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化工企業(yè)離不開各種儀表，儀表在化工生產(chǎn)過程中，起著對工藝參數(shù)進(jìn)行檢測、顯示、記錄或控制的重要作用。工藝生產(chǎn)過程的檢測是了解和控制工業(yè)生產(chǎn)的基本手段，只有在任何時刻都能準(zhǔn)確地了解工藝過程的全貌，并進(jìn)行控制，才能保證生產(chǎn)過程順利，并以高的生產(chǎn)率、小的消耗生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。但眾所周知儀表技術(shù)較為復(fù)雜，往往對初入化工企業(yè)的技術(shù)人員頭疼。本期我們與大家分享一些儀表知識，希望朋友們有所收獲，成為儀表技術(shù)專家。

工藝過程的溫度、壓力、流量、粘度、腐蝕性、毒性、脈動等因素是決定儀表選型的主要條件，它關(guān)系到儀表選用的合理性、儀表的使用壽命及車間的防火、防爆、保安等問題。

各檢測點的參數(shù)在操作上的重要性是儀表的指示、記錄、積算、報警、控制、遙控等功能選定依據(jù)。一般來說，對工藝過程影響不大，但需經(jīng)常監(jiān)視的變量，可選指示型；對需要經(jīng)常了解變化趨勢的重要變量，應(yīng)選記錄式；而一些對工藝過程影響較大的，又需隨時監(jiān)控的變量，應(yīng)設(shè)控制；對關(guān)系到物料衡算和動力消耗而要求計量或經(jīng)濟核算的變量，宜設(shè)積算；一些可能影響生產(chǎn)或安全的變量，宜設(shè)報警。

儀表的選型也決定于投資的規(guī)模，應(yīng)在滿足工藝和自控的要求前提下，進(jìn)行必要的經(jīng)濟核算，取得適宜的性能／價格比。

為便于儀表的維修和管理，在選型時也要注意到儀表的統(tǒng)一性。盡量選用同一系列、同一規(guī)格型號及同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。

選用的儀表應(yīng)是較為成熟的產(chǎn)品，經(jīng)現(xiàn)場使用證明性能可靠的；同時要注意到選用的儀表應(yīng)當(dāng)是貨源供應(yīng)充沛，不會影響工程的施工進(jìn)度。

僅用于測量精確度較高、振動較小、無機械損傷、觀察方便的特殊場合。但是，由于汞害，不宜使用玻璃水銀溫度計。

（2）熱電偶適用于一般場合。熱電阻適用于無振動場合。熱敏電阻適用于要求測量反應(yīng)速度快的場合。

（1）單點顯示選用一般指示儀，多點顯示宜選用數(shù)字式指示儀，要求查閱歷史數(shù)據(jù)的，宜選用一般記錄儀。

（2）采用熱電偶測量1600℃以下的溫度，當(dāng)冷端溫度變化使測量系統(tǒng)不能滿足精確度要求，而配套顯示儀表又無冷端溫度自動補償功能時，應(yīng)選用冷端溫度自動補償器。

a.根據(jù)熱電偶的支數(shù)、分度號和使用環(huán)境條件，應(yīng)選用符合要求的補償導(dǎo)線或補償電纜。

d.補償導(dǎo)線的截面積，應(yīng)按其敷設(shè)長度的往復(fù)電阻值，以及配套顯示儀表、變送器或計算機接口允許輸入外部電阻來確定。

（2）稀硝酸、醋酸、氨類及其它一般腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選用耐酸壓力表、氨壓力表或不銹鋼膜片壓力表。

（3）稀鹽酸、鹽酸氣、重油類及其類似的具有強腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質(zhì)，應(yīng)選用膜片壓力表或隔膜壓力表。其膜片或隔膜的材質(zhì)，必須根據(jù)測量介質(zhì)的特性選擇。

（2）測量脈動壓力（如：泵、壓縮機和風(fēng)機等出口處壓力）時，正常操作壓力值應(yīng)在儀表測量范圍上限值的1／2～1／3。

（2）對于涉外設(shè)計項目和引進(jìn)儀表，可以采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

（3）結(jié)晶、結(jié)疤、堵塞、粘稠及腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選用法蘭式變送器。與介質(zhì)直接接觸的材質(zhì)，必須根據(jù)介質(zhì)的特性選擇。

（4）使用環(huán)境較好、測量精確度和可靠性要求不高的場合，可以選用電阻式、電感式遠(yuǎn)傳壓力表或霍爾壓力變送器。

儀表刻度宜符合儀表刻度模數(shù)的要求，當(dāng)刻度讀數(shù)不是整數(shù)時，為讀數(shù)換算方便，也可按整數(shù)選用。

一般流體的流量測量，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴咀）。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的選用，必須符合GB2624-8l的規(guī)定或國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5167-1980。如有新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)執(zhí)行新規(guī)定。

無懸浮物的潔凈液體、蒸汽、氣體的微小流量測量，當(dāng)量程比不大于3∶l，測量精度要求不高，管道通徑DN＜50mm時，可選用內(nèi)藏孔板流量計。測蒸汽時，蒸汽溫度不大于120℃。

中小流量、微小流量，壓力小于1MPa，溫度低于100℃的潔凈透明、無毒、無燃燒和爆炸危險且對玻璃無腐蝕無粘附的流體流量的就地指示，可采用玻璃轉(zhuǎn)子流量計。

對易汽化、易凝結(jié)、有毒、易燃、易爆不含磁性物質(zhì)、纖維和磨損物質(zhì)，以及對不銹鋼（1Crl8Ni9Ti）無腐蝕性的流體中小流量測量，當(dāng)需就地指示或遠(yuǎn)傳信號時，可選用普通型金屬管轉(zhuǎn)子流量計。

要求垂直安裝，傾斜度不大于5°。流體應(yīng)自下而上，安裝位置應(yīng)振動較小，易于觀察和維護(hù)，應(yīng)設(shè)上、下游切斷閥和旁路閥。對臟污介質(zhì)，必須在流量計的進(jìn)口處加裝過濾器。

粘度較高，含少量固體顆粒的液體流量測量，當(dāng)要求精確度不高于1.5級，量程比不大于3∶1時，可采用靶式流量計。

潔凈的氣體及運動粘度不大于5×10-6m2／s的潔凈液體的流量測量，當(dāng)要求較精確計量，量程比不大于10∶1時，可采用渦輪流量計。

渦輪流量計應(yīng)安裝在水平管道上，使液體充滿整個管道，并設(shè)上、下游截止閥和旁路閥，以及在上游設(shè)過濾器，下游設(shè)排放閥。

潔凈氣體、蒸汽和液體的大中流量測量，可選用旋渦流量計。低速流體及粘度大于20×10-3pa·s液體的測量，不宜選用旋渦流量計。選用時應(yīng)對管道流速進(jìn)行驗算。

用于電導(dǎo)率大于10μS／cm的液體或均勻的液固兩相介質(zhì)流量測量。具有良好的耐腐蝕性和耐磨性，無壓力損失。可測量各種強酸、強堿、鹽、氨水、泥漿、礦漿、紙漿等介質(zhì)。

安裝方向可以垂直、水平，也可傾斜，垂直安裝時，液體必須自下而上。對液固兩相介質(zhì)，最好是垂直安裝。

當(dāng)安裝在水平管道上時，應(yīng)使液體充滿管段，并應(yīng)使變送器的電極處于同一水平面上；直管段長度，上游不少于5～10D，下游不小于3～5D或無要求（廠家不同，要求不同）。

粘度較高，含少量固體顆粒的液體流量測量，當(dāng)要求精確度不高于1.5級，量程比不大于3∶1時，可采用靶式流量計。

當(dāng)管徑大時，壓損對能耗有顯著影響。常規(guī)流量計價格貴，當(dāng)壓損大時，可根據(jù)情況選用笛形均速管、插入式渦街、插入式渦輪、電磁流量計、文丘里管、超聲波流量計。

潔凈氣體、蒸汽、粘度小于0.3Pa·s的潔凈液體的流量測量，當(dāng)要求壓力損失較小時，可選用笛形均速管流量計。

凡能導(dǎo)聲的流體均可選用超聲波流量計，除一般介質(zhì)外，對強腐蝕性、非導(dǎo)電、易燃易爆、放射性等惡劣條件下工作的介質(zhì)，當(dāng)無法采用接觸式測量時，可采用超聲波流量計。

質(zhì)量流量計可以不受流體溫度、壓力、密度或粘度變化的影響而提供精確可靠的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)。

自由落下的粉粒及塊狀固體流量測量，當(dāng)要求封閉傳送物料時，宜選用沖量式流量計；沖量流量計適用于任意粒度的各種散料，且在塵埃極多的情況下也能準(zhǔn)確計量，但散料的料重不得大于預(yù)定沖料板重量的5％。

沖量式流量計的安裝，要求物料必須保證自由落下，不得有外加力作用于被測物體上。沖板安裝角度、進(jìn)料口與沖板間角度及高度有一定要求，并與量程選擇有一定關(guān)系，選用前應(yīng)進(jìn)行計算。

用于皮帶輸送的固體流量測量，安裝在符合標(biāo)準(zhǔn)性能的皮帶輸送機上。其稱框安裝要求嚴(yán)格，稱框在皮帶上的位置與落料口的距離對測量精度都有影響，應(yīng)選擇好安裝位置。

（1）應(yīng)深入了解工藝條件、被測介質(zhì)的性質(zhì)、測量控制系統(tǒng)要求，以便對儀表的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果做出充分評價，使其在保證生產(chǎn)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加經(jīng)濟效益等方面起到應(yīng)有的作用。

（2）液面和界面測量應(yīng)選用差壓式儀表、浮筒式儀表和浮子式儀表。當(dāng)不滿足要求時，可選用電容式、電阻式（電接觸式）、聲波式等儀表。

料面測量應(yīng)根據(jù)物料的粒度、物料的安息角、物料的導(dǎo)電性能、料倉的結(jié)構(gòu)形式及測量要求進(jìn)行選擇。

（3）儀表的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性來選擇。主要考慮的因素為壓力、溫度、腐蝕性、導(dǎo)電性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、結(jié)晶、結(jié)膜、氣化、起泡等現(xiàn)象；密度和密度變化；液體中含懸浮物的多少；液面擾動的程度以及固體物料的粒度。

（4）儀表的顯示方式和功能，應(yīng)根據(jù)工藝操作及系統(tǒng)組成的要求確定。當(dāng)要求信號傳輸時，可選擇具有模擬信號輸出功能或數(shù)字信號輸出功能的儀表。

（5）儀表量程應(yīng)根據(jù)工藝對象的實際需要顯示的范圍或?qū)嶋H變化范圍確定。除供容積計量用的物位儀表外，一般應(yīng)使正常物位處于儀表量程的50％左右。

（6）儀表精度應(yīng)根據(jù)工藝要求選擇，但供容積計量用的物位儀表，其精度等級應(yīng)在0.5級以上。

（7）用于可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀表。應(yīng)根據(jù)所確定的危險場所類別以及被測介質(zhì)的危險程度，選擇合適的防爆結(jié)構(gòu)型式或采取其他的防護(hù)措施。

（8）用于腐蝕性氣體及有害粉塵等場所的電子式物位儀表，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件，選擇合適的外殼防護(hù)型式。

（2）對于測量精度要求高，測量系統(tǒng)需要較為復(fù)雜的精確運算，而一般模擬儀表難以達(dá)到時，可選用差壓式智能變送儀表，其精度為0.2級以上。

以上被測介質(zhì)的液面，如果氣相有大量冷凝物、沉淀物析出，或需要將高溫液體與變送器隔離，或更換被測介質(zhì)時，需要嚴(yán)格凈化測量頭的，可選用雙法蘭式差壓儀表。

（5）腐蝕性液體、粘稠性液體、結(jié)晶性液體、熔融性液體、沉淀性液體的液面在難于使用法蘭式差壓儀表測量時，可采用吹氣或沖液的方法，配合普通壓力表、壓力變送儀表或差壓變送儀表進(jìn)行測量。

（6）對于在環(huán)境溫度下，氣相可能冷凝、液相可能汽化，或氣相有液體分離的對象，在難以使用法蘭式差壓儀表而用普通差壓儀表進(jìn)行測量時，應(yīng)視具體情況分別設(shè)置隔離器、分離器、汽化器、平衡容器等部件，或?qū)y量管線保溫、伴熱。

（1）對于測量范圍在2000mm以內(nèi)，比密度為0.5～1.5的液體液面連續(xù)測量，以及測量范圍在1200mm以內(nèi)，比密度差為0.1～0.5的液體界面連續(xù)測量，宜選用浮筒式儀表。

（2）選用浮筒式儀表，當(dāng)精度要求較高，信號要求遠(yuǎn)傳時，宜選用力平衡型；當(dāng)精度要求不高，就地指示或調(diào)節(jié)時，可選用位移平衡型。

（3）對于開口儲槽、敞口儲液池的液面測量，宜選用內(nèi)浮筒；對于在操作溫度下不結(jié)晶、不粘稠、但在環(huán)境溫度下可能結(jié)晶或粘稠的液體對象，也宜選用內(nèi)浮筒。對于不允許停車的工藝設(shè)備，不應(yīng)選用內(nèi)浮筒，而應(yīng)選用外浮筒。對于高粘稠、結(jié)晶或高溫的液體對象，不應(yīng)選用外浮簡。

（1）對于大型儲槽清潔液體液面的連續(xù)測量和容積計量，以及各類儲槽清潔液體液面和界面的位式測量，應(yīng)選用浮子式儀表。

（2）臟污的液體，以及環(huán)境溫度下結(jié)凍的液體，不宜采用浮子式儀表。粘性液體的連續(xù)測量和多點位式測量，也不宜采用浮子式儀表。

（4）內(nèi)浮子式液位儀表用于大型儲槽液面測量時，為防止浮子的飄移，應(yīng)備有導(dǎo)向設(shè)施；為防止浮子受液面擾動的影響，應(yīng)加裝平穩(wěn)套管。

（5）大型儲槽液體的液位或容積連續(xù)計量，對測量精度要求較高的單儲槽或多儲槽，宜選用光導(dǎo)式液面計；對測量精度要求一般的單儲槽可選用鋼帶浮子式液面計。對要求高精度連續(xù)計量液位、界面、容積和質(zhì)量的單儲槽或多儲槽，應(yīng)選用儲罐測量系統(tǒng)。

（6）開口儲槽、敞口儲液池的液面多點位式測量，以及有腐蝕性、毒性等危險液體的多點位式測量，宜選用磁性浮子式液面計。

（1）對于腐蝕性液體、沉淀性流體以及其他化工工藝介質(zhì)的液面連續(xù)測量和位式測量，宜選用電容式液面計。

（2）電容液面計的具體型號、電極結(jié)構(gòu)型式、電極材料，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的電氣性能、容器的材質(zhì)等因素確定。

（3）對于不粘滯非導(dǎo)電性液體，可采用軸套筒式的電極；對于不粘滯導(dǎo)電性液體，可采用套管式的電極；對于易粘滯非導(dǎo)電性液體，可采用裸電極，電極表面應(yīng)選擇具有與被測液體親和力小的材料或采用自動清洗的措施。

（6）用于位式測量的電容液面計，宜采用水平安裝型；用于連續(xù)測量的電容液面計，宜采用垂直安裝型。

（1）對于腐蝕性導(dǎo)電液體液面的位式測量，以及導(dǎo)電液體與非導(dǎo)電液體的界面位式測量，可選用電阻式（電接觸式）儀表。

（2）對于容易使電極結(jié)垢的導(dǎo)電液體，以及工藝介質(zhì)在電極間發(fā)生電解現(xiàn)象時，一般不宜選用電阻式（電接觸式）儀表。對于非導(dǎo)電、易粘附電極的液體，不得選用電阻式（電接觸式）儀表。

（1）對于普通物位儀表難以測量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續(xù)測量和位式測量，宜選用聲波式測量儀表。

（3）聲波式儀表必須用于可反射和傳播聲波的容器液面測量，不得用于真空容器。不宜用于含氣泡的液體和含固體顆粒物的液體。

（5）對于連續(xù)測量液面的聲波式儀表，如果被測液體溫度、成份變化比較顯著，應(yīng)考慮對聲波傳播速度的變化進(jìn)行補償，以提高測量的精度。

（1）對于普通液位儀表難以高精度測量的大型固定頂罐、浮頂罐內(nèi)腐蝕性液體、高粘度液體、有毒液體的液位連續(xù)測量，應(yīng)選用微波式測量儀表。

微波式測量儀表測量方法采用特定頻率范圍內(nèi)的微波連續(xù)掃描，液位和天線之間的距離變化時，傳感信號與反射信號之間產(chǎn)生頻率差，頻率差與液位和天線之間的距離成正比，因此測定頻率差可轉(zhuǎn)換得出液位。

（2）天線的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性、儲罐內(nèi)壓力等因素確定。

（4）對于罐內(nèi)水蒸汽和烴類蒸汽的密度在正常工況下有顯著變化時，應(yīng)考慮對微波傳播速度的變化進(jìn)行補償；對于沸騰的或擾動的液面，應(yīng)考慮采取變徑喇叭筒的靜止管道及其它補償措施，以提高測量精度。

（1）對于高溫、高壓、高粘度、強腐蝕、易爆、有毒介質(zhì)液面的非接觸式連續(xù)測量和位式測量，在使用其他液位儀表難以滿足測量要求時，可選用核輻射式儀表。

（2）輻射源的強度應(yīng)根據(jù)測量要求進(jìn)行選擇，同時應(yīng)使射線通過被測對象后，在工作現(xiàn)場的射線劑量應(yīng)盡量小，安全劑量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的《輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8703-88），否則，應(yīng)充分考慮隔離屏蔽等防護(hù)措施。

（3）輻射源的種類應(yīng)根據(jù)測量要求和被測對象的特點，如被測介質(zhì)的密度、容器的幾何形狀、材質(zhì)及壁厚等因素進(jìn)行選擇。當(dāng)射源強度要求較小時，可選用鐳（Re）；當(dāng)射源強度要求較大時，可選用銫137（Csl37）；用于厚壁容器要求穿透能力強時，可選用鈷60（Co60）。

（4）為避免由于輻射源衰變而引起的測量誤差，提高運行的穩(wěn)定性和減少校驗次數(shù)，測量儀表應(yīng)能對衰變進(jìn)行補償。

（1）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或有機械障礙的容器，以及按常規(guī)的方法難以安裝的容器的液面連續(xù)測量，應(yīng)選用激光式測量儀表。

（1）對于顆粒狀物料和粉粒狀物料，如：煤、塑料單體、肥料、砂子等料面連續(xù)測量和位式測量，宜選用電容式測量儀表。

（1）對于無振動或振動小的料倉、料斗內(nèi)粒度為10mm以下的顆粒物狀料面的位式測量，可選用音叉料位計。

（3）對于微粉狀物料的料面連續(xù)測量和位式測量，宜選用反射式超聲料位計。反射式超聲料位計不宜用于有粉塵彌漫的料倉、料斗的料面測量，也不宜用于表面不平整的料位測量。

（1）對于導(dǎo)電性能良好或?qū)щ娦阅懿睿兴莸念w粒狀和粉粒狀物料，如：煤、焦炭等料面的位式測量，可選用電阻式測量儀表。

（1）對于高溫、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀物料的料面位式測量和連續(xù)測量，宜選用微波式測量儀表。

（1）對于高溫、高壓、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料面位式測量和連續(xù)測量，可選用核輻射式測量儀表。

（1）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或有機械障礙的容器，以及按常規(guī)的方法難以安裝的容器的料面連續(xù)測量，應(yīng)選用激光式測量儀表。

（1）對于承壓較小、無脈動壓力的料倉、料斗，物料比密度為0.2以上顆粒狀和粉粒狀物料料面的位式測量，可選用阻旋式測量儀表。

（1）對于料位高度大，變化范圍寬的大型料倉、散裝倉庫以及敞開或密閉無壓容器內(nèi)的塊狀、顆粒狀和附著性不大的粉粒狀物料的料面定時連續(xù)測量，應(yīng)選用重錘式測量儀表。

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