自動(dòng)化儀表,是由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的,具有較完善功能的自動(dòng)化技術(shù)工具。它一般同時(shí)具有數(shù)種功能,如測量、顯示、記錄或測量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化儀表本身是一個(gè)系統(tǒng),又是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表是一種"信息機(jī)器",其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換,將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信號(hào)可以按時(shí)間域或頻率域表達(dá),信號(hào)的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。
自動(dòng)化儀表(automatic instruments)是用以檢出、測量、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。如真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動(dòng)控制、報(bào)警、信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能,例如用于工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制中的氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表和電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表,以及集散型儀表控制系統(tǒng)也皆屬于儀器儀表。儀器儀表能、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物,而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、聲級(jí)計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器儀表,可以和擴(kuò)展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量;還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù),如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。
自動(dòng)化檢測儀表是自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動(dòng)化檢測儀表主要由三個(gè)部分組成;①傳感器——利用各種信號(hào)檢測被測模擬量;②變送器——將傳感器所測量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)? ~ 20mA 的電流或0~10V的電壓信號(hào),并送到可編程序控制器中;③顯示器——將測量結(jié)果直觀地顯示出來,提供結(jié)果。
自動(dòng)化檢測儀表以其測量jingzhun、顯示清晰、操作簡單等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,而且自動(dòng)化檢測儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口,更是自動(dòng)化控制系統(tǒng)重要的部分,被稱為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的眼睛。自動(dòng)化儀表主要有溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量儀表、電工儀表及一些過程分析儀表等。
1、溫度儀表
石化現(xiàn)場設(shè)備或管道內(nèi)介質(zhì)溫度一般都需要指示控制,較常用的是熱電阻、熱電偶。熱電阻有油罐平均溫度計(jì)等;熱電偶有熱電偶、表面熱電偶、多點(diǎn)式熱電偶、防爆熱電偶等。
2、壓力儀表
壓力表分液柱式、彈性式、活塞式。作為壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)除采用壓力變送器將信號(hào)送至DCS或其它調(diào)節(jié)器外,位移平衡式基地式調(diào)節(jié)器仍常用于現(xiàn)場。壓力儀表。
3、物料儀表
物料儀表沒有通用產(chǎn)品,按測量方式分為直讀式、浮力式、靜壓式、電接觸式、電容式、超聲波式等等,其中雷達(dá)式、磁致伸縮式以及矩陣渦流式液位計(jì)精度高,石化行業(yè)應(yīng)用普及。
4、流量儀表
流量,不是一般的流速,是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)截面的流體的體積和質(zhì)量,另外還需要求知管道中一段時(shí)間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量。
5、電工儀表
電工儀表一般有電流表(安培表)、電壓表(伏特表)、功率表(瓦特表)、電度表(千瓦時(shí)表)、歐姆表以及綜合儀表等;按儀表工作原理的不同分為磁電系、電磁系、電動(dòng)系、感應(yīng)系等;有交流、直流、交直流兩用、固定式(開關(guān)板式)、攜帶式和智能式等;不同等級(jí)的精度,數(shù)字越小,儀表的誤差越小,準(zhǔn)確度等級(jí)較高。
6、在線過程分析儀
從工藝上看,生產(chǎn)過程中對(duì)溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的保證,只是間接保證較終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質(zhì)量合格,所以對(duì)過程中物料成分的直接分析和對(duì)較終產(chǎn)品的成分分析是非常重要的。
工業(yè)應(yīng)用:
我國儀器儀表市場容量很大,應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,但應(yīng)用領(lǐng)域需求相對(duì)集中,應(yīng)用要求迫切的領(lǐng)域主要有;鋼鐵電力、煤炭化工、石油、醫(yī)藥、輕工等產(chǎn)業(yè)部門。這些產(chǎn)業(yè)部門除了新建工程需要配置大量自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)外,還有企業(yè)需要進(jìn)行技術(shù)改造,為此需要替換舊型儀表或零部件需求量龐大。
1、儀器儀表
儀器儀表主要用在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和污染源監(jiān)測等方面。針對(duì)我國具體國情,主要解決我國水環(huán)境、大氣環(huán)境兩個(gè)戰(zhàn)略性和全局性的大環(huán)境生態(tài)污染問題。隨著節(jié)能降耗、減少排放和低碳經(jīng)濟(jì)成為國家長期國策。
2、電工儀器儀表
在國家電網(wǎng)公司提出,要大力推進(jìn)以特高壓電網(wǎng)為、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、健全智能電網(wǎng)的原則,同時(shí)還明確了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)是我國智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分后,智能電網(wǎng)建設(shè)漸進(jìn)式發(fā)展起來。而電網(wǎng)建設(shè)是性行為,是長期、漸進(jìn)式的剛性市場,為電工儀器儀表行業(yè)的重大發(fā)展機(jī)遇。
3、工業(yè)自動(dòng)化儀表
工業(yè)自動(dòng)化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和自動(dòng)化儀表。從市場需求看,我國工業(yè)自動(dòng)化市場需求日旺。另隨著國家對(duì)民生關(guān)注的大大提高,一些與民生相關(guān)的需求也提到日程上來,也對(duì)儀器儀表提出新的要求和市場需求。
一、結(jié)構(gòu)
檢測與過程控制儀表(通常稱自動(dòng)化儀表)分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如:1)按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表(很少見);2)按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝里;3)按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;4)隨著微處理機(jī)的蓬勃發(fā)展,根據(jù)儀表有否引入微處理器又可分為智能儀表與非智能儀表。5)根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。6)調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和流量特性不同進(jìn)行分類;7)變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流檢測儀表
二、組成
顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄(指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。
調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入,又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。
但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也很難歸并。