寇 丽
（中核新能核工业工程有限责任公司，山西 太原 030012）
【摘 要】工程设计中做好自动化仪表的选型很重要，自动化仪表的选型决定于投资的规模，在其设计中满足工艺和自控的要求前提下，还需考虑到环境因素、经济因素和安全因素等多种选型条件。本文从两个方面阐述了如何在工程设计中做好自动化仪表的选型，列举了四种自动化仪表选型标准，为更好地做好自动化仪表选型设计提供参考建议。
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关键词 工程设计；自动化仪表；选型
0 前言
在工程设计中，自动化仪表的类型很多、很复杂，在使用自动化仪表选型要考虑多方面因素，如在工程工艺使用过程中温度、流量、压力、粘度、腐蚀性、振动、毒性等，都决定自动化仪表的选型，这些关系到仪表使用安全和使用寿命问题，但也同时考虑其经济性。所以，在工程设计中自动化仪表的选型是一门学问，能不能做好自动化仪表的选型设计是关系到工程设计成败的关键之一。
1 自动化仪表选型的基本原则
１．１ 仪表选型要遵循使用条件原则
就是在仪表选型中要根据工程需要的规模、流程特点、操作要求和自动控制水平等因素确定。对于仪表防爆、防腐等选型要根据使用条件而定，防爆应根据现行有关爆炸和火灾危险场所仪器装置设计规范的规定，按照仪表安装场所的爆炸危险类别和范围进行选型确定。
1.2 仪表选型要遵循使用安全原则
无论哪一方面的工程设计，在自动化仪表选型上都要遵守安全使用的原则。采用的仪表必须是国家授权部门认可，取得制造许可证，经过国际标准质量检测合格的产品，确保仪表选型安全可靠、技术先进。设计中，严禁选用未经工业鉴定的试制仪表。
１．３ 仪表选型要遵循集中统一原则
就是在同一工程项目中，仪表品种规格要力求统一，要有利于全工程或区域性的集中管理和集中控制，有利于提高工程质量、企业生产管理水平。
１．４ 仪表选型要遵循经济性原则
仪表的选型也决定工程投资的规模，应在满足工程工艺和自动化控制、使用条件、使用安全的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性价比。
１．５ 仪表选型要遵循功能选定原则
就是在使用过程中，要根据各个检测点的参数在操作上重要性是仪表的功能选定依据，一般过程，对工程影响不大的，需要经常检测变量的，选用指示型仪表即可；对需要经常了解变化趋势的重要变量选用记录式仪器；对工艺过程影响较大的，需要随时监控变量的，选用控制型仪表；对关系到物料衡算和动力消耗，又要求计量或经济核算的变量，需要选用积算型仪表；对于一些可能影响生产或安全的变量，要选用报警型仪表。
２ 工程设计中一些常用自动化仪表选型标准
２．１ 温度仪表的选型
温度仪表主要应用在化学工程、冶金工程、安全工程、热能工程、石油工程等装置，一般采用摄氏度单位，标度及测量范围的选用，应与定型产品的标准系列相符，常见的有就地温度仪表和集中温度仪表。就地温度仪表一般工业温度选用1.5级或1级，精密测量用的温度计选用0.5级或0.25级。就地温度仪表测量范围应不大于测量范围上限值的90%，正常测量值在仪表测量范围上限值的二分之一左右。就地温度仪表一般根据工艺要求的温度范围、精确度等级、检测点环境、工作压力等选用，一般分为双金属温度仪表、压力温度仪表、玻璃温度仪表、基地式仪表等类型，各种类型具有不同的适用范围双金属。集中温度仪表一般分为热电偶、热电阻和热敏热电阻。装配式热电偶适用于一般场合，装配式热电阻适用于无振动场合；热敏热电阻适用于测量反应速度快的场合。铠装式热电偶和铠装式热电阻适用于耐振动、耐冲击，要求提高响应速度的场合。
2.2 压力仪表的选型
压力表是工程中常用的一种自动化仪表，主要应用在船舶与海洋工程、化学工程、热能工程、冶金工程、石油工程等领域。由于化工装置设计中比较常见。压力表一般使用计量单位为帕、千帕和兆帕。根据使用范围进行选用。压力表一般有隔膜压力表、耐酸压力表、膜片压力表、耐震压力表、防爆压力表、压差压力表和专业压力表等类型，依据使用环境选用不同类型的压力表。具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，选用膜片压力或隔膜压力表；具有一般腐蚀性介质，选用耐酸压力或不锈钢膜片压力表；具有结晶、结疤及高粘度等介质，应选用法兰西隔膜压力表；具有机械振动较强的场合，应选用耐震压力表；易燃易爆场合选用防爆电接点压力表，测量介质应选用专用压力表；测量压差时，选用压差压力表。此外，在选用压力表时，还应考虑精确度等级的选择、外型尺寸的选择、测量范围的选择。
２．３ 流量仪表的选型
流量仪表主要应用于化学工程、石油工程、水利水电工程等领域。流量仪表主要分为速度式流量计、容积式流量计、可变面积式流量计、楔形流量计等。在流量计仪表的选型，速度流量计分为靶式流量计、涡轮流量计、旋涡流量计和水表，靶式流量计用于少量固体颗粒的液体流量测量，涡轮流量计用于洁净的气体及运动粘度不大的洁净液体的流量测量，旋涡流量计适用于洁净气体、蒸汽和液体的大中流量测量。水表，就地累计水的流量，当量程比要求小于30：1；容积式流量计分为椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计。椭圆齿轮流量计，洁净的、粘度较高的液体，较准确的流量测量可以采用椭圆齿流量计。洁净的气体或液体，具有润滑性的油品精确度要求高的流量测量，选用腰轮流量计。连续测量封闭管道中的液体流量，特别是各种油品的精确计量，可以选用刮板流量计；可变面积式流量计要求量程比不大于10：1时，可选用可变面积式流量计。楔形流量计，主要应用悬浮物的高粘度液体、蒸汽、气体的流量测量，雷诺数大于500的流量计数。
２．４ 显示控制仪表的选型
显示控制仪表主要应用在自动化工程、电气工程及其自动化、过程装备与控制工程、监控技术与仪器、机械设计制作及其自动化、化工工程等多个工程领域。显示仪表选型要依据仪表用途、安装空间、使用条件等因素决定。在控制室安装的显示仪表，需要选用矩形表面的仪表。需要密集安装时选用小型仪表，需要显示醒目时，需要选大、中型仪表。在工作现场仪表盘安装的仪表，可以选用圆形表面仪表；显示仪量程需要依据生产条件选取，显示速度快、示值精确度高、对输入信号作线性处理等变换或要求对变量做显示的同时兼作变送输出，可选用数字显示仪表。要求作复杂数字运算的，应选用带微处理器的智能型仪表；高分辨率的，可选用带量程切换装置的显示仪表；减少误差可选用带量程扩展的显示仪表；对变量作高速精确记录时，需要选用带微处理器记录仪等。
３ 结语
工程设计中，自动化仪表还有许多种类，每个种类都具有多个类型可供选择，以上列举的四种自动化仪表是工程设计中的常用仪表的选型，除此之外，还有控制阀、物位仪表、仪表盘、过程分析仪等自动化仪表，在设计和应用上都需要进行合适的选型。总之，无论哪种自动化仪表的选型，都需要满足工艺和自控要求，遵循工艺过程中使用条件和使用环境，符合使用原则，降低经济成本，发挥最大性价比。
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参考文献
［１］中华人民共和国行业标准《自动化仪表选型设计规定》[Z].中国寰球化学工程公司,2001,6.
［２］中华人民共和国行业标准.石油化工仪表安全设计规范[S].中国石油化工集团公司,2001,3.
［３］梁福波.自动化与仪器仪表[J].云南化工设计有限公司,2013,4.
［４］柴占峰.浅谈化工企业生产用流量仪表及其选型[J].中国科技投资,2014(13).
［责任编辑：杨玉洁］
