工業(yè)自動(dòng)化儀表種類繁多,在獲取、傳遞、反映和處理信息的過程中,將工業(yè)自動(dòng)化儀表分為五大類。
檢測(cè)儀表
在生產(chǎn)過程中,設(shè)備和管道不同部位的溫度、壓力、流量、位置等物理量變化迅速,總是在變化。檢測(cè)儀器用于檢測(cè)每個(gè)瞬間上述物理量的值。
根據(jù)測(cè)量工藝參數(shù)的不同,檢測(cè)儀器可分為以下幾類:
溫度儀表-壓力儀表-流量?jī)x表-顏色儀表-成分分析儀表-機(jī)械量?jī)x表
1.溫度儀表:
常用的溫度測(cè)量?jī)x器包括玻璃溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、壓力(溫度包)溫度計(jì)、溫度開關(guān)、熱電偶、熱電阻、輻射高溫計(jì)、光學(xué)高溫計(jì)、光電比色高溫計(jì)等。
2.壓力儀表:
壓力測(cè)量?jī)x器用于檢測(cè)壓力、真空和壓差。根據(jù)其工作原理可分為:彈性壓力計(jì)(根據(jù)其彈性元件可分為彈簧管壓力計(jì)、隔膜壓力計(jì)、隔膜箱壓力計(jì)、壓力開關(guān)等);傳感式壓力計(jì)(如電阻式、電容式、電感式、霍爾壓力計(jì)等);液柱壓力計(jì)(如U形管、直管、傾斜管壓力計(jì));還有一種活塞壓力計(jì),通常用于高精度檢查標(biāo)準(zhǔn)壓力表。
3.流量?jī)x表:
流量測(cè)量?jī)x器種類繁多。目前,最廣泛使用的是節(jié)流裝置和配套的壓差流量變送器。常用的節(jié)流裝置包括孔板、噴嘴和文丘里管。其他常用的流量計(jì)包括水表、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、目標(biāo)流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦旋流量計(jì)、阿牛巴流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等。
4.物位儀表:
物理儀表主要測(cè)量塔和罐、罐容器或兩種不同比例兩種不同比例液體的界面和固體材料的材料水平。最常見的液位計(jì)是玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)、其他壓差液位計(jì)和浮力液位計(jì)(如浮球液位計(jì)、液位開關(guān)、浮標(biāo)液位計(jì)、浮標(biāo)液位計(jì)、鋼帶液位計(jì)、儲(chǔ)罐液位稱重儀等)。電阻材料位計(jì)、電容材料位計(jì)、材料開關(guān)、重錘檢測(cè)材料位計(jì)、音叉材料位計(jì)、超聲波材料位計(jì)、放射性材料位計(jì)等。
5.成分分析儀表:
成分分析儀器用于驗(yàn)證工藝介質(zhì)的成分,并確定某些成分(或某些成分,直到整個(gè)成分)的內(nèi)容。根據(jù)其工作原理,可分為電化學(xué)分析儀(如電導(dǎo)儀、工業(yè)酸度計(jì)、氧化鋯分析儀等)、熱分析儀(如熱導(dǎo)分析儀、熱化學(xué)分析儀、紅外分析儀)和磁導(dǎo)分析儀、光電比色分析儀、質(zhì)譜儀、工業(yè)氣相色譜儀等。
在線成分分析儀器的安裝中,一般需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理,使樣品的狀態(tài)、溫度、壓力、流量等參數(shù)滿足分析儀器工作條件的要求,因此需要配置一些由過濾器、除塵器、干燥容器、冷卻器、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、水密封、閥門和管道組成的管道系統(tǒng),對(duì)樣品進(jìn)行一般預(yù)處理。
對(duì)于一些特殊介質(zhì)(如煙氣臟氣樣、爐氣等高溫氣樣、重油分析取樣、腐蝕性成分取樣、環(huán)境檢測(cè)取樣等),其取樣預(yù)處理系統(tǒng)更加完善。這種成品形式的取樣預(yù)處理系統(tǒng)稱為取樣預(yù)處理裝置。
此外,還有一些物理分析儀,如水分計(jì)、濕度計(jì)、密度計(jì)、濃度計(jì)、濁度計(jì)、粘度計(jì)等。
6.機(jī)械量?jī)x表:
工業(yè)上常用的機(jī)械體積儀器包括厚度計(jì)、熱膨脹探測(cè)器、張力探測(cè)器、撓度探測(cè)器和軸振動(dòng)、軸向位移、速度探測(cè)器和稱重裝置(如電子皮帶秤、皮帶運(yùn)行偏差、滑動(dòng)探測(cè)器、稱重顯示器、稱重袋裝置等)。
顯示儀表
這些儀器是指與檢測(cè)儀器一起指示或記錄測(cè)量參數(shù)的瞬時(shí)值,如指示比率計(jì)、毫伏計(jì)、數(shù)字顯示和指示或溫度記錄電子電位差表、電子平衡橋(電子電位差表、平衡橋也可增加電動(dòng)調(diào)節(jié)器或氣動(dòng)調(diào)節(jié)器組成復(fù)合儀器)和具有流量累積功能的計(jì)算儀器。
控制儀表
一方面,控制儀器接受過程檢測(cè)儀器和變送器的測(cè)量信號(hào),另一方面,調(diào)節(jié)信號(hào)控制執(zhí)行器(執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
根據(jù)信號(hào)類型,控制儀表可分為觸摸式控制儀表和數(shù)字式控制儀表。
1.模擬控制儀表
模擬控制儀表包括基地式儀表、單元組合儀表(氣動(dòng)、電動(dòng))和組裝儀表。
氣動(dòng)單元組合儀表
在工業(yè)自動(dòng)化儀器從本地檢測(cè)和顯示發(fā)展到集中控制的過程中,產(chǎn)生了一種集測(cè)量、顯示和調(diào)節(jié)功能于一體的儀器。我們稱之為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)儀器或簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)儀器。例如,氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的指示記錄調(diào)節(jié)器和一些僅具有單一調(diào)節(jié)功能的本地調(diào)節(jié)器(如溫度調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器、壓差調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)器)。
2.數(shù)字控制儀表
數(shù)字控制儀器包括分散控制系統(tǒng)(DCS),可編程序控制器(PLC),工業(yè)控制機(jī)(IPC),安全控制系統(tǒng)(FSC)等。
執(zhí)行器
執(zhí)行器,也稱為控制閥,由執(zhí)行器和閥門組成。根據(jù)執(zhí)行器的電源分類,有四類:氣動(dòng)控制閥、電動(dòng)控制閥、液壓控制閥和混合控制閥。氣動(dòng)控制閥按為薄膜控制閥、活塞控制閥和長(zhǎng)行程控制閥。
集中監(jiān)控裝置
集中檢測(cè)裝置是指使用檢測(cè)元件或探測(cè)器集中顯示測(cè)量變量或報(bào)警觸點(diǎn)信號(hào)的裝置;集中控制裝置是根據(jù)設(shè)置程序控制執(zhí)行器的一系列測(cè)量變量信號(hào)的裝置。集中監(jiān)控裝置包括各種數(shù)據(jù)采集裝置、巡回檢測(cè)裝置、信號(hào)報(bào)警裝置、安全檢測(cè)裝置、工業(yè)電視和遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)裝置以及順序控制裝置。
集中監(jiān)控裝置一般分為以下幾類:
1.安全監(jiān)測(cè)裝置包括可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置、有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置、火焰監(jiān)視器、自動(dòng)點(diǎn)火裝置、燃燒安全防護(hù)裝置、漏油檢漏裝置、高阻檢測(cè)裝置等。
2.工業(yè)電視由攝像機(jī)及其附屬設(shè)備(照明、吹掃、冷卻裝置和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤)、顯示器和輔助設(shè)備(操作員、分配器、補(bǔ)償器、切換器)等組成。
3.遠(yuǎn)動(dòng)裝置接收輸入的變量信號(hào),經(jīng)過信息處理后,將控制信號(hào)輸出到控制端。
4.信號(hào)報(bào)警裝置包括各種類型的信號(hào)報(bào)警裝置,如閃光信號(hào)報(bào)警裝置、智能閃光報(bào)警裝置、繼電線路報(bào)警系統(tǒng)等。
5.順序控制裝置包括繼電聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)、邏輯監(jiān)控裝置、順序控制裝置、智能順序控制器等。
6.數(shù)據(jù)采集和巡回檢測(cè)報(bào)警裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置和巡回檢測(cè)報(bào)警器。
自控其他設(shè)備
這類設(shè)備主要有各種(通道式、柜式、框架式、屏幕式)儀表盤、儀表箱、控制臺(tái)、保溫(保護(hù))箱、電源箱等。
自控材料
自動(dòng)控制材料是指儀器安裝所需的材料,如壓力管(無縫鋼管、不銹鋼管、高壓管)、供氣管(鍍鋅鋼管、黃銅管)、氣體信號(hào)管(銅管、銅管、尼龍電纜、管箱)、電氣管材料(焊接鋼管、鍍鋅鋼管)、閥門、法蘭、管件、自動(dòng)控制電氣設(shè)備材料(電纜、電線、接線箱、電氣設(shè)備及部件)、儀表電纜橋、制造儀表設(shè)備支架、角鋼、槽鋼等鋼金屬材料、保溫材料、防腐刷材料等。