一文读懂化工仪表的分类方式
化工仪表分类方式有很多，按照测量参数可以分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表和过程分析仪表；按照仪表驱动能源可以分为气动仪表、电动仪表、液动仪表；按照仪表在自动控制系统中的作用可以分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器。本文按照测量参数对化工仪表进行分析。
1、温度测量仪表
温度是化工生产中最基本、最重要的参数之一，与化工生产的产品质量、产量，生产效率以及生产装置的安全和使用寿命等息息相关。温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类，接触式仪表包括热膨胀式温度计、热电阻温度计及热电偶温度计。非接触式温度计包括光辐射式温度计、红外吸收式温度计。大多数化工温度测量仪表选用接触式温度计。化工生产中腐蚀介质的温度测量，温度传感器通常安装在温度计套管内，与设备或管道法兰连接，温度计套管的材质依据测量介质的不同选用不同的材质。
2、压力测量仪表
压力是化工生产过程的必要条件和动力，对化工生产过程压力的监测是保证生产装置的安全稳定运行的重要条件。化工压力测量仪表就地压力仪表一般选用弹簧管压力表、膜盒压力表、隔膜压力表，远传压力仪表一般选用短安装压力变送器、隔膜密封压力变送器、差压变送器等。对于腐蚀性介质的压力测量，选用隔膜压力表或隔膜密封压力变送器，隔离膜片材质根据被测介质的理化性质可选用不锈钢、钢衬四氟、贵金属等材质。
3、流量测量仪表
流量是指在单位时间内流体流经通道某一截面的流体数量，计量单位可以是体积流量，也可以是质量流量。流体流量测量是化工生产过程中常见的测量参数之一。流量测量仪表可用于生产过程种的原料配比控制、能源计量以及三废排放的管理和控制。
流量测量仪表可大致分为容积式、速度式和质量式三大类。容积式流量仪表主要包括椭圆齿轮流量计、双转子流量计、往复活塞式流量计、腰轮流量计、刮板流量计等。速度式流量计主要包括涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计、差压式流量计、靶式流量计、水表等。
质量式流量计包括科里奥利质量流量计和热式质量流量计等。其中，非接触式超声波流量计可用于测量具有强腐蚀、高粘度、易燃易爆、非导电等特性的其他流量测量仪表不可测的恶劣工况可导声流体介质的流量测量。电磁流量计也是一种常见的应用于化工生产中腐蚀性较强场合的流体流量测量的仪表。电磁流量计的电极及衬里材质可根据被测介质的腐蚀性及温度等工况条件选择相应的材质。当工艺管道为绝缘材质管道过金属管道内涂绝缘层时，电磁流量计还应在传感器两端法兰口处各装一只耐腐蚀接地环。
4、物位测量仪表
物位是指在一定容积的容器内所储存的液体或固体物质表面层距离容器底部或者某一基准面的高度。物位测量在化工生产过程和计量中起着非常重要的作用。物位测量仪表既可用于对化工生产的原料罐、半成品罐和成品罐内物质的储存量加以计量，为生产经营活动提供可靠数据，也可以用于化工生产过程中对反应釜等的物位监测和控制，保证生产过程的安全稳定。
物位测量仪表种类繁多，按照检测原理可大致划分为力学类、声学类、电学类、电磁波类、放射性类、光学类等。化工液位测量仪表常见的有力学类，如静压式液位计、磁浮子液位计、浮筒液位计、差压液位计式等；声学类如超声波物位计、音叉料位计等；电学类如电容物位计、电阻式物位计等；电磁波类如雷达液位计等。
其中，超声波液位计和非接触式雷达液位计在进行液位测量是均不与被测介质直接接触，因而适用于强腐蚀介质的液位测量，但两者适用场合有有所区别。雷达液位计比超声波适用范围更加广泛，但对于真空、蒸汽含量高、粉尘、液面有泡沫、悬浮物液体等超声波液位计不适用的场合，雷达液位计都可以很好地测量。但是，雷达液位计的价格也要高于超声波液位计。
5、过程分析仪表
随着过程分析仪表系统技术日趋成熟，在化工生产中的应用也越来越广泛。过程分析仪表通过对生产过程中物质或产品组分的在线监测，可用于对化工产品质量的控制、安全监控、三废排放指标的监测与控制等。
过程分析仪表按照测量介质状态可分为气体检测分析仪和液体监测分析仪。气体分析仪包括过程气相色谱仪、红外线分析仪及红外光度分析仪、紫外线分析仪及紫外可见光光度分析仪、氧分析仪、热导式气体分析仪、激光气体分析仪、过程质谱仪等。液体分析仪包括pH计、氧化还原电位计、电导率仪、密度计、粘度计、水质分析仪、水中油分析仪等。大型过程分析仪表通常包括取样与预处理装置、样品测量装置、样品排放及回收装置、显示及数据处理装置、能源供给及载体回收装置五个组成部分。在线分析仪表取样部件的材质应依据被测介质的理化性质选用不锈钢、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等耐腐蚀材质。
化工仪表分类方式有很多，按照测量参数可以分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表和过程分析仪表；按照仪表驱动能源可以分为气动仪表、电动仪表、液动仪表；按照仪表在自动控制系统中的作用可以分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器。本文按照测量参数对化工仪表进行分析。
1、温度测量仪表
温度是化工生产中最基本、最重要的参数之一，与化工生产的产品质量、产量，生产效率以及生产装置的安全和使用寿命等息息相关。温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类，接触式仪表包括热膨胀式温度计、热电阻温度计及热电偶温度计。非接触式温度计包括光辐射式温度计、红外吸收式温度计。大多数化工温度测量仪表选用接触式温度计。化工生产中腐蚀介质的温度测量，温度传感器通常安装在温度计套管内，与设备或管道法兰连接，温度计套管的材质依据测量介质的不同选用不同的材质。
2、压力测量仪表
压力是化工生产过程的必要条件和动力，对化工生产过程压力的监测是保证生产装置的安全稳定运行的重要条件。化工压力测量仪表就地压力仪表一般选用弹簧管压力表、膜盒压力表、隔膜压力表，远传压力仪表一般选用短安装压力变送器、隔膜密封压力变送器、差压变送器等。对于腐蚀性介质的压力测量，选用隔膜压力表或隔膜密封压力变送器，隔离膜片材质根据被测介质的理化性质可选用不锈钢、钢衬四氟、贵金属等材质。
3、流量测量仪表
流量是指在单位时间内流体流经通道某一截面的流体数量，计量单位可以是体积流量，也可以是质量流量。流体流量测量是化工生产过程中常见的测量参数之一。流量测量仪表可用于生产过程种的原料配比控制、能源计量以及三废排放的管理和控制。
流量测量仪表可大致分为容积式、速度式和质量式三大类。容积式流量仪表主要包括椭圆齿轮流量计、双转子流量计、往复活塞式流量计、腰轮流量计、刮板流量计等。速度式流量计主要包括涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计、差压式流量计、靶式流量计、水表等。
质量式流量计包括科里奥利质量流量计和热式质量流量计等。其中，非接触式超声波流量计可用于测量具有强腐蚀、高粘度、易燃易爆、非导电等特性的其他流量测量仪表不可测的恶劣工况可导声流体介质的流量测量。电磁流量计也是一种常见的应用于化工生产中腐蚀性较强场合的流体流量测量的仪表。电磁流量计的电极及衬里材质可根据被测介质的腐蚀性及温度等工况条件选择相应的材质。当工艺管道为绝缘材质管道过金属管道内涂绝缘层时，电磁流量计还应在传感器两端法兰口处各装一只耐腐蚀接地环。
4、物位测量仪表
物位是指在一定容积的容器内所储存的液体或固体物质表面层距离容器底部或者某一基准面的高度。物位测量在化工生产过程和计量中起着非常重要的作用。物位测量仪表既可用于对化工生产的原料罐、半成品罐和成品罐内物质的储存量加以计量，为生产经营活动提供可靠数据，也可以用于化工生产过程中对反应釜等的物位监测和控制，保证生产过程的安全稳定。
物位测量仪表种类繁多，按照检测原理可大致划分为力学类、声学类、电学类、电磁波类、放射性类、光学类等。化工液位测量仪表常见的有力学类，如静压式液位计、磁浮子液位计、浮筒液位计、差压液位计式等；声学类如超声波物位计、音叉料位计等；电学类如电容物位计、电阻式物位计等；电磁波类如雷达液位计等。
其中，超声波液位计和非接触式雷达液位计在进行液位测量是均不与被测介质直接接触，因而适用于强腐蚀介质的液位测量，但两者适用场合有有所区别。雷达液位计比超声波适用范围更加广泛，但对于真空、蒸汽含量高、粉尘、液面有泡沫、悬浮物液体等超声波液位计不适用的场合，雷达液位计都可以很好地测量。但是，雷达液位计的价格也要高于超声波液位计。
5、过程分析仪表
随着过程分析仪表系统技术日趋成熟，在化工生产中的应用也越来越广泛。过程分析仪表通过对生产过程中物质或产品组分的在线监测，可用于对化工产品质量的控制、安全监控、三废排放指标的监测与控制等。
过程分析仪表按照测量介质状态可分为气体检测分析仪和液体监测分析仪。气体分析仪包括过程气相色谱仪、红外线分析仪及红外光度分析仪、紫外线分析仪及紫外可见光光度分析仪、氧分析仪、热导式气体分析仪、激光气体分析仪、过程质谱仪等。液体分析仪包括pH计、氧化还原电位计、电导率仪、密度计、粘度计、水质分析仪、水中油分析仪等。大型过程分析仪表通常包括取样与预处理装置、样品测量装置、样品排放及回收装置、显示及数据处理装置、能源供给及载体回收装置五个组成部分。在线分析仪表取样部件的材质应依据被测介质的理化性质选用不锈钢、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等耐腐蚀材质。
NB远传水表的工作原理以及内部组成架构分析
NB远传水表是指通过NB-IoT技术实现远程抄表和监测的水表。它的工作原理和内部组成架构相互关联，共同实现了高效、准确的数据采集与传输。
首先，让我们来了解NB远传水表的工作原理。NB-IoT (Narrowband Internet of Things) 是一种低功耗、广覆盖、双向通信的无线通信技术，它专门用于物联网设备的连接。NB远传水表利用NB-IoT技术实现了远程通信和数据传输。水表内部安装了NB-IoT模组，通过与NB-IoT基站进行通信，实现了数据的采集、传输和管理。
在内部组成架构方面，NB远传水表包括以下几个关键组件：
1. 测量单元：测量单元是水表的核心部分，用于准确测量流经水表的水量。它通常由流量计和计量装置组成。流量计采用了先进的技术，如涡轮流量计或超声波流量计，以确保测量结果的准确性和稳定性。
2. 数据处理单元：数据处理单元负责处理测量单元采集到的数据，并进行计算和存储。它通常由微控制器或单片机组成，具有较强的数据处理和存储能力。数据处理单元可以根据需要进行数据的处理和分析，例如计算用水量、统计数据等。
3. 通信模组：通信模组是NB远传水表的核心组件，用于与NB-IoT基站进行通信。通信模组具有低功耗、长距离传输和广覆盖等特点，能够实现稳定可靠的数据传输。通过与NB-IoT基站的通信，水表可以将采集到的数据传输到云平台或管理系统，实现远程抄表和监测。
4. 电源管理单元：电源管理单元负责供电管理，确保水表的正常运行。由于NB远传水表通常需要长时间运行而不需更换电池，因此电源管理单元采用了低功耗设计和节能策略，以延长电池寿命。
除了上述关键组件，NB远传水表还包括其他辅助组件，如阀门控制单元、显示屏和外壳等。阀门控制单元用于远程控制水流开关，实现远程关阀和开阀操作。显示屏用于显示水表的相关信息，如用水量、剩余水量等。外壳则用于保护水表内部组件，防止受到外界环境的干扰和损坏。
综上所述，NB远传水表通过NB-IoT技术实现了远程抄表和监测，其工作原理与内部组成架构密切相关。测量单元、数据处理单元、通信模组和电源管理单元等关键组件相互协作，实现了数据的准确采集、传输和管理。NB远传水表的应用为水资源管理和供水企业提供了高效、准确的数据支持，进一步促进了水资源的合理利用和节约。#智能电表 ##燃气表##智能水表##物联网通讯##NB-lot##LoRaWAN#超声波水表#
NB远传水表是指通过NB-IoT技术实现远程抄表和监测的水表。它的工作原理和内部组成架构相互关联，共同实现了高效、准确的数据采集与传输。
首先，让我们来了解NB远传水表的工作原理。NB-IoT (Narrowband Internet of Things) 是一种低功耗、广覆盖、双向通信的无线通信技术，它专门用于物联网设备的连接。NB远传水表利用NB-IoT技术实现了远程通信和数据传输。水表内部安装了NB-IoT模组，通过与NB-IoT基站进行通信，实现了数据的采集、传输和管理。
在内部组成架构方面，NB远传水表包括以下几个关键组件：
1. 测量单元：测量单元是水表的核心部分，用于准确测量流经水表的水量。它通常由流量计和计量装置组成。流量计采用了先进的技术，如涡轮流量计或超声波流量计，以确保测量结果的准确性和稳定性。
2. 数据处理单元：数据处理单元负责处理测量单元采集到的数据，并进行计算和存储。它通常由微控制器或单片机组成，具有较强的数据处理和存储能力。数据处理单元可以根据需要进行数据的处理和分析，例如计算用水量、统计数据等。
3. 通信模组：通信模组是NB远传水表的核心组件，用于与NB-IoT基站进行通信。通信模组具有低功耗、长距离传输和广覆盖等特点，能够实现稳定可靠的数据传输。通过与NB-IoT基站的通信，水表可以将采集到的数据传输到云平台或管理系统，实现远程抄表和监测。
4. 电源管理单元：电源管理单元负责供电管理，确保水表的正常运行。由于NB远传水表通常需要长时间运行而不需更换电池，因此电源管理单元采用了低功耗设计和节能策略，以延长电池寿命。
除了上述关键组件，NB远传水表还包括其他辅助组件，如阀门控制单元、显示屏和外壳等。阀门控制单元用于远程控制水流开关，实现远程关阀和开阀操作。显示屏用于显示水表的相关信息，如用水量、剩余水量等。外壳则用于保护水表内部组件，防止受到外界环境的干扰和损坏。
综上所述，NB远传水表通过NB-IoT技术实现了远程抄表和监测，其工作原理与内部组成架构密切相关。测量单元、数据处理单元、通信模组和电源管理单元等关键组件相互协作，实现了数据的准确采集、传输和管理。NB远传水表的应用为水资源管理和供水企业提供了高效、准确的数据支持，进一步促进了水资源的合理利用和节约。#智能电表 ##燃气表##智能水表##物联网通讯##NB-lot##LoRaWAN#超声波水表#
超声波流量计在管道内气体流量测量中的作用
在国内包括石油、天然气、页岩气输送、煤炭瓦斯气体管道等能源行业中对管道内的气体流量测量领域，在当今实现碳源的准确跟踪和碳排放在碳计量工作中的精确校准的背景下，对管道内流量的高精度测量，对节约能源和降低生产成本是十分重要的。目前应用最为广泛的监测计量设备有传统的孔板、均速管、皮托管、V型锥、涡街、威力巴流量计和气体超声波流量计等。
其中传统的孔板流量计的优点是结构设计简单、计量稳定，缺点是安装复杂、测量量程范围小、流经孔板流量计的气体受到人为强制变径引起较大的压力损失;均速管和皮托管等流量计几乎无压损、可靠性较高、介质适应性好等优点，但是在测量煤矿钻场单孔小管径、低流速、小流量等特殊情况下就显示出自身的缺点，故近几年正逐步被新型的产品予以取代; 低碳经济的发展对管道内的气体流量计量工作提出了新的标准和要求，其精度高达0.5%，可重复性强、无活动部件、坚固耐用、对较大压力变化不敏感、上下游直管段距离小(上游10D，下游3D)，被测流体含有砂、水、泥浆、气泡等多种非常复杂物质，其中所以在管道内气体流量的测量中还存在一些突出的问题需要解决。
于是包括明道法、超声波检测等一些用来测量混有多种杂质的复杂流体的流量进行高精度的新技术新工艺运运而生，利用超声波技术与其他辅助手段相结合，根据被测介质的不同声速来确定其成分;目前该领域的专家、学者和研究人员发现，在气体流量测量问题上，超声波流量计具有非接触式测量、测量精度高、测量范围宽，以及安装、使用、维护方便等突出的优势，非常适用于石油化工、天然气、工业等行业，已成为天然气贸易中最重要的测量仪器。国外进口的多通道超声波气体流量计是解决这一问题的好方法，但是价格昂贵，限制了其在工业中大量的应用。
近年来，我国也开始大力推进气体超声波流量计的发展，并于2001年制定了GB/T 18604—2001《用气体超声流量计测量天然气流量》国家标准，2007年制定了JJG 1030—2007《超声流量计》检定规程，2014 年发布了修改后的GB/T 18604—2014《用气体超声流量计测量天然气流量》国家标准，因此体超声流量计具有巨大的研究价值和广阔的应用前景，已成为流量计领域的研究重点和应用热点。现有国内的超声波流量计用于测量液体的较多，成本相对从国外进口而言较低。液体超声流量计中成熟的信号处理方法根本不适用于气体测量领域，总体的测量性能不高。
气体超声流量计是一种通过提取超声波回波信号中的气体流量信息来计算管道中气体流量的流量计，其测量原理主要分为噪声法、相位差法、频差法和时间差法。新技术流量计一般用于有特定背景的实验室或测试场合，目前典型的新技术流量计有电磁流量计、质量流量计、流体振动流量计和超声波流量计。总的来说，由于国外对气体超声流量计的研究起步较早，有大量的现场数据和研究数据作为支撑，如不同气体在不同压力和温度下的声速，各种工况下的超声衰减等。
在国内包括石油、天然气、页岩气输送、煤炭瓦斯气体管道等能源行业中对管道内的气体流量测量领域，在当今实现碳源的准确跟踪和碳排放在碳计量工作中的精确校准的背景下，对管道内流量的高精度测量，对节约能源和降低生产成本是十分重要的。目前应用最为广泛的监测计量设备有传统的孔板、均速管、皮托管、V型锥、涡街、威力巴流量计和气体超声波流量计等。
其中传统的孔板流量计的优点是结构设计简单、计量稳定，缺点是安装复杂、测量量程范围小、流经孔板流量计的气体受到人为强制变径引起较大的压力损失;均速管和皮托管等流量计几乎无压损、可靠性较高、介质适应性好等优点，但是在测量煤矿钻场单孔小管径、低流速、小流量等特殊情况下就显示出自身的缺点，故近几年正逐步被新型的产品予以取代; 低碳经济的发展对管道内的气体流量计量工作提出了新的标准和要求，其精度高达0.5%，可重复性强、无活动部件、坚固耐用、对较大压力变化不敏感、上下游直管段距离小(上游10D，下游3D)，被测流体含有砂、水、泥浆、气泡等多种非常复杂物质，其中所以在管道内气体流量的测量中还存在一些突出的问题需要解决。
于是包括明道法、超声波检测等一些用来测量混有多种杂质的复杂流体的流量进行高精度的新技术新工艺运运而生，利用超声波技术与其他辅助手段相结合，根据被测介质的不同声速来确定其成分;目前该领域的专家、学者和研究人员发现，在气体流量测量问题上，超声波流量计具有非接触式测量、测量精度高、测量范围宽，以及安装、使用、维护方便等突出的优势，非常适用于石油化工、天然气、工业等行业，已成为天然气贸易中最重要的测量仪器。国外进口的多通道超声波气体流量计是解决这一问题的好方法，但是价格昂贵，限制了其在工业中大量的应用。
近年来，我国也开始大力推进气体超声波流量计的发展，并于2001年制定了GB/T 18604—2001《用气体超声流量计测量天然气流量》国家标准，2007年制定了JJG 1030—2007《超声流量计》检定规程，2014 年发布了修改后的GB/T 18604—2014《用气体超声流量计测量天然气流量》国家标准，因此体超声流量计具有巨大的研究价值和广阔的应用前景，已成为流量计领域的研究重点和应用热点。现有国内的超声波流量计用于测量液体的较多，成本相对从国外进口而言较低。液体超声流量计中成熟的信号处理方法根本不适用于气体测量领域，总体的测量性能不高。
气体超声流量计是一种通过提取超声波回波信号中的气体流量信息来计算管道中气体流量的流量计，其测量原理主要分为噪声法、相位差法、频差法和时间差法。新技术流量计一般用于有特定背景的实验室或测试场合，目前典型的新技术流量计有电磁流量计、质量流量计、流体振动流量计和超声波流量计。总的来说，由于国外对气体超声流量计的研究起步较早，有大量的现场数据和研究数据作为支撑，如不同气体在不同压力和温度下的声速，各种工况下的超声衰减等。
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