化工自动化仪表的种类和性能
分类方法很多,根据不同原则可以对自动化仪表进行不同的分类。我们根据实际生产中数据采集的不同特点,从以下几方面对化工自动化仪表进行分析。
1)流量仪表。
流量的测量是化工生产中多的控制环节,也是温、压、液(位)、流四大参数中内容丰富的一个门类。我们所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内 流经有效截面的流体的体积和质量,有时还要测量管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。由于不同条件下对流量测量的要求不同,有大口 径流量、微小流量;高、低温介质的流量;高粘度介质强腐蚀介质的流量;粉料、粘污介质的流量;脉动流、多相流等流量。
流量测量原理上大致分有速度法、容积法测量体积流量,直接法、推导法测量质量流量。实际上细分有节流式或压差式(孔板、喷嘴)、速度式(水表、涡轮、靶式、电磁流量计、超声波、涡街、质量流量计等)。
2)物位仪表。
在化工生产中,往往需要对原料、半成品和成品的液位进行测量,由于测量过程与被测物料特性关系密切,所以除浮力式仪表外,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、这方面的典型代表的产品有磁翻板液位计,玻璃板液位计等。静压式(差压、压力)、电接触式、电容式、超声波式、雷达式、重垂式、辐射式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵 涡流式等,其中雷达式(0.3%)、磁致伸缩式(0.05%)以及矩阵涡流式液位计(±1mm){**}度高,在石化行业的应用逐步普及。
3)压力仪表。
压力是化工生产中必不可少的,没有一定的压力,反应就会发生,生产就不能进行。而因压力往往关系到生产、设备和人身安全,因此,压力仪表是非常关键的。一般压力范围为负压到300Mpa(高压聚乙烯反应器)。
因为压力的测量原理有多种,压力仪表的种类也较多,有压力传感器、变送器和特种压力仪表等,应用的范围有高温介质、脉动介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,{**}度可达0.1级。
为了测量不同场合的压力,压力表可分为:液柱式、弹性式、活塞式(压力校验仪)3类。作为压力调节系统除采用压力变送器将信号送{**}DCS或其它调节器外,位移平衡式基地式调节器仍常用于现场测量和控制。
4)在线过程分析仪。
现代化工生产自动化需要全部的工艺参数的自动化测量与控制,因此,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证终产品或中间产品的质量合格,而对过程中物料成 分直接分析和对终产品的成分分析是生产过程控制成功与否的根据,在线过程分析仪的应用,可以实现化工生产控制和分析的完全自动化。在应用中,在线过程分 析仪往往要与高{**}尖分析仪器配套使用,一般包括液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。
5)温度仪表。
化工生产的特点是在一定温度和压力下,使原料发生一定的化学反应或变化,因此,对于生产中的温度控制是不可避{**}的。一般需要指示的温度范 围为-200~+1800℃,方式一般为接触式测量。常用的仪器仪表是热电阻、热电偶。由于电子技术的发展特别是现场总线技术的应用,热电阻、热电偶信 号直接进入DCS或其它温度采集仪表,一体化的温度变送器(两线制)等,使温度控制实现自动化。