熱工測量及儀表電子教案(于廣松)

1、總課時1、2課型新授課題緒論、測量及測量誤差概述教學(xué)目的1、理解被測量、標(biāo)準(zhǔn)量與測量值之間的區(qū)別與聯(lián)系2、熟悉國際單位制的7個基本單位3、能恰當(dāng)應(yīng)用三種表示方法來表達(dá)測量誤差教學(xué)重點(diǎn)理解測量的概念、掌握三種誤差表示方法教學(xué)難點(diǎn)三種誤差表示方法之間的關(guān)系教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)入課題講解新課緒論一、熱工測量的意義1、 測量的意義：取得各事物之間的定量關(guān)系，是人們認(rèn)識事物的一種手段2、 熱工測量的范圍3、 火力發(fā)電廠熱工測點(diǎn)4、 熱工測量的意義：了解和控制火電生產(chǎn)過程，確保生產(chǎn)過程安全、正常、高效進(jìn)行二、測量技術(shù)的發(fā)展概況三、測量技術(shù)的發(fā)展趨勢四、傳感器簡介1、根據(jù)現(xiàn)象所屬領(lǐng)域不同分為：物理、

2、化學(xué)、生物傳感器2、根據(jù)所用敏感元件的材料分為：半導(dǎo)體、陶瓷、有機(jī)高分子、光纖傳感器3、根據(jù)功能分為：單功能、多功能、智能、仿生傳感器等第一章 測量及測量誤差§1-1 測量的定義及方法一、測量概述1、 定義2、 公式：L= 式中x被測量 b標(biāo)準(zhǔn)量（測量單位） L所得的測量值二、測量方法1、 根據(jù)獲得測量結(jié)果的程序不同可分為：直接測量、間接測量和組合測量2、 根據(jù)檢測裝置工作原理不同可分為：直讀法、零值法和微差法 3、 根據(jù)儀表是否與被測對象接觸可分為：接觸測量法和非接觸測量法§1-2 測量誤差一、誤差的表示方法1、定義：被測量的測量值與被測量的真實(shí)值之間存在偏差，稱測量誤差

3、實(shí)際相對誤差標(biāo)稱相對誤差引用相對誤差（折合誤差）2、測量誤差的表示方法：絕對誤差、相對誤差小結(jié)熱工測量是指在熱工過程中對各種熱工參數(shù)，如溫度、壓力、流量、物位、煙氣含氧量及各種機(jī)械量的測量。測量工作是一種實(shí)驗(yàn)性工作，測量過程會產(chǎn)生測量誤差（測量結(jié)果與其真值的差異），根據(jù)誤差的性質(zhì)不同，測量誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差。系統(tǒng)誤差表明了測量結(jié)果的“正確度”，而隨機(jī)誤差則表明了一個測量系統(tǒng)的測量“精密度”，但不論哪種誤差，都有絕對誤差、相對誤差、折合誤差三種表達(dá)方式。課堂練習(xí)課后思考思考：試指出在熱工參數(shù)測量中哪些測量用到了直接測量，哪些用到了間接測量？日常使用的儀表中哪些用到了直讀法，哪

4、些用到了零值法？作業(yè)教學(xué)后記總課時3、4課型新授課題測量誤差的分類及處理教學(xué)目的1、了解不同類誤差產(chǎn)生的原因以及它們的特點(diǎn)2、掌握減小或消除系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差的方法3、能對測量結(jié)果進(jìn)行評價(jià)4、具有對多次測量進(jìn)行準(zhǔn)確度判別的能力教學(xué)重點(diǎn)減小或消除系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差的處理方法教學(xué)難點(diǎn)多次測量的置信度判別，壞值的判別教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課測量是將被測量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量（即測量單位）進(jìn)行比較，以確定被測量是標(biāo)準(zhǔn)量的多少倍數(shù)的過程，測量過程會產(chǎn)生測量誤差（測量結(jié)果與其真值的差異），測量誤差可用三種方式表達(dá)：絕對誤差（=x-x0）、相對誤差（相對誤差=×100%）、折合誤

5、差（也稱引用誤差，=×100%）。導(dǎo)入課題測量誤差對于測量結(jié)果的真實(shí)性和可靠性是不利的，但由于各方面原因它又不可避免的存在，既然這樣我們就要對測量誤差進(jìn)行處理，使它對測量結(jié)果的影響減小到最小。這次課我們就來探討測量誤差如何處理的問題。講解新課§1-2 測量誤差一、誤差的分類1、按測量誤差的來源不同分為：裝置誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人為誤差2、按對測量誤差的掌握程度不同分為：已知誤差、未知誤差3、按誤差的性質(zhì)不同分為：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差方法誤差：測量原理和方法本身存在缺陷和偏差裝置誤差：測量儀器、設(shè)備、裝置導(dǎo)致的測量誤差環(huán)境誤差：測量環(huán)境、條件引起的測量誤差人為誤

6、差：讀數(shù)誤差、違規(guī)操作（一）系統(tǒng)誤差1、特點(diǎn)：有規(guī)律、可再現(xiàn)、可預(yù)測2、原因：（1）測量儀器或測量系統(tǒng)本身不夠完善 （2）儀表使用不當(dāng) （3）外界環(huán)境條件變化3、處理：（1）消除誤差產(chǎn)生的根源 （2）在測量結(jié)果中加修正值 （3）采取補(bǔ)償措施 （4）采用消除系統(tǒng)誤差的典型測量技術(shù)（二）隨機(jī)誤差1、特點(diǎn)：單峰性、有界性、對稱性、抵償性2、原因：裝置誤差、環(huán)境誤差、使用誤差3、處理：（1）用算術(shù)平均值作為測量結(jié)果 （2）通過求標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)測量最大誤差（三）粗大誤差1、性質(zhì)：偶然出現(xiàn)，數(shù)值誤差很大，異常數(shù)據(jù)與有用數(shù)據(jù)混在一起2、原因：裝置誤差、使用誤差3、處理：判斷壞值，進(jìn)而剔除（1）判斷壞值的方法（

7、1）拉依達(dá)準(zhǔn)則（2）格拉布斯準(zhǔn)則（3）狄克遜準(zhǔn)則小結(jié)誤差對于測量結(jié)果的真實(shí)性和可靠性是不利的，所以在實(shí)際的測量工作中應(yīng)注意采用各種方法和手手段，盡量減小測量誤差，有必要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。對于系統(tǒng)誤差，我們可以通過采用正確的使用方法，對測量儀表或測量系統(tǒng)進(jìn)行完善，或?qū)y量結(jié)果加修正值等措施，來設(shè)法予以消除；對于隨機(jī)誤差，要利用數(shù)學(xué)的概率統(tǒng)計(jì)中的正態(tài)分布理論或t分布理論計(jì)算出一定置信概率下測量結(jié)果的實(shí)際值；對于疏忽誤差，則必須予以剔除，剔除的方法是先利用拉依達(dá)檢驗(yàn)準(zhǔn)則、格拉布斯檢驗(yàn)準(zhǔn)則或t分布檢驗(yàn)準(zhǔn)則，找出含有疏忽誤差的測量值并將其剔除，然后計(jì)算出測量結(jié)果的實(shí)際值。課后思考思考：三種測量誤

8、差各有什么特點(diǎn)？如何減小隨機(jī)誤差的值？總課時5、6課型新授課題熱工儀表的組成、儀表的質(zhì)量指標(biāo)及儀表的使用教學(xué)目的1、能畫出熱工儀表的組成方框圖2、準(zhǔn)確理解儀表的質(zhì)量指標(biāo)3、會根據(jù)校表結(jié)果判斷儀表合格與否4、了解儀表校驗(yàn)的幾種方法教學(xué)重點(diǎn)儀表的質(zhì)量指標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)儀表的變差指標(biāo)教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)入課題通過上一章的學(xué)習(xí)，我們知道，裝置誤差是產(chǎn)生測量誤差的原因之一，也就是說如果儀表本身就不合格，用不合格的儀表去測量，那么測量結(jié)果肯定會偏離真實(shí)值。通過哪些指標(biāo)、怎樣判斷儀表是否合格就是我們這次課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。講解新課第二章 熱工儀表概述§2-1熱工儀表的組成及分類一、熱工儀表的組成1、

9、組成方框圖2、各部件的特點(diǎn)（1）感受部件 （2）中間部件（3）顯示部件 二、熱工儀表的分類1、按被測參數(shù)分：溫度、壓力、流量、物位、成分分析及機(jī)械量（轉(zhuǎn)速、振動、位移）2、按用途分：標(biāo)準(zhǔn)表、實(shí)驗(yàn)用儀表和工程用儀表3、按顯示特點(diǎn)分：指示式、記錄式、積算式、數(shù)字式及屏幕式4、按工作原理分：機(jī)械式、電氣式、電子式、化學(xué)式、氣動式5、按安裝地點(diǎn)分：就地安裝、盤用儀表6、按使用方式分：固定式、便攜式7、按使用能源分：電動式、氣動式、液動式§2-2 熱工儀表的質(zhì)量指標(biāo)一、基本誤差儀表的基本誤差應(yīng)小于或等于允許誤差二、準(zhǔn)確度（精確度）等級1、允許誤差2、準(zhǔn)確度（精確度）等級三、變差儀表的變差小于或

10、等于允許誤差四、靈敏度五、不靈敏區(qū)六、時滯除了以上六個常用的指標(biāo)外，還有修正值、線性度（或非線性誤差）、重復(fù)性、飄移等指標(biāo)§2-3 儀表的使用一、儀表的選用1、量程的選擇2、準(zhǔn)確度等級的選擇二、儀表的校驗(yàn)1、示值比較法 2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)法 小結(jié)熱工儀表有質(zhì)量好壞之分，判斷儀表質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)是儀表的品質(zhì)指標(biāo)。儀表的品質(zhì)指標(biāo)主要包括儀表的基本誤差、準(zhǔn)確度等級、變差、重復(fù)性、靈敏度和不靈敏區(qū)以及時滯等。課堂練習(xí)課后思考思考：儀表的質(zhì)量指標(biāo)有哪些？儀表的允許誤差與準(zhǔn)確度等級有什么關(guān)系？變差產(chǎn)生的原因是什么？儀表合格有哪些條件？ 總課時7、8課型新授課題溫度測量概述及膨脹式溫度計(jì)教學(xué)目的1、了解溫

11、度與溫標(biāo)的概念及二者之間的區(qū)別2、知道各類溫度計(jì)的特點(diǎn)及使用范圍3、能說出各種膨脹式溫度計(jì)的測溫原理教學(xué)重點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)的測溫原理教學(xué)難點(diǎn)溫標(biāo)及其定義教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)入課題溫度測量的意義，溫度測量在火電廠生產(chǎn)過程中的作用，火電廠通常的測溫點(diǎn)數(shù)和安裝位置，火電廠測溫的特點(diǎn)（測溫范圍大，測溫環(huán)境復(fù)雜）講解新課第三章、溫度測量§3-1 溫度測量概述一、溫度與溫標(biāo)1、 溫度：表示物體冷熱程度的物理量（1）溫度測量的意義（2）溫度的含義：體現(xiàn)熱平衡，體現(xiàn)物質(zhì)分子熱運(yùn)動的劇烈程度2、溫標(biāo)（1）定義：衡量溫度高低的標(biāo)尺稱溫度標(biāo)尺，也稱溫標(biāo)。（2）幾種溫標(biāo)1）經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)

12、、列氏溫標(biāo)2）熱力學(xué)溫標(biāo)單位 符號攝氏溫標(biāo)（t） 攝氏度 熱力學(xué)溫標(biāo)（T） 開爾文 K3）國際溫標(biāo)1990國際溫標(biāo)（ITS1990）的特點(diǎn)我國目前采用“1990國際溫標(biāo)（ITS1990）二、測溫儀度表分類1、分類：接觸式：熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)、玻璃管水銀溫度計(jì)、玻璃管酒精溫度計(jì)非接觸式：高溫光學(xué)溫度計(jì)、輻射高溫溫度計(jì)2、 特點(diǎn)§3-2 膨脹式溫度計(jì)液體膨脹式溫度計(jì)固體膨脹式溫度計(jì)氣體膨脹式溫度計(jì)膨脹式溫度計(jì)一、液體膨脹式溫度計(jì)1、玻璃液體溫度計(jì)測溫原理：利用感溫液體隨溫度變化而體積發(fā)生變化與玻璃隨溫度變化而體積發(fā)生變化之差測量溫度2、工作用玻璃液體溫度計(jì)3、貝克曼溫度計(jì)4、使用

13、注意事項(xiàng)二、壓力式溫度計(jì)1、測溫原理：利用充灌式感溫系統(tǒng)測量溫度液體壓力式溫度計(jì)氣體壓力式溫度計(jì)蒸汽壓力式溫度計(jì)2、分類三、雙金屬溫度計(jì)測溫原理：利用不同膨脹系數(shù)的雙金屬元件測量溫度小結(jié)溫度是表示物體冷熱程度的物理量，而溫標(biāo)則是用來衡量溫度高低的標(biāo)尺，我國現(xiàn)在使用的是“1990國際溫標(biāo)（ITS-1990）”。溫度測量儀表有很多，目前火電廠使用最多的是熱電偶和熱電阻。課后思考思考：溫度與溫標(biāo)有什么差別？熱電偶、熱電阻屬于哪類測溫儀表？總課時9、10課型新授課題熱電偶測溫原理、熱電偶的基本定律、熱電偶的結(jié)構(gòu)與類型教學(xué)目的1、能說出熱電偶的測溫原理2、能說出溫度對熱電勢的影響方向3、能應(yīng)用熱電偶的基

14、本定律解釋熱電偶測溫系統(tǒng)的組成4、能運(yùn)用中間溫度定律進(jìn)行熱電偶冷端溫度的修正計(jì)算，提出冷端溫度的修正補(bǔ)償思路5、能說出不同類型的熱電偶的分度號和應(yīng)用范圍6、了解不同結(jié)構(gòu)的熱電偶的使用場合教學(xué)重點(diǎn)熱電偶測溫定律的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)儀表起始點(diǎn)的設(shè)定與其對測量結(jié)果的影響教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課溫標(biāo)種類，測溫儀表的分類，雙金屬溫度計(jì)的測溫原理。導(dǎo)入課題通過上次課的學(xué)習(xí)，我們知道，溫度測量儀表有很多，目前火電廠使用最多的是熱電偶溫度計(jì)和熱電阻溫度計(jì)。下面我們就學(xué)習(xí)熱電偶溫度計(jì)的相關(guān)知識。講解新課§3-3 熱電偶溫度計(jì)一、熱電偶的測溫原理1、熱電偶：將兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體線狀材料A和B的一端焊接起

15、來形成的雙極結(jié)構(gòu)的測量件。2、基本概念： 熱電極、熱電偶的熱端、熱電偶的冷端（參考端、自由端）、熱電效應(yīng)、熱電勢3、 接觸電勢4、 溫差電勢5、 熱電偶回路中的熱電勢： eAB（t，t0）=fAB（t）- fAB（t0）所以，熱電偶回路中的熱電勢與材料及兩端溫度有關(guān)二、熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律定律內(nèi)容定律應(yīng)用2、中間導(dǎo)體定律定律內(nèi)容定律應(yīng)用3、中間溫度定律定律內(nèi)容定律應(yīng)用（1）已知熱電偶在某一給定冷端溫度下進(jìn)行的分讀，只要引入適當(dāng)?shù)男拚?，就可以在其他冷端溫度下使用。?-1（2）為使用補(bǔ)償導(dǎo)線提供了依據(jù)。例2-24、參考電極定律三、熱電偶的結(jié)構(gòu)與類型1、對熱電偶的電極材料要求2、熱電偶

16、的種類1）標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶七種，特性見P22表2-3所示，會查分度表，會在儀表上識別是什么類型的熱電偶2）非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶（了解，不做詳細(xì)介紹）3、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式1）對結(jié)構(gòu)的要求2）分類： 普通型熱電偶（也稱裝配型熱電偶） 鎧裝型熱電偶 熱電極、絕緣材料、金屬保護(hù)套管組合后用整體拉伸工藝加工而成很細(xì)的電纜式線材，外徑在0.2512mm間，可自由彎曲 熱套式熱電偶 專用于主蒸汽溫度測量 薄膜式熱電偶 適合測量微小面積上的瞬變溫度 快速消耗型熱電偶 專用于測量鋼水及熔融金屬溫度的特殊熱電偶小結(jié)熱電偶的均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律為制造和使用熱電偶奠定了理論基礎(chǔ)。熱電偶根據(jù)材料可分為S、K、E

17、、B、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，目前火電廠使用較多的是K型和E型兩種。熱電偶根據(jù)結(jié)構(gòu)又可分為普通型、鎧裝型、熱套式、薄膜式和快速消耗型。課后思考思考： 什么情況下儀表的示值會比實(shí)際溫度值低，什么時候會高？常用的幾種熱電偶線性最好的是？準(zhǔn)確度最高的是？熱電勢率最大的是？總課時11、12課型新授課題熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償及熱電偶的校驗(yàn)與安裝教學(xué)目的1、知道熱電偶冷端溫度常用的幾種補(bǔ)償方法2、學(xué)會根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)睦涠藴囟妊a(bǔ)償方法3、知道熱電偶的檢驗(yàn)項(xiàng)目合所用的校驗(yàn)儀表4、學(xué)會熱電偶的校驗(yàn)方法5、了解熱電偶的安裝要求和注意事項(xiàng)6、了解熱電偶常見故障原因，知道處理方法教學(xué)重點(diǎn)熱電偶冷端溫度的補(bǔ)償方法

18、教學(xué)難點(diǎn)熱電偶校驗(yàn)中的誤差修正教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課熱電偶測溫的三個定律是確保熱電偶測溫準(zhǔn)確的理論基礎(chǔ)，熱電偶按其規(guī)范性可分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，按材料可分為鉑銠10鉑（S）、鉑銠30鉑銠6（B）、鎳鉻鎳硅（K）、鐵康銅（J）、鉑銠13鉑（R）、鎳鉻康銅（E）、銅康銅（T）。按結(jié)構(gòu)可分為普通型、鎧裝型、熱套式、薄膜式、快速消耗型。導(dǎo)入課題不同的測溫環(huán)境使用不同材料和結(jié)構(gòu)的熱電偶，熱電偶的熱電勢是可以測量的，但在測量中為了保證準(zhǔn)確性，需要采取一些措施，包括冷端溫度補(bǔ)償、熱電偶的檢驗(yàn)、安裝等。講解新課§2-2 熱電偶四、熱電偶冷端溫度的補(bǔ)償1恒溫法 2公式修正法 3顯示儀表

19、的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法4、補(bǔ)償導(dǎo)線法 5、補(bǔ)償裝置法 6輔助熱電偶法五、熱電偶的校驗(yàn)與安裝（一）熱電偶校驗(yàn)熱電偶在使用前、使用后定期校驗(yàn)1、校驗(yàn)項(xiàng)目1） 外觀檢查、2）允許誤差校驗(yàn)：采用比較法、3）校驗(yàn)用儀表2、校驗(yàn)方法（二）熱電偶全自動檢定系統(tǒng)1、系統(tǒng)工作原理2、系統(tǒng)操作3、 檢定熱電偶：系統(tǒng)檢查，參數(shù)設(shè)置，啟動運(yùn)行，報(bào)表檔案，退出系統(tǒng)控制（三）熱電偶安裝主要考慮：1、安裝部位及插入深度2、金屬壁表面測溫?zé)犭娕嫉陌惭b1） 焊接安裝：球形焊、交叉焊、平行焊；2）壓接安裝：擠壓安裝、緊固安裝3、外界干擾防范措施1）導(dǎo)線屏蔽、2）測量裝置屏蔽、3）合理接地 、4）熱電偶懸空六、熱電偶常見故障原因及其處理

20、方法1、熱電勢偏小2、熱電勢偏大3、熱電勢輸出不穩(wěn)定1、 熱電偶熱電勢誤差大小結(jié)為了減小或消除熱電偶冷端溫度變化對測量影響，可采用恒溫法（恒溫器）、計(jì)算法（中間溫度定律）、補(bǔ)償法（補(bǔ)償導(dǎo)線、補(bǔ)償裝置、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整）對熱電偶的冷端溫度進(jìn)行修正和補(bǔ)償。在現(xiàn)場測溫中，一般都是通過相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線使熱電偶的冷端遠(yuǎn)離熱源，再利用冷端溫度補(bǔ)償器或銅電阻對熱電偶的冷端溫度進(jìn)行自動補(bǔ)償。為了保證測量準(zhǔn)確，熱電偶在使用前和使用一段時間后要進(jìn)行周期性的檢驗(yàn)，工業(yè)用熱電偶的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有外觀檢查和允許誤區(qū)差檢驗(yàn)兩項(xiàng)。課堂練習(xí)課后思考作業(yè)教學(xué)后記總課時13、14課型新授課題熱電阻教學(xué)目的1、能說出熱電阻的測溫原理，

21、材料的純度表達(dá)方式2、會區(qū)分不同類型的熱電阻，會查其分度表3、掌握熱電阻的校驗(yàn)兩種方法，4、會根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因并能說出處理方法5、會進(jìn)行熱電阻選型教學(xué)重點(diǎn)熱電阻的測溫原理及測溫系統(tǒng)的組成教學(xué)難點(diǎn)線路電阻對熱電阻測溫系統(tǒng)的影響教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課熱電偶測溫具有系統(tǒng)簡單、測量準(zhǔn)確、測溫范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，熱電偶測溫時要注意冷端溫度的處理，保持冷端溫度恒定才能確保其測量準(zhǔn)確，常用的熱電偶有分度號為S、B、K、E、T等五種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶；有普通型、鎧裝型、熱套式等常用結(jié)構(gòu)；冷端溫度的處理方法一般可分為恒溫法（恒溫器）、補(bǔ)償法（補(bǔ)償導(dǎo)線、補(bǔ)償裝置、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整）、計(jì)算法（中間溫度定律）。導(dǎo)入課

22、題在實(shí)際生產(chǎn)過程中，熱電偶一般用于300以上溫度的測量，當(dāng)溫度低于300可考慮使用其他測溫元件，如熱電阻。熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器，通常用于測量-200500?；痣姀S中鍋爐給水、軸瓦回油、循環(huán)水等溫度都可采用熱電阻測量。這次課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)熱電阻方面的知識。講解新課§2-3 熱電阻一、熱電阻的測溫原理1、熱電阻測溫原理：熱電阻是利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來進(jìn)行溫度測量的。2、金屬導(dǎo)體的純度系數(shù)材料的純度系數(shù)，其越大，材料純度越高，金屬導(dǎo)體的為正，而半導(dǎo)體的為負(fù)。二、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻的種類與結(jié)構(gòu)1、種類（1）對熱電阻的材料要求（2）分類：A鉑電阻：測溫

23、范圍-200500，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，測量準(zhǔn)確度高B銅電阻：測溫范圍-50150，只能在低溫?zé)o腐蝕介質(zhì)中使用2、結(jié)構(gòu)（1）普通型熱電阻 （2）鎧裝熱電阻 （3）端面熱電阻 （4）隔爆型熱電阻 3、熱電阻測溫系統(tǒng)的組成 熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。三、熱電阻的校驗(yàn)1、比較法 2、兩點(diǎn)法 3、自動校驗(yàn)四、故障及處理詳細(xì)內(nèi)容見P37表2-8五、熱電阻的選擇與誤差分析1、選擇原則：測溫范圍，測溫準(zhǔn)確度，測溫環(huán)境，成本2、誤差分析：線路電阻的影響，顯示儀表的消耗小結(jié)熱電阻是利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來進(jìn)行溫度測量的。根據(jù)材料可分為鉑電阻和銅電阻標(biāo)準(zhǔn)熱電阻

24、，根據(jù)結(jié)構(gòu)則可分為普通型、鎧裝型、端面型和隔爆型。選用熱電阻時要考慮測溫范圍、測溫準(zhǔn)確度、測溫環(huán)境以及成本等方面。為消除連接導(dǎo)線電阻的影響一般采用三線制或四線制。課堂練習(xí)課后思考思考：為什么熱電阻測溫系統(tǒng)要采用三線制或四線制接入熱電阻？鉑電阻和銅電阻各有什么特點(diǎn)作業(yè)教學(xué)后記總課時15、16課型新授課題模擬顯示儀表教學(xué)目的1、能看懂動圈表與熱電偶、熱電阻配合測溫的線路圖，并能說出測量中要注意的事項(xiàng)2、能畫出手動電位差計(jì)配熱電偶的測量線路并能說出其工作過程3、能化除手動電子平衡電橋測電阻的線路圖能說出其測量過程4、能區(qū)分自動電位差計(jì)與自動平衡電橋的區(qū)別與聯(lián)系5、了解小型溫度巡測儀的工作原理教學(xué)重點(diǎn)

25、配熱電偶、熱電阻的二次測溫儀表的測量原理教學(xué)難點(diǎn)不同的二次儀表測量線路有所不同教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課熱電阻是利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來進(jìn)行溫度測量的。根據(jù)材料可分為鉑電阻和銅電阻標(biāo)準(zhǔn)熱電阻，根據(jù)結(jié)構(gòu)則可分為普通型、鎧裝型、端面型和隔爆型。為消除連接導(dǎo)線電阻的影響一般采用三線制或四線制。導(dǎo)入課題熱電偶和熱電阻都是測溫一次元件，它們將被測溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢和電阻信號，必須要用一些二次儀表測出這些電勢和電阻信號，才能將被測溫度顯示出來，按信號的處理方式分為模擬顯示儀表、數(shù)字顯示儀表，如果要采用通用儀表顯示，則必須要將一次元件輸出的信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一范圍的連續(xù)信號，這就需要溫

26、度變送器。講解新課§2-4 模擬顯示儀表一、動圈式指示儀表1、動圈表概述2、配熱電偶的動圈表測量線路（1）測量原理（2）測量線路3、配熱電阻的動圈表測量線路（1）測量原理（2）測量線路4、XFZ系列動圈表（強(qiáng)力矩動圈儀表）（1）應(yīng)用（2）特點(diǎn)二、平衡式顯示儀表1、電位差計(jì)顯示儀表（1）測量原理（2）手動電位差計(jì)（3）自動電位差計(jì)2、平衡電橋（1）測量原理：利用橋路平衡時對臂電阻乘積相等的原理來測量熱電阻的阻值。（2）測量線路（3）電子自動平衡電橋三、小型溫度巡測儀使用一臺顯示儀器自動檢測多個溫度測點(diǎn)，如XSW-10型數(shù)字溫度巡測儀，測量原理如圖2-31所示。小結(jié)模擬顯示儀表有動圈式和

27、平衡式兩種。動圈式又分與熱電偶配套使用和與熱電阻配套使用的動圈表；動圈式模擬顯示儀表工作原理：被測溫度經(jīng)熱電偶（或熱電阻）轉(zhuǎn)換為直流毫伏（或電阻值）信號，輸入儀表的測量線路并轉(zhuǎn)換成電流。該電流流經(jīng)處于永久磁場中的動圈時，動圈受力，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角與電流大小成正比，固定在動圈上的指針便反映出溫度的數(shù)值。平衡式則分電位差計(jì)和平衡電橋，電位差計(jì)與熱電偶配套使用，平衡電橋與熱電阻配套使用。電位差計(jì)是利用不平衡電橋的輸出電壓與被測熱電勢相比較，當(dāng)二者差值為零時，被測熱電勢與橋路的輸出電壓相等。平衡電橋是利用電橋平衡時相鄰臂電阻比值相等的關(guān)系式，求出被測熱電阻的阻值。課后思考思考：動圈表測量與平衡儀表測

28、量最大區(qū)別是什么？試比較三種模擬儀表優(yōu)缺點(diǎn)。教學(xué)后記總課時17、18課型新授課題數(shù)字顯示技術(shù)教學(xué)目的1、了解模擬儀表存在的問題2、知道數(shù)字儀表的優(yōu)點(diǎn)3、知道數(shù)字儀表的特性指標(biāo)4、能畫出數(shù)字儀表的構(gòu)成框圖5、知道數(shù)字儀表的發(fā)展方向教學(xué)重點(diǎn)數(shù)字儀表的構(gòu)成教學(xué)難點(diǎn)數(shù)字儀表的工作過程分析教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課模擬顯示儀表有動圈式和平衡式兩種。動圈式又分與熱電偶配套使用和與熱電阻配套使用的動圈表；平衡式則分電位差計(jì)和平衡電橋，電位差計(jì)與熱電偶配套使用，平衡電橋與熱電阻配套使用。導(dǎo)入課題模擬顯示儀表是二次儀表，二次儀表除了模擬顯示儀表，還有數(shù)字顯示儀表，下面我們就來學(xué)習(xí)數(shù)字顯示儀表。講解新課§

29、;2-5 數(shù)字顯示儀表一、概述1、模擬儀表的局限性（1）進(jìn)一步提高儀表的準(zhǔn)確度較困難；（2）存在讀數(shù)誤差；（3）測量速度受限制；（4）不利于信息處理（加工）； （5）信號傳輸易受環(huán)境因素的影響且不利于遠(yuǎn)距離傳送。2、數(shù)字儀表的優(yōu)點(diǎn)（1）數(shù)字式儀表準(zhǔn)確度高；（2）數(shù)字儀表靈敏度高；（3）顯示清晰直觀，讀數(shù)準(zhǔn)確；（4）測量范圍寬；（5）擴(kuò)展能力強(qiáng)；（6）測量速度快；（7）輸入阻抗高；（8）集成度高，微功耗；（9）抗干擾能力強(qiáng)；（10）后期數(shù)據(jù)處理方便，可以自動檢查故障，報(bào)警以及完成預(yù)定的邏輯動作。3、數(shù)字儀表的特性（1）顯示位數(shù) （2）分辨率 （3）測量速率 二、數(shù)字顯示儀表1、定義2、構(gòu)成：前置

30、放大器、A/D信號轉(zhuǎn)換器、非線性補(bǔ)償，標(biāo)度變換，顯示裝置組成。3、構(gòu)成方式三、數(shù)字儀表的發(fā)展趨勢1、廣泛采用新技術(shù)，不斷開發(fā)新產(chǎn)品2、模塊化的發(fā)展方向3、多重顯示儀表4、安全性5、操作簡單化小結(jié)數(shù)字顯示儀表由前置放大器、A/D信號轉(zhuǎn)換器、非線性補(bǔ)償、標(biāo)度變換及顯示裝置五部分組成。與模擬顯示儀表相比，具有測量準(zhǔn)確度高、無讀數(shù)誤差、測量速度快、便于信息處理等優(yōu)點(diǎn)。課堂練習(xí)課后思考思考：數(shù)字儀表的指標(biāo)與模擬儀表有什么不同？數(shù)字儀表為什么測量精度高、測量范圍廣、測量速度快？作業(yè)教學(xué)后記總課時19、20課型新授課題溫度變送器教學(xué)目的1、了解溫度變送器的作用2、能說出ITE熱電偶溫度變送器的工作原理3、知

31、道使用溫度變送器的注意事項(xiàng)4、能說出ITE熱電阻溫度變送器的工作原理5、知道使用溫度變送器的注意事項(xiàng)教學(xué)重點(diǎn)溫度變送器的工作原理教學(xué)難點(diǎn)溫度變送器的零點(diǎn)遷移教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)入課題由熱電偶、熱電阻測溫系統(tǒng)配接模擬量儀表的線路可知，由于輸入的信號不同，使所配接的顯示儀表也不同，給測量帶來很多不便，如將熱電偶、熱電阻輸出的信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的連續(xù)信號，就可以實(shí)現(xiàn)顯示儀表的通用化，減少顯示儀表在制造和使用上的不便。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的溫度變送器。講解新課§2-6 溫度變送器一、ITE熱電偶溫度變送器1、作用：能與各種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶配合使用，連續(xù)地將被測溫度值線性地轉(zhuǎn)化

32、成15V（DC）或420mA（DC）的統(tǒng)一信號輸送到指示、記錄儀和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動檢測或自動控制。2、電路組成框圖3、工作原理線性化輸入回路的作用是輸出放大回路的作用是4、變送器使用注意事項(xiàng)（1）變送器既可輸出420 mA（DC）電流信號，也可輸出15V（DC）電壓信號，但兩者輸出端子不同。當(dāng)采用電流輸出時，其外接電阻為100。（2）零位調(diào)整與量程調(diào)整互有影響，需反復(fù)調(diào)整二、ITE型熱電阻溫度變送器1、作用：能與各種標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻配合使用，連續(xù)地將被測溫度值線性地轉(zhuǎn)化成15V（DC）或420mA（DC）的統(tǒng)一信號輸送到知識、記錄儀和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動檢測或自動控制。2、電路

33、組成框圖3、工作原理與熱電偶不同之處反映在輸入回路的線性化輸入回路上，其放大輸出回路完全相同。輸入回路的作用放大輸出回路的作用與熱電偶溫度邊松氣的放大輸出回路作用相同。4、使用注意事項(xiàng)（1）零點(diǎn)調(diào)整與量程調(diào)整互有影響，需反復(fù)進(jìn)行調(diào)整（2）與熱電阻相連的每根輸入導(dǎo)線電阻R應(yīng)符合如下規(guī)定：R輸入量程（）×0.1，但最大值不得超過10。（3）變送器既可輸出420 mA（DC）電流信號，也可輸出15V（DC）電壓信號，但兩者輸出端子不同。當(dāng)采用電流輸出時，其外接電阻為100。小結(jié)ITE熱電偶（或熱電阻）溫度變送器與各種標(biāo)準(zhǔn)型熱電偶（測溫?zé)犭娮瑁┡浜鲜褂?，將被測溫度線性地轉(zhuǎn)換成420 mA（D

34、C）或15V（DC）的統(tǒng)一信號輸出，其電路主要由線性化輸入回路和放大輸出回路兩大部分組成。整機(jī)按負(fù)反饋平衡原理進(jìn)行工作，當(dāng)變送器平衡時，輸出電流（或電壓）與被測溫度成線性關(guān)系。課堂練習(xí)課后思考思考：使用溫度變送器有什么優(yōu)勢？溫度變送器為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移？使用時要注意什么問題？作業(yè)教學(xué)后記總課時21、22課型新授課題非接觸式測溫儀表教學(xué)目的1、輻射測溫原理2、光學(xué)高溫計(jì)測溫原理及基本組成、測溫方法3、光電比色高溫計(jì)測溫原理及基本組成、測溫方法4、紅外溫度計(jì)的測溫原理及基本組成、測溫方法教學(xué)重點(diǎn)輻射溫度計(jì)的工作原理教學(xué)難點(diǎn)輻射溫度計(jì)測溫時如何確定被測物體的黑度系數(shù)教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課數(shù)字顯

35、示儀表的優(yōu)點(diǎn)；數(shù)字顯示儀表的構(gòu)成，各構(gòu)成部分的作用；三種構(gòu)成方式及各自的特點(diǎn)。溫度送變器的作用，熱電偶、熱電阻溫度變送器使用時的注意事項(xiàng)。導(dǎo)入課題通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，測量中需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式測溫儀表是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率

36、、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。我們前面學(xué)習(xí)的熱電偶、熱電阻都是接觸式測溫元件，這次課我們就來學(xué)習(xí)非接觸式測溫儀表。講解新課§2-7 非接觸式測溫儀表一、熱輻射測溫的基本原理1、絕對黑體的輻射力與溫度的關(guān)系（1）絕對黑體的單輻射力（2）絕對黑體的全輻射力2、灰體與絕對黑體的關(guān)系：=、隨溫度變化的曲線如圖2-36所示由圖可知，當(dāng)溫度升高時，單色輻射力要比全輻射力的增長快得多，固而單色輻射光學(xué)高溫計(jì)要比全輻射高溫計(jì)靈敏度高，測量準(zhǔn)確度高。二、單色輻射高溫計(jì)1、光學(xué)高溫計(jì)（1）測量原理當(dāng)物體溫度高于700時，物體在波長為時的亮度B與其輻射力成正比B=c（C為比例常數(shù)

37、）則實(shí)際物體的在波長的亮度B與溫度的關(guān)系為B=c亮度溫度：在波長為的單色輻射中，若物體在溫度T時的亮度B和絕對黑體在溫度為TS時的亮度B0相等，則把絕對黑體的溫度TS稱為被測物體在波長為時的“亮度溫度”。T與TS的關(guān)系為：亮度溫度總是低于實(shí)際溫度，越小，則亮度溫度與實(shí)際溫度之間的差別就越大。（2）WGGZ光學(xué)高溫計(jì)2、光電高溫計(jì)3、使用單色輻射高溫計(jì)的注意事項(xiàng)1）非黑體輻射的影響（要人造黑體輻射條件）、中間介質(zhì)的影響（灰塵、煙霧等）2）對被測對象的限定（對反射光很強(qiáng)的物體不適用，不發(fā)光的透明火焰不適用）三、全輻射高溫計(jì)（了解）1、原理：比較被測物體與全黑體的全輻射力來測量輻射溫度：溫度為T的物

38、體，其全輻射能E等于溫度為TP的絕對黑體全輻射能量E0時，則溫度TP被稱為被測物體的輻射溫度。2、組成：（自學(xué)）3、注意事項(xiàng)：（自學(xué)）四、比色高溫計(jì)1、測量原理當(dāng)溫度增加時，絕對黑體的最大單色輻射力像波長見效的方向移動，使在波長1和2下的亮度比隨溫度而變化，測量亮度比的變化即可知響應(yīng)的溫度。比色溫度：2、組成與結(jié)構(gòu)五、紅外測溫儀1、測量原理依據(jù)光譜輻射原理，當(dāng)物體溫度較低時，光譜輻射出的射度最高點(diǎn)向波長較長的紅外線波長區(qū)遷移，紅外測溫儀就工作在這個紅外線波長區(qū)，可測較低溫度。其原理與結(jié)構(gòu)與輻射高溫計(jì)相似。2、組成與結(jié)構(gòu)由光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測儀、信號處理放大器、顯示儀表組成測量系統(tǒng)。大多采用光電型

39、，其原理結(jié)構(gòu)見書本圖2-24所示。3、紅外測溫儀表的使用注意事項(xiàng)（1）測溫范圍是低溫段0-400，或0-1200（2）需要進(jìn)行發(fā)射率修正。小結(jié)這次課我們主要學(xué)習(xí)了非接觸式測溫方法的理論基礎(chǔ)以及單色輻射高溫計(jì)、全輻射高溫計(jì)、比色高溫計(jì)和紅外測溫儀的工作原理。課堂練習(xí)課后思考思考：輻射測量中常用到哪些基本定律？試述輻射測溫中這些定律的作用。分別說明“亮度溫度”、“輻射溫度”、 “比色溫度”的定義及其產(chǎn)生的原因。這些溫度和真實(shí)溫度有什么區(qū)別？它們和真實(shí)溫度的差異大小由什么決定的？作業(yè)教學(xué)后記總課時23、24課型新授課題光纖傳感器教學(xué)目的1、了解光纖的結(jié)構(gòu)和傳光原理2、了解光纖傳感器的基本原理、類型及

40、特點(diǎn)3、會分析輻射光纖傳感器的工作原理教學(xué)重點(diǎn)光纖傳感器的基本原理教學(xué)難點(diǎn)分析輻射光纖傳感器的工作原理教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課單色輻射高溫計(jì)、全輻射高溫計(jì)、比色高溫計(jì)和紅外測溫儀的測溫原理。“亮度溫度”、“輻射溫度”、 “比色溫度”的定義，它們和真實(shí)溫度的區(qū)別，同真實(shí)溫度差異的大小由什么決定。導(dǎo)入課題除了我們前面學(xué)習(xí)過的比較傳統(tǒng)、技術(shù)比較成熟的測溫儀表外，還有現(xiàn)在較新型并廣泛應(yīng)用于各種參數(shù)測量的光纖傳感器。講解新課§2-8 光纖傳感器光纖傳感1、優(yōu)點(diǎn)2、應(yīng)用一、概述（一）光纖的結(jié)構(gòu)和傳光原理1、光纖的結(jié)構(gòu)圓柱形纖芯和包層組成，而且纖芯的折射率略大于包層的折射率2、光纖的傳光原理 （

41、二）光導(dǎo)纖維的主要參數(shù)1、數(shù)值孔徑（NA）2、光纖模式 階躍型的圓筒波導(dǎo)內(nèi)傳播的模式數(shù)量表示為 希望V?。篸不能太大，n2與n1之差很小（三）光纖種類1、按材料分2、按折射率變化分 3、按傳輸模式分（四）光纖的傳輸特性1、傳播損耗 損耗原因：光纖纖芯材料的吸收、散射，光纖彎曲處的輻射損耗等的影響 2、色散（五）光源與光電探測器常用光纖光源有發(fā)光二極管和二極管激光器。光源的要求：（1）尺寸小，發(fā)光面積大；（2）波長范圍在1.21.4um；（3）輻射亮度大。二、光纖傳感器的基本原理及分類1、光纖傳感器的基本原理把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置，主要由光源、光纖、光探測器和附加裝置組成。光受到

42、被測量的調(diào)制，已調(diào)光經(jīng)光纖耦合到光接收器， 使光信號變?yōu)殡娦盘?，?jīng)信號處理系統(tǒng)得到被測量。 2、光纖傳感器的類型（1）按光纖的使用方式分(a) 功能型（全光纖型）光纖傳感器(b) 非功能型（或稱傳光型）光纖傳感（2）按光受被測對象的調(diào)制形式（a）強(qiáng)度調(diào)制光纖傳感器（b）相位調(diào)制傳感器 （c）頻率調(diào)制光纖傳感器（b）偏振調(diào)制光纖傳感器3、光纖傳感器的特點(diǎn)（1）電絕緣性好。 （2）抗電磁干擾能力強(qiáng)。 （3）防爆性能好，耐腐蝕。 （4）高靈敏度。 （5）體積小、重量輕工業(yè)。三、典型光纖傳感器及應(yīng)用1、輻射溫度傳感器（無需光源被動式溫度測量）測量原理：黑體輻射定律單波長測溫過程如圖2-45所示。2、干

43、涉型光纖溫度傳感器測量原理：溫度變化引起光纖中光的相位變化，測量相位的變化右得溫度值。馬赫-澤德干涉儀測溫原理如圖2-46所示。小結(jié)這次課我們主要學(xué)習(xí)了光纖傳感器的基本原理、類型及特點(diǎn)，并分析了輻射光纖傳感器的工作原理。課堂練習(xí)課后思考作業(yè)教學(xué)后記總課時25、26課型新授課題壓力的概念及壓力測量儀表的分類、彈性壓力計(jì)教學(xué)目的1、了解壓力的概念、壓力的單位及壓力測量儀表的分類2、掌握彈性壓力計(jì)的測量原理3、知道如何選擇壓力計(jì)，如何安裝使用壓力計(jì)教學(xué)重點(diǎn)彈性壓力計(jì)的測量原理及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)膜盒式微壓計(jì)的工作過程教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)入課題壓力測量的意義，壓力測量在火電廠生產(chǎn)過程中的作用，火電廠

44、通常的測壓點(diǎn)數(shù)和安裝位置，火電廠測壓的特點(diǎn)（測壓范圍大，測壓環(huán)境復(fù)雜）講解新課第三章、壓力測量及儀表§3-1 壓力的概念及壓力測量儀表的分類一、壓力測量的意義1、壓力參數(shù)的地位2、發(fā)電廠中壓力測量的意義 安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行二、壓力的概念及單位1、壓力：指物體單位表面積所承受的垂直作用力，生產(chǎn)過程中所說的壓力均指流體對器壁的壓力。2、單位：Pa，1 Pa=1N/m2，3、其他壓力名稱三、常用壓力測量儀表的分類1、重力平衡原理的壓力計(jì)2、機(jī)械力平衡原理的壓力計(jì)3、彈性力平衡原理的壓力計(jì)：利用彈性元件的彈性變形特性進(jìn)行 ，如彈簧管壓力計(jì)等4、物性測量原理的壓力計(jì)§3-3 彈性壓

45、力計(jì)一、組成組成：彈性元件（受壓力作用后產(chǎn)生彈性變形）、變換放大機(jī)構(gòu)（將彈性元件的變形量變換和放大）、指示機(jī)構(gòu)（由指針與刻度盤組成，用于指示壓力值）、調(diào)整機(jī)構(gòu)（用于調(diào)整儀表的零點(diǎn)和量程）二 、彈簧管壓力計(jì)1、原理：被測壓力通入由扁圓或者橢圓截面的空心金屬彈簧管中，在壓力作用下，彈簧管的自由端向外伸展，產(chǎn)生角位移，此位移在一定條件下僅與壓力有關(guān)，測出角位移即可測出壓力。2、結(jié)構(gòu)（如圖3-6所示）單圈彈簧管應(yīng)用最廣泛，一般精度達(dá)到1.0到2.5級，精密達(dá)到0.35至0.5級.二、膜盒式風(fēng)壓計(jì)1、結(jié)構(gòu)：彈性元件（膜盒）、傳動機(jī)構(gòu)（變換和放大膜盒的位移）、指示機(jī)構(gòu)（指針和刻度盤）2、測量范圍：1504

46、000Pa，主要用于測量鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的風(fēng)、煙壓力和爐膛負(fù)壓。三、電接點(diǎn)壓力計(jì)1、結(jié)構(gòu)在彈性壓力計(jì)的刻度盤上增加了下限指針和上限指針，儀表的指針與這兩個指針構(gòu)成電接點(diǎn)，同時增加了與電接點(diǎn)配套的電氣線路，用于上限報(bào)警和下限報(bào)警。2、工作原理正常時，指針既不與上限指針接觸，也不與下限指針接觸，電接點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，因接點(diǎn)斷開，電氣線路斷路，回路中的指示燈不亮上限報(bào)警：當(dāng)壓力高至上限報(bào)警值時，儀表指針與上限指針接觸，電接點(diǎn)閉合，上限報(bào)警回路因電接點(diǎn)閉合而形成閉合回路，回路中的指示燈因通電而亮，發(fā)出報(bào)警燈光信號。下限報(bào)警，與上限報(bào)警類似。3、使用注意事項(xiàng)觸點(diǎn)控制部分的供電電壓交流不超過380V，直流不超過

47、220V。觸點(diǎn)的最大容量為10VA，通過的電流為1A，使用中不能超過上述功率，以免觸頭燒壞。四、壓力表的安裝與使用（一）壓力表的選擇1、選擇條件 2、選擇項(xiàng)目：壓力表的型號、量程和準(zhǔn)確度等級（二）壓力表的安裝安裝要求：（1）、（2）、（3）、（4）（三）壓力表的校驗(yàn)（1）選壓力校驗(yàn)器、標(biāo)準(zhǔn)表；（2）安裝被校表、標(biāo)準(zhǔn)表；（3）校驗(yàn)；（4）數(shù)據(jù)處理；（5）判斷被校表是否合格。小結(jié)壓力是指物體單位表面積所承受的垂直作用力，生產(chǎn)過程中所說的壓力均指流體對器壁的壓力。根據(jù)信號轉(zhuǎn)換原理不同，壓力測量儀表可分為重力平衡原理的壓力計(jì)、機(jī)械力平衡原理壓力計(jì)、彈性力平衡原理壓力計(jì)和物性測量原理壓力計(jì)。彈性壓力計(jì)是

48、根據(jù)彈性元件邊受壓后產(chǎn)生彈性變形的原理制成的。彈性元件有膜片、膜盒、波紋管和彈簧管等。彈性壓力計(jì)除用于壓力的指示外，如裝有上下限給定指針及附加相應(yīng)的電氣線路，構(gòu)成電接點(diǎn)壓力計(jì)，可用于雙限報(bào)警。為了確保壓力測量準(zhǔn)確，除正確選用壓力表外還要注意正確的安裝，對測壓系統(tǒng)中取壓口位置的選擇和安裝、連接管道的敷設(shè)和切斷閥的安裝等尤其需要注意。課堂練習(xí)課后思考思考：壓力測量按原理分有幾種方法？常用的壓力測量方法有哪些？彈性壓力計(jì)在使用中應(yīng)注意什么問題？彈簧管的截面尺寸對儀表的靈敏度有何影響？其原始中心角對儀表的靈敏度有影響嗎？彈性壓力計(jì)的量程選擇應(yīng)遵循什么原則？壓力表安裝時要注意哪些問題？作業(yè)教學(xué)后記總課時

49、27、28課型新授課題1151電容式壓力（差壓）變送器教學(xué)目的1、了解1151電容式變送器的作用，知道其總體結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)2、能表達(dá)電容式變送器的測量部分結(jié)構(gòu)原理3、知道電容式變送器轉(zhuǎn)換部分的作用及工作特點(diǎn)4、了解電容式變送器的調(diào)校特點(diǎn)，熟悉其量程、零點(diǎn)調(diào)整原則5、熟悉電容式變送器的一般調(diào)校方法教學(xué)重點(diǎn)變送器的測量部分結(jié)構(gòu)原理教學(xué)難點(diǎn)轉(zhuǎn)化部分的工作原理教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課壓力測量儀表的分類；彈簧管壓力計(jì)的工作原理；如何根據(jù)被測壓力選擇合適的壓力表；壓力表安裝時的要求，壓力表的校驗(yàn)。導(dǎo)入課題為了獲得壓力或差壓統(tǒng)一范圍的連續(xù)信號，需要采用壓力（差壓）變送器將側(cè)壓彈性元件的位移或力變換成統(tǒng)一的

50、電信號。按工作原理分一般有電容式壓力變送器、振弦式壓力變送器、擴(kuò)散硅壓力變送器、力平衡式壓力變送器。講解新課§3-4 壓力（差壓）變送器一、1151電容式壓力 （差壓）變送器（一）概述1、總體結(jié)構(gòu)（如圖3-11所示）2、重要特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)方面（2）性能方面（3）使用方面（二）測量部分的結(jié)構(gòu)原理1、結(jié)構(gòu)原理示意圖2、差壓位移轉(zhuǎn)換d=K1p d壓力（差壓）作用在彈性膜片上產(chǎn)生的位移p作用于彈性元件上的壓力（差壓）K1膜片的結(jié)構(gòu)和材料系數(shù)3、位移電容轉(zhuǎn)換= K1K2p結(jié)論：（1）（2）（3）（三）轉(zhuǎn)換部分的工作原理1、作用：將電容比的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出電流信號（420mA DC），同時還具

51、有零點(diǎn)調(diào)整、零點(diǎn)遷移、量程調(diào)整和阻尼調(diào)整、線性調(diào)整等功能。2、組成：測量電路（包括振蕩器、解調(diào)器、振蕩控制放大器）、放大輸出電路（包括調(diào)量程、調(diào)零電路）3、測量電路工作原理（1）振蕩器（2）解調(diào)器（3）振蕩控制放大器4、放大輸出電路的工作原理輸出電流：Io=輸出的電流變化量：Io=K4Ii= K4K3K2K1p結(jié)論：（1）（2）（3） （4）（四）1151系列電容差壓變送器的調(diào)校與使用1、1151系列電容式變送器的調(diào)校特點(diǎn)2、量程調(diào)整范圍3、零點(diǎn)調(diào)整范圍4、儀表的調(diào)校調(diào)校步驟：（1）（2）（3）（4）（5）5、改變量程的調(diào)校方法（1）變送器輸入差壓為零時，調(diào)整調(diào)零螺釘，使輸出電流為4mA，此時

52、變送器為原量程。（2）若原有量程大于所需量程時（3）若原有量程小于所需量程時擴(kuò)散硅傳感器具有制造方便、成本低的特點(diǎn)，但它對溫度和靜壓的變化非常敏感且為非線性關(guān)系，因此須進(jìn)行線性修正和補(bǔ)償。小結(jié)1151電容式變送器是將被測壓力、差壓轉(zhuǎn)換成電容量的變化，再經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換為420mA（DC）的統(tǒng)一信號，便于顯示和自動控制。總課時29、30課型新授課題智能變送器教學(xué)目的1、了解智能變送器的優(yōu)勢2、掌握1151或LD301電容式壓力（差壓）變送器的其結(jié)構(gòu)與原理3、了解智能變送器的數(shù)字信號傳輸協(xié)議4、知道智能變送器的組態(tài)調(diào)試方法5、了解智能變送器的調(diào)校安裝方法教學(xué)重點(diǎn)智能變送器的結(jié)構(gòu)與原理教學(xué)難點(diǎn)智能變送器的數(shù)字信號通訊協(xié)議教學(xué)方法多媒體教學(xué)復(fù)習(xí)舊課1151電容式變送器的作用、工作原理；調(diào)校與使用導(dǎo)入課題1151電容式變送器雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高、線性度好等優(yōu)點(diǎn)，但零點(diǎn)漂移大，且如果想對它進(jìn)行任何的操作（如改變零點(diǎn)、量程等）都要從現(xiàn)場拆下來，在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，這樣就給維護(hù)它的工作人員帶來了很大的不便。為了解決1151電容式變送器的這些