01自動(dòng)化儀表選型的一般原則

 

　　檢測儀表（元件）及控制閥選型的一般原則如下：

 

　　工藝過程的條件

 

　　工藝過程的溫度、壓力、流量、粘度、腐蝕性、毒性、脈動(dòng)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。

 

　　操作上的重要性

 

　　各檢測點(diǎn)的參數(shù)在操作上的重要性是儀表的指示、記錄、積算、報(bào)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(shí)監(jiān)控的變量，應(yīng)設(shè)控制；對關(guān)系到物料衡算和動(dòng)力消耗而要求計(jì)量或經(jīng)濟(jì)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(bào)警。

 

　　經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)一性

 

　　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(jì)核算，取得適宜的性能／價(jià)格比。為便于儀表的維修和管理，在選型時(shí)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。

 

　　儀表的使用和供應(yīng)情況

 

　　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(shí)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。

 

　　02溫度儀表的選型

 

　　一般原則

 

　　單位及標(biāo)度（刻度）溫度儀表的標(biāo)度（刻度）單位，統(tǒng)一采用攝氏溫度（℃）。

 

　　檢出（測）元件插入長度

 

　　插入長度的選擇應(yīng)以檢出（測）元件插至被測介質(zhì)溫度變化靈敏具有代表性的位置為原則。但在一般情況下，為了便于互換，往往整個(gè)裝置統(tǒng)一選擇一至二擋長度。

 

　　在煙道、爐膛及帶絕熱材料砌體設(shè)備上安裝時(shí)，應(yīng)按實(shí)際需要選用。

 

　　檢出（測）元件保護(hù)套材質(zhì)不應(yīng)低于設(shè)備或管道材質(zhì)。如定型產(chǎn)品保護(hù)套太薄或不耐腐蝕（如鎧裝熱電偶），應(yīng)另加保護(hù)套管。

 

　　安裝在易燃易爆場所的就地帶電接點(diǎn)的溫度儀表、溫度開關(guān)、溫度檢出（測）元件和變送器等，應(yīng)選用防爆型。

 

　　就地溫度儀表的選型

 

　　1.精確度等級

 

　　一般工業(yè)用溫度計(jì)：選用1.5級或1級。

 

　　精密測量和實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)：應(yīng)選用0.5級或0.25級。

 

　　2.測量范圍

 

　　最高測量值不大于儀表測量范圍上限值的90％，正常測量值在儀表測量范圍上限值的1／2左右。

 

　　壓力式溫度計(jì)測量值應(yīng)在儀表測量范圍上限值的1／2～3／4之間。

 

　　3.雙金屬溫度計(jì)

 

　　在滿足測量范圍、工作壓力和精確度的要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用。

 

　　表殼直徑一般選用φ100mm，在照明條件較差、位置較高及觀察距離較遠(yuǎn)的場所，應(yīng)選用φ150mm。

 

　　儀表外殼與保護(hù)管連接方式，一般應(yīng)選用萬向式，也可以按照觀測方便的原則選用軸向式或徑向式。

 

　　4.壓力式溫度計(jì)

 

　　適用于－80℃以下低溫、無法近距離觀察、有振動(dòng)及精確度要求不高的就地或就地盤顯示。

 

　　5.玻璃溫度計(jì)

 

　　僅用于測量精確度較高、振動(dòng)較小、無機(jī)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(jì)。

 

　　6.基地式儀表

 

　　就地或就地盤裝測量、控制（調(diào)節(jié)）儀表，宜選用基地式溫度儀表。

 

　　7.溫度開關(guān)

 

　　適用于溫度測量需要接點(diǎn)訊號輸出的場合。

 

　　集中溫度儀表的選型

 

　　1.檢出（測）元件

 

　　（1）根據(jù)溫度測量范圍，選用相應(yīng)分度號的熱電偶、熱電阻或熱敏電阻。

 

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

 

　?。?）根據(jù)測量對象對響應(yīng)速度的要求，可選用下列時(shí)間常數(shù)的檢出（測）元件：

 

　　熱電偶：600s、100s和20s三級；

 

　　熱電阻：90～180s、30～90s、10～30s和＜10s四級；

 

　　熱敏電阻：＜1s。

 

　　（4）根據(jù)使用環(huán)境條件，按下列原則選用接線盒：

 

　　普通式：條件較好的場所；

 

　　防濺式、防水式：潮濕或露天的場所；

 

　　隔爆式：易燃、易爆的場所；

 

　　插座式：僅適用于特殊場合。

 

　?。?）一般情況可選用螺紋連接方式，對下列場合應(yīng)選用法蘭連接方式：

 

　　在設(shè)備、襯里管道和有色金屬管道上安裝；

 

　　結(jié)晶、結(jié)疤、堵塞和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)；

 

　　易燃、易爆和劇毒介質(zhì)。

 

　?。?）在特殊場合下使用的熱電偶、熱電阻：

 

　　溫度高于870℃、氫含量大于5％的還原性氣體、惰性氣體及真空場合，選用鎢錸熱電偶或吹氣熱電偶；

 

　　設(shè)備、管道外壁和轉(zhuǎn)體表面溫度，選用表面或鎧裝熱電偶、熱電阻；

 

　　含堅(jiān)硬固體顆粒介質(zhì)，選用耐磨熱電偶；

 

　　在同一個(gè)檢出（測）元件保護(hù)套管中，要求多點(diǎn)測溫時(shí)，選用多點(diǎn)（支）熱電偶；

 

　　為了節(jié)省特殊保護(hù)管材料（如鉭），提高響應(yīng)速度或要求檢出（測）元件彎曲安裝時(shí)，可選用鎧裝熱電偶。

 

　　2.變送器

 

　　與接受標(biāo)準(zhǔn)信號顯示儀表配套的測量或控制系統(tǒng)，選用變送器。

 

　　在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，推薦選用測量和變送一體化的變送器。

 

　　3.顯示儀表

 

　?。?）單點(diǎn)顯示選用一般指示儀，多點(diǎn)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。

 

　?。?）信號報(bào)警系統(tǒng)，宜選用帶接點(diǎn)訊號輸出的指示儀或記錄儀。

 

　?。?）多點(diǎn)記錄宜選用中型記錄儀（如30點(diǎn)記錄儀）。

 

　　4.附屬設(shè)備的選型

 

　　（1）當(dāng)多點(diǎn)共用一臺顯示儀表時(shí)，應(yīng)選用質(zhì)量可靠的切換開關(guān)。

 

　?。?）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(dòng)補(bǔ)償功能時(shí)，應(yīng)選用冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償器。

 

　?。?）補(bǔ)償導(dǎo)線

 

　　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(bǔ)償導(dǎo)線或補(bǔ)償電纜。

 

　　b.按使用環(huán)境溫度選用不同級別補(bǔ)償導(dǎo)線或補(bǔ)償電纜：

 

　?。?0～＋100℃選用普通級；

 

　?。?0～＋250℃選用耐熱級。

 

　　c.有間斷電加熱或強(qiáng)電、磁場的場所，應(yīng)選用屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線或屏蔽補(bǔ)償電纜。

 

　　d.補(bǔ)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(jì)算機(jī)接口允許輸入外部電阻來確定。

 

　　03壓力儀表的選型

 

　　<一>壓力表的選擇

 

　　1.按照使用環(huán)境和測量介質(zhì)的性質(zhì)選擇

 

　?。?）在大氣腐蝕性較強(qiáng)、粉塵較多和易噴淋液體等環(huán)境惡劣的場合，宜選用密閉式全塑壓力表。

 

　　（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。

 

　?。?）稀鹽酸、鹽酸氣、重油類及其類似的具有強(qiáng)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。

 

　?。?）結(jié)晶、結(jié)疤及高粘度等介質(zhì)，應(yīng)選用膜片壓力表。

 

　　（5）在機(jī)械振動(dòng)較強(qiáng)的場合，應(yīng)選用耐震壓力表或船用壓力表。

 

　?。?）在易燃、易爆的場合，如需電接點(diǎn)訊號時(shí)，應(yīng)選用防爆電接點(diǎn)壓力表。

 

　　（7）下列測量介質(zhì)應(yīng)選用專用壓力表：

 

　　氣氨、液氨：氨壓力表、真空表、壓力真空表；

 

　　氧氣：氧氣壓力表；

 

　　氫氣：氫氣壓力表；

 

　　氯氣：耐氯壓力表、壓力真空表；

 

　　乙炔：乙炔壓力表；

 

　　硫化氫：耐硫壓力表；

 

　　堿液：耐堿壓力表、壓力真空表。

 

　　2.精確度等級的選擇

 

　　（1）一般測量用的壓力表、膜盒壓力表和膜片壓力表，應(yīng)選用1.5級或2.5級。

 

　?。?）精密測量和校驗(yàn)用壓力表，應(yīng)選用0.4級、0.25級或0.16級。

 

　　3.外型尺寸的選擇

 

　　（1）在管道和設(shè)備上安裝的壓力表，公稱直徑為φ100mm或φ150mm。

 

　?。?）在儀表氣動(dòng)管路及其輔助設(shè)備上安裝的壓力表，公稱直徑為φ60mm。

 

　?。?）安裝在照度較低、位置較高以及示值不易觀測場合的壓力表，公稱直徑為φ200mm或φ250mm。

 

　　4.測量范圍的選擇

 

　?。?）測量穩(wěn)定的壓力時(shí)，正常操作壓力值應(yīng)在儀表測量范圍上限值的2／3～1／3。

 

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

 

　?。?）測量高、中壓力（大于4MPa）時(shí)，正常操作壓力值不應(yīng)超過儀表測量范圍上限值的1／2。

 

　　5.單位及標(biāo)度（刻度）

 

　?。?）壓力儀表一律使用法定計(jì)量單位。即：帕（Pa）、千帕（kPa）和兆帕（MPa）。

 

　?。?）對于涉外設(shè)計(jì)項(xiàng)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)。

 

　　變送器、傳感器的選擇

 

　　（1）以標(biāo)準(zhǔn)信號（4～20mA）傳輸時(shí)，應(yīng)選用變送器。

 

　?。?）易燃、易爆場合，應(yīng)選用氣動(dòng)變送器或防爆型電動(dòng)變送器。

 

　?。?）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。

 

　?。?）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。

 

　　（5）測量微小壓力（小于500Pa）時(shí)，可選用微差壓變送器。

 

　　安裝附件的選擇

 

　?。?）測量水蒸汽和溫度大于60℃的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用螺旋型或U型彎管。

 

　　（2）測量易液化的氣體時(shí)，若取壓點(diǎn)高于儀表，應(yīng)選用分離器。

 

　?。?）測量含粉塵的氣體時(shí)，應(yīng)選用除塵器。

 

　?。?）測量脈動(dòng)壓力時(shí)，應(yīng)選用阻尼器或緩沖器。

 

　?。?）在使用環(huán)境溫度接近或低于測量介質(zhì)的冰點(diǎn)或凝固點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采取絕熱或伴熱措施。

 

　　（6）下列場合應(yīng)選用儀表保護(hù)（溫）箱。

 

　　露天安裝的壓力開關(guān)和變送器。

 

　　在有嚴(yán)重大氣腐蝕、多粉塵和其它有害物質(zhì)的廠房內(nèi)安裝的壓力開關(guān)和變送器。