儀表維修速查速算手冊

第1章　基礎(chǔ)知識001
1.1　計量知識001
1.1.1　國際單位制001
1.1.2　工程記數(shù)法及國際制單位的轉(zhuǎn)換003
1.1.3　儀表誤差的相關(guān)知識004
1.1.4　儀表的質(zhì)量指標及計算006
1.2　電工及電子技術(shù)基礎(chǔ)007
1.2.1　常用電路的定義及計算007
1.2.2　最基本的運算放大器電路012
1.2.3　儀表供電的相關(guān)計算（附儀表耗氣量） 015
1.3　儀表維修基礎(chǔ)017
1.3.1　儀表通用刻度換算公式及計算017
1.3.2　儀表故障檢查判斷方法019
1.3.3　儀表維修的順序與操作要點021
1.3.4　儀表自控常用英文縮略語023
參考文獻029
第2章　電氣及過程測量與控制儀表的圖形符號030
2.1　常用電氣圖形符號和文字代號030
2.2　常用過程測量與控制儀表的圖形符號及文字代號035
2.2.1　儀表回路號及儀表位號035
2.2.2　被測變量/引發(fā)變量及儀表功能標志字母組合的識讀039
2.2.3　儀表常用英文縮略語及應(yīng)用示例041
2.2.4　儀表設(shè)計常用文字代號043
2.2.5　儀表設(shè)備與功能的圖形符號及應(yīng)用示例046
2.2.6　儀表一次測量元件與變送器通用圖形符號046
2.2.7　測量注釋符號及含義047
2.2.8　一次測量元件圖形符號及應(yīng)用示例048
2.2.9　就地儀表的圖形符號050
2.2.10　輔助儀表設(shè)備和附屬儀表設(shè)備的圖形符號051
2.2.11　儀表與工藝過程的連接線圖形符號052
2.2.12　儀表與儀表的連接線圖形符號052
2.2.13　執(zhí)行機構(gòu)與閥體（最終控制元件） 的圖形符號054
2.2.14　信號處理功能圖形符號056
2.2.15　二進制邏輯圖形符號058
2.3　儀表圖形符號應(yīng)用示例063
參考文獻065
第3章　溫度測量儀表066
3.1　溫標的換算066
3.2　熱電偶066
3.2.1　常用熱電偶的基本特性066
3.2.2　熱電偶參比端溫度的補償及補償導(dǎo)線069
3.2.3　校準熱電偶的誤差計算公式及計算實例071
3.2.4　熱電偶常見故障及處理074
3.3　熱電阻076
3.3.1　常用熱電阻的特性076
3.3.2　熱電阻的電阻-溫度關(guān)系077
3.3.3　熱電阻的引線方式、測量電路及連接電纜敷設(shè)參數(shù)077
3.3.4　校準熱電阻的誤差計算公式及計算實例079
3.3.5　熱電阻常見故障及處理081
3.4　溫度傳感器保護管及插入深度的估算082
3.5　溫度變送器083
3.5.1　校準溫度變送器測量誤差的計算公式083
3.5.2　溫度變送器的接線084
3.5.3　溫度變送器的維護及故障處理087
參考文獻089
第4章　流量測量儀表090
4.1　流量測量常用單位換算表090
4.2　流量測量常用物性參數(shù)計算公式093
4.2.1　流體密度計算式093
4.2.2　流體黏度計算式096
4.2.3　氣體等熵指數(shù)計算式097
4.3　管道及管道流的相關(guān)計算097
4.3.1　部分流體、節(jié)流件及管道常用材料的線脹系數(shù)097
4.3.2　管道流體力學(xué)知識099
4.3.3　雷諾數(shù)、流速的相關(guān)表格及計算式099
4.4　流量儀表的特性及測量值的換算101
4.5　差壓式流量計103
4.5.1　差壓式流量計部分參數(shù)103
4.5.2　差壓變送器、流量變送器的信號轉(zhuǎn)換計算104
4.5.3　差壓式流量計的安裝及技術(shù)要求107
4.5.4　節(jié)流裝置的計算及計算實例112
4.5.5　節(jié)流裝置壓力損失及能耗的計算117
4.5.6　差壓式流量計顯示值的修正計算118
4.6　浮子（轉(zhuǎn)子）流量計120
4.6.1　浮子流量計的刻度、量程換算及計算實例121
4.6.2　浮子流量計常見故障及處理125
4.7　電磁流量計125
4.7.1　電磁流量計安裝要點125
4.7.2　電磁流量計常見故障的檢查及處理126
4.8　質(zhì)量流量計129
4.8.1　質(zhì)量流量計安裝要點129
4.8.2　熱式質(zhì)量流量計的相關(guān)計算129
4.8.3　質(zhì)量流量計常見故障及處理130
4.9　渦街流量計134
4.9.1　渦街流量計安裝要點134
4.9.2　渦街流量計的測量范圍、相關(guān)計算及計算實例135
4.9.3　渦街流量計的儀表系數(shù)修正計算136
4.9.4　渦街流量計的故障檢查及處理137
4.10　渦輪流量計138
4.10.1　渦輪流量計對上、下游直管段的要求138
4.10.2　渦輪流量計的相關(guān)計算及計算實例138
4.10.3　渦輪流量計常見故障及處理141
4.11　超聲流量計141
4.11.1　超聲流量計安裝要點141
4.11.2　超聲流量計的常見故障及處理142
4.12　容積式流量計144
4.12.1　容積式流量計的計算公式144
4.12.2　容積式流量計常見故障及處理144
4.13　其他流量計的計算公式145
參考文獻146
第5章　壓力及差壓測量儀表147
5.1　壓力和壓力表的相關(guān)圖表及計算147
5.1.1　壓力的定義及其關(guān)系和壓力單位換算147
5.1.2　壓力表的允許誤差及計算149
5.1.3　彈簧管壓力表的環(huán)境溫度影響及計算150
5.1.4　壓力儀表維修常用資料152
5.2　帶開關(guān)信號輸出的壓力儀表154
5.2.1　用萬用表調(diào)校電接點壓力表154
5.2.2　電接點壓力表設(shè)定點偏差和切換差的允許誤差及調(diào)校155
5.2.3　壓力控制器設(shè)定點偏差和重復(fù)誤差的允許值及調(diào)校156
5.2.4　壓力控制器常見故障及處理157
5.3　壓力變送器工程量與輸出信號的轉(zhuǎn)換計算158
5.4　壓力及差壓變送器的量程范圍、量程、量程比及允許誤差159
5.4.1　壓力及差壓變送器的量程范圍、量程及量程比159
5.4.2　壓力及差壓變送器的允許誤差及計算159
5.5　壓力及差壓變送器的使用及安裝162
5.5.1　壓力及差壓變送器常用材質(zhì)耐腐蝕性參考表162
5.5.2　壓力及差壓變送器供電電源與負載電阻的關(guān)系165
5.5.3　變送器信號回路電阻與電纜長度的估算166
5.6　壓力及差壓變送器的常見故障及處理167
5.6.1　差壓變送器的故障檢查及處理167
5.6.2　3051 變送器的部分故障信息169
5.6.3　EJA/EJX 系列變送器的部分故障信息170
5.6.4　HART 手操器通信故障及處理方法172
參考文獻172
第6章　液位測量儀表174
6.1　壓力式液位計174
6.1.1　常用壓力式液位計的計算公式174
6.1.2　差壓變送器的零點遷移175
6.1.3　液位變送器的零點遷移計算175
6.1.4　差壓變送器測量界面177
6.1.5　雙法蘭差壓變送器測量液位的計算178
6.1.6　雙法蘭差壓變送器常見故障及處理180
6.1.7　差壓變送器測量工業(yè)鍋爐水位的計算180
6.2　浮筒液位計181
6.2.1　水校法的計算公式及計算、調(diào)校步驟182
6.2.2　掛重法的計算公式及計算、調(diào)校步驟184
6.2.3　浮筒液位計常見故障及處理187
6.2.4　FST-3000 浮筒液位計故障代碼及處理188
6.3　浮球液位計189
6.3.1　浮球液位計量程與球桿長度的關(guān)系189
6.3.2　浮球液位計常見故障及處理190
6.4　磁翻板液位計常見故障檢查及處理191
6.5　磁致伸縮液位計常見故障檢查及處理192
6.6　雷達液位計常見故障檢查及處理193
參考文獻195
第7章　調(diào)節(jié)閥和閥門定位器196
7.1　調(diào)節(jié)閥的計算及選擇196
7.1.1　調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)196
7.1.2　國家標準調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)計算公式及計算實例196
7.1.3　膨脹系數(shù)法計算調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)公式及計算實例204
7.1.4　經(jīng)驗公式法計算調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)的公式及計算實例206
7.1.5　平均重度法計算調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)公式及計算實例207
7.1.6　調(diào)節(jié)閥的流量特性及選擇209
7.1.7　調(diào)節(jié)閥的口徑選擇及計算實例212
7.1.8　調(diào)節(jié)閥的選擇215
7.1.9　調(diào)節(jié)閥的泄漏量及計算218
7.2　氣動調(diào)節(jié)閥219
7.2.1　氣動執(zhí)行機構(gòu)的相關(guān)參數(shù)及部分調(diào)節(jié)閥的不平衡力（矩） 計算公式219
7.2.2　調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)形式的選擇221
7.2.3　閥門流向?qū)ぷ餍阅艿挠绊懠斑x擇222
7.2.4　氣動調(diào)節(jié)閥的故障檢查及處理223
7.3　閥門定位器226
7.3.1　SVP 系列閥門定位器故障代碼及處理226
7.3.2　SIPART PS2 閥門定位器常見故障及處理227
7.3.3　TZID-C 閥門定位器的調(diào)試、故障代碼及處理228
7.3.4　3730-3 閥門定位器出錯代碼及處理230
7.3.5　HVP12 閥門定位器的自動檢測及故障代碼232
7.3.6　DVC6200 閥門定位器故障及處理233
7.3.7　SVI Ⅱ閥門定位器的自整定及故障處理234
7.3.8　YT-2000/3000 系列閥門定位器錯誤和警告代碼及處理235
7.3.9　電氣閥門定位器絕緣電阻的測試235
7.4　電動調(diào)節(jié)閥236
7.4.1　電動執(zhí)行機構(gòu)的現(xiàn)場檢查及調(diào)試236
7.4.2　電動調(diào)節(jié)閥常見故障及處理237
7.4.3　Rotork IQ3 電動執(zhí)行機構(gòu)報警和診斷狀態(tài)顯示241
7.4.4　川儀M8000 系列電動執(zhí)行器報警和故障代碼242
7.4.5　DREHMO -i matic 智能一體化電動執(zhí)行器報警和故障代碼243
7.5　電磁閥247
7.5.1　電磁閥的圖形符號及主氣口和控制機構(gòu)的標識247
7.5.2　電磁閥24V 供電線路導(dǎo)線最大長度的計算249
7.5.3　電磁閥與控制閥的組合250
7.5.4　電磁閥在不同聯(lián)鎖控制要求下的應(yīng)用示例250
7.5.5　雙電磁閥冗余的配置251
參考文獻253
第8章　過程控制系統(tǒng)254
8.1　PID 控制知識254
8.1.1　PID 控制原理框圖及算法表達式254
8.1.2　比例度、積分時間、微分時間的定義及計算254
8.1.3　控制過程的質(zhì)量指標259
8.2　五類常見控制系統(tǒng)的特點及控制參數(shù)的選擇260
8.2.1　五類常見控制系統(tǒng)的特點260
8.2.2　常見控制系統(tǒng)的參數(shù)選擇范圍261
8.2.3　單回路控制系統(tǒng)中控制器正反作用的選擇261
8.3　PID 控制器的參數(shù)整定262
8.3.1　控制器參數(shù)整定基礎(chǔ)262
8.3.2　經(jīng)驗整定法264
8.3.3　臨界比例度法（穩(wěn)定邊界法） 265
8.3.4　衰減曲線法（衰減振蕩法） 266
8.3.5　反應(yīng)曲線法（開環(huán)響應(yīng)曲線法，動態(tài)特性參數(shù)法，Z-N 法） 268
8.3.6　PID 參數(shù)的自整定271
8.3.7　簡單控制系統(tǒng)故障檢查判斷及處理271
8.4　復(fù)雜控制系統(tǒng)272
8.4.1　串級控制系統(tǒng)控制規(guī)律及作用方式272
8.4.2　串級控制系統(tǒng)控制器的參數(shù)整定274
8.4.3　均勻控制系統(tǒng)控制器的參數(shù)整定275
8.4.4　比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及比值計算276
8.4.5　分程控制系統(tǒng)的分程組合及計算279
8.4.6　選擇性控制系統(tǒng)及參數(shù)整定280
8.4.7　多沖量控制系統(tǒng)及參數(shù)整定281
8.4.8　部分控制系統(tǒng)的比較283
參考文獻283
第9章　集散控制系統(tǒng)（DCS）和可編程控制器（PLC） 284
9.1　數(shù)制與編碼及計算284
9.2　PLC 模擬量模塊的數(shù)值表示285
9.3　線性工程量、模擬量、數(shù)字量的轉(zhuǎn)換計算287
9.4　DCS、PLC 安裝及維護中需要用到的一些數(shù)據(jù)289
9.5　DCS 組態(tài)常用計算公式291
9.5.1　模擬量三取二平均值的計算291
9.5.2　DCS 常用流量測量的溫度壓力補償模塊及校正公式293
9.5.3　ECS 系統(tǒng)流量測量用溫度壓力補償模塊及計算公式294
9.5.4　MACS 系統(tǒng)流量測量用溫度壓力補償模塊、計算公式及組態(tài)實例296
9.5.5　TPS 系統(tǒng)流量測量用溫度壓力補償模塊及計算公式298
9.5.6　CS3000 系統(tǒng)流量測量用溫度壓力補償模塊、計算公式及組態(tài)實例299
9.6　DCS 的調(diào)試、維護及故障處理300
9.6.1　DCS 控制器的 PID 相關(guān)參數(shù)300
9.6.2　DCS 的調(diào)試維護及故障檢查判斷方法301
9.6.3　CS3000 系統(tǒng)FCS 指示燈的狀態(tài)指示306
9.6.4　JX-300XP 系統(tǒng)控制站相關(guān)卡件狀態(tài)指示燈及含義307
9.6.5　MACS 系統(tǒng)AI/AO 卡、DI/DO 卡、主控單元狀態(tài)指示說明307
9.6.6　TPS 系統(tǒng)相關(guān)卡件的狀態(tài)指示說明308
9.6.7　PKS 系統(tǒng)相關(guān)卡件的狀態(tài)指示說明311
9.6.8　PKS 系統(tǒng)常見故障的檢查和處理313
9.6.9　Delta V 系統(tǒng)硬件、軟件的診斷及故障處理314
9.7　PLC 的調(diào)試及故障檢查判斷方法321
9.7.1　PLC 的現(xiàn)場調(diào)試步驟及故障判斷方法321
9.7.2　S7-300 系列PLC 上LED 燈的狀態(tài)判斷故障325
9.7.3　S7-400 系列PLC 上LED 燈的狀態(tài)判斷故障327
9.7.4　歐姆龍PLC 的CPU 單元LED 指示燈狀態(tài)說明329
參考文獻331
第10章　安全和防爆332
10.1　基本邏輯運算332
10.2　正邏輯與負邏輯333
10.3　邏輯表達符號334
10.4　安全儀表相關(guān)資料336
10.4.1　安全等級及聯(lián)鎖系統(tǒng)性能要求336
10.4.2　安全儀表的設(shè)置336
10.4.3　各種冗余方式及結(jié)構(gòu)失效狀態(tài)判斷338
10.4.4　安全儀表常用英文縮略語339
10.5　安全儀表功能測試340
10.6　防爆相關(guān)資料341
10.6.1　目前國際上普遍采用的防爆型式及其標準體系341
10.6.2　使用環(huán)境溫度和表面溫度342
10.6.3　電氣設(shè)備防爆型式及防爆標志342
10.6.4　本安儀表和安全柵的配用344
10.6.5　儀表控制電纜、本安電纜最大敷設(shè)長度的計算346
參考文獻348