過(guò)程檢測(cè)及儀表課設(shè)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告學(xué)生姓名:學(xué) 號(hào)：20123學(xué) 院:班 級(jí):題 目:過(guò)程檢測(cè)技術(shù)與儀表指導(dǎo)教師： 曹生現(xiàn) 蘭建軍 職稱: 教授 講師 2015 年 1月 16日目 錄第1章 緒 論11.1 設(shè)計(jì)目的11.2 課題背景意義21.3 研究污垢?jìng)鳠岬睦碚撝R(shí)21.4 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介3 1.4.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介3 1.4.2 檢測(cè)參數(shù)5第2章 被測(cè)參數(shù)及儀表選用62.1 溫度測(cè)量6 2.1.1 檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)6 2.1.2 儀表種類選用及說(shuō)明6 2.1.3 測(cè)量注意事項(xiàng)7 2.1.4 誤差分析72.2 水位測(cè)量及控制82.2.1 檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)82.2.2 儀表種類選用及說(shuō)明82.2.3

2、誤差分析 92.3 流量測(cè)量102.3.1 檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)102.3.2 儀表種類選用及說(shuō)明102.3.3 安裝要求及注意事項(xiàng)112.3.4 誤差分析112.4 壓差測(cè)量122.4.1 檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)122.4.2 儀表種類選用及說(shuō)明122.4.3 誤差分析12第3章 心得體會(huì)13參考文獻(xiàn)14第1章 緒 論1.1設(shè)計(jì)目的針對(duì)“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”普通工科高等教育的特點(diǎn)，從工程創(chuàng)新的理念出發(fā)，以工程思維模式為主，旨在培養(yǎng)突出“實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神”特色的、適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的“工程應(yīng)用型人才”。通過(guò)在模擬的實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中系統(tǒng)鍛煉，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力、動(dòng)手能力、

3、工程創(chuàng)新能力和承受挫折能力都得到綜合提高。以增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和工作適應(yīng)力。1.2 課題背景意義換熱設(shè)備污垢的形成過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的能量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞的物理化學(xué)過(guò)程，污垢的存在給廣泛應(yīng)用于各工業(yè)企業(yè)的換熱設(shè)備造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，因而污垢問(wèn)題成為傳熱學(xué)界和工業(yè)界十分關(guān)注而又至今未能解決的難題之一。20世紀(jì)70年代，伴隨著資源利用效率和環(huán)境要求的不斷提高，“污垢研究一直沒(méi)能得到足夠關(guān)注”的狀況開(kāi)始有所轉(zhuǎn)變。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，污垢研究在其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展特別是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，借助國(guó)際合作研究的良好氛圍，在預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)和對(duì)策三個(gè)發(fā)展方向上都蓬勃開(kāi)展起來(lái)。近10年來(lái)，基于污垢形成機(jī)

4、理認(rèn)識(shí)的逐步深入，污垢的預(yù)測(cè)和模擬都取得了明顯進(jìn)展。然而換熱設(shè)備污垢形成的影響因素眾多，是在動(dòng)量、能量、質(zhì)量傳遞以及生物活動(dòng)同時(shí)存在的多相、多組分流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行的，其理論基礎(chǔ)除傳熱傳質(zhì)學(xué)外，還涉及到化學(xué)動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、膠體化學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理、微生物學(xué)、非線性科學(xué)以及表面科學(xué)等相關(guān)學(xué)科，是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉的高度復(fù)雜問(wèn)題，因而對(duì)其機(jī)理的清晰理解和準(zhǔn)確把握仍是一項(xiàng)極為艱巨的任務(wù)。1.3研究污垢?jìng)鳠岬睦碚撝R(shí)按對(duì)沉積物的監(jiān)測(cè)手段分有：熱學(xué)法和非傳熱量的污垢監(jiān)測(cè)法。熱學(xué)法中又可分為熱阻表示法和溫差表示法兩種； 非傳熱量的污垢監(jiān)測(cè)法又有直接稱重法、厚度測(cè)量法、壓降測(cè)量法、放射性技術(shù)、時(shí)間推移電影

5、法、顯微照相法、電解法和化學(xué)法。這些監(jiān)測(cè)方法中，對(duì)換熱設(shè)備而言，最直接而且與換熱設(shè)備性能聯(lián)系最密切的莫過(guò)于熱學(xué)法。這里簡(jiǎn)單介紹污垢監(jiān)測(cè)的熱學(xué)法中的污垢熱阻法。表示換熱面上污垢沉積量的特征參數(shù)有：?jiǎn)挝幻娣e上的污垢沉積質(zhì)量mf，污垢層平均厚度f(wàn)和污垢熱阻Rf。這三者之間的關(guān)系由下式表示： (1-1) 圖1-1 清潔和有污垢時(shí)的溫度分布和熱阻Tb1Rc2Tb2Q壁（a）潔凈（b）污染 Rf1R2f污垢沉積層Rf2Tb1Ts2Tb1Tb2Ts2通常測(cè)量污垢熱阻的原理如下：設(shè)傳熱過(guò)程是在熱流密度q為常數(shù)情況下進(jìn)行的，圖1-1（a）為換熱面兩側(cè)處于清潔狀態(tài)下的溫度分布，其總的傳熱熱阻為： (1-2)圖1-

6、1（b）為兩側(cè)有污垢時(shí)的溫度分布，其總傳熱熱阻為 (1-3)如果假定換熱面上污垢的積聚對(duì)壁面與流體的對(duì)流傳熱系數(shù)影響不大，則可認(rèn)為。于是從式(1-3)減去式(1-2)得： (1-4) 式(1-4)表明污垢熱阻可以通過(guò)清潔狀態(tài)和受污染狀態(tài)下總傳熱系數(shù)的測(cè)量而間接測(cè)量出來(lái)。實(shí)驗(yàn)研究或?qū)嶋H生產(chǎn)則常常要求測(cè)量局部污垢熱阻，這可通過(guò)測(cè)量所要求部位的壁溫表示。為明晰起見(jiàn)，假定換熱面只有一側(cè)有污垢存在，則有： （1-5） （1-6）若在結(jié)垢過(guò)程中，q、Tb均得持不變，且同樣假定，則兩式相減有： (1-7)這樣，換熱面有垢一側(cè)的污垢熱阻可以通過(guò)測(cè)量清潔狀態(tài)和污染狀態(tài)下的壁溫和熱流而被間接測(cè)量出來(lái)。1.4實(shí)驗(yàn)裝

7、置簡(jiǎn)介如圖1-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置是東北電力大學(xué)節(jié)能與測(cè)控研究中心楊善讓教授為首的課題組基于測(cè)量新技術(shù)軟測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)的多功能實(shí)驗(yàn)裝置?；诒緦?shí)驗(yàn)裝置，先后完成國(guó)家、東北電力公司、省、市多項(xiàng)科研項(xiàng)目并獲獎(jiǎng)，鑒定結(jié)論為國(guó)際領(lǐng)先。目前承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、973項(xiàng)目部分實(shí)驗(yàn)工作。1.4.1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介補(bǔ)水箱集水槽模擬換熱器監(jiān)控系統(tǒng)圖1-2 多功能動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置外形圖本實(shí)驗(yàn)裝置的模擬換熱器是由恒溫水浴作為熱源加熱實(shí)驗(yàn)管段（約2m），水浴溫度由溫控器、電加熱管以及保溫箱體構(gòu)成。水浴中平行放置兩實(shí)驗(yàn)管，獨(dú)自擁有補(bǔ)水箱和集水箱，構(gòu)成兩套獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。可以做平行樣實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)。為獲取水處理藥劑的效果、強(qiáng)化換熱管

8、的污垢特性、污垢狀態(tài)下強(qiáng)化管的換熱效果等等，管內(nèi)流體一般為人工配制的易結(jié)垢的高硬度水或是含有固體微粒等致垢物質(zhì)。圖1-3 實(shí)驗(yàn)裝置流程圖 1-恒溫槽體；2-試驗(yàn)管段；3-試驗(yàn)管入口壓力；4-管段出口溫度測(cè)點(diǎn)；5-管壁溫度測(cè)點(diǎn)；6-管段出口溫度測(cè)點(diǎn)；7-試驗(yàn)管出口壓力；8-流量測(cè)量；9-集水箱；10-循環(huán)水泵；11-補(bǔ)水箱；12-電加熱管1.4.2檢測(cè)參數(shù)：該實(shí)驗(yàn)裝置上，需要檢測(cè)和控制的參數(shù)主要有：溫度：包括實(shí)驗(yàn)管流體進(jìn)口（2040）、出口溫度（2080 ）； 實(shí)驗(yàn)管壁溫（2080 ）以及水浴溫度（2080 ）； 水位：補(bǔ)水箱上位安裝，距地面2m，其水位要求測(cè)量并控制，以適應(yīng)不同 流速的需要，水

9、位變動(dòng)范圍200mm500mm；流量：實(shí)驗(yàn)管內(nèi)流體流量需要測(cè)量，管徑25mm，流量范圍0.54m3/h差壓：由于結(jié)垢導(dǎo)致管內(nèi)流動(dòng)阻力增大，需要測(cè)量流動(dòng)壓降，范圍為050mm 水柱。第2章 被測(cè)參數(shù)及儀表選用2.1溫度測(cè)量包括：實(shí)驗(yàn)管流體進(jìn)口（2040）、出口溫度（2080 ）； 實(shí)驗(yàn)管壁溫（2080 ）以及水浴溫度（2080 ）；2.1.1檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)1、實(shí)驗(yàn)管流體進(jìn)口、出口溫度和水浴溫度測(cè)量針對(duì)實(shí)驗(yàn)管內(nèi)的流體溫度屬于低溫范圍溫度測(cè)量。而且實(shí)驗(yàn)管道的管徑較小，不宜采用體積較大的測(cè)溫儀表。考慮這些實(shí)際情況，采用熱電阻的溫度測(cè)量方法更為合理。2、 實(shí)驗(yàn)管壁溫測(cè)量由測(cè)量情形可知管壁溫度用一般

10、的熱電阻不易測(cè)量，測(cè)溫環(huán)境要求測(cè)溫儀器可以附著在管壁表面，需要在測(cè)溫點(diǎn)將水浴與管壁分開(kāi)，面積又不能太大，否則影響換熱。故用光刻技術(shù)制作一個(gè)薄片在熱電阻外層加上隔熱層貼在管壁溫度側(cè)點(diǎn)上，三組值同時(shí)測(cè)量取平均值，以達(dá)到精確測(cè)溫效果。2.1.2儀表種類選用及說(shuō)明1、實(shí)驗(yàn)管流體進(jìn)口、出口溫度和水浴溫度測(cè)量選用：WZC-200熱電阻 圖2-1 熱電阻結(jié)構(gòu)圖說(shuō)明：鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為1.08.0mm，最小可達(dá)0.5mm。與普通型熱電阻相比，它有體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后??；機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝，使用

11、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。2、 實(shí)驗(yàn)管壁溫測(cè)量 選用：膜式鉑電阻圖2-2 膜式鉑電阻說(shuō)明：膜式鉑電阻是近年來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家的一種鉑熱電阻新技術(shù)，這種新型熱電阻是有外型尺寸小、靈敏度高、響應(yīng)快、絕緣性能好、穩(wěn)定性好、耐震耐腐蝕使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，特別是pt500、Pt1000和Pt2000高阻值熱電阻，其分辨率相當(dāng)于常規(guī)鉑電阻pt100的510倍。2.1.3測(cè)量注意事項(xiàng)從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩

12、點(diǎn)：1、熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)必須一致 2、為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。2.1.4誤差分析1、分度誤差。該誤差取決于材料純度和加工工藝。 2、通電發(fā)熱誤差。由于電阻通電后會(huì)產(chǎn)生自升溫現(xiàn)象，從而帶來(lái)測(cè)量誤差。該誤差無(wú)法消除，但可用規(guī)定最大電流6mA，傳熱條件好來(lái)盡可能減小。 3、線路電阻不同或變化引入的測(cè)量誤差?？赏ㄟ^(guò)串聯(lián)電位器調(diào)整，此外規(guī)定三線、四線接線方法也可以減小誤差。 4、附加熱電動(dòng)勢(shì)。電阻絲與引線接點(diǎn)處構(gòu)成熱偶，若節(jié)點(diǎn)溫度不同將產(chǎn)生附加電動(dòng)勢(shì)，對(duì)測(cè)量回路產(chǎn)生影響。可通過(guò)節(jié)點(diǎn)靠近，同溫等方法減小或消除。2.2水位測(cè)量及控制

13、補(bǔ)水箱上位安裝，距地面2m，其水位要求測(cè)量并控制，以適應(yīng)不同流速的需要，水位變動(dòng)范圍200mm500mm。2.2.1檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置補(bǔ)水箱內(nèi)水為人工配制的易結(jié)垢的高硬度水或是含有固體微粒等致垢物質(zhì)。其介電常數(shù)與空氣的差別很大，這就要求測(cè)量工具對(duì)環(huán)境有較高的適應(yīng)性。同時(shí)，需要控制水位變動(dòng)在要求范圍內(nèi)，這就需要測(cè)量?jī)x器有較高的靈敏度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)?？紤]這些實(shí)際情況，可以選用浮球液位計(jì)。2.2.2儀表種類選用及說(shuō)明1、選用：DFYK型浮球液位控制器圖2-3 浮球液位計(jì)結(jié)構(gòu)圖2、說(shuō)明：DFYK型浮球液位控制器，適用于各種水池、水塔的液位控制，且特別適用于含有固體或半固體漂浮物的液體,及帶粘性的

14、污水水位自動(dòng)控制與報(bào)警。（1）測(cè)量原理：浮球液位計(jì)由浮球、插桿等組成。浮球液位計(jì)通過(guò)連接法蘭安裝于容器頂上，浮球根據(jù)排開(kāi)液體體積相等等原理浮于液面，當(dāng)容器的液位變化時(shí)浮球也隨著上下移動(dòng)，由于磁性作用，浮球液位計(jì)的干簧受磁性吸合，把液面位置變化成電信號(hào)，通過(guò)顯示儀表用數(shù)字顯示液體的實(shí)際位置，浮球液位計(jì)從而達(dá)到液面的遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制。（2）控制過(guò)程：液位在下限時(shí)，浮球呈正置狀態(tài)在水面上，浮球內(nèi)的動(dòng)錘脫離干簧管與磁環(huán)的區(qū)域，干簧管保持原有的一對(duì)觸點(diǎn)斷開(kāi)，一對(duì)觸點(diǎn)閉合的狀態(tài)。當(dāng)液位上升到上限時(shí)浮球翻轉(zhuǎn)倒置，動(dòng)錘落到磁環(huán)干簧管吸合區(qū)，使磁路閉合，輸出觸點(diǎn)狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換，即常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，則使得

15、與之關(guān)聯(lián)的二次控制回路向水泵發(fā)出“開(kāi)”、“關(guān)”的指令，從而達(dá)到控制液位的目的。圖2-4 浮球液位計(jì)控制過(guò)程（3）特點(diǎn)： a、適合容器內(nèi)液體介質(zhì)的液位、界面的測(cè)量。除現(xiàn)場(chǎng)指示，還可配遠(yuǎn)傳變送器、報(bào)警開(kāi)關(guān)、檢測(cè)功能齊全。b、指示新穎、讀數(shù)直觀、醒目、觀察指示器的方向可根據(jù)用戶需要改變角度。c、測(cè)量范圍大，不受貯槽高度的限制。d、指示機(jī)構(gòu)與被測(cè)介質(zhì)完全隔離，密封性好，可靠性高，使用安全。e、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、維護(hù)方便、耐腐蝕、無(wú)需電源、防爆。 2.2.3誤差分析 （1)浮球上承受的力除自身重力之外，還有繩索的本身的重力。繩索運(yùn)動(dòng)方向改變，使浮球的吃水線相對(duì)于浮球上下，帶來(lái)測(cè)量誤

16、差。 （2)繩索的材質(zhì)也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，比如環(huán)境溫度和濕度可能引起繩索的長(zhǎng)度改變，會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生誤差。 2.3流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)管內(nèi)流體流量需要測(cè)量，管徑25mm，流量范圍0.54m3/h2.3.1檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)考慮到管內(nèi)有污垢，水并不潔凈，用接觸法測(cè)量會(huì)很容易導(dǎo)致測(cè)量?jī)x器的表面結(jié)垢，影響測(cè)量的精度，嚴(yán)重的話會(huì)損害流量計(jì)，我們需要選擇非接觸式測(cè)量的器件。同時(shí)，考慮到流速較小，我們需要選用精確度較高的器件。2.3.2儀表種類選用及說(shuō)明1、選用：XJ-LDC系列分體式電磁流量計(jì)。圖2-5 分體式電磁流量計(jì)2、說(shuō)明：分體式電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，分體式電磁

17、流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，傳感器接入管道，轉(zhuǎn)換器裝在儀表室或人們易于接近的傳感器附近，相距數(shù)十到數(shù)百米，可遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境，電子部件檢查、調(diào)整和參數(shù)設(shè)定就比較方便。（1）工作原理：電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，即當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)電磁流量計(jì)時(shí)，導(dǎo)體液體中會(huì)產(chǎn)生與平均流速 V 成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與液體接觸的電極檢測(cè)，通過(guò)電纜傳至放大器，然后轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號(hào)。可以測(cè)量各種腐蝕性介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。被測(cè)介質(zhì)在測(cè)量管內(nèi)，由于沒(méi)有阻滯部件，所以沒(méi)有壓力損失。此流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可測(cè)流量范圍大，可以測(cè)量脈

18、沖流量，線性較好，精度較高。（2）特點(diǎn)：a、測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響。b、測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻礙流動(dòng)部件，無(wú)壓損，直管段要求較低。c、系列公稱通徑DN15DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇。d、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高。流量范圍度可達(dá)1500：1。e、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型。f、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠。g、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示莊、反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART。h、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，

19、具有自檢和自診斷功能。2.3.3安裝要求及注意事項(xiàng)1、選用及安裝要求（1）被測(cè)流量必須是導(dǎo)電液體。不能測(cè)氣體，蒸汽，石油制品，甘油，酒精及純凈水等。（2）量程選擇。常用流量最好超過(guò)滿量程一半。常用流速為2-4m/s最合適。（3）壓力選擇。使用壓力必須低于電磁流量計(jì)額定工作壓力，一般不超過(guò)16×105Pa。（4）溫度選擇。被測(cè)介質(zhì)溫度不能超過(guò)襯里材料的容許使用溫度，一般不超過(guò)200。2、安裝注意事項(xiàng)（1）推薦垂直安裝，且被測(cè)流體是自下而上流動(dòng)。也可水平安裝，但是要使兩電極在同一水平面上。（2）流量計(jì)的外殼，屏蔽線，測(cè)量導(dǎo)管都要接地。要求單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)，不要連接在電機(jī)或上下管道上。（3）

20、安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離一切磁源。（4）流量計(jì)前必須有10D左右的直管段，以消除各種局部阻力對(duì)流線分布對(duì)稱性的影響。2.3.4誤差分析 1、管道中有氣泡時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差，所以應(yīng)該保證流體流動(dòng)穩(wěn)定，無(wú)氣泡。2、周圍存在電磁干擾會(huì)是傳感器產(chǎn)生誤差，應(yīng)注意避免電磁干擾。2.4壓差測(cè)量由于結(jié)垢導(dǎo)致管內(nèi)流動(dòng)阻力增大，需要測(cè)量流動(dòng)壓降，范圍為050mm 水柱。2.4.1檢測(cè)方法設(shè)計(jì)以及依據(jù)首先，測(cè)量管道的管徑較小使得我們不能采用安裝體積較大的差壓計(jì)，且實(shí)驗(yàn)裝置給出的壓降是一個(gè)很小的差壓，因此也要選用精確度較大的器件?？紤]這些實(shí)際情況，我們可以選用壓阻式壓力變送器作為測(cè)量元件。2.4.2儀表種類選用及說(shuō)明1、選用：PT

21、115抗變頻干擾壓阻式壓力變送器圖2-6 壓阻式壓力變送器結(jié)構(gòu)圖2、 說(shuō)明：（1）工作原理：固體受力后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。壓阻式壓力傳感器是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)原理制成的傳感器，就是利用集成電路工藝直接在硅平膜片上按一定晶向制成擴(kuò)散壓敏電阻，當(dāng)硅膜片受壓時(shí)，膜片的變形將使擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生變化。利用半導(dǎo)體材料的電阻率在外加應(yīng)力的作用下發(fā)生改變的壓阻效應(yīng)，直接測(cè)取微小應(yīng)變。硅平膜片上的擴(kuò)散電阻通常構(gòu)成橋式測(cè)量電路，相對(duì)的橋臂電阻是對(duì)稱布置的，電阻變化時(shí)電橋輸出電壓與膜片所受壓力成對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）特點(diǎn)：a、壓阻式壓力傳感器的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變式壓力傳感器的靈敏度系數(shù)要大50-10

22、0倍。有的時(shí)候壓阻式壓力傳感器的輸出不需要放大器就可直接進(jìn)行測(cè)量。b、由于它采用集成電路工藝加工，因而結(jié)構(gòu)尺寸小，重量輕。c、壓力分辨率高，它可以檢測(cè)出十幾帕斯卡的差壓。d、頻率響應(yīng)好，它可以測(cè)量幾十千赫的脈動(dòng)壓力。e、由于傳感器的力敏元件及檢測(cè)元件制在同一塊硅片上，所以它工作可靠，綜合精度高，且使用壽命長(zhǎng)2.4.3誤差分析 1、由于采用半導(dǎo)體材料硅制作，傳感器對(duì)溫度比較敏感，如不采用溫度補(bǔ)償，其溫度誤差較大。為了補(bǔ)償溫度效應(yīng)的影響，一般還可在膜片上沿對(duì)壓力不敏感的晶向生成一個(gè)電阻，這個(gè)電阻只感受溫度變化，可接入橋路作為溫度補(bǔ)償電阻，以提高測(cè)量精度。2、兩個(gè)壓力檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在能準(zhǔn)確及時(shí)地反映被測(cè)壓力的真實(shí)情況。 因此, 取壓點(diǎn)不能處于流束紊亂的地方, 即要選在管道的直線部份, 即離局部阻力較遠(yuǎn)的地方。3、由于彈性元件與應(yīng)變片的線膨脹系數(shù)很難完全一致，但它們又是相互粘在一起的，所以溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)出現(xiàn)附加的應(yīng)變，從而在成測(cè)量誤差。第3章 心得體會(huì)這個(gè)課設(shè)是一個(gè)開(kāi)放性的課設(shè)，不是局限于標(biāo)準(zhǔn)答案的課設(shè)，對(duì)于我們今后的創(chuàng)新思維有很大的提高，對(duì)于檢測(cè)與儀表這門學(xué)科有了更深刻的認(rèn)識(shí)和更好的體會(huì)。對(duì)于這個(gè)課設(shè)，起先并沒(méi)有太好的想法，但是在參考了一些書籍之后才