1.氣體流量換算公式
? 2.雷諾數計算公式
二、流量測量常用圖表
附表1 節流件和管道常用材質的線膨脹係數
附表2 氣體性質
附表3 乾燥空氣的密度
附表4 飽和氣體的水分含量
附表5 水的密度
附表6 水蒸氣的密度
附表7 飽和水蒸氣的密度和壓力
附表8 水和水蒸氣的動力黏度
附表9 液體性質
附表10 角接取壓標準孔板的流束膨脹係數ε
附表11 角接取壓標準孔板的質量分數
附表12 法蘭取壓標準孔板的流束膨脹係數ε
附圖13 一般氣體在常壓下的黏度圖
附圖14 氣體黏度的壓力修正係數圖
附圖15 氮氣的壓縮係數圖
附圖16 天然氣的壓縮係數圖
附圖17 液體的膨脹係數圖
附圖18 節流件壓力損失圖
附圖19 角接取壓標準孔板速算圖
三、常用熱電偶、熱電阻分度表
附表1 鉑銠10-鉑熱電偶分度表
附表2 鎳鉻-鎳矽(鎳鉻-鎳鋁)熱電偶分度表
附表3 工業用鉑熱電阻分度表
附表4 工業銅熱電阻分度表(R0=50Ω)
附表5 工業銅熱電阻分度表(R0=100Ω)
化工生產過程儀表的常見故障與檢修方法研究
一、本文概述
化工是一個國家工業體系中的重要的組成部分，對於國民經濟發展來說具有舉足輕重的意義，機械工業、能源工業、服裝工業等行業無一都與其有著緊密的關係。隨著經濟的發展，我國的化工行業得到了長足的發展，化工生產中需有有一整套穩定可靠的設備作保證，其中化工儀表對於生產來說作用特別關鍵，它可以比作為化工生產的神經系統及視覺器官，對於生產過程中的各種生產量指標(管道流量、容器液位等等)的實時監測和控制起到決定性的作用，現階段化工企業普遍正朝自動化、數位化發展，儀表系統複雜程度日趨加深，隱患與故障在所難免。所以強化儀表維護與檢修，從實際工作當中總結經驗，在故障發生時可以及時進行維修，這對於化工企業是非常重要的基礎工作。文章結合實際經驗，分析了幾種常見的化工儀表故障，對故障的成因進行了深入探討，並且針對故障檢修提出了相應的檢修建議。
二、化工儀表常見故障分析
1.1流量測量儀表
流量儀表的測量原理大體可以分為容積法、速度法和質量法等等。流量儀表有許多分類，而且工作原理也不盡相同，有基於電磁感應原理的電磁流量計、基於超音波測量的外夾式超音波流量計等，因此測量過程中出現的故障也是多種多樣。流量儀表出現故障時會顯示出不均勻的波動，數值偏大或偏小。流量儀表故障的成因涉及多個方面，故障現象可直觀體現為儀表上的參數變化，比如常見的雷諾數、密度、粘度等參數的變化。如果在測量氣體的過程當中缺乏穩定溫壓補償，那么設計溫度與壓力則會出現不一致的情況，進而導致流量指示發生誤差，測量傳遞發生阻隔，以及導壓管出現泄漏、結晶堵塞、介質不能充滿導管、管線出現震動等情況，此外還可能出現傳遞信號迴路接線受到腐蝕或產生鬆動、干擾，儀表自身電路板破損或膜盒出現變形等。
1.2壓力測量儀表
壓力測量儀表故障比較常見，我們首先要知道它的工作原理是處於壓力狀態之下的，壓力發生變化，那么測量元件也會產生不同程度的應力形變，然後將這種應力形變轉換成為電信號實現傳輸。壓力儀表常見的故障主要是膜片變形或者導壓管發生堵塞，因為壓力測量中壓力開關被使用的頻率很高，所以腐蝕、鬆動、接觸情況都可能令接線處產生異常，導致儀表發生故障。
1.3溫度測量儀表
溫度測量儀表故障體現為指示溫度偏高、偏低或數值為零，工作中常見的溫度指示儀表故障主要發生在熱電偶和熱電阻部分，例如熱電偶式測量儀表，採取故障分析時可以把熱電偶斷開，使用和熱電偶的熱電特性相似的補償導線來短接，如果儀表可以反應出當前室溫，那么就說明迴路狀態正常。此外，還可以利用熱電偶兩端所具備的電勢展開測量，或是針對熱電偶電阻進行檢查來判斷熱電偶是否存在短路現象。熱電偶故障普遍都是因為短路或斷路、接線位移、虛接或腐蝕等產生的。此外，儀表工藝均勻性、保護層管表面結構、液面對熱電偶的影響都會引起熱電偶自身指示異常。
1.4液位測量儀表
液位測量儀表故障同樣會根據其工作原理的不同而出現多種症狀，例如依靠浮力原理測量的浮筒或浮子、按照聲波進行傳遞的雷達或超音波、根據電原理或液柱差壓測量的射頻導納等。液位測量儀表常見故障主要有指示液位偏高或者偏低、液位的波動不穩定等。在液位測量儀表的故障處理中需要考慮到工藝介質本身的密度變化、由於沸騰所出現的虛假液位，同時要考慮到導壓管結晶、堵塞和汽化等現象。
三、化工儀表故障檢修
2.1化工儀表故障成因
隨著化工生產技術快速發展，在化工生產的操作中，流程化、全封閉及管道化等特點日益凸顯，所以化工生產活動中的檢測儀表在引導化工生產工藝操作方面發揮著重要的作用。化工儀表能夠對化工生產中各種重要的參數如生產原料的成分、生產容器的液位以及壓力、物料的流量、溫度等作出顯示。化工工作人員可以通過檢測儀表所顯示的相關數據對生產工藝和操作以及生產出的產品質量是否正常合格作出判斷，從而在生產過程中做出有針對性的調整。在化工生產過程中，儀表顯示出現不穩定、不變化或者偏低和偏高等不正常現象主要是由兩個原因造成的：一是生產過程中的工藝和操作因素，即工藝運用不當或者操作不當引發異常情況，而儀表僅僅是對這些情況的正常顯示；二是儀表自身故障因素，即儀表損壞或者局部發生故障時自身顯示的參數與實際的情況不符合。例如外夾式超音波流量計在測量時出現的問題就有可以跟多種的因素引起：測量管道現狀的改變，供電電源的不穩定，外界電磁和聲波的干擾等等，都會影響流量計的正常穩定工作。
2.2化工儀表故障檢修方法
儀表發生故障之後，首先要確定儀表類型，然後以當前顯示參數為依據，迅速判斷儀表具體故障。儀表故障分析與檢修的前提必須是足夠了解化工生產相關參數及其他理論基礎，所以檢修時有必要向生產人員詢問生產過程當中的原料情況及故障前的參數變化等，與此同時根據儀表所記錄下的曲線展開綜合分析。
主流化工儀表絕大多數採用了DCS系統，計算機能夠詳細反映出參數變化，同時還能人工設定工藝參數，所以當儀表記錄曲線呈直線時，可能並非單純的儀表故障，接下來可通過手動設定參數來仔細分析曲線變化，假設曲線依然為直線，可基本確定為儀表自身故障，假設參數改變後，儀表曲線也隨之變化，往往可以排除儀表自身發生故障的可能，儀表所記錄的曲線如果隨參數變化而產生強烈出入，也可判斷為儀表自身發生了故障。此外，儀表所記錄的曲線在故障形成之前始終顯示正常，而故障出現後手動操作和自動控制系統均無法操作時，可採取合金刀頭，儘量不要選擇工具鋼刀頭，因為要保證控制切口區滲碳，成功剪下下料後，還要留足切口加工餘量，清理切口表層所產生的污染物質，然後將一層牛皮紙粘在鈦材表面形成保護。另外，溫度在加工時不宜太高，加熱時需要控制好，避免高溫環境下鈦金屬晶粒擴大、體積膨脹等情況，這樣會讓鈦材綜合性能被破壞。對儀表的檢測，在化工生產中具有十分關鍵的指示作用，日常工作中建議經常維護儀表，故障發生時及時予以排除，一些固定和通用的判斷及檢修方法可利用培訓讓生產人員有所了解，無論是工作人員還是專業儀表檢修人員，都有必要具備可靠的化工儀表故障判斷能力。儀表故障判斷能力的提高，需要對化工儀表其結構、工作原理以及性能和特點足夠了解，同時還要掌握化工生產中的設備、工藝操作流程等。
四、本文總結
綜上所述，儀表常見故障是有跡可循的，而在檢測與判斷中，要求從化工工藝操作及儀表兩方面入手，在得知儀表故障具體信息的基礎上，從控制櫃端子排為起點，逐一查找故障成因，如果控制櫃信號正常，那么還需要對控制櫃內部進行檢查，尋找其中的故障點。想要維護化工儀表長時間正常運行，需要工作人員與檢修人員攜手，共同總結經驗、發現問題，並及時排除故障。
