项目一 化工厂供氧系统的压力控制系统设计 任务一 化工厂供氧系统的压力控制项目总体方案设计 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计

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1 项目一 化工厂供氧系统的压力控制系统设计 任务一 化工厂供氧系统的压力控制项目总体方案设计 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计
任务一 化工厂供氧系统的压力控制项目总体方案设计 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 任务三 执行环节设计 任务四 调节器的选用 任务五 氧气压力控制系统的投运 任务六 项目答辩，项目小结，资料归档

2 Selection of pressure measuring device
任务二 压力检测环节选用 Selection of pressure measuring device 能力目标 :1．能够确定初步的压力检测方案，正确选用和安装压力检测仪表。 2．能够实时检测和传输压力。 知识目标 :1．测量及误差分析方法。 2．压力检测仪表。 3．压力变送器的使用安装知识。 素质目标 :培养自主学习能力，挖掘潜在创造力，激发设计才 能，培养团队意识、组织协调能力、创新思维能力，培养分析和解决问题的能力。

3 上次课我们曾布置了作业——根据生活中的实际控制问题，构建一个合理的自动控制系统。哪个小组愿意向大家展示一下你们的学习成果？
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 一、作业点评 展示作业成果 上次课我们曾布置了作业——根据生活中的实际控制问题，构建一个合理的自动控制系统。哪个小组愿意向大家展示一下你们的学习成果？ 教师点评 教师根据学生的作业完成情况，作恰当地点评，以引导学生的学习兴趣，逐渐培养学生分析问题、解决问题的能力。

4 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 二、任务回顾 —拟定氧气压力控制系统自动检测方案 测量压力，一方面是为了查知工艺装备内部压力的大小，满足连续生产过程的需要，了解生产加工的进程，以保证产品质量、产量和安全生产的要求；另一方面，在许多生产过程中，压力的变化将影响液位、温度、流量等工艺变量的稳定。 工艺基本要求： 1）能够实时的检测压力的大小； 2）能够将检测的结果实时的输入给系统； 3）以某种统一的信号标准进行传输信号； 4）使用什么样的仪表，如何安装？

5 选取1～2个小组，由代表汇报小组讨论后形成的集体意见。 学生互评、教师点评
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 三、汇报初步设计成果 小组汇报 选取1～2个小组，由代表汇报小组讨论后形成的集体意见。 学生互评、教师点评 学生积极参与、开动脑筋寻求合理的处理方法的学习精神应充分肯定，但从小组代表的汇报情况。

6 四、知识传授 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （一） 测量的基本知识 1. 测量过程
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 四、知识传授 （一） 测量的基本知识 1. 测量过程 测量 用工具将被测量与基准单位进行比较,从而获得确定的量值。 2. 测量误差 1/表示方法 绝对误差 仪表的测量值与真实值之差。 引用误差 δ/M­——仪表的量程 M = Xmax－Xmin 2/误差的规律 随机误差 测量的结果各不相同。 系统误差 多次测量的分布，确定其大小与方向。 粗大误差 测量值远离正常分布范围的偶发性误差。 3/测量条件 基本误差 正党条件下仪表所具有误差。 附加误差 仪表在偏离政党条件下附加的误差。

7 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （二）检测仪表的基本知识 1. 检测仪表的分类 1/ 接触式与非接触式仪表. 2/ 标准表(计量室) ; 范型表(实验室) ; 实用表(现场). 3/ 按工艺参数分: 压力(P)、物位（L）、流量（F）、温度（T）、成分（A）。 2. 仪表的品质指标 1/ 精确度(准确度) 衡量仪表精密度与正确度的综合指标. 2/ 变差(回差) 衡量仪表正、反之差。 3/ 灵敏度 仪表示值的变化量与输入变量之比。 （三）压力检测仪表的分类 液柱式 ; 弹性式 ; 活塞式 ; 电气式.

8 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （四）单圈弹簧管压力表 1. 组成：弹簧管、传动机构、批示机构、表壳。 2.原理及传动链：弹簧管内部压力上升时,剖面有变园的趋势、刚度变大、弯曲的弹簧管有伸直的变化，使自由端沿切线方向位移。 （五）电动差压变送器 1.结构：膜盒、杠杆（主、副）、电感位移检测片、放大器、 电磁反馈机构等。 2.原理：差压信号经主杠杆转换成位移，使得电感改变，经高频放大器转换成直流电信号输出，同时又反馈至电磁机构产生反馈力矩作用于副杠杆与主杠杆的测量力矩平衡，输出一个与差压相对应的电信号。

9 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （六）其它差压变送器 1. 电容式差压变送器 2.扩散硅式传感器 3.振弦式差压变送器 4.智能型差压变送器 （七）压力仪表的选择及安装 1.压力仪表的选择 由被测介质的性质选用压力表种类; 测压范围选择量程; 工艺要求选择精度；操作及安装条件选 择型号、尺寸。 2.压力表的安装 1/测压点的选择 2/导压管的铺设 3/ 安装

10 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 五、压力变送器的使用

11 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （一）概述 YBS系列压力变送器（以下简称仪表），是采用半导体压力敏感元件和大规模集成电路制成的新型压力测试仪表。其特点是精度高、反应速度快、长期稳定性好，且体积小、重量轻、安装方便、运行维护量小、价格低廉。用于工业领域，对不锈钢无明显腐蚀的气体、液体的压力测量。 （二）工作原理 原理：本仪表采用新型固态压阻式力敏元件，将压力信号转换成mv信号，经零点和灵敏度温度补偿，送放大回路，最后经V/I转换，变成4~20mA直流电流信号输出。在仪表规定的使用范围内，输出信号与压力呈线性变化。

12 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计

13 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （三）主要技术参数

14 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （四）安装与使用 仪表由传感器、壳体、电路模块、显示表头（选件）、引线螺母、密封圈等主要零件组成，其外形见图。

15 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （五）仪表校验 为了使仪表准确可靠，有条件时应定期对仪表进行校验。校验在活塞压力计上进行，输出接线参见图 8。接线完毕通电预热15分钟后即可开始校验，当0压力时，电流应为4.0mA，加到满量程压力时应为20mA，当偏差大于0.5%（0.08mA）时，可进行调整。 先松开防松螺钉，再 拧开仪表壳体盖，去掉表头，可见到模块上有零满调整按键，调整顺序为先调零点再调满度。然后先查看零点再查看满度，直至满足精度要求。

16 六、动手实践 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 （一）产品认识 1、同学们可以打开端盖认识一下基本结构。
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 六、动手实践 （一）产品认识 1、同学们可以打开端盖认识一下基本结构。 2、识读铭牌，并回答问题：a）压力变送器的型号？b）变送器的量程范围多少？c)工作电压是多少？d）还有哪些信息可以从铭牌上获知？ （二）压力测量 1、准备工作 1）首先联接好控制线路和水泵控制电路； 2）检查线路无误后，启动水泵向水箱注水。 2、仪表校验 1）用万用表测量负载电阻两端的电压，同时记下此时的水位值。

17 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 2）放空水槽，测量负载电阻两端此时的电压，是否为1V？ 3）对测量数据分析后发现，各组的数据可能都不相同——无水时理应测得的电压为1V，但实际各有偏差；同时，对满水位的测量数据作一简单的计算：（电压值－1V）×量程，其结果可能与实际水位有较大差别。怎么办？ 4）打开变送器的铭牌端盖，用小起子调节标有“Z”字母的旋钮（要小心，用力不要过猛，以免损坏仪表），直至测量电压为1V；将水灌满，调节标有“R”字母的旋钮，直至（测量电压值－1V）×量程＝实际值。反复三次即可。 （三）理论提高 1、变送器的构成原理

18 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 2、量程调整 量程调整的目的是使变送器的输出信号的上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应。

19 七、控制系统集成 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 1、建立信号制的原因
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 七、控制系统集成 1、建立信号制的原因 这是因为实际控制系统中所使用的仪表安装在不同场所，各仪表之间用统一的联络信号，才能方便地把各个仪表组合起来，而且，还可以通过各种转换器，将不同系列的仪表连接起来，混合使用。这就是仪表的信号制概念。 2、电模拟信号制标准 信号制有多种，有模拟信号、数字信号和频率信号。由于本书只讨论模拟量控制，因此就模拟信号制作介绍。目前国际电工委员会将电流信号4～20mA，DC和电压信号1～5V，DC，确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准。 3、知识巩固——实例分析 掌握了信号制知识后，就可以正确分析锅炉液位控制系统的接线图，并可将仪表联接起来，组成控制系统。

20 八、汇报、讨论、总结 九、小结，学生课后自学布置 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 八、汇报、讨论、总结 结合前面的操作和知识，讨论还有哪些压力测量的方法，以及所使用的测量仪表。 九、小结，学生课后自学布置 1）复习上课内容； 2）上网查寻压力变送器的二个主要生产厂家及相关产品的技术指标； 3）压力测量还有其它方法吗？具体采用什么仪表？

21 十、下次课任务布置 任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计
任务二 氧气压力控制系统压力检测环节设计 十、下次课任务布置 任务1.3、压力控制系统执行环节的设计：执行环节的设计，通过调研、资料查询、小组讨论，确定初步的执行环节方案，选择相应设备；制作汇报文档