熱工儀表及自動(dòng)控制PPT課件

1、熱工測量儀表熱工測量儀表下一頁熱電廠主要的熱工測量項(xiàng)目1.溫度測量：水和蒸汽溫度、煙風(fēng)溫度、金屬溫度、潤滑油溫度等。2.壓力測量：水、蒸汽、煙風(fēng)、油壓力等。3.流速和流量的測量：流體的流速和流量、物料流量等。4.物位測量：液位氣體、料位和相界位置的測量。5.氣體成分分析：主要是煙氣分析。 第1頁/共87頁1-1測量儀表分類及基本技術(shù)性能1-2溫度測量儀表1-3壓力測量儀表1-4流量測量儀表1-5物位測量儀表1-6氣體成分分析儀表第1章目錄第2頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-1測量儀表分類及基本技術(shù)性能測量儀表的分類1、根據(jù)被測參數(shù)來分：溫度計(jì)、壓力表、流量計(jì)、物位計(jì)

2、、成分分析儀等；2、根據(jù)儀表顯示方式來分：指示型、數(shù)字顯示型、記錄型、累積型、信號型、調(diào)節(jié)型等；3、按儀表的用途分：標(biāo)準(zhǔn)儀表、工業(yè)儀表、實(shí)驗(yàn)儀表、便攜儀表等；4、根據(jù)儀表是否安裝于工藝對象分：就地儀表、遠(yuǎn)方儀表等。第3頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄測量儀表的基本技術(shù)性能1-1測量儀表分類及基本技術(shù)性能1、精確度（精度或準(zhǔn)確度）絕對誤差：儀表的指示值xi與被測參數(shù)的真實(shí)間xt的差值。 即：xi-xtx-x0相對誤差：某測量點(diǎn)的絕對誤差與標(biāo)準(zhǔn)儀表在該點(diǎn)的指示值之比。即：000 xxxx相對百分誤差：儀表的最大絕對誤差與儀表量程百分比。即：%100max量程范圍第4頁/共8

3、7頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄測量儀表的基本技術(shù)性能1-1測量儀表分類及基本技術(shù)性能2、變差變差：在相同的外界條件下同一儀表讀數(shù)的穩(wěn)定程度。一般用在同一被測參數(shù)值下，正、反程時(shí)儀表指示值的絕對誤差的最大值與儀表量程范圍之比的百分?jǐn)?shù)表示。即：%100|x|max量程范圍變差反正x造成變差的原因很多，如：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙，運(yùn)動(dòng)件間的摩擦，彈性件的彈性滯后影響等。第5頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表章目錄測量儀表的基本技術(shù)性能1-1測量儀表分類及基本技術(shù)性能3、靈敏度靈敏度：單位被測參數(shù)的變化引起儀表指示機(jī)構(gòu)的角位移或線位移。即：xS儀表的靈敏度反映了儀表對被測參數(shù)變化的

4、靈敏程度，靈敏度越高，就越能觀測微小的被測參數(shù)變化。要提高儀表的靈敏度，可以采取增加放大系統(tǒng)的放大倍數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)。儀表的其它技術(shù)性能如：分辨率、線性度、反應(yīng)時(shí)間等從略第6頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、溫度的定義溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，它反映了物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。2、常用測溫方法大體可分為：接觸測量和非接觸測量。根據(jù)測溫原理不同，接觸測溫儀表又可分為若干種類：膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)。非接觸測溫儀表又可分為光學(xué)溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)、比色溫度計(jì)。熱輻射：物體的熱輻射能隨溫

5、度的變化而變化。另外還有一些新型測溫方法，如：射流測溫、激光測溫等。第7頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表熱電偶溫度計(jì)熱電偶測溫的特點(diǎn)：1.能測量較高溫度；2.熱電偶將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號，便于遠(yuǎn)傳和記錄，也利于集中檢測和控制；3.性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)耐用，維護(hù)方便；4.可做得很小很薄、熱容和熱慣性都很小，能測量點(diǎn)的溫度或表面溫度，也能用于快速測溫。右圖為熱電偶測溫系統(tǒng)組成：1熱電偶2導(dǎo)線3顯示儀表第8頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律熱電現(xiàn)象（熱電效應(yīng)或帕爾貼效應(yīng)）：由兩種不同的

6、導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B組成的閉合回路中，如果使兩個(gè)接點(diǎn)1、2處于不同的溫度，回路就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢，這一現(xiàn)象即為熱電現(xiàn)象。該電勢即為熱電勢。熱電勢由接觸電勢和溫差電勢組成。高溫一端為熱端，低溫的一端為冷端或自由端。熱端感測溫度，冷端連接儀表。第9頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律溫差電勢：在同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢。（湯姆遜效應(yīng)）當(dāng)同一導(dǎo)體的兩端溫度不同時(shí)，熱端的電子能量比冷端的大，電子從熱端跑向冷端的數(shù)量比冷端跑向熱端的多，結(jié)果熱端帶正電，而冷端帶負(fù)電。從而在熱端和冷端間形成一個(gè)從熱端指向冷端的靜電場，該電場阻止電子繼

7、續(xù)大量從熱端跑向冷端，同時(shí)加速電子從冷端跑向熱端，最后達(dá)到平衡。此時(shí)在導(dǎo)體的兩端便形成一個(gè)電勢，該電勢就是溫差電勢。第10頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律接觸電勢：當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體接觸時(shí)，由于兩種導(dǎo)體的電子密度不同，電子在兩個(gè)方向上的擴(kuò)散速度就不一樣，從密度高的向密度低的擴(kuò)散數(shù)目多，高密度端帶正電，低密度端帶負(fù)電，因而在接觸面上形成一靜電場，該電場又將阻止電子的繼續(xù)大量擴(kuò)散，最終達(dá)到平衡狀態(tài)，在接觸面間就形成一電勢，即為接觸電勢。接觸電勢與兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。熱電勢為溫差電勢和接觸電勢的代數(shù)和。第11頁/共87

8、頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律均質(zhì)導(dǎo)體定律：由一種均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路，不論其截面積如何以及各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。結(jié)論：（1）熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的材料構(gòu)成；（2）由一種材料組成的閉合回路存在溫差時(shí)，回路如產(chǎn)生熱電勢，則說明該材料是不均勻的。第12頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律中間導(dǎo)體定律：由不同材料組成的閉合回路中，當(dāng)各種材料接觸點(diǎn)的溫度都相同時(shí)，則回路中熱電勢的總和等于零。結(jié)論：（1）在熱電回路中加入第三種均質(zhì)材料，只要其兩

9、端溫度相同，則對回路的熱電勢沒有影響。第13頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律結(jié)論：（2）如果兩種導(dǎo)體A、B對另一種參考導(dǎo)體C的熱電勢為已知，則這兩種導(dǎo)體組成熱電偶的熱電勢是它們對參考導(dǎo)體熱電勢的代數(shù)和。參考電極通常為鉑標(biāo)準(zhǔn)電極。第14頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律連接溫度或中間溫度定義：接點(diǎn)溫度為t1和t 3的熱電偶的熱電勢等于接點(diǎn)溫度分別為t1、t2和t2、t3的兩支相同性質(zhì)熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。第15頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表

10、下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律結(jié)論：（1）已知熱電偶在某一給定冷端溫度下進(jìn)行的分度，只要引入適當(dāng)?shù)男拚?，就可以在另外一個(gè)冷端溫度下使用。該結(jié)論是制訂熱電偶的熱電勢溫度關(guān)系分度表的理論依據(jù)，同時(shí)為熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償提供理論支持。（2）和熱電偶具有相同熱電性質(zhì)的補(bǔ)償導(dǎo)線可以引入熱電偶的回路中，相當(dāng)于延長了熱電偶而不影響熱電偶的熱電勢。該結(jié)論為工業(yè)測溫中應(yīng)用補(bǔ)償導(dǎo)線提供了理論依據(jù)。第16頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律圖為使用補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電偶測溫系統(tǒng)t為熱端；t0為熱電偶原冷端；t0為新冷端；A、

11、B為熱電偶的熱電極；A、B為補(bǔ)償導(dǎo)線第17頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表1、熱電現(xiàn)象和熱電偶的基本定律常用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線第18頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表2、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶對熱電極材料的要求：（1）物理穩(wěn)定性要高，即在測溫范圍內(nèi)其熱電特性不隨時(shí)間改變，以保證與其配套的顯示儀表刻度的穩(wěn)定。（2）化學(xué)穩(wěn)定性要高，即在高溫下不受周圍氣氛的氧化和腐蝕而變質(zhì)。（3）電阻溫度系數(shù)要小，導(dǎo)電率要高，組成熱電偶后產(chǎn)生的熱電勢要大。（4）熱電勢和溫度成線性關(guān)系，或有簡單的函數(shù)關(guān)系，這樣可提高顯示儀表的精度，刻度

12、工作簡單。（5）復(fù)現(xiàn)性好。要求同種材料組成的熱電偶其熱電特性都相同，在使用中可以保證良好的互換性。（6）具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。 第19頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表2、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：是指制造工藝較成熟、應(yīng)用廣泛、能成批生產(chǎn)、性能優(yōu)良而穩(wěn)定并已列入工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化文件中的那些熱電偶。（1）鉑銠30鉑銠6熱電偶：分度號為B， 1600以下可長期使用，短期可測1800。適于氧化及中性介質(zhì)。特點(diǎn)：產(chǎn)生的熱電勢小，價(jià)格貴，低溫時(shí)熱電勢極小，故冷端溫度在40以下時(shí)可不進(jìn)行溫度補(bǔ)償而直接使用。 第20頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁

13、章目錄1-2溫度測量儀表2、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶（2）鉑銠10鉑熱電偶：分度號為S，1300以下可長期使用，短期可測1600。適于氧化及中性介質(zhì)。特點(diǎn)：耐高溫、不易氧化、有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，具有較高的測量精度，可用于精密測量和用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶；靈敏度較低，不能用于還原性及侵蝕性的氣體中等。（3）鎳鉻鎳硅（鎳鉻鎳鋁）熱電偶：分度號為K，1000以下可長期使用，短 期可測1200。適于氧化及中性介質(zhì)。特點(diǎn)：材料復(fù)現(xiàn)性好，線性好，熱電勢大，靈敏度較高，價(jià)格便宜，精度較低。第21頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表3、熱電偶的結(jié)構(gòu)常用熱電偶組成：熱電極、絕緣管、

14、保護(hù)套管、接線盒第22頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表3、熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電極直徑由材料價(jià)格、強(qiáng)度、導(dǎo)電率及用途、測溫范圍等決定：貴金屬d=0.30.65mm，廉金屬d=0.53.2mm。其長度根據(jù)工作端在介質(zhì)中的插入深度來決定，工業(yè)熱電偶一般為3502000mm。其焊接形式有三種：見下圖；對焊接點(diǎn)的要求為：焊點(diǎn)直徑不超過兩倍的熱電極直徑，以減少傳熱誤差和滯后。(a)-點(diǎn)焊；(b)-對焊；(c)-絞接點(diǎn)焊第23頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表3、熱電偶的結(jié)構(gòu)絕緣材料：其作用是：防止電極短路。其材料的選用根據(jù)測溫范

15、圍確定。常用絕緣材料下表。第24頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表3、熱電偶的結(jié)構(gòu)保護(hù)套管：作用是：使熱電偶不受化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷。要求：不滲透氣體，耐高溫，能承受溫度劇變，不怕氧化和還原氣氛，導(dǎo)熱率高，耐酸堿，在高溫下不會(huì)分解出對熱電偶有害的氣體。常用材料見下表。 第25頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表3、熱電偶的結(jié)構(gòu)接線盒：作用：供連接熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線。材料一般為鋁合金，有普通式和密封式兩種。 鎧裝熱電偶組成為：金屬套管、絕緣材料、熱電極第26頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度

16、測量儀表、熱電偶自由端（冷端）溫度補(bǔ)償冷端補(bǔ)償?shù)脑颍海?）、只有當(dāng)熱電偶的冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)。（2）、熱電偶在生產(chǎn)廠家分度時(shí)是在冷端溫度為0時(shí)進(jìn)行的，而實(shí)際使用時(shí)是不可能使其為0的。因此，實(shí)際 測量時(shí)，測量值必定小于真實(shí)值而帶來客測量誤差。所以要對其進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ翰楸矸ǎㄓ?jì)算法或冷端溫度修正法）、冷點(diǎn)槽法（冷端溫度保持為0 的方法）、機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法、補(bǔ)償電橋法等。第27頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表、熱電偶自由端（冷端）溫度補(bǔ)償查表法：理論依據(jù)是“中間溫度定律”。即：(t,0)=E(t,t0)+

17、E(t0,0)該方法是利用熱電偶的分度表來進(jìn)行計(jì)算而得到溫度值的，主要適用于實(shí)驗(yàn)室測溫。冷點(diǎn)槽法：將冷端置于0的冰水混合物中以維持其溫度恒為0。該法難用于工業(yè)應(yīng)用中，只能用于實(shí)驗(yàn)室測溫。第28頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表、熱電偶自由端（冷端）溫度補(bǔ)償儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法：先測定冷端溫度，后切斷儀表電源和訊號，將儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)至指示冷端溫度的刻度處即可。 補(bǔ)償電橋法：是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電壓來補(bǔ)償冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化。第29頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表、熱電偶自由端（冷端）溫度補(bǔ)償多點(diǎn)冷端溫度

18、補(bǔ)償： 為了節(jié)省顯示儀表，在同一設(shè)備或同一車間，利用多點(diǎn)切換開關(guān)把幾支甚至幾十支同一分度的熱電偶接到一塊儀表上，這時(shí)，只需要共用一個(gè)冷 端補(bǔ)償器。多點(diǎn)冷端溫度補(bǔ)償連接線路切換開關(guān)；銅導(dǎo)線；顯示儀表第30頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表、熱電偶的定期校驗(yàn)對熱電偶進(jìn)行定期校驗(yàn)的必要性：熱電偶在使用過程中，由于熱端受到氧化、腐蝕、毒化、高溫下熱電偶材料發(fā)生重結(jié)晶等作用，引起熱電特性發(fā)生變化，使測量誤差增大。所以必須進(jìn)行定期校驗(yàn)。調(diào)壓變壓器；管式電爐；標(biāo)準(zhǔn)熱電偶；被校熱電偶；冰點(diǎn)槽；切換開關(guān)；直流電位差計(jì)；鎳塊；試管第31頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測

19、量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表、熱電偶的定期校驗(yàn)校驗(yàn)方法和步驟：將被校驗(yàn)熱電偶與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱端放到管式電爐的恒溫區(qū)中測量溫度，比較兩者的測量結(jié)果，以確定被校誤差。為保證被校與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱端處于同一溫度，可以把兩熱電偶的熱端放在金屬鎳塊中，再將鎳塊放于恒溫區(qū)。熱電偶放入爐中后，爐口應(yīng)用石棉繩堵嚴(yán)。熱電偶插入爐中的深度一般為300mm，最小不小于150mm。熱電偶的冷端置于冰點(diǎn)槽中，用調(diào)壓器調(diào)節(jié)爐溫。當(dāng)爐溫達(dá)到校驗(yàn)溫度點(diǎn)10范圍內(nèi)，且每分鐘變化不超過0.2時(shí)，就可用電位差計(jì)測量熱電偶的熱電勢。在每一被校溫度點(diǎn)上對其讀數(shù)不得少于四次，然后求平均值，并查分度表，最后通過比較得出被校熱電偶在各

20、校驗(yàn)溫點(diǎn)上的溫度誤差，計(jì)算時(shí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電勢的誤差也需計(jì)入。第32頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)其特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高；輸出信號比熱電偶大得多；輸出信號為電信號，便于遠(yuǎn)傳及集中控制。1工作原理是利用某些金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度的變化而變化的性質(zhì)來進(jìn)行工作的。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Rt=R0(1+t) 其中:為電阻溫度系數(shù)，即溫度每升高一度時(shí)，材料電阻相對變化的數(shù)值。大多數(shù)金屬，溫度每升高一度，其阻值增加0.40.6%，而半導(dǎo)體則降低0.30.6%。第33頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)2熱電

21、阻的材料和構(gòu)造（1）熱電阻的材料作為熱電阻材料的要求：電阻溫度系數(shù)越大越大，熱電阻的靈敏度就超高，測溫時(shí)越易得到準(zhǔn)確的結(jié)果。材料的純度超高，越大；雜質(zhì)越多，越小且不穩(wěn)定；純金屬比合金的高且易復(fù)制；電阻絲在制成熱電阻體時(shí)必須進(jìn)行退火和老化，以消除內(nèi)應(yīng)力的影響。在測溫范圍內(nèi)要求物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。要有較大的電阻率。電阻率越大，電阻體的體積越小，熱容量和電阻值與溫度的關(guān)系要近似線性，以便分度和讀數(shù)。價(jià)格便宜。 第34頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)2熱電阻的材料和構(gòu)造（2）常用熱電阻鉑電阻特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。在氧化氣體中即使是高溫下

22、，其物理、化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定。在還原氣體下，高溫時(shí)很易被還原性氣體污染，材質(zhì)變脆，改變其電阻與溫度間的關(guān)系，此時(shí)應(yīng)用保護(hù)套管。銅電阻特點(diǎn)：電阻值與溫度幾乎是線性關(guān)系，較大，材料易提純，價(jià)格便宜。100以上易氧化。電阻率較小，體積較大，熱慣性大主要用于測量精度要求不高，低溫及沒有侵蝕性的介質(zhì)中。 第35頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)2熱電阻的材料和構(gòu)造（3）其它熱電阻銦電阻：是一種高準(zhǔn)確度低溫?zé)犭娮瑁埸c(diǎn)為156，在4.215K范圍內(nèi)靈敏度很高，比鉑電阻高10倍。測溫范圍為4.2K室溫，材料很軟，復(fù)制性很差。錳電阻：在263K低溫范圍內(nèi)，電阻

23、隨溫度變化很大，靈敏度很高；不受磁場影響；質(zhì)，難拉成絲。碳電阻：很適合作液氮溫域（約04.55K）的溫度計(jì)，在超低溫下靈敏度很高，熱容量小，對磁場不敏感，價(jià)格便宜，操作簡便，熱穩(wěn)定性差。 第36頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)3熱電阻的構(gòu)造由電阻絲、支架、引出線、保護(hù)套管四部分組成。（1）電阻絲：鉑：分度號為Pt50、Pt100。實(shí)驗(yàn)室或標(biāo)準(zhǔn)儀表用R010或R030。銅：分度號為Cu50或Cu100。 第37頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)3熱電阻的構(gòu)造（2）支架：要求：耐高溫，膨脹系數(shù)小，

24、絕緣性好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度。主要材料：塑料、用于銅電阻100以下；云母：用于鉑電阻500以下；石英或陶瓷：用于鉑電阻500以上。（3）引出導(dǎo)線：要求：對電阻絲不產(chǎn)生有害影響； 與電阻絲及連接導(dǎo)線間不產(chǎn)生較大的熱電勢； 化學(xué)穩(wěn)定性要好。（4）、保護(hù)套管：與熱電偶的基本相同。（略） 第38頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)4熱電阻的校驗(yàn)校驗(yàn)步驟：按下圖連接線路，并檢查是否正確；1加熱恒溫器；2被校難電阻體；3標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)；4毫伏計(jì)；5標(biāo)準(zhǔn)電阻；6分壓器；7切換開關(guān)；8電位差計(jì)。第39頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測

25、量儀表電阻溫度計(jì)4熱電阻的校驗(yàn)校驗(yàn)步驟：將電阻體放入恒溫器內(nèi)，使之達(dá)到校驗(yàn)點(diǎn)溫度并保持恒溫，然后調(diào)節(jié)分壓器使毫伏計(jì)讀數(shù)約為4mA，切換開關(guān)切向標(biāo)準(zhǔn)電阻RN一邊，讀出電位差計(jì)讀數(shù)UN；然后立即將切換開關(guān)切向被校驗(yàn)電阻體一邊，讀出電位差計(jì)讀數(shù)Ut。按計(jì)算出Rt。同一點(diǎn)反復(fù)測多次取平均值，看其誤差是否在允許范圍內(nèi)。再取測溫范圍內(nèi)10%、50%、90%的溫度作校驗(yàn)點(diǎn)重復(fù)上述校驗(yàn)，如均合格，則校驗(yàn)完畢。NNttRUUR 第40頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-2溫度測量儀表電阻溫度計(jì)5接觸式測溫元件的安裝（1）測溫元件應(yīng)與被測介質(zhì)形成逆流，切勿與被測介質(zhì)形成順流。（2）感溫點(diǎn)應(yīng)

26、選在能代表被測介質(zhì)溫度的地方。（3）測溫元件露在外面的部分應(yīng)盡可能短（保證最大允許插入深度）。（4）加保溫層使電極與連接導(dǎo)線連接處溫度低于100。第41頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表液柱式壓力計(jì)：是根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度，主要有：U形管，單管，斜管等。彈性式壓力計(jì)：是根據(jù)彈性件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移。電氣式：是將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，依據(jù)電量的大小而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測量?；钊剑菏歉鶕?jù)水壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積進(jìn)行校驗(yàn)和刻度。 第42頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下

27、一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表彈性式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)是利用各種形式的彈性元件，在被測介質(zhì)的壓力作用下產(chǎn)生彈性變形的程度（一般用位移的大?。﹣矶攘勘粶y壓力的大小。其結(jié)構(gòu)簡單、測壓范圍寬、計(jì)數(shù)清晰、有足夠的精度、價(jià)格便宜、現(xiàn)場使用和維修方便。常用的彈性元件有：彈簧管、波紋管、波紋膜片等。第43頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表彈性式壓力計(jì)1彈簧管式彈性元件：其測壓范圍較寬，可測量高達(dá)1000MPa的壓力。有單圈和多圈之分。單圈彈簧管是彎成圓弧形（2700）的金屬管子，其截面做成扁圓形或橢圓形，其自由端封閉，管子的另一端固定在接頭上，通

28、入被測壓力。當(dāng)通入壓力P后，截面漲成圓形，其自由端會(huì)產(chǎn)生位移。其位移量較小能測量較高的壓力。為增加自由端的位移，可制成多圈彈管。第44頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表彈性式壓力計(jì)2 波紋管（或膜片）式彈性元件：彈性膜片是由金屬或非金屬做成的具有彈性的一張膜片，在壓力作用下能產(chǎn)生變形。有時(shí)也可由兩塊金屬膜片沿周口對焊起來成一薄壁盒子稱為膜盒。 波紋管是一個(gè)周圍為波紋狀的薄壁金屬筒體，這種彈性元件易于變形，而且位移可以很大，應(yīng)用非常廣泛。第45頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力變送器壓力變

29、送器 在電廠中，為了實(shí)現(xiàn)對壓力（差壓）信號的集中檢測，以適應(yīng)熱工保護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)等熱工測量和自動(dòng)化的需求，需將測壓彈性元件輸出的位移信號或力信號變換為統(tǒng)一的電信號，這項(xiàng)工作由壓力（差壓）變送器來完成。壓力（差壓）變送器提高了測量儀表的準(zhǔn)確性和可靠性，并使壓力（差壓）測量儀表的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了小型化。第46頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力變送器 根據(jù)工作原理的不同，壓力信號的變送方法主要有電容式壓力變送器、振旋式壓力變送器、力平衡式壓力變送器等。電容式壓力變送器原理第47頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓

30、力測量儀表電氣式壓力計(jì)2電接點(diǎn)信號壓力表在壓力高于或低于規(guī)定范圍時(shí)，壓力表能發(fā)出燈光或音響信號，作報(bào)警或自動(dòng)控制用。它是在彈簧管壓力表上增加電接點(diǎn)形成的。第48頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力表的選用和安裝1 壓力表的選用 壓力表的選用主要考慮量程范圍、精確度和靈敏度，其次還要考慮儀表的外形尺寸、安裝場所的工作條件、被測介質(zhì)的性質(zhì)、是否要遠(yuǎn)傳和儀表的其它功能(如記錄、顯示、調(diào)節(jié)等)。 彈簧管壓力表在選擇量程時(shí)，要選擇得大一些。壓力較穩(wěn)定的，被測壓力值應(yīng)在刻度的1/33/4之間；壓力不穩(wěn)定時(shí)，被測壓力值就在刻度的1/32/3之間。第49頁

31、/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力表的選用和安裝2 壓力表的安裝(1)取壓口的形狀和位置的選擇：理論上取壓口應(yīng)與流束的流動(dòng)方向完全垂直，并且不能破壞原來的流線。取壓口處理原則：取壓口不宜過大，尤其對較小的管徑更應(yīng)該注意；取壓口軸線應(yīng)盡量與流束的流向垂直；取壓口鉆孔后必須仔細(xì)清理毛刺與加工表面，不要使取壓口形成各種形式的擴(kuò)口。第50頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力表的選用和安裝取壓口位置的選擇原則：避免處于管路的彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域；當(dāng)管路中突出物(如測溫元件)時(shí)，則取壓口應(yīng)

32、位于它的前面；當(dāng)必須在調(diào)節(jié)閥門附近取壓時(shí)，取壓口如在其前，則與閥門的距離不小于2D，處于其后則不小于3D。第51頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力表的選用和安裝(2)連接導(dǎo)管：其作用是將被 測介質(zhì)的壓力從取壓口傳遞到測壓儀表，并保證不發(fā)生滲漏現(xiàn)象。儀表安裝處與測壓點(diǎn)的距離應(yīng)盡量短，以避免指示遲緩。通常連接導(dǎo)管的長度不超過60m。 連接導(dǎo)管的敷設(shè)，對于水平段應(yīng)有1:10的似斜度，以利于排除冷凝水或氣體。測量液體壓力時(shí)，要使測壓點(diǎn)位置高于儀表位置，否則應(yīng)在導(dǎo)壓管系統(tǒng)的最高處加設(shè)集氣器，以收集和排出導(dǎo)壓管中的氣體。測量氣體壓力時(shí)，要使測壓點(diǎn)的位

33、置低于儀表位置，否則應(yīng)在導(dǎo)壓管系統(tǒng)的最低處加設(shè)水分分離器，以收集和排除導(dǎo)壓管中的液體。第52頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-3壓力測量儀表壓力測量儀表壓力表的選用和安裝(3)壓力 表的安裝：壓力表的安裝位置應(yīng)易于觀察和檢修；介質(zhì)有腐蝕性時(shí)，必須采取保護(hù)措施。如加裝充有中性隔離液的隔離罐等；盡量避免溫度的影響；(遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩?，或加隔熱擋板等；測蒸汽或高溫流體壓力時(shí)，應(yīng)加回轉(zhuǎn)冷凝管等)當(dāng)被測壓力頻繁和劇烈波動(dòng)時(shí)，要采用阻尼裝置；壓力計(jì)的連接處應(yīng)加密封墊片；取壓口到壓力表之間還應(yīng)裝有切斷閥門，以備檢修壓力表時(shí)使用。第53頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章

34、目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表流量：單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體流量的大小。總量：某一段時(shí)間內(nèi)流過管道的流體流量的總和。重量流量：單位時(shí)間內(nèi)通過的流體的重量。G體積流量Q質(zhì)量流量M測量方法：容積式流量測量方法：橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)。速度式流量測量方法：渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、熱式流量計(jì)。差壓式流量測量方法：畢托管與均速管、節(jié)流變壓降流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)：直接式質(zhì)量流量計(jì)、溫度壓力補(bǔ)償式流量計(jì)。 第54頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理，是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的壓力差實(shí)現(xiàn)流量測量的。由能將

35、測流體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號的節(jié)流裝置，以及用來測量壓差而顯示出的差壓計(jì)所組成。在單元組合儀表中，由節(jié)流裝置產(chǎn)生的壓差信號，經(jīng)常通過差壓變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號，以供顯示，記錄世調(diào)節(jié)用。目前最常用的節(jié)流裝置：孔板、噴嘴、文丘里噴嘴、文丘里管已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并稱為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要求和計(jì)算所需要的通用化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，可查有關(guān)的手冊或資料。 第55頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)1 節(jié)流裝置的流量測量原理1-孔板2-噴嘴（管嘴）3-文丘里管第56頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量

36、儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)1 節(jié)流裝置的流量測量原理 節(jié)流裝置是在管道中放置一個(gè)局部收縮元件，應(yīng)用最廣的是孔板。在管道的1、2截面對不可壓縮流體列伯努利方程，連續(xù)性方程：ggPgP222222222112211FF1002FFmFF，令其中：F1、F2、F0分別為管道、孔口、頸部截面積，為流束收縮系數(shù)，m為截面比即孔口截面與管道截面積之比。所以：21222211ppgm第57頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)1 節(jié)流裝置的流量測量原理 必須在截面1、2的位置上測得，但截面2的位置是隨流速的不同而改變

37、的，根本無法確定，實(shí)際上是在孔板前后的管壁上選擇兩個(gè)固定的取壓點(diǎn)，測量流體在節(jié)流裝置前后的壓力變化，此外，實(shí)際流體和理想流體不同由于流體的粘滯性和流動(dòng)時(shí)對管壁的摩擦阻力等，引起在截面的各個(gè)點(diǎn)發(fā)生了能量和速度損失，所以，實(shí)際上測量出來的p1、p2與 不同，因此，引入取壓系數(shù)來修正。2121PPPP21pp、21pp、2122221PPgm2102122020222F211FFFQppgppgm第58頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)1 節(jié)流裝置的流量測量原理式中：2211m上式關(guān)鍵在取值，它是一個(gè)受許多因素影響的綜合性系數(shù)，與節(jié)流裝

38、置的形式，尺寸，取壓方式，流體流動(dòng)的性質(zhì)和管道內(nèi)壁粗糙度等多種因素有關(guān)。上述公式是依據(jù)不可壓縮流體的情況導(dǎo)出的，對于可壓縮流體，即節(jié)流裝置前后壓力變化較大時(shí)的氣體或蒸汽，必須考慮流體重度的變化和膨脹功的影響。故對于壓縮流體的流量方程：2102ppgFQ第59頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì) 差壓式流量計(jì)的安裝 (1)節(jié)流裝置的安裝 采用節(jié)流裝置以產(chǎn)生壓差的流量方法，要求被測介質(zhì)在節(jié)流裝置前后保持穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，故，務(wù)必使節(jié)流裝置前后保持足夠的直管段。第60頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表

39、流量測量儀表差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)的安裝 (1)節(jié)流裝置的安裝 如：孔板前須有1520D的直管段，孔板后須有5D的直管段，在此直管段內(nèi)，不允許放有任何擾亂流束形狀的物件;在節(jié)流裝置附近，也不允許安裝感溫元件或開設(shè)取樣口;安裝節(jié)流裝置處的管道，其內(nèi)表面應(yīng)光滑，法蘭與管道焊接后，應(yīng)打掉毛剌;在節(jié)流裝置前后2D范圍內(nèi)，應(yīng)看不到有凹洼，缺陷，氣點(diǎn)，電焊的熔渣，焊口露出的隙縫，露出的管接頭，鉚釘及襯墊等。 還必須注意節(jié)流裝置的安裝方向，節(jié)流裝置露出部分所標(biāo)注的“”號一側(cè)，應(yīng)當(dāng)是流體的入口方向，用孔板時(shí)，應(yīng)使流體從孔板900銳口的一側(cè)流入。第61頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1

40、-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)4 差壓式流量計(jì)的安裝 (1)節(jié)流裝置的安裝 應(yīng)保證節(jié)流裝置的開孔和管道的軸線同心，并保證節(jié)流裝置的端面與管道的軸線垂直。 節(jié)流裝置所在的管道，流體必須是充滿的（截面），流體必須是單相的（），若為蒸汽最好是過熱的。 (2)引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)的安裝液體 對引壓管的基本要求：使差壓計(jì)的兩個(gè)接口的壓差（PP）能正確而迅速地反映節(jié)流裝置兩側(cè)的壓差（P1P2），為減小滯后，引壓管不宜太細(xì)，一般為1015mm無縫鋼管。應(yīng)使兩根導(dǎo)管都充滿同樣的液體，列氣泡（相等）。第62頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)4

41、 差壓式流量計(jì)的安裝 (2)引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)的安裝液體使之無氣泡的措施：A.取壓點(diǎn)應(yīng)該信于節(jié)流裝置的下半部，與水平線的夾角應(yīng)為0450。B.引壓導(dǎo)管最好垂直向下，如條件不許可，導(dǎo)管亦應(yīng)下傾一定的坡度（1:201:10），使氣泡易于排出。C.在引壓導(dǎo)管的管道內(nèi)，應(yīng)有排氣裝置。如果差壓計(jì)只能裝在節(jié)流裝置之上時(shí)，則須加裝貯氣缸。D.由引壓導(dǎo)管接至差壓計(jì)或變送器前，必須安裝切斷閥和平衡閥。第63頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表差壓式流量計(jì)4 差壓式流量計(jì)的安裝 (2)引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)的安裝氣體 使管內(nèi)不積聚氣體中可能夾帶的液體，措施為： A.取壓點(diǎn)

42、應(yīng)在節(jié)流裝置的上半部。B.引壓管最好垂直向上，至少亦應(yīng)向上傾斜一定的坡度。C.如差壓計(jì)必須裝在節(jié)流裝置之下，須加裝貯液缸和排氣閥。第64頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓力損失小、測量范圍大、維修方便，適用于測量通過直徑D小于150mm管道的流體流量，也可測量腐蝕性介質(zhì)。1工作原理轉(zhuǎn)子流量計(jì)由插入管道的錐形管（流體從下而上流動(dòng)）和錐形管中間的轉(zhuǎn)子（浮子）組成。測量時(shí)，被測介質(zhì)由下端進(jìn)入流量計(jì)，轉(zhuǎn)子由于流體作用而升高，當(dāng)轉(zhuǎn)子與錐形管內(nèi)壁間的環(huán)形面積為一定數(shù)值時(shí)，由于流體通過環(huán)隙突然收縮，而在轉(zhuǎn)子上下兩側(cè)

43、產(chǎn)生的壓差所形成的力，將等于轉(zhuǎn)子在流體內(nèi)的重量，轉(zhuǎn)子就停在一定高度。第65頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)與差壓式流量計(jì)相比較，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量方程是相同的。轉(zhuǎn)子流量計(jì)分為玻璃管和金屬管兩種。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般用來測量非混濁液體、氣體等透明的單相介質(zhì)，其缺點(diǎn)是不適于高溫、高壓下使用，且沒有遠(yuǎn)傳指示機(jī)構(gòu)。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)多制成帶有遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它能將測量的測量值進(jìn)行遠(yuǎn)傳指示或轉(zhuǎn)換成氣、電信號，也可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警、積算、記錄、調(diào)節(jié)等多種作用。2遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)其工作原理：當(dāng)鐵芯位于差動(dòng)變壓器繞組的中間位置時(shí)，由于差動(dòng)變壓器第66頁/

44、共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)2遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)副邊兩繞組采取差接形式，所以感應(yīng)電勢大小相等、方向相反，輸出信號為零。當(dāng)被測介質(zhì)流量變化而引起轉(zhuǎn)子位移時(shí)，它將帶動(dòng)鐵芯作上下隨動(dòng)，使副邊產(chǎn)生不平衡電勢，并輸出信號，實(shí)現(xiàn)流量電勢轉(zhuǎn)換。發(fā)送差動(dòng)變壓器與接收差動(dòng)變壓器通過電子放大器及凸輪機(jī)構(gòu)等組成一個(gè)自動(dòng)平衡線路。因此，遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)實(shí)際上就是將轉(zhuǎn)子與差動(dòng)變壓器的鐵芯連接起來，使轉(zhuǎn)子隨流量變化的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鐵芯一起運(yùn)動(dòng)，因而將流量的大小轉(zhuǎn)換成輸出感應(yīng)電勢的大小，從而實(shí)現(xiàn)對介質(zhì)的流量測量。第67頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下

45、一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表轉(zhuǎn)子流量計(jì)（定壓降式流量計(jì)）3轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)是用來測量較小流量的。工業(yè)用轉(zhuǎn)子流量計(jì)的測量范圍從每小時(shí)十幾升到幾百m3（液體）或幾千m3（氣體）?；菊`差約為最大刻度的2%。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的量程比為10:1，而差壓式流量計(jì)僅為3:1。轉(zhuǎn)子流量計(jì)要垂直安裝，上、下應(yīng)有不短于0.5m的直管。在連續(xù)操作過程的管路中裝置轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)有旁路，便于維修和清理。轉(zhuǎn)子流量計(jì)在測量小流量時(shí)，對粘滯效應(yīng)很敏感。它不適于測量脈動(dòng)流量。第68頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)是一種速度式流量儀

46、表，被 測流體沖擊渦輪葉片使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而不同。渦輪將流量轉(zhuǎn)換成渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)，磁電裝置又把此轉(zhuǎn)數(shù)變換成電脈沖，送入顯示儀表進(jìn)行記錄和顯示，由單位時(shí)間脈沖數(shù)和累積脈沖數(shù)反映瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。第69頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)變送器的結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)流體渡過渦輪時(shí)，就推動(dòng)葉片和渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速和流體的流速成正比。所以累計(jì)出渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)，就可以知道總流量。 目前主要使用的是磁電感應(yīng)式變送器。其渦輪葉片由高導(dǎo)磁性材料做成，外殼要求是非導(dǎo)磁性材料，在外殼上另外安裝一個(gè)固定的感應(yīng)線圈和一塊永久磁鐵。1-渦

47、輪；2-支承；3-永久磁鐵；4-感應(yīng)線圈；5-殼體；6-導(dǎo)流器第70頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表渦輪流量計(jì) 當(dāng)流體流過儀器推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，高導(dǎo)磁性的渦輪葉片就周期性地掃過磁鋼，使磁路的磁阻發(fā)生周期性變化，從而使通過線圈的磁通發(fā)生周期性變化，感應(yīng)線圈內(nèi)即產(chǎn)生交變的感應(yīng)電信號，其頻率與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比，也是和流體的流量成正比。該信號經(jīng)前置放大器放大后，就可輸入電子計(jì)數(shù)器或電子頻率計(jì)加以累計(jì)或指示。 導(dǎo)流器的作用是使流體在到達(dá)渦輪前先導(dǎo)直，以避免因流體的自旋而改變流體與渦輪葉片的作用角，從而保證儀器的精度。渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)：1、精度高，可達(dá)0

48、.5級以上，能作為流量的準(zhǔn)確計(jì)量儀表。2、反應(yīng)迅速，可測量脈沖流量。(其時(shí)間常數(shù)為幾毫秒到幾十毫秒)3、量程范圍寬，刻度線性。第71頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表電磁流量計(jì)在生產(chǎn)中，有些流體介質(zhì)具有導(dǎo)電性能，可用電磁感應(yīng)的方法(如電磁流量計(jì)等)測量流量。電磁流量計(jì)由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。被測介質(zhì)的流量經(jīng)變送器變換成感應(yīng)電勢，然后由轉(zhuǎn)換器變成010mA的統(tǒng)一直流標(biāo)準(zhǔn)信號作為輸出，以便進(jìn)行顯示、記錄或與電動(dòng)單元組合儀表配套使用。 電磁流量計(jì)變送器是在一段用非磁性材料制成的管道里面，安裝有一對電極，管道和電極之間是絕緣的。管道外在電極垂直方

49、向安裝一對磁極以產(chǎn)生磁場。當(dāng)導(dǎo)電液體流過磁極時(shí)，其切割磁力線，在電極兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢。第72頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表章目錄1-4流量測量儀表流量測量儀表電磁流量計(jì)變送器的磁場可是直流磁場也可是交流磁場。直流磁場可用永久磁鐵產(chǎn)生，但由于采用直流磁場，在電極上產(chǎn)生的是直流電勢，將引起被測液體的電解，因而在電極上發(fā)生極化現(xiàn)象，破壞了原來的測量條件。且在管道直徑大時(shí)，永久磁鐵也需要很大。所以工業(yè)用電磁流量計(jì)一般采用勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的交變磁場。電磁流量計(jì)的測量導(dǎo)管內(nèi)沒有任何可動(dòng)及突出部件，壓力損失很小。在采用防腐內(nèi)襯條件下，可用于各種腐蝕性液體的測量。輸出電勢與流量具有線性關(guān)系，且不采液

50、體物理性質(zhì)變化和流動(dòng)狀態(tài)的影響。對流量反應(yīng)迅速，可用于測量脈動(dòng)流量。測量范圍大，量程比可達(dá)1:10。精度高。被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的的液體。不能測量氣體、蒸汽、石油制品等的流量。使用時(shí)受溫度和壓力的限制。第73頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-5物位測量儀表物位測量儀表物位：液位、料位、相界面位置等的總稱。物位測量范圍：（1）測量容器中液體介質(zhì)的液位高低，包括開口容器和密閉容器。（2）測量粉狀和顆粒狀固體在容器或倉庫中的高度。（3）測量容器中兩種介質(zhì)的相界面位置及兩個(gè)液位的差等。物位測量的目的：（1）正確測知容器中貯藏物質(zhì)的容量或重量；（2）監(jiān)視容器內(nèi)物位，使之保持在一定

51、高度，對物位允許的上下限發(fā)出警報(bào)；（3）連續(xù)監(jiān)視功調(diào)節(jié)容器中流入流出物料的平衡。第74頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-5物位測量儀表物位測量儀表物位測量儀表的種類有：直讀式物位儀表、差壓式物位儀表、浮力式、電磁式物位儀表、核輻射式物位儀表、聲波式物位儀表、光學(xué)式物位儀表等。浮力式液位計(jì)該液位計(jì)有兩類：一是浮力不變的，浮標(biāo)浮于液面上，其位置隨液面的高低而變化，只要測出浮標(biāo)的位移量就知道液面的高低。如浮標(biāo)式液位計(jì)、浮球式液位計(jì)等。另一類是浮力變化的，如浮筒式液位計(jì)，其浮筒浸在液體里，根據(jù)浮筒被浸程度的不同，浮筒所受浮力也不同，只要測出浮筒所受浮力的變化就知道液位的高低。

52、第75頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-5物位測量儀表物位測量儀表浮力式液位計(jì)浮標(biāo)式液位計(jì)浮標(biāo)一般為空心的金屬或塑料盒。盒重與浮力之差用平衡重物平衡后，浮標(biāo)就漂浮在液面上。液位上升時(shí)，浮標(biāo)所受的浮力增加，浮標(biāo)沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)，達(dá)到新平衡后，浮標(biāo)才停止移動(dòng)。通過繩索和滑輪帶動(dòng)指針，便可指示出液位的數(shù)值。浮標(biāo)式液位計(jì)的指示也可以遠(yuǎn)傳。可用于敞開容器，也可用于封閉容器。但由于滑輪與軸承間存在機(jī)械摩擦，以及鋼絲繩受熱伸長（受冷縮短），齒輪的齒隙等因素，影響了測量精度。第76頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-5物位測量儀表物位測量儀表電接點(diǎn)水位計(jì)是利用汽

53、包內(nèi)汽、水介質(zhì)的電導(dǎo)率（電阻率）相差極大的性質(zhì)來測量汽包水位的。組成：由測量筒（裝有電接點(diǎn)）、傳送電纜及顯示器等組成。測量筒通過汽水連通管將汽包的重力水位信號引出。電接點(diǎn)通過絕緣子與測量筒金屬壁絕緣。浸埋在水中的電接點(diǎn)因水具有較大電導(dǎo)率而接通，造成顯示器中相應(yīng)氖燈點(diǎn)燃；未浸入水中的電接點(diǎn)因蒸汽電導(dǎo)率小而斷開，使相應(yīng)氖燈不亮，所以顯示器中發(fā)亮氖燈的數(shù)目就被測水位。 第77頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-6氣體成分分析儀表氣體成分分析儀表氧量計(jì)通常用測量煙氣中氧含量的方法來確定空氣過剩系數(shù)。常用的氧量計(jì)是氧化鋯氧量計(jì)。氧化鋯氧量計(jì)的基本原理是，以氧化鋯作固體電解質(zhì)，高溫

54、下的電解質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)形成氧濃差電勢，氧濃差電勢與兩側(cè)氧濃度有關(guān)，如一側(cè)氧濃度固定，即可通過測量輸出電勢來測量另一側(cè)的氧含量。氧化鋯氧量計(jì)的發(fā)送器就是一根氧化鋯管。第78頁/共87頁一、熱工測量儀表一、熱工測量儀表下一頁章目錄1-6氣體成分分析儀表氣體成分分析儀表氧量計(jì)為了正確測量氣體中的氧含量使用氧化鋯氧量計(jì)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：（1）因?yàn)檠鯘獠铍妱軪與氧化鋯工作管的絕對溫度T成正比關(guān)系，因此在測量系統(tǒng)中應(yīng)有恒溫裝置，以保證輸出不受溫度影響。（2）工作溫度T要選在800以上，一般選850，以保證有足夠的靈敏度。因?yàn)檠趸啽旧淼臒Y(jié)溫度為1200，其使用溫度不能超過1150，而且溫度過高時(shí)煙氣的可燃物酒會(huì)與氧化合而成燃料電池，使輸出增大，干擾測量。