自動化儀表分類:檢測儀表;顯示儀表;調節儀表;執行器;計算儀表;設定值發生器;信號轉換器。 檢測儀表:指能感受被測變量大小的一類儀表之總稱,它可以是變送器、傳感器或自身兼有檢測元件和顯示裝置的儀表。其中,變送器是借助檢測元件感受被側變量,并將它轉換成標準信號的一類檢測儀表。所謂標淮信號,就是變化范圍的上、下限已經標堆化的信號。根據所測對象的不同,檢測儀表或變送器的名稱可加不同的修飾語,如流量測量儀表、溫度變送器等。 顯示儀表:用來指示、記錄被測變量的數值,或者對生產過程的不正常狀態發出警報,以便于操作人員隨時了解和監督生產情況。顯示儀表的種類很多,依其顯示方式可以分為模擬式、數字式以及圖形顯示等三種類型。 調節儀表:亦稱控制儀表,是按照一定控制規律自動控制被控變最的儀表。用于實現閉環控制的調節儀表通常稱為調節器。根據控制作用的不同,調節器可進一步分為微分調節器、比例積分調節器、比例積分微分調節器等。 執行器:亦稱為終端控制元件,其作用是根據調節器發出的控制信號,在控制系統的正向通路中直接改變能最或物料的輸送量,以達到調節溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的目的。執行器通常包括執行機構和調節機構兩個組成部分。在過程控制中常用的調節閥,是一種由控制信號調整流體通路的口徑,以改變沉體沉I的執行器。 計算儀表:是能夠對一個或多個輸入變量進行數學運算的儀表。根據其拍出與輸入變t之間的運算關系,計算儀表可分別被稱為加法器、乘法器、開方器等。 設定值發生器:亦稱給定單元,在控制系統中它能夠對調節儀表(調節器)發出一個以時間或另一變全為函數的信號,以設定被控變量的預期值。如果設定值(給定值)是隨時間有規律地變化,就可以實現時間程序控制。 信號轉換器:能夠將一種信號轉換成另一種信號(一般為標準信號)的儀表稱為信號轉換器,或簡稱轉換器。例如,將標準電流信號轉換成標準氣壓信號的轉換器稱為電一氣轉換器,反之則稱為氣一電轉換器。 測量系統與測量元件分類:簡單測量系統;復雜測量系統; 測量系統:測量過程中所使用的一切量具、儀器儀表及各種輔助設備統稱測量系統,有些測量只要用一種簡單儀表就能完成測量任務,有些則需要多種儀器儀表及輔助設備,才能完成測量任務。因此.測量系統有簡單與復雜之分。 簡單測量系統:例如,水銀溫度計中,裝水銀的小球感受到溫度變化后,在玻璃體的毛細管內水銀體積隨之變化,水表、遠傳式水表這時有刻度的玻瑞管就將水銀的體積變化轉換成溫度變化。又如,半導體點溫計中,裝有熱敏電阻的感溫元件,感受到溫度變化后,熱敏電阻值就會隨溫度的變化而變化,通過橋式電路的電流值也跟著變化,這反映在表盤上相應的值就是溫度變化。上述兩種都是簡單測量系統。 復雜測量系統:用聲級計測金嗓聲的系統是一種復雜測蛋系統,如圖1-1所示。聲音信號經電容式(或壓電式)傳聲器變成電信號,此信號經信號調節器的放大或衰減,再經信號處理器中計權網絡的濾波,最后在顯示器的表盤上顯示出嗓聲值的大小。在精密聲級什中有粼譜分析儀。頗譜分析儀能將不同頻率段的嗓聲分槍出來,然后在顯示器的表盤上顯示出來或由自動記錄儀記錄下來,這些組成元件需供電施以能量。 測量元件分類:感受元件;傳遞元件。 感受元件:感受元件直接與被測對象發生聯系,但并不一定要立接接觸,它的作用是感愛被測量的變化。隨之內部產生變化,并向外發出一個相應的信號。水銀溫度計的感握泡,能感受被測介質的溫度變化,并按溫度離低發出與之相應的水銀柱位移信號,這就是水銀溫度計感受元件的作用。 感受元件,必須浦足下列條件: ①只能感受被測今數的變化而發出相應信號。如被測量是壓力,感受元件只能在壓力變化時發出信號,其它量變化時就不應發出同樣信號。 ②感受元件發出的信號與被測量之間呈單值函數關系,最好是找性關系。 傳遞元件作用是將感受元件發出的信號,經過加工或轉換傳遞給顯示元件.例如,電阻應變片在工作時發出的信號是電阻變化值.它通過電橋變成電壓信號,再由直流電壓表來顯示。當感受元件發出的信號過小(或過大)時,傳遞元件應將信號進行放大〔或衰減),使之成為能被顯示元件所接受的信號。用測壓探針和U形管測址壓力時,連接它們之間的橡皮管就是傳遞元件,這種簡單的傳遞元件,一般只有在感受元件發出的信號較強和感受元件與顯示元件之間的距離不大時才能應用。當感受元件發出的信號較弱或感受元件與顯示元件距離較遠時,往往要將感受元件發出的信號加以放大.甚至改變信號性質,才能進行遠距離傳送。 傳遞元件中的放大方式有兩類:一類是將感受的信號利用機械式的機構(杠桿、齒輪等)放大,如彈贊管壓力表測壓時,壓力信號使彈簧管發生角變形,此變形最很小,需由拉桿和齒輪機構加以放大;另一類是將感受的信號利用電子電路加以放大,這樣.傳遞元件的任務就在于如何通過本身的轉換裝里,將壓力信號單值地轉換成顯示元件能接受的循環碼電信號。效字編碼壓力傳感器就能完成上述的轉化功能。 |