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自动控制仪表
第二部分由四位阿拉伯数字组成，这四位数字代 表产品的种类、规格和结构特征。
第三部分由一个或数个汉语拼音大写字母组成， 标志产品的特殊用途。
例如,安全火花防爆（A）、隔离防爆（B）、防腐（F）、 船用（C）等。当具备一个以上特殊用途时，按字母顺序 排列。
例如,DBC-2310为一台差压变送器的型号规格。其中 第一位数字“2”表示工作压力为400kPa，第二位数 字“3”表示测量范围为0～600Pa至0～4kPa，第三 位数字“l”表示带单平法兰，第四位数字“0”表示 序号。
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自动控制仪表
1.2 电动仪表信号标准的使用
现场与控制室仪表之间采用直流电流信号
优点：直流比交流干扰少
现场
控制室
直流信号对负载的要求简单
变送器
r
负载
RL1 r Io RL2
电流比电压更利于远传信息 缺点：多个仪表接收同一电流信息，它们
必须串联。 要求：·接收仪表输入电阻小
发送者
接受者
·任何一个仪表在拆离信号回路之前首 先要把该仪表的两个输入端短接，
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自动控制仪表
隔爆型防爆仪表
特点：仪表的电路和接线端子全部置于防爆壳体内
防爆措施：
采用耐压80～100N/cm2以上的表壳 表壳外部的温升不得超过由易爆性气体或蒸汽
的引燃温度所规定的数值 表壳接合面的缝隙宽度及深度，应根据它的容
积和易爆性气体的级别采用规定的数值
使用注意：*揭开仪表表壳后，将失去了防爆性能
I 类：煤矿井下用电气设备 II类：工厂用电气设备
II类(工厂用)电气设备又分为8种类型。其标志如下：
隔爆型
d 增安型
e
本质安全型
i 正压型
P
充油型
O 充沙型
q
无火花型
n 特殊型
S
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自动控制仪表
在爆炸性气体或蒸汽中使用的仪表，引起爆 炸主要有两方面原因：
1.仪表产生能量过高的电火花或仪表内部因 故障产生的火焰通过表壳的缝隙引燃仪表 外的气体或蒸汽
醇、环乙醇
乙醛、三 甲胺
丙烯脂、二甲醚、环丙烷、 环氧丙烷、丁二烯、 二甲醚、丙烯
市用煤气
乙烯
醛、碳化氢
乙醚、二 乙醚
亚硝酸乙脂
IIC 氢、水煤气
乙炔
二硫化碳
硝酸乙脂
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过程控制仪表的防爆措施
过程控制仪表主要有:
– 隔爆型防爆仪表 – 本质安全型防爆仪表
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１.在满足K*Kf>>1的条件时，仪表的输出与输入关系仅取决于 输入部分的特性和反馈部分的特性；
2. 在满足K*Kf>>1的条件时，放大器的净输入e趋向于零（ e →0）。
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分析方法
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1、将仪表划分为输入部分、放大器和反馈部分； 2、对各个部分分析，重点是输入部分和反馈部分； 3、求出整机输出与输入之间的关系，得整机特性。
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QDZ型仪表的型号及命名
QDZ型仪表型号格式为Q□□-□， 第二个字母代表仪表大类，字母含义同 DDZ-Ⅲ型仪表
第三个字母表示测量参数或仪表品种
最后一个部分是阿拉伯数字，用以表示 产品系列、规格、结构特征等编号。
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自动控制仪表
本质安全型ia和ib两个等级分别表示：
1. ia 等级 在正常工作、一个故障和两个故障时均不能点 燃爆炸性气体混合物的电气设备。
2. ib 等级 在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体 的电气设备。
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自动控制仪表
控制系统防爆措施
要使整个测量或控制系统的防爆性能符合安全火花防爆要 求，必须满足：
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运算放大器的基本知识
UF Ud
UT
U+
－ ＋
＋ U－
运算放大器的引出端
输入端(+、-)：+端为同相输入端
-端为反相输入端
Uo
UT 为同相端对地的电压 UF 为反相端对地的电压
电压差Ud 从同相端到反相端 输出端：Uo 为输出端对地的电压
(输出电压)
电源端（U+ 、U- ）
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第1章 过程控制仪表的基本知识
知识目标
掌握控制仪表的信号标准及使用方法 掌握控制仪表防爆知识 理解DDZ-Ⅲ型仪表的型号含义和命名方法 掌握DDZ-Ⅲ型仪表分析方法
技能目标
能理解电动仪表采用电流信号传送和控制室采用电 压信号接线的道理 能识别控制仪表铭牌上关于型号、防爆等级的含义
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0.8≥MICR≥0.45
0.5≥dmax
0.45>MICR
防爆仪表的分组 根据：仪表最高表面温度
温度组别
T1
T2
T3
T4
T5
T6
最高表面温度 450 300 200 135 100 85
仪表的最高表面温度=实测最高表面温度―实测时环境温度
+规定最高环境温度
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℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
*长期使用会逐渐降低防爆性能
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本质安全型防爆仪表
本质安全型防爆仪表也称安全火花型防爆仪表。这种仪 表，在正常状态下或规定的故障状态下产生的电火花和热 效应均不会引起规定的易爆性气体混合物爆炸。
正常状态指在设计规定条件下的工作状态，故障状态 指电路中非保护性元件损坏或产生短路、断路、接地 及电源故障等情况。
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自动控制仪表
1.防爆仪表的标准
标准：国家标准GB3836.1《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求
》
标志： iaIICT5，iaIICT6，dIIBT3……
防爆仪表的分类 防爆仪表的分级和分组 防爆仪表的标志
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自动控制仪表
防爆仪表的分类
按照国标GB3836.1规定，防爆电气设备分为两大 类：
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采用单个放大器的仪表分析
采用单个放大器的仪表一般有如下的结构：输入部分、放
大器和反馈部分。
求传递函数？←→仪表的特性
输入部分
放大器
x
+ zi
Ki
εK
y
－
单回路负反馈zf
Kf
y KiK x 1 KK f
y Ki x Kf
特点：
反馈部分
如果该仪表满足深度负反馈（K*Kf>>1)，则：
分析线路时往往把运算放大器看成是双端输入、单端输出的 三端器件。
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运算放大器的基本性能
如果对两个输入端信号进行改写：
UF
UT
UF 2
UT
UF 2
Uc
Ud 2
Uc为共模输入电压
UT
UT
UF 2
UT
UF 2
Uc
Ud 2
Ud为差模输入电压
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第三个字母代表各大类中的产品小类，同一 字母在不同大类中有不同的含义，如：
在变送单元中： W-温度和温差；Y-压力； C-差压。 在调节单元中：L-连续； D-断续。 在运算单元中： J-加减； S-乘除；K-开方。 在显示单元中： Z-指示； J-记录；B-报警； S-积算。 在执行单元中： Z-直行程；J-角行程。
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防爆仪表的标志
防爆仪表的防爆标志为“Ex”；仪表的防爆等级标志的顺序为：防爆型式、类 别、级别、温度组别。过程控制仪表常见的防爆等级有iaIICT5 (iaIICT6)和 dIIBT3二种。前者表示II类本质安全型ia等级C级T5组；后者表示II类隔爆型B 级T3组。
防爆仪表的分级与分组，与易燃易爆气体或蒸汽的分级和分组是相对应的。
目的：达到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或 不同厂家生产的仪表能够共同使用在同一控制系统中， 实现系统的功能。
下限
上限
20kPa(0.2Kgf/cm2) 100kPa(1Kgf/cm2)
电流信号 ４－２０mA
0-10mA
负载电阻 ２５０－７５０欧 ０－１０００欧 ０－３０００欧
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第1章 过程控制仪表的基本知识
1.1 控制仪表的信号制 1.2 电动仪表信号标准的使用 1.3 控制仪表的防爆知识 1.4 过程控制仪表的型号命名 1.5 过程控制仪表的分析方法
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1.1 信号制
信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型 和数值。
比较环节的确定可以从放大器的输入端即e所加位置着手； 取样环节的确定可以从仪表的输出信号回路着手 。
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采用运算放大器的仪表分析方法
这类仪表的线路是由若干个运算放大器电路组装 而成，主要是运算放大器电路以串联形式相联。 由于每一个运算放大器电路的输出电阻很小，而 输入电阻又都足够大，这样，前、后级运算放大 器电路之间相互影响很小。 分析这类仪表时，可以把整个仪表线路分成一个 个运算放大器电路单独地进行分析，最后再综合 得到整机的特性。