自動化儀表又稱過程檢測、控制儀表，它是實現化工生產過程自動化、提高化工生產效率的重要工具。
化工自動化控制儀表作業：指化工自動化控制儀表系統安裝、維修、維護的作業。
危險化學品安全作業證理論知識考試采取計算機閉卷考試方式，滿分100分，80分及以上為合格
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化工測量與儀表
壓力測量原理及儀表
本章考核要點
*掌握壓力測量原理及測量儀表相關知識
*掌握流量測量原理及測量儀表相關知識
*掌握液位測量原理及測量儀表相關知識
*掌握溫度測量原理及測量儀表相關知識
*掌握成分測量原理及測量儀表相關知識
一、壓力檢測登記表的分類
測量壓力或真空度的儀表很多，按照測量原理大致可以分為：
(1)液柱式：根據流體靜力學原理，將被測壓力轉換成液柱高度進行測量；
(2)彈性式：將被測壓力轉換成彈性元件變形的位移進行測量；
(3)電氣式：通過機械和電氣元件將被測壓力轉換成電量來進行測量；
(4)活塞式：根據液體傳送壓強的原理，將被測壓力轉換成活塞上所加平衡砝碼的質量來進行測量，實際工業應用中，壓力檢測儀表以彈性式和電氣式為主。
二、彈性式壓力測量儀表原理
彈性式壓力測量儀表(見圖4-1)是利用彈性元件在被測介質的壓力作用下產生彈性變形的原理而工作的，這是工業應用最廣泛的一種測壓儀表。
常用的彈性元件形式主要有：
1.彈簧管式彈性元件
彈簧管(圖4-la)是彎成圓弧形的金屬管，截面形狀呈扁圓形或橢圓形，當通入壓力后自由端會產生位移。單圈彈簧管自由端位移較小，因此能測量較高的壓力。利用彈簧管式彈性元件可以制成常用的壓力表。
為了增加自由端的位移，可以制成多圈彈簧管。
2.薄膜式彈性元件
膜片式彈性元件(圖4-1c)是由金屬或非金屬材料制成的具有彈性的一張膜片(平膜片或波紋膜片),在較小的壓力作用下就能夠產生變形。
在腐蝕性介質場合，可將兩張金屬膜片沿周邊對焊起來，制成一個薄壁盒子，內充液體(硅油),稱為膜盒。
3.波紋管式彈性元件
波紋管式彈性元件(圖4-le)是一個周圍呈波紋狀的薄壁金屬筒體。這種彈性元件易于變形，而且位移很大，常用于微壓、低壓測量(≤1MPa)。
三、電氣式壓力測量儀表原理
電氣式壓力計一般由壓力傳感器、測量電路和信號處理裝置組成，是通過機械和電氣元件將被測壓力轉換成電量來進行測量的一種測量儀表。
下面介紹幾種常用的電氣式壓力傳感器。
1.應變片式壓力傳感器
如圖4-3所示，應變片式壓力傳感器是利用電阻應變原理構成的。
被測壓力使應變片產生應變。當應變片產生壓縮應變時，其阻值減��；當應變片產生拉伸應變時，其阻值增加。應變片阻值的變化通過橋式電路獲得相應的毫伏級電勢輸出，并用毫伏計或其他儀表顯示出被測壓力，從而組成應變片式壓力計。
某些材料，當受到外力作用時，不僅幾何尺寸會發生變化，而且內部會極化，表面上有電荷出現。具有這種效應的材料稱為壓電材料或壓電晶體。
壓電式壓力傳感器的壓電元件被夾在兩塊彈性膜片之間，壓電晶體與膜片接觸并接地；另一側膜片通過金屬箔和引線將電量引出。壓力作用于膜片時，壓電元件受力而產生電荷，電荷經放大后轉換成電壓或電流輸出。
3.壓阻式壓力傳感器
壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應制成的。
壓阻式壓力傳感器采用單晶硅片作為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路工藝在特定方向擴散出一組等值電阻，并將電阻接成橋路，單晶硅片置于傳感器腔內。當壓力發生變化時，單晶硅產生應變，使直接擴散在上面的應變電阻阻值產生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信號。
4.電容式壓力變送器
如圖4-6所示，電容式壓力傳感器是將壓力的變化轉換為電容量的變化來進行測量的。
圖4-6a為測量壓力所使用的電容敏感元件；圖4-6b為測量壓差所使用的電容敏感元件。二者原理相同，在此以差壓變送器為例介紹。
電容式差壓變送器測量元件的不銹鋼底座左右對稱，外側焊有波紋隔離膜片；基座內側有玻璃層，基座和玻璃層中央有孔道相通。玻璃層內表面磨成凹球面，球面上鍍有金屬膜；此金屬膜層有導線通往外部，構成電容的左右固定極板。在兩個固定極板之間是彈性材料制成的測量膜片，作為電容的中央動極板。測量膜片兩側的空腔中充滿硅油。
當被測壓力分別施加于左右兩側的隔離膜片時，通過硅油將差壓傳遞到測量膜片上，使其向壓力小的一側彎曲變形，引起中央活動極板與兩側固定極板間的距離發生變化，因而兩電容的電容量不再相等。電容量的變化通過引線傳至測量電路，由測量電路檢測、放大，輸出一個對應的4——20 mA直流信號。
電容式差壓變送器的結構可以有效地保護測量膜片，當差壓過大并超過允許測量范圍時，測量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上，因此不易損壞，過載承受能力很好。
目前，這種變送器已成為最受歡迎的壓力、差壓變送器。
四、壓力儀表的選用
壓力儀表的選用應針對具體情況進行具體分析，在滿足工藝要求的前提下，應本著節約的原則進行全面綜合考慮。選型中一般應考慮以下幾個方面的因素：
1.儀表類型
(1)生產工藝：是否要求儀表具有遠傳、自動記錄或報警功能；
(2)工藝介質：溫度、黏度、腐蝕性、臟污程度、易燃易爆等是否對儀表有特殊要求；
(3)現場環境：溫度、濕度、磁場、振動等對儀表類型的要求與限制。需要特別注意，
�、俑g性介質對材質有特殊要求；
②氨用壓力表不能使用銅內件；
�、垩跤脡毫Ρ斫�；
�、苊}動場合壓力表內應充硅油增加阻尼。
2.測量范圍
(1)測量上限：
�、贉y量穩定壓力時：最大工作壓力不得超過上限值的2/3;②測量脈動壓力時：最大工作壓力不得超過上限值的1/2;③測量高壓壓力時：最大工作壓力不得超過上限值的3/5。
(2)測量下限：
�、僖话闱闆r下，最低工作壓力應≥儀表量程的1/3,以提高儀表測量的準確度。
�、趽擞嬎愠鰞x表的“量程”后，應進一步查閱相應的標準進行“圓整”,即根據相應的標準(或產品目錄)確定儀表的量程。
3.精度等級
(1)儀表精度是按工藝生產所允許的最大測量誤差來確定的。
(2)一般來講，所選用的儀表越精密，則測量結果越精確、可靠。
(3)不能認為選用的儀表精度越高越好，因為越精密的儀表，價格越昂貴，操作和維護越困難。在滿足工藝要求的前提下，應盡量選用精度合適、價廉耐用的儀表。
