Función: Convertir cantidades físicas de presión de gas, líquido y vapor en señales eléctricas estándar de 4-20 mA y transmitirlas al sistema DCS para su monitoreo y control. El transmisor de presión diferencial también se utiliza junto con dispositivos estranguladores para medir el flujo y el nivel de líquido.
Consejos para la posición de instalación
Al medir la presión del líquido: el puerto de presión debe colocarse en el costado de la tubería (evitando sedimentos en el fondo) y el transmisor debe instalarse al lado o debajo del puerto de presión para permitir que las burbujas fluyan hacia la tubería.
Al medir la presión del gas: El puerto de presión debe colocarse en la parte superior de la tubería y el transmisor debe instalarse en la parte superior de la tubería para permitir que el líquido acumulado regrese a la tubería.
Al medir medios de alta temperatura como vapor: se debe agregar un codo de condensador (serpentín) para enfriar y el transmisor no debe exponerse directamente a medios sobrecalentados.
Intente evitar el contacto directo del transmisor con medios corrosivos y mantenga el tubo conductor de presión lo más corto posible para evitar la deposición de sedimentos.
2. Instrumentos de medición de temperatura (termopar/termorresistor)
Función: Los termopares y las termorresistencias son los elementos de medición de temperatura más utilizados en las plantas químicas. Los termopares miden temperaturas altas (por encima de 200 °C), mientras que las termorresistencias miden temperaturas medias y bajas (por debajo de 200 °C). Los termopares funcionan según el efecto termoeléctrico, mientras que las termorresistencias utilizan la característica de que la resistencia de los conductores cambia con la temperatura.
Consejos para la posición de instalación
El extremo de medición debe insertarse en el centro de la tubería para representar la temperatura real del fluido. Para una tubería de 200 mm de diámetro, la profundidad de inserción debe ser de aproximadamente 100 mm.
Evite posiciones con intercambio de calor insuficiente, como válvulas, codos y rincones muertos para garantizar una medición precisa de la temperatura.
El orificio de salida de la caja de conexiones debe instalarse hacia abajo para evitar que entre vapor de agua y polvo y provoque un cortocircuito.
Cuando la profundidad de inserción supere 1 metro, se debe instalar verticalmente o con un marco de soporte.
3. Medidores de flujo (medidor de flujo electromagnético / medidor de flujo de vórtice / medidor de flujo másico)
Función: Mide el caudal de líquidos, gases o vapor en tuberías.
Los tres tipos más habituales en las plantas químicas:
Caudalímetro electromagnético - Adecuado para líquidos conductores (agua, ácidos, bases, etc.), con alta precisión y sin pérdida de presión.
Requisitos de instalación: Debe instalarse horizontalmente para garantizar que la tubería esté llena (medición imprecisa si la tubería no está llena); la sección de tubería recta aguas arriba debe ser ≥ 5D y la sección aguas abajo ≥ 3D.
Caudalímetro Vortex: adecuado para gases, vapor y líquidos de baja viscosidad.
Requisitos de instalación: Se puede instalar horizontal o verticalmente; para instalación vertical, el fluido debe fluir de abajo hacia arriba; Los requisitos de sección de tubería recta son los más estrictos, con aguas arriba ≥ 15D y aguas abajo ≥ 5D.
Caudalímetro másico Coriolis: mide directamente el caudal másico, con la mayor precisión, adecuado para liquidación comercial y medios de alta viscosidad.
Requisitos de instalación: El requisito de sección de tubería recta es relativamente bajo, pero se deben evitar las interferencias por vibración; el lugar de instalación debe estar alejado de bombas y equipos de alta potencia.
4. Indicadores de nivel (indicador de nivel de aleta magnética / indicador de nivel de radar)
Función: Mide la altura del nivel de líquido en tanques, reactores, etc., y es uno de los instrumentos más importantes en el área de tanques.
Medidor de nivel de aleta magnética: utiliza principios magnéticos para hacer que la aleta gire y muestre el nivel de líquido, lo cual es intuitivo y adecuado para la inspección diaria.
Requisitos de instalación: El tipo de montaje lateral se conecta a la pared lateral del tanque a través de una brida; debe instalarse verticalmente (desviación ≤ 30°); durante la instalación, no debe haber virutas de hierro ni escoria de soldadura en el cilindro para evitar atascar el flotador; Evite fuertes interferencias de campos magnéticos.
Medidor de nivel por radar: medición sin contacto, adecuado para alta temperatura, alta presión y medios corrosivos.
Requisitos de instalación: Evite áreas con niveles de líquido fluctuantes, como puertos de alimentación y agitadores; la antena (bocina) debe mantenerse limpia, sin manchas de aceite ni cobertura cristalina; Asegúrese de que el haz del radar pueda alcanzar la superficie del líquido sin obstáculos.
5. Instrumentos analíticos en línea (medidor de pH/analizador de oxígeno/cromatógrafo, etc.)
Función: Mide la composición, el contenido y las propiedades físicas de los materiales, como el valor de pH, el contenido de oxígeno, la humedad, la concentración de componentes, etc. Es una base clave para la "regulación fina" en el control de procesos.
Consejos para la posición de instalación
Medidor de pH: la sonda debe insertarse en la tubería o en la pared lateral del recipiente y el medio debe estar completamente sumergido en el electrodo para evitar burbujas de aire y contaminación por aceite; debe limpiarse y calibrarse periódicamente.
Analizador de Oxígeno: El punto de muestreo se selecciona en una posición donde el flujo de gas sea estable y representativo, evitando zonas muertas y agua condensada.
Cromatógrafo: Habitualmente instalado en la cabina de análisis, las muestras se introducen a través de la tubería de muestreo. El sistema de pretratamiento de muestra es la clave para la instalación y depuración.
II. Actuadores (Los "dedos" para lograr el control automático)
6. Válvula de control + posicionador de válvula
Función: La válvula de control es el "eslabón final" para implementar las instrucciones de control. Regula parámetros como el caudal y la presión cambiando la apertura de la válvula. El posicionador de válvula es un accesorio de la válvula de control que convierte la señal de 4-20 mA del DCS en una señal de presión de aire para empujar la válvula a la posición precisa.
Consejos para la posición de instalación
En principio, la válvula de control debe instalarse verticalmente en una tubería horizontal. En casos especiales donde sea necesario instalarlo horizontalmente o en ángulo, se debe agregar un asiento de soporte para evitar que la vibración cause atascos.
El posicionador de válvula se instala en el soporte de la válvula de control y se conecta al vástago de la válvula a través de una varilla de retroalimentación.
La posición de instalación debe ser conveniente para la inspección y el mantenimiento diarios. La tubería de suministro de gas debe estar limpia y seca.
III. Instrumentos de comunicación y conversión de señales.
7. Barrera de seguridad
Función: Instalado entre la sala de control y los instrumentos de campo, limita la energía (limitando voltaje y corriente) para evitar que energía peligrosa entre al campo y encienda gases inflamables. El componente principal del sistema a prueba de explosiones de seguridad intrínseca, los tipos comunes incluyen barreras de seguridad zener y barreras de seguridad aisladas.
Posición de instalación: Instalado en el gabinete DCS o en el gabinete del panel de instrumentos de la sala de control. No debe instalarse en la zona peligrosa del sitio. El lado intrínsecamente seguro de la barrera segura está conectado al instrumento de campo y el lado no intrínsecamente seguro está conectado al sistema de control. La conexión a tierra debe ser confiable.
8. Tarjeta de E/S y módulo de comunicación
Función: Las "terminaciones nerviosas" del sistema DCS, que recopilan señales de 4-20 mA de transmisores de campo, interruptores y señales de contacto, y emiten instrucciones de control para controlar válvulas y otros actuadores.
Posición de instalación: Instalado en el gabinete del sistema DCS de la sala de control. Los diferentes tipos de señales (entrada analógica AI/salida analógica AO/entrada digital DI/salida digital DO) tienen sus propios tipos de tarjetas dedicadas. Durante la instalación, tenga cuidado de evitar la electricidad estática y confirme el tipo de señal y el método de suministro de energía del circuito antes de realizar el cableado.
IV. Instrumentos de Seguridad (Dispositivos para salvar vidas en momentos críticos)
9. Alarma de gas combustible/tóxico
Función: Monitorea continuamente la concentración de gases combustibles o gases tóxicos en el aire del sitio. Cuando se supera el umbral establecido, emite alarmas sonoras y visuales, sirviendo como primera línea de defensa para la seguridad del personal.
Consejos para la posición de instalación (los recién llegados deben recordar)
Gases más ligeros que el aire (como hidrógeno, metano): la sonda debe instalarse encima de la fuente de fuga, a unos 30-60 cm del techo.
Gases más pesados que el aire (como gas licuado de petróleo, sulfuro de hidrógeno): la sonda debe instalarse debajo de la fuente de fuga, a unos 30-60 cm del suelo.
Instale entre 1 y 3 metros de posibles fuentes de fugas (bridas, válvulas, sellos de bombas, etc.).
Evite la instalación en salidas de ventilación, salidas de escape de vapor, etc. donde el flujo de aire sea turbulento.
Calibre periódicamente con gas estándar y no lo "deje puesto y se olvide".
V. Instrumentos Auxiliares y Especiales
10. Sonda de vibración/desplazamiento (monitoreo de condición de la unidad)
Función: Supervisa la vibración del eje, el desplazamiento del eje y la temperatura de los cojinetes de maquinaria rotativa grande, como compresores, turbinas y bombas, proporcionando alertas tempranas de fallas mecánicas y previniendo accidentes de "destrucción de la máquina".
Consejos para la posición de instalación
La sonda electrocinética instalada cerca del rodamiento, alineada con la superficie del rodamiento y el voltaje del espacio debe ajustarse estrictamente de acuerdo con el manual.
Preamplificador y monitor instalados en sala de control o caja de cableado en sitio, con cables blindados dedicados para el cable de señal.
| número de serie | nombre del instrumento | función central | Ubicación de instalación típica |
| 1 | Transmisor de presión/presión diferencial | Presión → señal de 4-20 mA | Cerca del puerto de presión (distinción líquido/gas: alto/bajo) |
| 2 | Termopar/Termorresistor | Medición de temperatura | En el centro de la tubería, evitando codos y rincones muertos. |
| 3 | caudalímetro | Medición de flujo | En el tramo recto, asegurar tubo lleno (electromagnético) o tramo recto suficiente (flujo turbulento) |
| 4 | indicador de nivel | Medición de nivel de líquido | Montado en el costado o en la parte superior del tanque, evitando los puertos de entrada y salida. |
| 5 | analizador en línea | Medición de componentes/contenido | Inserción en el punto de muestreo o tubería. |
| 6 | Válvula + Posicionador | Regulación automática de caudal/presión | Instalado verticalmente en la tubería horizontal. |
| 7 | Barrera de seguridad | Aislamiento de seguridad a prueba de explosiones | Dentro del gabinete de la sala de control |
| 8 | tarjeta de E/S | Adquisición/salida de señal | En el gabinete del sistema DCS |
| 9 | alarma de gas | Monitoreo de gases inflamables/tóxicos | Cerca de la fuente de fuga, determine el nivel alto/bajo según la densidad del gas. |
| 10 | Sonda de vibración/desplazamiento | Monitoreo del estado de unidades grandes | Cerca del rodamiento, para la superficie del eje. |
Comience mirando el diagrama P&ID: antes de ingresar al sitio, compare el diagrama de flujo de tubería e instrumentos (P&ID) con la situación real: dónde está instalado cada instrumento, cuál es el número de posición y qué parámetros mide. Con este diagrama en mano, no te perderás.
La seguridad es lo primero: el sitio de la planta química puede tener alta presión, alta temperatura y medios inflamables y explosivos. Sin permiso, no opere ni desmonte ningún instrumento擅自操作或拆卸任何仪表. Antes de ingresar al sitio, debe recibir capacitación en seguridad y hacer que revisen su alarma de gas.
Antes de instalar los instrumentos, las tuberías del proceso deben limpiarse con soplado para evitar que sustancias magnéticas de hierro se adhieran y afecten el rendimiento del instrumento o incluso lo dañen.
Estos 10 tipos de instrumentos son sólo el punto de partida. Los profesionales de la instrumentación necesitan acumular experiencia durante un largo período de tiempo. Siga a los trabajadores senior al sitio con más frecuencia, haga más preguntas y recuerde más cosas para crecer y desarrollarse gradualmente.
Yuyao Huangong automation instruments factory
