儀表基礎(chǔ)知識(shí)——儀表分類
檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類，可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表（很少見）；按儀表組合形式，可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃好燕尾服，根據(jù)儀表有否引入微處理機(jī)（器）又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有在紙記錄或無(wú)紙記錄，若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。
調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入，又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。
執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分有氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開等。
這類分類方法相對(duì)比較合理，儀表覆蓋面也比較廣，但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序，它們中間互有滲透，彼此溝通。例如變送器具有多種功能，溫度變送器可以劃歸溫度檢測(cè)儀表，差壓變送器可以劃歸流量檢測(cè)儀表，壓力變送器可以劃歸壓檢測(cè)儀表，若用兀壓法測(cè)液位可以劃歸物位檢測(cè)儀表，很難確切劃歸哪一類，中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也很難歸并。
壓力的解釋：
1、 大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。
2、 差壓（壓差）：兩個(gè)壓力之間的相對(duì)差值。
3、 絕對(duì)壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的所有壓力。
絕對(duì)壓力是相對(duì)零壓力而言的壓力。
4、 表壓力（相對(duì)壓力）：如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值，那么這個(gè)正值就是表壓力，即表壓力=儀器儀表基礎(chǔ)知識(shí)
儀表基礎(chǔ)知識(shí)——儀表分類
檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類，可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表（很少見）；按儀表組合形式，可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃好燕尾服，根據(jù)儀表有否引入微處理機(jī)（器）又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有在紙記錄或無(wú)紙記錄，若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。
調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入，又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。
執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分有氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開等。
這類分類方法相對(duì)比較合理，儀表覆蓋面也比較廣，但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序，它們中間互有滲透，彼此溝通。例如變送器具有多種功能，溫度變送器可以劃歸溫度檢測(cè)儀表，差壓變送器可以劃歸流量檢測(cè)儀表，壓力變送器可以劃歸壓檢測(cè)儀表，若用兀壓法測(cè)液位可以劃歸物位檢測(cè)儀表，很難確切劃歸哪一類，中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也很難歸并。
壓力的解釋：
1、 大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。
2、 差壓（壓差）：兩個(gè)壓力之間的相對(duì)差值。
3、 絕對(duì)壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的所有壓力。
絕對(duì)壓力是相對(duì)零壓力而言的壓力。
4、 表壓力（相對(duì)壓力）：如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值，那么這個(gè)正值就是表壓力，即表壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓＞0。
5、 負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力“相對(duì)應(yīng)，如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)負(fù)值，那么這個(gè)負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓＜0。
6、 靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時(shí)間變化的壓力，或者是隨時(shí)間變化較緩慢的壓力，即在流體中不受流速影響而測(cè)得的表壓力值”。
7、 動(dòng)態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對(duì)應(yīng)，“隨時(shí)間快速變化的壓力，即動(dòng)壓是指單位體積的流體所具有的動(dòng)能大小。”通常用1/2ρν2計(jì)算。式中ρ—流體密度；v—流體運(yùn)動(dòng)速度。”
HART協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有哪些異同？
HART和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。同時(shí)，兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場(chǎng)總線都采用設(shè)備描述，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用。所以，它們之間有一定的相似之處。
它們之間的不同有以下四點(diǎn)：
1）現(xiàn)場(chǎng)總線采用真正的全數(shù)字通信，而HART是以FSK方式疊加在原有的4～20mA模擬信號(hào)上的，因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài)；
2）現(xiàn)場(chǎng)總線多采用多點(diǎn)連接，HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測(cè)運(yùn)用的時(shí)候才會(huì)采用多點(diǎn)連接方式；
3）用現(xiàn)場(chǎng)總線組成的控制系統(tǒng)中，設(shè)備間可以直接進(jìn)行通信，而不需要經(jīng)過主機(jī)干預(yù)；
4）現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備相對(duì)HART設(shè)備而言，可以提供更多的診斷信息。
所以現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，而HART設(shè)備的優(yōu)越性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。
智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么優(yōu)越性？
智能化儀表的優(yōu)越性主要有：
對(duì)儀表制造過程——簡(jiǎn)化調(diào)校過程、補(bǔ)償傳感器缺陷（如線性化、環(huán)境因素補(bǔ)償?shù)龋⑻岣邇x表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。
對(duì)儀表安裝調(diào)試過程——簡(jiǎn)化安裝調(diào)試過程（如對(duì)線、清零）、降低安裝調(diào)試成本。
對(duì)儀表運(yùn)行過程——提高測(cè)量質(zhì)量、有利于進(jìn)行軟測(cè)量、便于儀表的維護(hù)校驗(yàn)和資產(chǎn)管理（需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持）。
壓力/差壓變送器有哪些選型原則？
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。
在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、
在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～
在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器測(cè)量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合（液位測(cè)量）需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。
為何變送器輸出固定在20.8mA？如何解決？
變送器輸出固定在20.8mA，表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限，儀表處于輸出飽和狀態(tài)。可以進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查：
1）檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極限量程是否大于或等于當(dāng)前被測(cè)信號(hào)，確定所選的傳感器型號(hào)和設(shè)定量程的正確性；
2）檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞，如果使用引壓閥，檢查閥門是否完全打開；
3）確認(rèn)引入的被測(cè)信號(hào)是穩(wěn)定的輸入量；如果被測(cè)量是液體，確認(rèn)不存在殘留氣體；如果被測(cè)量事干燥氣體，確認(rèn)不存在液體；
4）檢查傳感器法蘭測(cè)是否存在沉淀，法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象；
5）如果是遠(yuǎn)傳法蘭型變送器，檢查兩個(gè)被測(cè)信號(hào)間是否存在位差，計(jì)算由位差所引起的差壓是
絕對(duì)壓力-大氣壓＞0。
5、 負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力“相對(duì)應(yīng)，如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)負(fù)值，那么這個(gè)負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓＜0。
6、 靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時(shí)間變化的壓力，或者是隨時(shí)間變化較緩慢的壓力，即在流體中不受流速影響而測(cè)得的表壓力值”。
7、 動(dòng)態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對(duì)應(yīng)，“隨時(shí)間快速變化的壓力，即動(dòng)壓是指單位體積的流體所具有的動(dòng)能大小。”通常用1/2ρν2計(jì)算。式中ρ—流體密度；v—流體運(yùn)動(dòng)速度。”
HART協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有哪些異同？
HART和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。同時(shí)，兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場(chǎng)總線都采用設(shè)備描述，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用。所以，它們之間有一定的相似之處。
它們之間的不同有以下四點(diǎn)：
1）現(xiàn)場(chǎng)總線采用真正的全數(shù)字通信，而HART是以FSK方式疊加在原有的4～20mA模擬信號(hào)上的，因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài)；
2）現(xiàn)場(chǎng)總線多采用多點(diǎn)連接，HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測(cè)運(yùn)用的時(shí)候才會(huì)采用多點(diǎn)連接方式；
3）用現(xiàn)場(chǎng)總線組成的控制系統(tǒng)中，設(shè)備間可以直接進(jìn)行通信，而不需要經(jīng)過主機(jī)干預(yù)；
4）現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備相對(duì)HART設(shè)備而言，可以提供更多的診斷信息。
所以現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，而HART設(shè)備的優(yōu)越性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。
智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么優(yōu)越性？
智能化儀表的優(yōu)越性主要有：
對(duì)儀表制造過程——簡(jiǎn)化調(diào)校過程、補(bǔ)償傳感器缺陷（如線性化、環(huán)境因素補(bǔ)償?shù)龋⑻岣邇x表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。
對(duì)儀表安裝調(diào)試過程——簡(jiǎn)化安裝調(diào)試過程（如對(duì)線、清零）、降低安裝調(diào)試成本。
對(duì)儀表運(yùn)行過程——提高測(cè)量質(zhì)量、有利于進(jìn)行軟測(cè)量、便于儀表的維護(hù)校驗(yàn)和資產(chǎn)管理（需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持）。
壓力/差壓變送器有哪些選型原則？
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。
在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、
在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～
在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器測(cè)量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合（液位測(cè)量）需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。
為何變送器輸出固定在20.8mA？如何解決？
變送器輸出固定在20.8mA，表示當(dāng)前主過程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限，儀表處于輸出飽和狀態(tài)。可以進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查：
1）檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極限量程是否大于或等于當(dāng)前被測(cè)信號(hào)，確定所選的傳感器型號(hào)和設(shè)定量程的正確性；
2）檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞，如果使用引壓閥，檢查閥門是否完全打開；
3）確認(rèn)引入的被測(cè)信號(hào)是穩(wěn)定的輸入量；如果被測(cè)量是液體，確認(rèn)不存在殘留氣體；如果被測(cè)量事干燥氣體，確認(rèn)不存在液體；
4）檢查傳感器法蘭測(cè)是否存在沉淀，法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象；
5）如果是遠(yuǎn)傳法蘭型變送器，檢查兩個(gè)被測(cè)信號(hào)間是否存在位差，計(jì)算由位差所引起的差壓是
