工程自控设计仪表选型--2016

·工程自控设计仪表选型(自控专业)姓名：专业：工程自控公司：研究院日期：2016.8.91目录一、概述..............................................................................2二、仪表选型知识..............................................................31、温度仪表的选型及注意事项.........................................32、压力仪表的选型及注意事项........................................83、液位仪表的选型及注意事项......................................124、流量仪表的选型及注意事项.......................................235、分析仪表的选型及注意事项.......................................336、调节阀的选型及注意事项...........................................557、PLC及I/O卡件的选型及注意事项...........................738、DCS及I/O卡件选型及注意事项...............................759、继电器、安全栅的选型及注意事项...........................75三、参考资料....................................................................771、HGT20507-1998自动化仪表选型设计.....................772一、概述检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下：①工艺过程的条件工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。②操作上的重要性各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。③经济性和统一性仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。④仪表的使用和供应情况选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。3二、仪表选型知识1、温度仪表的选型及注意事项1.1温度仪表的种类及著名厂家和相关产品1.1.1、温度仪表的种类常用的温度仪表的种类有热电偶、热电阻、双金属温度计、玻璃温度计（医用）、温度变送器、温度开关、红外线测温仪等。1.1.2、温度仪表厂家及相关产品1、天津中环天仪股份有限公司：2、浙江伦特机电有限公司：热电偶、热电阻、双金属、温度变送器；3、乐清伦特电子仪表有限公司：4、上海自动化仪表厂：5、天津欧迪仪表有限公司：6、上海虹达仪器仪表厂：7、安徽金迪电器有限公司：8、安徽天康仪表股份有限公司：热电偶、热电阻、双金属、温度变送器；9、江苏红光仪表有限公司：热电偶、热电阻、双金属、温度变送器；1.2温度仪表的选型及注意事项1.2.1、一般原则（1）单位及标度（刻度）温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。（2）检出（测）元件插入长度41）插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。2）在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。（3）检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。（4）安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。1.2.2、就地温度仪表的选型（1）精确度等级1）一般工业用温度计：选用1.5级或1级。2）精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。（2）测量范围1）最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90％，正常测量值在仪表测量范围上限值的1／2左右。2）压力式温度计测量值应在仪表测量范围上限值的1／2～3／4之间。（3）双金属温度计1）在满足测量范围、工作压力和精确度的要求时，应优先选用。2）表壳直径一般选用φ100mm，在照明条件较差、位置较高及观察距离较远的场所，应选用φ150mm。53）仪表外壳与保护管连接方式，一般应选用万向式，也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向式。（4）压力式温度计适用于－80℃以下低温、无法近距离观察、有振动及精确度要求不高的就地或就地盘显示。（5）玻璃温度计仅用于测量精确度较高、振动较小、无机械损伤、观察方便的特殊场合。但是，由于汞害，不宜使用玻璃水银温度计。（6）基地式仪表就地或就地盘装测量、控制（调节）仪表，宜选用基地式温度仪表。（7）温度开关适用于温度测量需要接点讯号输出的场合。1.2.3、集中温度仪表的选型（1）检出（测）元件1）根据温度测量范围，选用相应分度号的热电偶、热电阻或热敏电阻。2）热电偶适用于一般场合。热电阻适用于无振动场合。热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合。3）根据测量对象对响应速度的要求，可选用下列时间常数的检出（测）元件：①热电偶：600s、100s和20s三级；6②热电阻：90～180s、30～90s、10～30s和＜10s四级；③热敏电阻：＜1s。4）根据使用环境条件，按下列原则选用接线盒：①普通式：条件较好的场所；②防溅式、防水式：潮湿或露天的场所；③隔爆式：易燃、易爆的场所；④插座式：仅适用于特殊场合。5）一般情况可选用螺纹连接方式，对下列场合应选用法兰连接方式：①在设备、衬里管道和有色金属管道上安装；②结晶、结疤、堵塞和强腐蚀性介质：③易燃、易爆和剧毒介质。6）在特殊场合下使用的热电偶、热电阻：①温度高于870℃、氢含量大于5％的还原性气体、惰性气体及真空场合，选用钨铼热电偶或吹气热电偶；②设备、管道外壁和转体表面温度，选用表面或铠装热电偶、热电阻；③含坚硬固体颗粒介质，选用耐磨热电偶；④在同一个检出（测）元件保护套管中，要求多点测温时，选用多点（支）热电偶；⑤为了节省特殊保护管材料（如钽），提高响应速度或要求检出（测）元件弯曲安装时，可选用铠装热电偶。7（2）变送器1）与接受标准信号显示仪表配套的测量或控制系统，选用变送器。2）在满足设计要求的情况下，推荐选用测量和变送一体化的变送器。（3）显示仪表1）单点显示选用一般指示仪，多点显示宜选用数字式指示仪，要求查阅历史数据的，宜选用一般记录仪。2）信号报警系统，宜选用带接点讯号输出的指示仪或记录仪。3）多点记录宜选用中型记录仪（如30点记录仪）。1.2.4、附属设备的选型（1）当多点共用一台显示仪表时，应选用质量可靠的切换开关。（2）采用热电偶测量1600℃以下的温度，当冷端温度变化使测量系统不能满足精确度要求，而配套显示仪表又无冷端温度自动补偿功能时，应选用冷端温度自动补偿器。（3）补偿导线1）根据热电偶的支数、分度号和使用环境条件，应选用符合要求的补偿导线或补偿电缆。2）按使用环境温度选用不同级别补偿导线或补偿电缆：①－20～＋100℃选用普通级；②－40～＋250℃选用耐热级。3）有间断电加热或强电、磁场的场所，应选用屏蔽补偿导线或8屏蔽补偿电缆。4）补偿导线的截面积，应按其敷设长度的往复电阻值，以及配套显示仪表、变送器或计算机接口允许输入外部电阻来确定。1.2.5、温度仪表选型注意事项（1）根据工艺参数确定温度仪表的种类、型号、结构形式、插入深度、材质、量程、连接形式、压力等级等内容。（2）材质要符合或高于工艺管道材质。（3）量程要合适，指示温度在中间位置。（4）选择有信誉的仪表厂家，质量有保证。（5）特殊部位的温度仪表选择要慎重，（例如高温1200℃以上，可以选择进口仪表，测量催化剂等流动固体的温度，选择耐磨、耐冲刷、耐腐蚀的双保护套管的热偶，以及一些特殊介质，特殊部位的温度计选择等）2、压力仪表的选型及注意事项2.1压力仪表的种类及著名厂家和相关产品2.1.1、压力仪表的种类常用的压力仪表的种类有压力表、压力变送器、压力开关、压力传感器（机组用）等。1.1.2、压力仪表厂家及相关产品1、日本横河（YoKogawa）股份有限公司：压力变送器2、美国罗斯蒙特有限公司：压力变送器3、巴西Smar有限公司：压力变送器94、美国UE公司：压力开关5、上海自动化仪表厂：6、淄博新时代仪表制造有限公司：压力表2.2、压力仪表的选型及注意事项2.2.1、压力表的选择（1）按照使用环境和测量介质的性质选择1）在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣的场合，宜选用密闭式全塑压力表。2）稀硝酸、醋酸、氨类及其它一般腐蚀性介质，应选用耐酸压力表、氨压力表或不锈钢膜片压力表。3）稀盐酸、盐酸气、重油类及其类似的具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表或隔膜压力表。其膜片或隔膜的材质，必须根据测量介质的特性选择。4）结晶、结疤及高粘度等介质，应选用膜片压力表。5）在机械振动较强的场合，应选用耐震压力表或船用压力表。6）在易燃、易爆的场合，如需电接点讯号时，应选用防爆电接点压力表。7）下列测量介质应选用专用压力表：①气氨、液氨：氨压力表、真空表、压力真空表；②氧气：氧气压力表；③氢气：氢气压力表；④氯气：耐氯压力表、压力真空表；10⑤乙炔：乙炔压力表；⑥硫化氢：耐硫压力表；⑦碱液：耐碱压力表、压力真空表。（2）精确度等级的选择1）一般测量用的压力表、膜盒压力表和膜片压力表，应选用1.5级或2.5级。2）精密测量和校验用压力表，应选用0.4级、0.25级或0.16级。（3）外型尺寸的选择1）在管道和设备上安装的压力表，公称直径为φ100mm或φ150mm。2）在仪表气动管路及其辅助设备上安装的压力表，公称直径为φ60mm。3）安装在照度较低、位置较高以及示值不易观测场合的压力表，公称直径为φ200mm或φ250mm。（4）测量范围的选择1）测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的2／3～1／3。2）测量脉动压力（如：泵、压缩机和风机等出口处压力）时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1／2～1／3。3）测量高、中压力（大于4MPa）时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1／2。11（5）单位及标度（刻度）1）压力仪表一律使用法定计量单位。即：帕（Pa）、千帕（kPa）和兆帕（MPa）。2）对于涉外设计项目和引进仪表，可以采用国际通用标准或相应的国家标准。2.2.2、变送器、传感器的选择（1）以标准信号（4～20mA）传输时，应选用变送器。（2）易燃、易爆场合，应选用气动变送器或防爆型电动变送器。（3）结晶、结疤、堵塞、粘稠及腐蚀性介质，应选用法兰式变送器。与介质直接接触的材质，必须根据介质的特性选择。（4）使用环境较好、测量精确度和可靠性要求不高的场合，可以选用电阻式、电感式远传压力表或霍尔压力变送器。（5）测量微小压力（小于500Pa）时，可选用微差压变送器。2.2.3、安装附件的选择（1）测量水蒸汽和温度大于60℃的介质时，应选用螺旋型或U型弯管。（2）测量易液化的气体时，若取压点高于仪表，应选用分离器。（3）测量含粉尘的气体时，应选用除尘器。（4