安全檢測技術課程設計--熱電阻溫度傳感器設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　課程 《安全檢測技術》課程設計 </p><p>　　題目 聯合站安全監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設計一 </p><p>　?。犭娮铚囟葌鞲衅髟O計） </p><p><b>　　二○一三年六月</b></p&g

2、t;<p>　　《安全檢測技術》課程設計任務書</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1聯合站監(jiān)測分析1</p><p>　　1.2 東仁溝聯合站的工藝流程1</p><p>

3、　　1.3 東仁溝聯合站的工藝流程分析2</p><p>　　1.4 東仁溝站內的主要工藝設備3</p><p>　　1.5 東仁溝聯合站監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求3</p><p>　　1.6 監(jiān)控系統(tǒng)控制I/O點數統(tǒng)計3</p><p>　　2 溫度傳感器原理與選型6</p><p>　　2.1 熱電

4、阻溫度傳感器6</p><p>　　2.1.1工作原理6</p><p>　　2.1.2熱電阻類型6</p><p>　　2.1.3熱電阻傳感器的結構8</p><p>　　2.2一體化熱電偶/熱電阻8</p><p>　　2.2.1產品概況8</p><p>　　2.2.2一體化熱

5、電偶/熱電阻產品特點9</p><p>　　2.2.3一體化熱電偶/熱電阻產品特性9</p><p>　　2.2.4校驗方法10</p><p>　　2.3溫度傳感器選型10</p><p>　　2.3.1 SBW系列熱電偶/熱電阻溫度變送器產品特點11</p><p>　　2.3.2技術參數：12<

6、/p><p>　　2.3.3廠家型號代碼說明12</p><p>　　2.2.4一體化熱電阻接線方式13</p><p>　　2.2.5一體化熱電阻測量范圍及溫差14</p><p>　　3 其他傳感器選型15</p><p>　　3.1 壓力變送器15</p><p>　　3.2 液位

7、計15</p><p><b>　　3.3流量計17</b></p><p><b>　　4 結論18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　附錄20</b></p><p&g

8、t;<b>　　1 緒論</b></p><p>　　聯合站工藝是油田原油集輸生產中最重要的生產工藝過程，它是集油水分離、污水處理、原油及天然氣集輸等多個工藝系統(tǒng)為一體的綜合性生產過程，主要包括輸油脫水、污水淺處理、污水深處理、注水、鍋爐和配電等生產崗位或工藝環(huán)節(jié)。目前，各大油田聯合站生產工藝過程的控制主要有人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、計算機監(jiān)測控制等三種方法。</p>

9、<p>　　計算機監(jiān)測控制是從上世紀七十年代迅速發(fā)展起來的一種功能強大的現代工業(yè)過程控制方法。它采用計算機技術與自動化儀表相結合，對工業(yè)生產過程中的各種工藝參數進行處理、運算、顯示和控制。相對于常規(guī)儀表控制，它可以提供更為復雜的控制算法，通過對各種相關參數進行綜合分析，實現協調管理和優(yōu)化控制。</p><p>　　在油田聯合站生產過程中，如何合理選擇、設計安全可靠和便于維護的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，保證聯合

10、站生產的平穩(wěn)運行和優(yōu)化控制，實現節(jié)能降耗和安全生產，提高生產管理水平，是目前自動化技術在油田生產應用中面臨的重要課題。</p><p>　　1.1聯合站監(jiān)測分析</p><p>　　聯合站是轉油站的一種，但由于其功能較多，在油田上普遍存在。站內包括有原油處理系統(tǒng)，轉油系統(tǒng)，原油穩(wěn)定系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)，注水系統(tǒng)，天然氣處理系統(tǒng)等。它是油氣集中處理聯合作業(yè)站的簡稱。主要包括油氣集中處理（原油脫

11、水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收）等、油田注水、污水處理、供變電和輔助生產設施等部分。 </p><p>　　本設計以靖邊采油廠東仁溝聯合站為例。聯合站（庫）設有輸油，脫水，污水處理，注水，化驗，變電，鍋爐等生產裝置，主要作用是通過對原油的處理，達到三脫(原油脫水，脫鹽，脫硫；天然氣脫水，脫油；污水脫油)三回收（回收污油，污水，輕烴），出四種合格產品（天然氣，凈化油，凈化污水，輕烴）以及進行商品原油的外輸。聯合

12、站是高溫，高壓，易燃，易爆的場所，是油田一級要害場所。安全生產就要對聯合站進行計算機監(jiān)控。</p><p>　　1.2 東仁溝聯合站的工藝流程</p><p>　　聯合站的主要工藝流程包括有來車卸油、管輸進站、油氣分離、原油沉降脫水、存儲和汽車拉油外銷等。原油先經過換熱器進行加熱，在經過四相分離器，進行油、水、氣分離。分離出來的水經過摻水泵注井；油水混合物經過外輸泵、熱交換器進行下一次分

13、離；稠油經過脫水器、稠油泵匯集、運輸。</p><p>　　圖1-1 東仁溝聯合站的工藝流程圖</p><p>　　1.3 東仁溝聯合站的工藝流程分析</p><p><b>　?。?）分離器流程</b></p><p>　　從各個采油隊輸送過來的原油首先通過計量器計量后又進入聯合站的油氣水三相分離器，在這里實現氣體

14、和液體的分離。原油從分離器一端進入，然后天然氣從另一端上部流出進行天然氣外輸，而油水混合的液體從下部流出進入一次沉降罐。</p><p><b>　　（2）油罐區(qū)流程</b></p><p>　　油罐區(qū)的儲罐主要的任務是進行油水分離，由一次沉降罐、二次沉降罐、凈化油罐組成，分離器將油水混合液體輸入一次沉降罐，一次沉降罐分離出大部分的原油，并把部分天然氣再行收集，而將水

15、輸到污水區(qū)，進行污水處理。經過一次沉降罐的原油流入二次沉降罐繼續(xù)進行油水分離，這之后的原油已經含水很少了，然后原油進入加熱爐加熱和脫水器脫水。經過加熱和脫水后的原油進入凈化油罐，等待外輸。</p><p><b>　?。?）加熱爐流程</b></p><p>　　從油罐區(qū)二次沉降罐輸送過來的原油在這里經過加熱，以利于原油的輸送，然后送到脫水器脫水。</p>

16、<p><b>　?。?）原油外輸流程</b></p><p>　　經過加熱和脫水處理的原油含水已經很少，通過原油外輸泵將原油輸送出聯合站。污水處理工藝流程。在這一流程里，從一次沉降罐過來的污水首先進入緩沖罐，將含有的殘留天然氣進行收集，然后經過加藥泵進行加藥處理，再進入過濾罐過濾，最后將經過處理的污水輸出。</p><p>　　1.4 東仁溝站內的主

17、要工藝設備</p><p>　　表1-1 設備裝備表</p><p>　　以上羅列的設備基本可以滿足聯合站正常工作需要。</p><p>　　1.5 東仁溝聯合站監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求</p><p>　　根據本聯合站的工藝要求，整個監(jiān)控系統(tǒng)要包括以下幾個內容：</p><p>　　1）三相分離器油、水室的液位、溫度、

18、壓力顯示及報警；</p><p>　　2）三相分離器油室、水室液位的恒定控制；</p><p>　　3）脫水泵、加藥泵、外輸泵的啟、?？刂疲?lt;/p><p>　　4）2臺換熱器前后液體的溫度；</p><p>　　5）加藥泵、脫水泵進、出口壓力顯示以及低壓報警；</p><p>　　6）兩臺外輸泵進、出口壓力顯示以及低

19、壓報警；</p><p>　　7）監(jiān)測脫水器、過濾罐、緩沖罐的液位顯示及報警；</p><p>　　1.6 監(jiān)控系統(tǒng)控制I/O點數統(tǒng)計</p><p>　　聯合站監(jiān)控系統(tǒng)I/O變量表如下圖1-2。</p><p>　　表1-2 油田聯合站監(jiān)控系統(tǒng)I/O變量表</p><p>　　在此設備基與控制要求基礎上統(tǒng)計各個模

20、擬點數。由于點數較多在此只列舉5個模擬量參數。</p><p>　　表1-3 模擬量I/O點參數表</p><p>　　表1-4為聯合站現場物理量總統(tǒng)計表。</p><p>　　表1-4 油田聯合站監(jiān)控系統(tǒng)現場物理量總表</p><p>　　2 溫度傳感器原理與選型</p><p>　　2.1 熱電阻溫度傳感器

21、</p><p>　　利用熱電阻和熱敏電阻的溫度系數制成的溫度傳感器，均稱為熱電阻溫度傳感器。工業(yè)上廣泛利用熱電阻來測量-200～500℃范圍內的溫度。</p><p>　　熱電偶由電阻體、保護套管和接線盒等部分組成。作為測量用的熱電阻應具有下述要求：電阻溫度系數要盡可能大和穩(wěn)定，電阻率大，電阻與溫度變化關系最好成線性，在整個測溫范圍內應具有穩(wěn)定的物理和化學性質。</p>&

22、lt;p><b>　　2.1.1工作原理</b></p><p>　　大多數金屬導體的電阻具有隨溫度變化的特性，其特性方程如下：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中Ｒt表示任意絕對溫度ｔ時金屬的電阻值；Ｒ0表示基準狀態(tài)t0時的電阻值；ａ是熱電阻的溫度系數（1/℃）。對于絕大多數金

23、屬導體，ａ并不是一個常數，而是有關溫度的函數，但在一定的溫度范圍內，可近似地看成一個常數。不同的金屬導體，ａ保持常數所對應的溫度范圍也不同。一般選作感溫電阻的材料必須滿足如下要求：①電阻溫度系數ａ要高，這樣在同樣條件下可加快熱響應速度，提高靈敏度。通常純金屬的溫度系數比合金大，一般均采用純金屬材料。②在測溫范圍內，化學、物理性能穩(wěn)定，以保證熱電阻的測溫準確性。③具有良好的輸出特性，即在測溫范圍內電阻與溫度之間必須有線性或接近線性的關系。

24、④ 具有比較高的電阻率，以減小熱電阻的體積和重量。⑤ 具有良好的可加工性，且價格便宜。比較適合的材料有鉑、銅、鐵和鎳等。它們的阻值隨溫度的升高而增大，具有正溫度系數。</p><p>　　2.1.2熱電阻類型</p><p>　　1.鉑熱電阻（WZP型號）</p><p>　　鉑的物理、化學性能穩(wěn)定，是目前制造熱電阻的最好材料。鉑電阻主要作為標準電阻溫度計，廣泛應用

25、于溫度的基準、標準的傳遞。它是目前測溫復現性最好的一種溫度計。鉑絲的電阻值與溫度之間的關系：</p><p>　　在0～850℃范圍內為 （2-2）</p><p>　　在-190～0℃范圍內為 （2-3）</p><p>　　式中Rt為溫度為t℃時的電阻值；R0為溫度為0℃時的電阻值；t為任意

26、溫度值；</p><p>　?。翞榉侄认禂担珹=3.90802×10-3℃-1；B為分度系數，B=5.802×10-7℃-2；C為分度系數，C=4.273 50×10-12℃-4。</p><p>　　由式（2-2）和式（2-3）可見，0℃時的阻值R0十分重要，它與材質純度和制造工藝水平有關，另一個對測溫有直接作用的因素是電阻溫度系數，即溫度每變化1℃時阻值的

27、相對變化量，它本身也隨溫度變化。為便于比較，常選共同的溫度范圍0～100℃內阻值變化的倍數，即R100/R0 的比值來比較，這個比值相當于0～100℃范圍內，平均電阻系數的100倍，此值越大越靈敏。</p><p>　　鉑熱電阻中的鉑絲純度用電阻比W（100）表示，即</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式（2-

28、4）中R100為鉑熱電阻在100℃時的電阻值；R0為鉑熱電阻在0℃時的電阻值。</p><p>　　電阻比W（100）越大，其純度越高。按IEC標準，工業(yè)使用的鉑熱電阻的W（100）≧1.3850。目前技術水平可達到W（100）=1.3930其對應鉑的純度為99.9995%。</p><p>　　我國規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有R0=10Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號分別為Pt10和Pt10

29、0，其中以Pt100為常用。鉑熱電阻不同分度號亦有相應分度表，即Rt～t的關系表，這樣在實際測量中，只要測得熱電阻的阻值Rt，便可從分度表上查出對應的溫度值。</p><p>　　由于鉑為貴金屬，因此一般用于高精度工業(yè)測量。鉑電阻主要作為標準電阻溫度計，廣泛應用于溫度的基準，長時間穩(wěn)定的重現性使它成為目前測溫重現性最好的溫度計。在一般測量精度和測量范圍較小時采用銅電阻。</p><p>　

30、　2.銅熱電阻（WZC型號）</p><p>　　鉑電阻雖然優(yōu)點多，但價格昂貴。銅易于提純，價格低廉，電阻—溫度特性線性較好。在測量精度要求不高且溫度較低的場合，銅電阻得到廣泛應用。銅的電阻溫度系數大，易加工提純，其電阻值與溫度呈線性關系，價格便宜，在?50℃～150℃內有很好的穩(wěn)定性。但溫度超過 150℃后易被氧化而失去線性特性，因此，它的工作溫度一般不超過150℃。</p><p>　

31、　銅的電阻率小，要具有一定的電阻值，銅電阻絲必須較細且長，則熱電阻體積較大，機械強度低。</p><p>　　在-50～150℃的溫度范圍內，銅電阻與溫度近似呈現性關系，可用下式表示，即</p><p><b>　　（2-5）</b></p><p>　　由于B、C比A小得多，所以可以簡化為</p><p><b&

32、gt;　?。?-6）</b></p><p>　　上式中，Rt是溫度為t℃時銅電阻值；R0 是溫度為0℃時銅電阻值；A是常數，A=4.28×10-3℃-1。</p><p>　　銅電阻的R0分度表號Cu50為50Ω；Cu100為100Ω。銅的電阻率僅為鉑的幾分之一。因此，銅電阻所用阻絲細而且長，機械強度較差，熱慣性較大，在溫度高于100℃以上或侵蝕性介質中使用時，易氧

33、化，穩(wěn)定性較差。因此，只能用于低溫及無侵蝕性的介質中。</p><p>　　表4-6 熱電阻新、舊分度號</p><p>　　注：1.R0一溫度為0℃時熱電阻電阻值。 2. α一電阻溫度系數。</p><p><b>　　3.其他熱電阻</b></p><p>　　近年來，對低溫和超低溫測量方面，采用了新型熱電阻。

34、</p><p>　　銦電阻：用99.999％高純度的銦繞成電阻，可在室溫到42Ｋ溫度范圍內使用，42～15Ｋ溫度范圍內，靈敏度比鉑高10倍；缺點是材料軟，復制性差。</p><p>　　2.1.3熱電阻傳感器的結構</p><p>　　熱電阻傳感器是由電阻體、絕緣管、保護套管、引線和接線盒等組成，如圖2-1所示。</p><p>　?。╝）

35、熱電阻傳感器結構 （b）電阻體結構</p><p>　　1—電阻體 2—不銹鋼套管 3—安裝固定件 4—接線盒 5—引線口</p><p>　　6—瓷絕緣套管 7—引線端 8—保護膜 9—電阻絲 10—心柱</p><p>　　圖2-1 熱電阻傳感器結構</p><p>　　熱電阻傳感器外接引線如果較長時，引線電阻的變化會使測

36、量結果有較大誤差，為減小誤差，可采用三線式電橋連接法測量電路或四線電阻測量電路，</p><p>　　2.2一體化熱電偶/熱電阻 </p><p>　　2.2.1產品概況 </p><p>　　帶溫度變送器熱電阻又稱一體化熱電阻，一體化熱電偶熱電阻是指在熱電偶或熱電阻的防水或隔爆接線盒內裝入放大變送模塊（即溫度變送器），與傳感器連接形成一體化，輸出標準4-20mA

37、電流信號或也可以輸出0-5V或1-5V的電壓信號。通常和顯示儀表、記錄儀表、電子計算機等配套用，直接測量各種生產過程中的0度-1300度范圍內的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面溫度。 </p><p>　　一體化熱電偶/熱電阻主要包括： </p><p>　　1）無固定裝置一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　2）固定螺紋式一體化熱電偶/熱電阻；</p

38、><p>　　3）活動法蘭式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　4）固定法蘭式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　5）固定螺紋錐式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　6）活絡管接頭式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　7）直形管接頭式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p&

39、gt;　　8）固定螺紋管接頭式一體化熱電偶/熱電阻；</p><p>　　9）活動螺紋管接頭式一體化熱電偶/熱電阻。</p><p>　　2.2.2一體化熱電偶/熱電阻產品特點</p><p>　　二線制輸出4~20mA，抗干擾能力強；節(jié)省補償導線及安裝溫度變送器費用；測量范圍大；冷端溫度自動補償，非線性校正電路。</p><p>　　熱電阻

40、在工作狀態(tài)下所測得的電阻的變化，經過溫度變送器的電橋產生不平衡信號，經放大后轉換成為4~20mA的直流電信號給工作儀表，工作儀表便顯示出所對應的溫度值。產品執(zhí)行標準：IEC584 IEC751 JB/T7391-1994。</p><p>　　2.2.3一體化熱電偶/熱電阻產品特性 </p><p>　　1）輸出信號：4~20mA，負載電阻250 Ω、傳輸導線電阻100Ω</p>

41、;<p>　　2）輸出方法：二線制</p><p>　　3）允差等級：0.10.20.5</p><p>　　4）供電電源：24V.DC±10%</p><p>　　5）防護等級：IP65</p><p>　　6）絕緣電阻：儀表輸出接線端子與外殼之間的絕緣電阻應不小于50Ω</p><p>　　

42、7）熱響應時間：當溫度出現階躍變化時，儀表的電流輸出信號變化至相當于該階躍變化的50%所需的時間，通常以τ0.5表示，當溫度變送器的階躍響應穩(wěn)定時間不超過熱電偶（阻）熱響應穩(wěn)定時間τ0.5的五分之一時，則用熱電偶（阻）熱響應時間作為儀表的熱響應時間。</p><p>　　當溫度變送器的階躍響應穩(wěn)定時間不超過熱電偶（阻）熱響應穩(wěn)定時間τ0.5二分之一時，則用溫度變送器熱響應時間作為儀表的熱響應時間。</p&g

43、t;<p>　　8）基本誤差：儀表的基本誤差應不超過熱電偶（阻）和溫度變送器基本誤差的合成誤差。</p><p><b>　　2.2.4校驗方法</b></p><p>　　機電一體化溫度變送器安裝的環(huán)境必須是在-20-+70℃內，當周圍環(huán)境溫度太高時，SBWZ/R信號轉換器和顯示模塊可以與熱電阻或熱電偶分離安裝。配有分離安裝變送器的專用防爆盒。用于爆炸

44、危險場所時，請注意防爆標志與防護等級。</p><p>　　加電前，請仔細檢查電源的正負極性，不能接錯，否則可能造成不可知的后果。</p><p>　　SBW信號轉換器模塊用環(huán)氧樹脂灌封固化，以加強其防震性能，并防濕、防腐、防潮。溫度變送器使用六個月后需進行校驗。</p><p>　　1. 熱電阻溫度變送器校驗方法</p><p>　　1）設

45、備要求：數字電壓表一臺；</p><p>　　2）按系統(tǒng)連接方法接線；</p><p>　　3）根據變送器銘牌上標明的傳感器和量程范圍，輸入相應的阻值，使輸出為1V和5V（可分別調整零點電位器和滿度電位器）；</p><p>　　4）按量程十等分點輸入各電阻值，檢查各溫度輸出是否符合精度范圍；</p><p>　　5）按說明書技術指標進行測試

46、，應符合技術要求。</p><p>　　2. 熱電偶溫度變送器校驗方法</p><p>　　1）設備要求：數字電壓表一臺；</p><p>　　2）按系統(tǒng)連接方法接線；</p><p>　　3）根據變送器銘牌上標明的傳感器和量程范圍，輸入相應的阻值，使輸出分別為1V和5V（可分別調整零點電位器和滿度電位器）；</p><p

47、>　　4）按量程十等分點輸入各電勢值，檢查各溫度輸出是否符合精度范圍；</p><p>　　5）按說明書技術指標進行測試，應符合技術要求。</p><p>　　2.3溫度傳感器選型</p><p>　　本次設計溫度變送器采用的是重慶川儀SBWR一體化溫度變送器。</p><p>　　重慶川儀SBWR系列帶裝配熱電偶溫度變送器是DDZ-S

48、系列儀表中的現場安裝式溫度變送單元。它采用二線制傳送方式（電源與信號輸出為二根公用導線），輸出與被測溫度成線性的4-20mA電流信號。變送器可以安裝于熱電偶、熱電阻的接線盒內與之形成一體化結構，也可單獨安裝于儀表盤內作轉換單元。作為新一代測溫儀表，可廣泛應用于石油、化工、紡織、冶金、機電、電力、航空、食品加工、醫(yī)學工程等工業(yè)和科研領域，進行自動化溫度檢測、變送和控制。</p><p>　　1．SBWR系列熱電偶溫

49、度變送器優(yōu)點</p><p>　　1）工作環(huán)境溫度寬：-25℃-85℃，-30℃-120℃。</p><p>　　2）具有高精度冷端補償電路、全溫度范圍絕對誤差±0.5℃（S熱電偶±0.8℃）。</p><p>　　3）先進的非線性校正電路，輸出信號與被測溫度成線性關系。</p><p>　　4）內帶漂移自校正系統(tǒng)，在整個

50、工作溫度范圍內保證測量精度。</p><p>　　5）附有特殊的控熱機構，有效的控制熱傳導作用。</p><p>　　6）采用環(huán)氧樹脂封裝，耐腐蝕，抗震性好，可靠性高。</p><p>　　7）應用面廣，既可與熱電偶、熱電阻形成一體化現場安裝機構，也可作為功能模安裝在檢測設備中。</p><p>　　8）獨有的抗干擾電路設計、保證變送器在受到

51、各種干擾下能夠安全可靠的工作，特別具有抗電磁干擾單元，適宜于現代電磁污染嚴重的環(huán)境。</p><p>　　2．SBWR系列熱電偶溫度變送器工作原理</p><p>　　變送器電路模塊由放大單元、線性化單元、電壓/電流轉換、自校正電路、電壓調整單元和反向保護電路等組成，對以熱電偶為測溫元件的變送器還包括有冷端補償器，以熱電阻為測溫元件的還包括有R/V變換單元。</p><

52、p>　　2. SBWR系列熱電偶溫度變送器主要技術指標：</p><p>　　1）基本誤差：±0.1%FS、±0.2%FS、±0.5%FS。</p><p>　　2）環(huán)境溫度變化影響：0.2級：0.02%FS/℃;0.5級：0.05%FS/℃</p><p>　　3）輸出信號：4-20mA;電源、輸出二線制傳輸; </p&g

53、t;<p>　　4）負載電阻：0-600Ω</p><p>　　5）供電電源：12-36VDC，本安型溫度變送器通過安全棚的供電電源為22-34 VDC。</p><p><b>　　6）工作環(huán)境：</b></p><p>　?、?環(huán)境溫度：-25℃-85℃（普通型溫度變送器）；</p><p>　　環(huán)境溫

54、度：-30℃-120℃（高溫環(huán)境溫度變送器）；</p><p>　　環(huán)境溫度：-20℃-60℃ （防爆型溫度變送器）；</p><p>　?、?相對濕度：5-95%RH，無冷凝 </p><p>　　2.3.1 SBW系列熱電偶/熱電阻溫度變送器產品特點</p><p>　　1）采用硅橡膠或環(huán)氧樹脂密封結構，因此耐震、耐濕、適合在惡

55、劣的現場環(huán)境安裝使用。</p><p>　　2）現場安裝在熱電阻的接線盒內使用，直接輸出4-20mA、0-10mA的輸出信號。這樣既節(jié)約了昂貴的補償導線費用，又提高了信號遠距離傳輸過程中的抗干擾能力；</p><p>　　3）熱電阻變送器具有冷端溫度自動補償功能；</p><p>　　4）精度高、功耗低，使用環(huán)境溫度范圍寬，工作穩(wěn)定可靠；</p>&l

56、t;p>　　5）適用范圍廣、既可以與熱電偶、熱電阻形成一體化現場安裝結構，也可以作為功能模塊安裝在檢測設備中和儀表盤上使用；</p><p>　　6）智能型溫度變送器可通過HART調制解調器與上位機通訊或與手持器和PC機對變送器的型號、分度號、量程進行遠程信息管理、組態(tài)、變量監(jiān)測、校準和維護功能；</p><p>　　7）智能型溫度變送器可按用戶實際需要調整變送器的顯示方向，并顯示變

57、送器所測的介質溫度、傳感器值的變化、輸出電流和百分比例。</p><p><b>　　2.3.2技術參數</b></p><p>　　1）輸入信號：熱電偶：K、E、J、B、S、T、N。熱電阻：Pt100、Cu50、Cu100（三線制、四線制）。智能型溫度變送器的輸入信號可通過手持器和PC機任意設置；</p><p>　　2）輸出信號：在量程范圍

58、內輸出4－20mA直流信號，與熱電偶或熱電阻的輸入信號成線性或與溫度成線性。智能型溫度變送器輸出4－20mA直流信號同時疊加符合HART標準協議通信；隔離式溫度變送器：輸入與輸出相隔離，隔離電壓500V，增加了抗共模干擾能力，更適合與計算機連網使用；</p><p>　　3）基本誤差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS；</p><p>　　4）接線方式：二線制、三線制、四線制

59、；</p><p>　　5）顯示方式：四位LCD顯示現場溫度，智能型四位LCD可通過PC機或手持器設定使之顯示現場溫度、傳感器值、輸出電流和百分比例中的任一種參數；</p><p>　　6）工作電壓：普通型號12V-35V，智能型12V-45V，額定工作電壓為24V</p><p>　　7）允許負載電阻：500Ω（24VDC供電）；極限負載電阻R（max）=50(V

60、min-12),例如在額定工作電壓24V時，負載電阻可在0-600Ω范圍內選擇使用。</p><p><b>　　8）工作環(huán)境：</b></p><p>　　a. 環(huán)境溫度-25-+80℃（常規(guī)型） -25-+70℃（數顯型） -25-+75℃（智能型）；</p><p>　　b. 相對濕度：5%-95%；</p><p&g

61、t;　　c. 機械振動f≤50Hz, 振幅≤0.15mm；</p><p>　　d. 無腐蝕氣體或類似的環(huán)境；</p><p>　　9）環(huán)境影響系數：δ≤0.05%/℃。</p><p>　　圖2-2 內置式一體式溫度變送器 　　圖2-3 導軌式分離式溫度變送器</p><p>　　2.3.3廠家型號代碼說明</p><

62、;p>　　2.2.4一體化熱電阻接線方式</p><p>　　一體化熱電偶/熱電阻接線方式：如下圖</p><p>　　圖2-4 一體化熱電阻原型</p><p>　　圖2-4 體式溫度變送器接線方式1</p><p>　　圖2-5 內置式一體式溫度變送器接線方式2</p><p>　　2.2.5一體化熱電

63、阻測量范圍及溫差 </p><p>　　3 其他傳感器選型</p><p><b>　　3.1 壓力變送器</b></p><p>　　本次設計壓力變送器采用的是重慶橫河川儀公司EJA530A-EBS7N-02NN系列的智能壓力變送器。</p><p>　　智能型壓力變送器除了具有自檢和自診斷的標準功能以外，還可對多種

64、附加功能進行組態(tài)。其附加功能主要有：自由確定變送函數，報警計數，最大值顯示，信號限值的示值存貯等。數字顯示表可對測量值所構成的物理量、百分值及電流進行顯示。該型號的智能壓力變送器測量準確度高，測量誤差小，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，體積小，安裝簡便，不僅可用于各類工業(yè)現場中差壓、壓力、絕對壓力的測量，而且也可應用于各類計算機、集散系統(tǒng)中，作為壓力、液位等工業(yè)參數的測量儀表。</p><p>　　圖3-1 智能型壓力

65、變送器</p><p><b>　　技術參數：</b></p><p>　　1）測量介質：伴生氣；介質密度：0.7kg/m3；介質溫度：最大50℃；</p><p>　　2）測量范圍：0-0.9MPa；防爆等級：ExdII BT4；</p><p>　　3）輸出信號：4-20mA DC（二線制）；</p>

66、<p>　　4）電氣接口：1/2"NPT（F）；過程接口：1 /2"NPT（M）。</p><p><b>　　3.2 液位計</b></p><p>　　本次設計液位變送器采用的是上海風雷儀表自動化有限公司的UHZ-528 SAP 1701 ADE系列的磁性浮子液位計。</p><p>　　它具有結構簡單、調試方

67、便、可靠性好、精度高、體積小等特點。它是DDZ-III型電動單元組合儀表中的一個變送單元，采用4-20mA DC標準二線制傳輸方式，可與輸入信號為4-20mA DC的國內外電動儀表及集散控制DCS系統(tǒng)配套使用，也可作為基地式儀表自控。特別適用于粘稠臟污介質、瀝青、含臘等油品以及易燃、易爆、有腐蝕性等介質的液位（界面）連續(xù)測量，可廣泛用于石油、化工、冶金等工業(yè)領域。</p><p><b>　　結構原理：

68、</b></p><p>　　液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器 中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉180°，當液位上升時翻柱由白色轉變?yōu)榧t色；當液位下降時翻柱由紅色轉為白色，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現液位清晰的指示。</p><p>　　圖3

69、-2 磁性浮子液位計</p><p>　　2. 特點： </p><p>　　1）適合容器內液體介質的液位、界面的測量。除現場指示，還可配遠傳變送器、報警開關、檢測功能齊全。</p><p>　　2）指示新穎、讀數直觀、醒目、觀察指示器的方向可根據用戶需要改變角度。<

70、/p><p>　　3）測量范圍大，不受貯槽高度的限制。</p><p>　　4）指示機構與被測介質完全隔離，密封性好，可靠性高，使用安全。</p><p>　　5）結構簡單、安裝方便、維護方便、耐腐蝕、無需電源、防爆。</p><p><b>　　主要技術指標：</b></p><p>　　1）測量范

71、圍：500~12000mm；</p><p>　　2）精 確 度：±5mm ±10mm（高溫型）；</p><p>　　3）工作壓力：≤2.5MPa（普通型）；</p><p>　　≤10.0MPa（高壓型）；</p><p>　　≤32.0MPa（超高壓型）；</p><p>　　4）介質密度差

72、：≥0.15g/cm3（測量界位）； </p><p>　　5）介質溫度：-80℃~+450℃；</p><p>　　6）介質粘度：≤0.4Pa.s，；</p><p>　　7）環(huán)境振動：頻率≤25HZ，振幅≤0.5mm</p><p>　　8）接口法蘭：采用化工部1997年最新頒發(fā)的HG20592~20635-97法蘭標準；</p&g

73、t;<p><b>　　3.3流量計</b></p><p>　　本次設計選擇的流量計產品型號：LWGY系列。</p><p>　　LWGY型渦輪流量傳感器是一種精密流量測量儀表，適用于測量低粘度的介質，如水、柴油、汽油等。與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控制系統(tǒng)。LWGY型渦輪流量傳感器有

74、普通型、高精度型和耐磨型(硬質合金)等多種形式。放大器有普通型和隔爆型兩種，該傳感器還可與LRT-I型現場流量積算表配套使用(鋰電池供電，3～5年更換電池)。</p><p>　　本產品執(zhí)行標準號為：ZB N12 005－1989，主要特點：</p><p>　　1）高精度: 0.2%, 0.5%, 1%精度可選； </p><p>　　2）耐磨 采用硬質合金軸和軸

75、承，可適用于有沙粒等雜質的介質；</p><p>　　3）耐腐蝕 適用于海水，氨水，醋酸等有腐蝕性的介質；</p><p>　　4）有雙向渦輪流量計可供選擇。適用于油庫進出計量；</p><p>　　5）防爆 Ex dⅡBT。</p><p>　　流量計主要技術指標：</p><p>　　1）寬電壓輸入：5~24VDC

76、流量計；</p><p>　　2）輸出： 4~20mA；</p><p>　　3）管道通徑2*，4*，6，10，15，25，40，50，80，100，150，200，250，300mm。</p><p><b>　　4 結論</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p>