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空分测量仪表及分析仪表解析 空分一组 一、我国控制系统仪表的发展 我国制氧机制造业发展于1950年以后。最初所生产的控制只有少数简单的直读式仪表，无自动控制装置及遥控系统。1967年以后，要求配套较完善的自动控制系统来确保制氧机连续运行，仪控系统变得非常重要。许多制氧机专用仪表从无到有，很快达到了中央控制室集中控制水平，即在中央控制室内设置仪表盘。随后自控系统中普遍应用单元组合仪表，是指按组合原理设计，各单元分别起独立作用。 近年来，制氧机的控制已经达到了微机控制及集散型控制（简称DCS）的先进水平。 工业过程控制系统包括四部分，检测仪表、显示仪表、控制系统、执行器。 二、仪表的基本性能指标 准确度等级是指该仪表进行测量时所允许的最大折合误差，为所允许的最大绝对误差与仪表量程之比再乘以100。一般0.005、0.02、0.1、0.35级仪表作为标准仪表，0.5、1.0级需准确测量时使用，1.5、2.5级仪表作为一般工业仪表，4级仪表用于不需要准确测量的不重要参数。 2、灵敏度。 3、变差，表示了仪表 的恒定性。 三、测量仪表的解析 制氧机需要的测控参数很多种，有温度、压力、流量、阻力、液面、产品纯度等。 测量仪表是指间接或者直接的测量各种自然的仪表设备。根据用途可分为温度计、压力计、流量计、液面计、气体分析器等。 1、温度测量 空分设备常用温度计有以下几种： （1）工业式标示玻璃液体温度计。它是利用水银或酒精受热后体积膨胀原理制成的，使用范围为-100―600℃，常用量程为0 ―100℃，优点是结构简单反应快、准确。 缺点是只能就地测量，不能远距离传送，无法自动控制，用时还要防止断裂和忽冷忽热。 （2）热电偶温度计。测温元件由两根不同的金属丝组成，一端焊接起来，称为工作端或者热端，与被测对象接触。另一端用导线连接至显示仪表。对于一定材料组成的热电偶，如果冷端温度保持不变，热电势随热端温度变化。在工业上可用在测量0―1800℃范围内介质，结构简单、使用方便、准确度高、范围宽，便于远距离传送。 常被用于测量压缩机的气体温度。 （3）热电阻温度计。由热电阻和与它配套的显示仪表组成。它是利用金属或者半导体的电阻值随温度变化的特性制成，因此，测出电阻变化就可测出温度变化。铂热电阻在工业上可用来测量-200―650℃ 范围内的温度，除了具有热电偶的优点外，还具有低温范围内精度高的优点。 在空分装置中用在冷箱内的低温测量。 （4）压力表式温度计。它是利用密封容器内的气体的压力随温度变化原理制成的。当温度变化时，温包内气体的压力发生变化，经毛细管传给弹性压力计。 空分范围内可用来测量润滑油温度。 2、压力测量 （1）压力指示仪表。弹簧管式压力表一般作为现场压力指示仪表，主要由弹簧管、齿轮传动机构、指针、刻度盘及外壳等部分组成。弹簧管是感压元件，固定端可通入被测流体，另一端是封闭端，可自由伸缩，依据位移量大小指示出压力大小。 （2）差压（压力）变送器。用来测量各种液体、气体的差压（压力）并把它转换4―20mA的统一标准信号，与其他组合仪表相配套来显示、记录和报警等自动控制。 压差变送器的测压元件是弹性元件，依据弹性元件受压后变形的位移，需要在DCS进行显示控制的压力、压差、液位、流量点均需设置差压变送器。 特别注意的是测量氧气介质的差压变送器的膜 盒中应填充氟油，它是惰性油且整个变送器要脱脂。 空分装置使用差压变送器依据原理分为三种形式，即电容式、扩散硅式和单晶硅式。 答：在使用中要避免使仪表单向受力，尤其是在开停车时要注意。开车时应该先关闭高、低压阀，再打开均压阀，然后在慢慢打开高（或低）压阀门，使被测介质进入变送器的正（或负）压室。如果测量液体，应把正负压室的气体从上面的排气螺钉孔排净。如果测量气体，应该把正负压室积存的液体从下面排液螺钉排出。排完气（液）后关闭均压阀，再打开另一边的阀门。停车时也要先关高（或低）压阀，后打开均压阀，再关另一边阀门。有时在测量空气流量时，正负压室或者管道有水时，应把仪表停下，放出存水。 3、流量的测量 （1）差压式流量计。它的工作原理是基于流体动压能和静压能一定条件下可以转换。流体经过节流孔板时，静压降低、流速增加，于是在孔板两侧就产生了压差，压差越大流量越大。差压变送器将差压信号转变与流量对应的标准电信号。 （2）低温流量计。测量液氧、液氮、液氩时，常采用涡街式流量计。因为低温液体在测量时容易产生气、液两相流，用差压式流量计无法准确测量。涡街式流量计原理是流体经过非流线型物体时，会分割成小涡流或涡旋