仪器仪表范文10篇

1仪器仪表技术的现状

随着计算机技术在生产生活中的普遍应用，仪器仪表技术与计算机技术、新型网络技术的融合度越来越紧密，仪器仪表技术已经融入到人们的日常生活中，比如我们日常生活中所使用的无限远传IC卡燃气表已经实现了免入户无线抄表功能。同时新能源在仪器仪表中的应用也越来越广泛，比如利用PLC控制系统研发的太阳能供热与供水设备开创了利用自然资源供热、供水的时代。

2仪器仪表技术存在的问题分析

虽然我国的仪器仪表技术在近些年得到快速的发展，但是就整体而言，我国的仪器仪表技术与先进国家的技术相比，仍然存在不少的差距，其主要现在：

2.1应用技术落后，自主创新成果比例。

我国仪器表技术的起步主要是通过引进国外技术而发展起来的，虽然近些年我国加大了自主研发的力度，并且在某些领域取得了不错的成绩，但是就整体而言，我国仪器仪表技术缺乏应用性，自主创新的转化成果比例不高。这与我国当前的科研体制制度有很大的关系，例如我国仪器仪表理论技术相比世界先进国家而言并不落后，但是由于受到科研成果转化体制的限制，导致一些先进的理论技术转化为市场价值成果的时间被大大推迟。

为确保自动化仪表设备（计量、检测、控制、电子计算机等）准确灵活好用、控制平稳、经常处于良好状态，特制定本制度。

二、仪器仪表管理规章制度职责

（一）生产动力科负责仪表设备检修、试验管理工作。

（二）维修保养单位应加强自动化仪表设备的管理，维护保养，执行定期检修校验工作。

（三）市场营销科负责仪表设备的采购工作。

三、仪器仪表管理规章制度管理规定

摘要：在矿产工作中，矿用仪器仪表能够对安全生产起到非常重要的作用。矿用仪器仪表的工作环境较为复杂，容易受环境影响而出现测量不准确等故障。本文通过介绍几种电气自动化矿用仪器仪表的选型安装情况，分析矿用仪器仪表可能出现的常见故障，并且提出对应的解决办法和维护办法，从而提高矿用仪器的使用寿命和测量准确度，为矿用仪器仪表的使用提供实用性参考。

关键词：矿用仪器仪表；选型安装；故障分析；电气自动化

我国是矿产大国，近年来，随着我国产业的结构化调整以及企业安全意识的提高，矿产安全生产率逐年提高。以煤矿为例，1949年，全国煤矿事故死亡731人，百万吨死亡率为历史最高峰值22.54。1994年，全国煤矿事故死亡人数达历史最高峰值7016人；1997年，煤矿重特大事故达历史最高峰值95起。2019年，全国煤矿共发生重大事故3起、死亡316人，煤矿百万吨死亡率为0.083，各项指标取得了极大的改善。尽管相较于我国的历史数据，矿产安全生产已经取得了长足的进步，但相比于发达国家，我国还有很长的路要走[1]。2019年，美国煤矿死亡人数仅有11人，百万吨死亡率为0.017，接近同期我国数据的五分之一。在矿产工作中，为保障安全生产，需要收集现场的各项环境数据以及生产过程中的工作数据，与之相关的矿用仪器仪表在矿产工作中发挥着至关重要的作用，因此，正确选择矿用仪器仪表并使用是保障矿产工作安全进行的重要环节。

1电气自动化矿用仪器仪表的选型安装

矿用仪表的种类繁多并且作用不同，即使是测量同一种数据的仪表，也有着不同的特点，因此矿用仪表的选择非常重要。由于大多数矿用仪器的工作环境较为恶劣，面临各类不同的外部环境因素的影响，因此，在选型安装矿用仪表时，应当根据使用功能和工作环境选择合适的仪表，并且按照正确的安装方法进行安装，从而确保电气自动化仪器仪表的日常使用。以下是三种仪器的选型及安装方法[2]。（1）电磁流量计。电磁流量计是一种用来测量导电流体流量的仪器，它应用电磁感应原理，在管道直径与磁场磁感应不变的基础上，感应电动势与流体体积之间呈现出非常明显的线性关系。通过对电磁流量计产生的感应电动势大小的测量，可以转换为流体流量的数据。电磁流量计的测量精度受温度以及压力等因素的影响很小，在一些工作环境温度、压力等变化较大的行业有着广泛的应用，如石油化工以及金属冶炼等。在选用以及安装电磁流量计时，应该注意以下几点内容：首先，选用的电磁流量计的量程必须超过被测量的流体的最大流量，同时确保流量计的测量管口与管道的管口连接严密；其次，在安装时，要保证被测量流体的流向与电磁流量计上规定的方向相同，否则会出现指针倒转的情况，导致无法测量；另外，确保电磁流量计的接地装置与地可靠连接，防止矿产工作过程中产生的静电影响测量的精度。最后，在安装流量计的过程中，需要测量的管道内应该充满流动状态稳定的液体或者用流体整流器调整液体的流动状态至稳定，从而方便电磁流量计的精度校准，提高电磁流量计的测量精确度。（2）超声波液位计。超声波液位计是微处理器控制的数字液位仪表，它是利用超声波对液位进行测量的。传感器发出超声波，超声波在接触到液体表面时被反射回来，传感器接收到反射信号，通过发出和接收信号的时间差，可以计算出传感器与液体表面的距离，从而计算出被测液体的液位。超声波液位计采用声波测量，不与液体产生接触，因此可以测量多种材料的高度，广泛运用于各个行业。超声波液位仪在选用时，要综合考虑测量范围、温度、压力、腐蚀性、供电方式、输出方式和安装尺寸等因素。在常温、常压的条件下，超声波液位仪具有非常大的优势，它安装程序简单，并且使用年限较长，受其他因素影响较小，是很多场景的不二选择。在安装时，应注意探头辐射面与导管端面直接的夹角不应过小，同时安装时要尽量对测量位置全覆盖，避免出现检测盲区，影响后续的使用。（3）金属热电阻。金属热电阻又称热电阻双金属温度计，是基于材料电阻值随着温度的变化而变化的特性，对环境温度进行测量的一种仪器。它的灵敏度较高、测量精确，同时受其他因素影响较小，是工业上测量环境温度的主要仪表之一。对于热电阻的选型，在安装过程中必须充分了解安装现场的实际情况。例如，当工作环境的室外条件较差时，可采用铠装热电阻；如果工作环境存在一定的爆炸风险，可以使用隔爆热电阻；在测量机件截面时，端面热电阻具有不错的应用效果。传统的电路安装方式，仅用两条导线连接热电阻。这种方式会导致附加电阻的产生，对测量的精度造成较大的影响。所以，为了避免测量误差的出现，目前通常采用三线制或四线制接线方式，降低外部电阻的影响，保证其测量精度。

2电气自动化矿用仪器仪表的常见故障

一、计算机技术在自动化仪器仪表中的应用

从理论上来讲，自动化仪器仪表等电子系统主要涉及到多个功能模块，几个模块按照一定的方式组合起来，大致可以分为硬件和软件两个类别。在此过程中将不同的计算机技术运用到自动化仪器仪表中去，其实现的效能是不一样的。具体来讲，实现计算机技术与自动化仪器仪表的融合的技术可以归结为以下内容：

1从微电子技术应用的角度来看微电子技术经过多年的发展，已经从原来的多个芯片集成为现在的一个芯片，将其融入到自动化仪器仪表中去，不仅仅可以减少微控制器外围电路的扩展要求，使得电路分散免除外部干扰，还可以在实现仪器仪表可靠性方面发挥效能。

2从嵌入式技术应用的角度来看嵌入式系统作为应用软件的重要组成部分，其核心部位在于嵌入式微处理器，其成本低廉，功耗较小，可靠性强，稳定性好，是普通微处理器难以企及的，能够很好的被融入到仪器仪表中去。不仅仅可以实现自动化仪器仪表处理速度的提升，还具备较高程度的智能性和可靠性。尤其是采用8位和16位的单片机，可以为仪器仪表的智能化发展打下夯实的基础。

3从网络技术应用的角度来看实现网络技术与自动化仪器仪表的融合，也是未来仪器仪表的发展趋势。尤其在网络协议和通信接口理论研究成果不断展现，互联网应用开发力度不断强化，各类型企业应用需求量不断增加的情况下，采用网络技术去促进自动化仪器仪表的信息化发展，已经成为势在必行的事情。

二、计算机技术与自动化仪器仪表相互融合的实现途径

摘要：伴随着科学技术的不断发展和进步，电子仪器仪表的应用范围不断扩大。要想充分发挥设备的实际价值，就要积极践行有效的管理机制和维修体系，针对具体问题建立具有实效性的管控机制，确保电子仪器行业整体水平得以优化，优化产业经济水平。因此，简要分析电子仪器仪表，集中阐释了具体的设备管理机制和维修机制，以供参考。

关键词：电子仪器仪表；仪表计量；管理；维修

在电子仪器仪表技术不断发展过程中，企业技术部门要结合计量技术和工艺体系研究更加系统化的操作工序，针对计量技术和工艺体系中的不完善问题建立系统化的管理机制，实现质量监督管理项目的全面优化。

1电子仪器仪表概述

电子仪器设备主要指的是电力仪表及相应的基础设备，不仅具有检测作用，还能有效完成测量和计算过程，并真正发挥其统计参数的能力。在常规化操作过程中，常见的是压力表和显微镜。它们在完成自动测量和数据统计后，对数据进行累计处理[1]。企业实际生产过程中，电子仪器仪表不仅是原材料输入的关键设备，也要对各项公益参数和生产线进行监督。这和企业发展进程中产品的质量息息相关，因此相关技术部门要对电子仪器仪表计量管理和维修项目进行统筹监督，确保完善管理结构，为后续设备应用和管控工作的科学化开展奠定基础。

2电子仪器仪表计量管理机制

经济的迅速发展，随之而来的是人们生活水平的不断提高，电气设备在人们生活中的推广也越来越多，这大大便利了人们的工作与生活，而且将人们的幸福指数不断提升。但是这同时也对社会增加了负担。随着人们对电气设备使用的增加，对于社会的能源来说具有紧迫性，能源问题也越来越突出。这些突出的问题严重的威胁到了人们现阶段的生活，空气质量变差对于人们的生存发展来说是巨大的挑战，在这种情况下顺应我国可持续发展的理念进行节能减排是至关重要的。在我国可持续发展理念的号召之下，我们应顺应政府的号召，逐步推行节能减排，实现绿色经营。本篇文章将对电工仪器仪表在节能减排中的重要作用做出具体的阐述。

1电工仪器仪表的节能理念

在对电工仪器仪表进行设计的过程中，要将节能理念充分的考虑进去，比如产品所使用的材料，结构以及器件等，将可持续发展的理念，充分落实到电工仪器的使用过程中。

1．1传感器的选择

对于传感器的选取，要尽量选择功耗较低的，以达到节能的功效。随着科学技术的不断发展，传感器的研制速度也越来越快，电工仪器在对传感器进行选择的时候，要将其性能、价格以及设计形式，充分考虑进来，尽量选用功耗较低的设备。

1．2仪器功能的选取

摘要：随着信息技术的快速进步和新型智能化仪器仪表的不断研发，使得《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学难度大大提高，原来的教学方式已经无法满足新时期的教学目标。而模块化教学课程设计体系化、课程教学实践化、课程体验趣味化的优势，对于推动该课程的教学进程具有一定的积极作用。因此，进行《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革已成必然趋势。

关键词：智能化仪器仪表；模块化；教学改革

当前，我国工科教学所用的《智能化仪器仪表原理及应用》教材内容可概括如下：基于大量课内外实训项目介绍智能化仪器仪表的基本结构，结合Proteus仿真详细讲解输入输出、定时计数器、显示与键盘、串行通信等功能单元的基本工作原理和设计方法。教学内容专业性强、难度高、综合性强的特点。因此，要通过教学来实现如前所示的目标就需要配置相同水准的教学模式。

1《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学情况

根据当前《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学标准可知，《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学虽然在一定程度上体现了对模块化教学的理解，但是实际的课程教学中，因不同实际教学模块之间的设计目标不够清晰等原因，导致了基础原理教学、专业技术教学，以及实践应用教学虽然自成体系却各自为政的不良现象［1］。这些不良现象的产生给《智能化仪器仪表原理及应用》教学带来了许多不利的影响，使学生不能够系统的、有条理地掌握相应的智能化仪器仪表的基本原理和实际应用的操作要点。针对《智能化仪器仪表原理及应用》的上述教学现状问题，本文将从教学目标的理顺、教学模块的重新设计、教学模块的实践三个方面进行《智能化仪器仪表原理及应用》模块化教学改革与实践研究。

2模块化教学在《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学中的构建

摘要：煤炭在我国能源生产结构中占据较大的比例，能源消费结构不断提升。阐述了煤炭生产管理系统设计的总体方案，分析了基于物联网的通风安全仪器仪表管理系统相关技术，可以有效预防煤矿安全事故的产生。

关键词：物联网；通风安全；仪器仪表；管理系统

我国大多数的煤矿仪表管理工作，都已经建立了稳定的信息化平台[1]。可是这些平台需要众多的人员来完成相应的操作，手工记录难以保证数据的准确性。所以，本文设计了先进的通风安全仪器仪表高效安全管理系统。通过应用本系统，可以使煤矿企业的通风安全仪器仪表管理效率得到有效的提升，更好地保障煤炭企业的生产安全。

1管理系统的总体方案设计

在设计系统之前，需要对系统的应用需求有一定的了解，结合具体实际，科学规划系统的功能，然后以功能需求为基础展开科学的设计。只有确保设计的抽象性，才能使应用需求得到有效满足，促进设计效率的提高，将系统的功能有效地实现出来。

1.1系统整体设计

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

1工业自动化仪器仪表

1.1PLC（可编程序控制器）

PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController，1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求

①编程简单，可在现场修改和调试程序；

②维护方便，采用插入式模块结构；

仪表系统接地类型与防雷之间的关系

一般来说，保护接地电阻应不大于4欧姆。不同形式的仪表，其工作接地连接方式是不一样的。例如：电三型仪表是典型的公共接地仪表。本质安全系统接地通常讨论的是齐纳式安全栅接地。（隔离式安全栅由于采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路。从电气接线上，齐纳式安全栅的本质安全系统接地与仪表信号回路接地是分不开的，是电气系统接地。静电放电的特点是高电压、小电流、时间短。抑制或消除静电放电应采取多种措施，除尽量避免产生静电外，及时泄放静电是有效手段之一。很多相应的规范、资料规定防静电接地应与其它接地系统共用接地装置。当设置有单独的防雷系统时，接地电阻不应大于1Ω。国家标准GB50057《建筑物防雷设计规范》规定：“从防雷观点出发，较好是设共用接地装置，它适合供所有接地之用（例如：防雷、低压电力系统、电讯系统。”在《石油化工仪表接地设计规范》一书也提到：根据接地工作原理和相关的国家标准、国际标准，规定了仪表及控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地应共用一组接地装置。本质安全仪表系统接地不应是单独的接地系统，应与电气系统接地合一。尽管如此，在接地系统的施工规范中提到：虽然工作接地和保护接地最终是连接在一起的，但这两类接地应分别连接汇总，不许混接（见图2。

石油化工企业仪表设备防雷保护的基本原则和措施

石油化企业仪表系统所采取的防雷措施应主要从以下几个方面来考虑：应根据仪表自控系统控制室及现场工艺装置的结构形式等各种相关因素，综合全面地考虑防雷措施。例如现场仪表自控系统的防雷，应和周围的工艺装置等防雷措施一起设计，并根据实际情况考虑采用的接闪器类别（避雷针、避雷带或避雷网。为防止瞬态电流流经导体与其周围金属物体之间的反击放电，导致仪器仪表设备的损坏，干扰仪表自控系统的正常运行，应当将穿越防雷保护区的仪表自控系统控制室的地面墙面、仪器仪表、设备管线、工艺装置等进行等电位连接，并且与仪表自控系统控制室的防雷接地系统相连接，以形成比较完善的等电位连接。接地是雷电防护措施中的重要程序，要全面考虑各种因素，使接地系统能够保证电势陡度最小，尽可能达到均衡电位的效果。对于浮地、多点接地等防雷接地措施，如遇较强雷击时，由于仪表或DCS设备外壳保护接地，仪表或DCS设备外壳与其内部电路之间将会形成较高的电位差，将两者的绝缘间隙击穿，对电路造成破坏。因此，可以将保护接地与工作接地连接起来，并接入全厂防雷接地系统。目前国内石油化工仪表系统的接地主要有两种措施：浮地、多点接地。如果通信系统的“工作地”、“保护地”和“防雷地”是分别安装，互不连接，自成系统，称作“分设接地系统”。这种接地方式的突出优点是可以就近接地，接地线的寄生电感小。但是如果较强的雷电波通过保护地进入系统，电子电路同样会因承受高压而损坏。如果三者合并设在一起，形成一个统一接地系统，则称为“合设接地系统”。合设接地系统消除了不同接地点可能存在的电位差，在发生雷击时，可以较好地抑制不同接地点之间发生的放电现象。由于化工仪表自动化控制系统采用大量的半导体元器件、集成电路以及电力、信号传输电缆，因此对现场仪器仪表及控制室的屏蔽，不仅要考虑直接雷击的危害，还应考虑雷击所产生的电磁脉冲辐射的影响。雷击产生的瞬态电磁脉冲可以直接辐射到这些元器件上，也可以在供电或信号电缆上感应出瞬态过电压波，沿电缆回路侵入仪器仪表设备，从而对仪器仪表设备造成破坏。通过使用屏蔽体进行衰减或阻挡电磁脉冲的能量传播是一种有效的防护措施。仪表自动化控制系统的防雷屏蔽主要包括以下3个方面。1现场仪表屏蔽现场仪表采用金属材质的仪表保护箱实现防雷屏蔽，仪表保护箱接入全厂防雷接地系统。2控制室屏蔽仪表自动化控制系统的控制室对雷电所产生的电磁脉冲具有较强的敏感度。因此，应对仪表控制室墙壁中的钢筋结构交点进行电气连接，构成屏蔽笼，并且在室内四周沿墙壁再做一圈保护接地环，同时接地环与屏蔽笼应进行有效的电气连接，最后接入全厂防雷接地系统。3信号回路和电源回路屏蔽为防止雷电电磁脉冲在信号回路或供电回路上感应出瞬态过电压，所有的供电回路及信号回路都应采用具有金属屏蔽层的电缆。同时由于屏蔽层多点接地将会在电缆的缆芯与护套间产生低频干扰，因此屏蔽层沿线只能采取单点接地。为此，供电回路及信号回路应采用双屏蔽电缆，其内屏蔽层可以采用单点接地，外屏蔽层可以采用多点接地。由于发生接闪时，雷电流主要通过分流和感应两种方式释放，因此通过设置合理数量的防雷引下线，使分流后的雷电流变小，从而将发生雷电反击和感应的影响范围降至最低。

在石油化工企业今后的装置仪表施工工作中，各施工和验收单位应严格按照《仪表施工验收规范》的标准去执行和验收，保障各个环节的高质量运行，增强整个仪表系统的导体导电功效，以减少雷击伤害发生的可能。为企业的安稳生产保驾护航！

本文作者：孙培刚工作单位：中石化武汉分公司