儀器儀表基礎(chǔ)知識

　　有關(guān)壓力的一些解釋：

　　1、大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。

　　2、差壓（壓差）：兩個壓力之間的相對差值。

　　3、壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的所有壓力。

　　壓力是相對零壓力而言的壓力。

　　4、表壓力（相對壓力）：如果壓力和大氣壓的差值是一個正值，那么這個正值就是表壓力，即表壓力=壓力-大氣壓>0。

　　5、負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力“相對應(yīng)，如果壓力和大氣壓的差值是一個負(fù)值，那么這個負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=壓力-大氣壓<0。

　　6、靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時間變化的壓力，或者是隨時間變化較緩慢的壓力，即在流體中不受流速影響而測得的表壓力值”。

　　7、動態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對應(yīng)，“隨時間快速變化的壓力，即動壓是指單位體積的流體所具有的動能大小。”通常用1/2ρν2計算。式中ρ—流體密度;v—流體運(yùn)動速度。”

　　HART協(xié)議和現(xiàn)場總線技術(shù)有哪些異同?

　　HART和現(xiàn)場總線技術(shù)都可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。同時，兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場總線都采用設(shè)備描述，實現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用。所以，它們之間有一定的相似之處。

　　它們之間的不同有以下四點(diǎn)：

　　1）現(xiàn)場總線采用真正的全數(shù)字通信，而HART是以FSK方式疊加在原有的4～20mA模擬信號上的，因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài);

　　2）現(xiàn)場總線多采用多點(diǎn)連接，HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測運(yùn)用的時候才會采用多點(diǎn)連接方式;

　　3）用現(xiàn)場總線組成的控制系統(tǒng)中，設(shè)備間可以直接進(jìn)行通信，而不需要經(jīng)過主機(jī)干預(yù);

　　4）現(xiàn)場總線設(shè)備相對HART設(shè)備而言，可以提供更多的診斷信息。

　　所以現(xiàn)場總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，而HART設(shè)備的*性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。

　　智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么*性?

　　智能化儀表的*性主要有：

　　對儀表制造過程——簡化調(diào)校過程、補(bǔ)償傳感器缺陷（如線性化、環(huán)境因素補(bǔ)償?shù)?span lang="EN-US">）、提高儀表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。

　　對儀表安裝調(diào)試過程——簡化安裝調(diào)試過程（如對線、清零）、降低安裝調(diào)試成本。

　　對儀表運(yùn)行過程——提高測量質(zhì)量、有利于進(jìn)行軟測量、便于儀表的維護(hù)校驗和資產(chǎn)管理（需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持）。

　　壓力/差壓變送器有哪些選型原則?

　　在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場合，必須選用隔離型變送器。

　　在選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

　　在選型時要考慮被測介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會產(chǎn)生汽化膨脹，使測量不準(zhǔn)。

　　在選型時要考慮設(shè)備工作壓力等級，變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從選用變送器測量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會有保證，對于微差壓變送器來說更是重要。實踐中有些應(yīng)用場合（液位測量）需要對變送器的測量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算出測量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。

　　為何變送器輸出固定在20.8mA?如何解決?

　　變送器輸出固定在20.8mA，表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限，儀表處于輸出飽和狀態(tài)?？梢赃M(jìn)行以下幾項檢查：

　　1）檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極*程是否大于或等于當(dāng)前被測信號，確定所選的傳感器型號和設(shè)定量程的正確性;

　　2）檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞，如果使用引壓閥，檢查閥門是否*打開;

　　3）確認(rèn)引入的被測信號是穩(wěn)定的輸入量;如果被測量是液體，確認(rèn)不存在殘留氣體;如果被測量事干燥氣體，確認(rèn)不存在液體;

　　4）檢查傳感器法蘭測是否存在沉淀，法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象;

　　5）如果是遠(yuǎn)傳法蘭型變送器，檢查兩個被測信號間是否存在位差，計算由位差所引起的差壓是否大于傳感器量程;

　　6）檢查供電電源是否在12V～24VDC之間;

　　7）利用手持操作器對儀表進(jìn)行自檢和參數(shù)讀取，檢驗是否智能電子部件故障或未經(jīng)初始化。

　　變送器的維護(hù)包括哪些工作?

　　變送器的維護(hù)工作主要包括以下幾個方面：

　　1） 巡回檢查：

　　儀表指示情況，儀表示值有無異常;

　　氣動變送器氣源壓力是否正常;

　　電動變送器電源電壓是否正常;

　　環(huán)境溫度、濕度、清潔狀況;儀表和工藝接口、導(dǎo)壓管和閥門之間有無泄漏、腐蝕。

　　2） 定期維護(hù)：

　　定期檢查零點(diǎn)，定期進(jìn)行校驗;

　　定期進(jìn)行排污、排凝、放空;

　　定期對易堵介質(zhì)的導(dǎo)壓管進(jìn)行吹掃，定期灌隔離液。

　　3） 設(shè)備大檢查：

　　檢查儀表使用質(zhì)量，達(dá)到準(zhǔn)確、靈敏，指示誤差、靜壓誤差符合要求，零位正確;

　　儀表零部件完整無缺，無嚴(yán)重銹垢、損壞，銘牌清晰無誤，緊固件不得松動，接插件接觸良好，端子接線牢固;技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確、符合管理要求。

　　質(zhì)量流量控制器的工作壓差范圍是個什么概念?

　　質(zhì)量流量控制器（MFC）中設(shè)置有一個氣體流量調(diào)節(jié)閥門，閥門能使通過控制器的流量從零調(diào)節(jié)到測量的滿量程，在工作的過程當(dāng)中，控制器的入口和出口之間會產(chǎn)生一個氣壓降，即壓差。MFC的工作壓差范圍通常為0.1～0.3MPa，若壓差低于zui低值（0.1 MPa），有可能控制達(dá)不到滿量程值;若高于zui高值（0.3MPa），有可能關(guān)閉時流量不能小于2%F.S。用戶使用MFC時，無論用戶工作的反應(yīng)室是真空還是高壓，應(yīng)做到使MFC進(jìn)出氣兩端的壓差保持在所要求壓差范圍之內(nèi)，并且要求氣壓要相對穩(wěn)定。

　　電磁流量計常見故障現(xiàn)象有哪些?

　　電磁流量計常見故障現(xiàn)象有：

　　（1）無流量信號;（2）輸出晃動;（3）零點(diǎn)不穩(wěn);（4）流量測量值與實際值不符;（5）輸山信號超滿度值5類。

　　經(jīng)常采用的檢查手段或方法及其檢查內(nèi)容有哪些?

　　（1）通用常規(guī)儀器檢查

　　（2）替代法利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)務(wù)線路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。

　　（3）信號蹤跡法用模擬信號器替代傳感器，在液體未流動條件下提供流量信號，以測試電磁流量轉(zhuǎn)換器。

　　檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始，逆流量信號傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號器測試轉(zhuǎn)換器，以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還足在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉(zhuǎn)換器故障，如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試;若是傳感器故障需要試調(diào)換時，因必須停止運(yùn)行，關(guān)閉管道系統(tǒng)，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項檢查，zui后才下決心，卸下管道檢查傳感器測量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。

　　使用超聲波流量計應(yīng)注意哪些問題?

　　（1）根據(jù)介質(zhì)、流量及工作場地的不同，選擇合適的流量計型式;

　　（2）根據(jù)不同型式的超聲波流量計以合理的方式安裝換能器;

　　（3）定期維護(hù)，經(jīng)常檢查流量計工作狀態(tài)、顯示器的連接;

　　（4）定期校準(zhǔn)流量計。

　　我廠污水排放測量用的是電磁流量計，流量計安裝前經(jīng)過了檢定，可計量數(shù)據(jù)一直和其他流量計指示的量值不一致，原因何在?

　　極有可能是安裝位置不對。若流量計裝于系統(tǒng)的zui高處，管道中的氣泡會嚴(yán)重影響計量精度;或流量計裝在流體向下流動的垂直管道上，有可能產(chǎn)生非滿管流。建議將流量計裝在系統(tǒng)位置較低的水平管道上或向上流動的垂直管道上，在系統(tǒng)中安裝消氣器或排氣閥

　　什么是質(zhì)量流量計?什么是質(zhì)量流量控制器?

　　質(zhì)量流量計，即Mass Flow Meter（縮寫為MFM）, 是一種測量氣體流量的儀表，其測量值不因溫度或壓力的波動而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償。

　　質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller（縮寫為MFC）, 不但具有質(zhì)量流量計的功能，更重要的是，它能自動控制氣體流量，即用戶可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動或環(huán)境溫度有變化，也不會使其偏離設(shè)定值。簡單地說,質(zhì)量流量控制器就是一個穩(wěn)流裝置, 是一個可以手動設(shè)定或與計算機(jī)聯(lián)接自動控制的氣體穩(wěn)流裝置。

　　質(zhì)量流量計/質(zhì)量流量控制器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?

　　（1）流量的測量和控制不因溫度或壓力的波動而失準(zhǔn)。

　　對于多數(shù)流量測控系統(tǒng)而言，很難避免系統(tǒng)的壓力波動及環(huán)境和介質(zhì)的溫度變化。對于普通的流量計，壓力及溫度的波動將導(dǎo)致較大的誤差;對于質(zhì)量流量計/質(zhì)量流量控制器，則一般可以忽略不計。

　　（2）測量控制的自動化

　　質(zhì)量流量計/質(zhì)量流量控制器可以將流量測量值以輸出標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出。這樣很容易實現(xiàn)對流量的數(shù)字顯示﹑累積流量自動計量﹑數(shù)據(jù)自動記錄﹑計算機(jī)管理等。對質(zhì)量流量控制器而言，還可以實現(xiàn)流量的自動控制。通常, 模擬的MFC/MFM輸入輸出信號為0～+5V或4～20mA, 數(shù)字式MFC/MFM還配有RS232或RS485數(shù)字串行通訊口, 能非常方便地與計算機(jī)連接, 進(jìn)行自動控制。

　　（3）地定量控制流量

　　質(zhì)量流量控制器可以地控制氣體的給定量，這對很多工藝過程的流量控制﹑對于不同氣體的比例控制等特別有用。

　　（4）適用范圍寬

　　有很寬的工作壓力范圍，我們的產(chǎn)品可以從真空直到10MPa; 可以適用于多種氣體介質(zhì)（包括一些腐蝕性氣體，如HCL）;有很寬的流量范圍，我們的產(chǎn)品zui小流量范圍可達(dá)0～5 sccm，zui大流量范圍可達(dá)0～200 slm。流量顯示的分辨率可達(dá)滿量程的0.1%, 流量控制范圍是滿量程的2～ （量程比為-- 50:1）, 因此在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　雷達(dá)物位測量裝置前景廣闊

　　我國這些年工業(yè)發(fā)展迅速，種類逐漸齊全，而物位測量儀表作為工業(yè)生產(chǎn)*的重要儀表，需求量很大。巨大市吸引力也造成了激烈的競爭。雖然目前國內(nèi)物位儀表生產(chǎn)廠家眾多，但大多是技術(shù)含量較低、精度比較低的產(chǎn)品，即便銷量可觀，經(jīng)濟(jì)效益也不可觀。怎樣的產(chǎn)品才能有效的占領(lǐng)國內(nèi)物位儀表市場呢，關(guān)鍵在于開發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)，的產(chǎn)品。

　　根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，在物位測量裝置的選購標(biāo)準(zhǔn)中，zui受人們關(guān)注的因素依次是：精度，可靠性，耐久性，操作簡易度，價格，等。很明顯，精度是人們關(guān)心的首要參數(shù)。而很多市場預(yù)測也驗證了這一觀點(diǎn)。

　　根據(jù)ARC咨詢集團(tuán)的研究報告顯示，雷達(dá)物位測量裝置將是連續(xù)物位測量領(lǐng)域前景zui被看好的測量裝置。當(dāng)有效的控制成本和提益對于使用者越來越重要的時候，高精度的測量裝置變得越來越受歡迎。隨著價格的下降和人們對其技術(shù)的認(rèn)可度不斷提高，雷達(dá)測量裝置在工業(yè)上的使用也變得越來越廣泛，而不是僅僅在油箱中使用。因此，雷達(dá)物位測量裝置以其技術(shù)上的不斷革新而占領(lǐng)著越來越大的*。ARC預(yù)計雷達(dá)式物位儀表市場到2007年將達(dá)到3.88億美元，年增長率為10.3%。雷達(dá)式物位儀表取得這一可觀增長率時，其他物位測量技術(shù)正奮力爭取一位數(shù)的年增長率

　　和許多傳統(tǒng)的水平測量工藝不同，雷達(dá)測量裝置具有非常高的精度，并能夠適應(yīng)各種非常惡劣的測量環(huán)境，測量時不依賴過程密度，壓力和溫度等環(huán)境因素，制造商們利用這些優(yōu)點(diǎn)給使用者提供越來越好的產(chǎn)品。隨著雷達(dá)式物位技術(shù)進(jìn)入其生命周期成熟期，其廣泛采用在很大程度上受其快速ROI（）、低維護(hù)及高可靠性特點(diǎn)的驅(qū)動。用戶相信，雷達(dá)式物位儀表能提供高性價比，且即使在數(shù)量不斷增加的情況下也能順利實施。而作為一種用于罐儲量測量的物位測量技術(shù)，標(biāo)志著雷達(dá)物位裝置已在更廣闊的過程物位測量領(lǐng)域中取得了重大進(jìn)展。

　　在ARC的研究報告中，接觸式和非接觸式物位測量裝置總體被分為3類：產(chǎn)品，中端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品?？偟膩碚f，雷達(dá)測量裝置會有很好的市場前景，但仍然會受到傳統(tǒng)測量裝置的“挑戰(zhàn)”，供應(yīng)商們根據(jù)自己的*和整個市場的增長速度來制定自己的市場策略。目前被過程控制行業(yè)看好的回路供電測量儀表（Loop powered devices），目前已經(jīng)非常普遍。此外，電池供電及無線雷達(dá)式物位儀表亦開始在市場上出現(xiàn)。各種相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和雷達(dá)式物位計的成本的有效控制，正有效的促進(jìn)著雷達(dá)式物位儀表市場的不斷增長。用雷達(dá)式物位儀表來取代傳統(tǒng)物位測量技術(shù)，將為雷達(dá)供應(yīng)商帶來巨大的商機(jī)。