工业自动化仪表种类繁多,在获取、传递、反映和处理信息的过程中,将工业自动化仪表分为五大类。
检测仪表
在生产过程中,设备和管道不同部位的温度、压力、流量、位置等物理量变化迅速,总是在变化。检测仪器用于检测每个瞬间上述物理量的值。
根据测量工艺参数的不同,检测仪器可分为以下几类:
温度仪表-压力仪表-流量仪表-颜色仪表-成分分析仪表-机械量仪表
1.温度仪表:
常用的温度测量仪器包括玻璃温度计、双金属温度计、压力(温度包)温度计、温度开关、热电偶、热电阻、辐射高温计、光学高温计、光电比色高温计等。
2.压力仪表:
压力测量仪器用于检测压力、真空和压差。根据其工作原理可分为:弹性压力计(根据其弹性元件可分为弹簧管压力计、隔膜压力计、隔膜箱压力计、压力开关等);传感式压力计(如电阻式、电容式、电感式、霍尔压力计等);液柱压力计(如U形管、直管、倾斜管压力计);还有一种活塞压力计,通常用于高精度检查标准压力表。
3.流量仪表:
流量测量仪器种类繁多。目前,最广泛使用的是节流装置和配套的压差流量变送器。常用的节流装置包括孔板、喷嘴和文丘里管。其他常用的流量计包括水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、目标流量计、电磁流量计、涡旋流量计、阿牛巴流量计、质量流量计等。
4.物位仪表:
物理仪表主要测量塔和罐、罐容器或两种不同比例两种不同比例液体的界面和固体材料的材料水平。最常见的液位计是玻璃管液位计、玻璃板液位计、其他压差液位计和浮力液位计(如浮球液位计、液位开关、浮标液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等)。电阻材料位计、电容材料位计、材料开关、重锤检测材料位计、音叉材料位计、超声波材料位计、放射性材料位计等。
5.成分分析仪表:
成分分析仪器用于验证工艺介质的成分,并确定某些成分(或某些成分,直到整个成分)的内容。根据其工作原理,可分为电化学分析仪(如电导仪、工业酸度计、氧化锆分析仪等)、热分析仪(如热导分析仪、热化学分析仪、红外分析仪)和磁导分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。
在线成分分析仪器的安装中,一般需要对样品进行预处理,使样品的状态、温度、压力、流量等参数满足分析仪器工作条件的要求,因此需要配置一些由过滤器、除尘器、干燥容器、冷却器、转子流量计、水密封、阀门和管道组成的管道系统,对样品进行一般预处理。
对于一些特殊介质(如烟气脏气样、炉气等高温气样、重油分析取样、腐蚀性成分取样、环境检测取样等),其取样预处理系统更加完善。这种成品形式的取样预处理系统称为取样预处理装置。
此外,还有一些物理分析仪,如水分计、湿度计、密度计、浓度计、浊度计、粘度计等。
6.机械量仪表:
工业上常用的机械体积仪器包括厚度计、热膨胀探测器、张力探测器、挠度探测器和轴振动、轴向位移、速度探测器和称重装置(如电子皮带秤、皮带运行偏差、滑动探测器、称重显示器、称重袋装置等)。
显示仪表
这些仪器是指与检测仪器一起指示或记录测量参数的瞬时值,如指示比率计、毫伏计、数字显示和指示或温度记录电子电位差表、电子平衡桥(电子电位差表、平衡桥也可增加电动调节器或气动调节器组成复合仪器)和具有流量累积功能的计算仪器。
控制仪表
一方面,控制仪器接受过程检测仪器和变送器的测量信号,另一方面,调节信号控制执行器(执行器和调节阀)形成闭环控制系统。
根据信号类型,控制仪表可分为触摸式控制仪表和数字式控制仪表。
1.模拟控制仪表
模拟控制仪表包括基地式仪表、单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表。
气动单元组合仪表
在工业自动化仪器从本地检测和显示发展到集中控制的过程中,产生了一种集测量、显示和调节功能于一体的仪器。我们称之为基础调节仪器或简称基础仪器。例如,气动调节器的指示记录调节器和一些仅具有单一调节功能的本地调节器(如温度调节器、压力调节器、压差调节器和流量调节器)。
2.数字控制仪表
数字控制仪器包括分散控制系统(DCS),可编程序控制器(PLC),工业控制机(IPC),安全控制系统(FSC)等。
执行器
执行器,也称为控制阀,由执行器和阀门组成。根据执行器的电源分类,有四类:气动控制阀、电动控制阀、液压控制阀和混合控制阀。气动控制阀按为薄膜控制阀、活塞控制阀和长行程控制阀。
集中监控装置
集中检测装置是指使用检测元件或探测器集中显示测量变量或报警触点信号的装置;集中控制装置是根据设置程序控制执行器的一系列测量变量信号的装置。集中监控装置包括各种数据采集装置、巡回检测装置、信号报警装置、安全检测装置、工业电视和远程运动装置以及顺序控制装置。
集中监控装置一般分为以下几类:
1.安全监测装置包括可燃气体检测报警装置、有毒气体检测报警装置、火焰监视器、自动点火装置、燃烧安全防护装置、漏油检漏装置、高阻检测装置等。
2.工业电视由摄像机及其附属设备(照明、吹扫、冷却装置和电动转盘)、显示器和辅助设备(操作员、分配器、补偿器、切换器)等组成。
3.远动装置接收输入的变量信号,经过信息处理后,将控制信号输出到控制端。
4.信号报警装置包括各种类型的信号报警装置,如闪光信号报警装置、智能闪光报警装置、继电线路报警系统等。
5.顺序控制装置包括继电联锁保护系统、逻辑监控装置、顺序控制装置、智能顺序控制器等。
6.数据采集和巡回检测报警装置包括数据采集装置和巡回检测报警器。
自控其他设备
这类设备主要有各种(通道式、柜式、框架式、屏幕式)仪表盘、仪表箱、控制台、保温(保护)箱、电源箱等。
自控材料
自动控制材料是指仪器安装所需的材料,如压力管(无缝钢管、不锈钢管、高压管)、供气管(镀锌钢管、黄铜管)、气体信号管(铜管、铜管、尼龙电缆、管箱)、电气管材料(焊接钢管、镀锌钢管)、阀门、法兰、管件、自动控制电气设备材料(电缆、电线、接线箱、电气设备及部件)、仪表电缆桥、制造仪表设备支架、角钢、槽钢等钢金属材料、保温材料、防腐刷材料等。