火電廠熱工測量及常規(guī)儀表

火電廠熱工測量及常規(guī)儀表第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第一章常見的一些基本概念第二章壓力測量第三章溫度測量第四章流量測量第五章物位測量第六章機械量的測量第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第一章常見的一些基本概念在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)中，熱工測量是熱力過程控制系統(tǒng)的一個組成部分。熱工測量在控制系統(tǒng)中具有重要地位，通過熱工參數(shù)的測量，可及時反映熱力設(shè)備的運行工況，為運行人員提供操作依據(jù)；為熱工自動化裝置準(zhǔn)確及時地提供信號；為運行的經(jīng)濟性計算提供數(shù)據(jù)。因此，熱工測量是保證熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟運行及實現(xiàn)自動化的必要條件，亦是經(jīng)濟管理、環(huán)境保護、研究新型熱力生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備的重要條件。其質(zhì)量的好壞直接影響著自動過程的水平，也既影響著發(fā)電機組的安全性和經(jīng)濟效益。隨著火力發(fā)電廠的熱力設(shè)備日益向大容量、高參數(shù)的方向發(fā)展，電廠的自動化水平也日益提高，對熱工測量的準(zhǔn)確性、可靠性等的要求越來越高，測點數(shù)量也越來越多，并且隨著新材料和新技術(shù)的使用，新型熱工測量儀表不斷涌現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，600MW火力發(fā)電機組的熱工測點達(dá)6000個左右，需使用DCS對大量的測量數(shù)據(jù)進行處理。在火力發(fā)電廠的運行中要求整個測量系統(tǒng)長期處于投入狀態(tài)，能正確而及時地反映熱力設(shè)備的運行情況，并改善運行人員的勞動條件。所以，從事熱工測量工作的技術(shù)人員必須充分熟悉熱工測量儀表和測量系統(tǒng)，掌握測量方法，對熱力設(shè)備（即被測對象）的結(jié)構(gòu)和性能也要有一定的了解。由于測量中總是存在著測量誤差，測量工作者的任務(wù)之一就是要盡量使之減小，因此應(yīng)選擇合理的測量方法；所用的測量單位必須是國家法定計量單位；所用的測量工具必須足夠準(zhǔn)確，并事先經(jīng)過檢驗。本篇主要講述火力發(fā)電廠壓力、溫度、流量、轉(zhuǎn)速、振動、物位等熱工參數(shù)的基本測量方法，傳感器的原理和性能，儀表的選用和測點的選擇原則，測量系統(tǒng)的組成，儀表的校驗和維護以等。這些內(nèi)容涉及面很廣，本篇只能介紹常用的測量方法和儀表，在各種實際的測量工作中，根據(jù)不同的對象來分析和解決測量問題。第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日儀表的質(zhì)量指標(biāo)：主要包括評價儀表計量性能、操作性能、可靠性和經(jīng)濟性等方面的指標(biāo)，包括可靠性、有效性、準(zhǔn)確度、儀表的基本誤差、儀表的準(zhǔn)確度等級。儀表的示值誤差：它表征儀表各個指示值的準(zhǔn)確度，常用示值的絕對誤差和相對誤差表示。相對誤差：若儀表的指示值為χ，被測參數(shù)的真值為μ，則相對誤差=（χ-μ）/︱χ︱×100%。儀表的基本誤差：在規(guī)定的工作條件下，儀表量程范圍內(nèi)各示值誤差中的最大者。引用誤差：儀表示值的絕對誤差與該儀表量程之比，并以百分?jǐn)?shù)表示允許誤差：為了保證質(zhì)量，對各類儀表規(guī)定了其基本誤差不能超過該限值，此限值稱為該類儀表的允許誤差。動圈儀表：以磁電原理測量微安級電流的模擬式顯示儀表，在工業(yè)上常將其他物理量轉(zhuǎn)換成電流信號，利用動圈儀表進行顯示。第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第二章壓力測量第一節(jié)壓力測量基礎(chǔ)知識一、壓力的概念(一）壓力的定義垂直作用在單位面積上的分布力稱為壓力。(二）壓力名詞術(shù)語1.絕對壓力以完全真空作零標(biāo)準(zhǔn)（參考壓力）表示的壓力，用pA表示。它是液體、氣體或蒸汽所處空間的全部壓力。2.大氣壓力地球表面大氣自重所產(chǎn)生的壓力，又稱氣壓，用pb表示。它隨海拔高度、地理緯度和氣象情況等不同而變化。3.表壓力以大氣壓力作零標(biāo)準(zhǔn)（參考壓力）表示的壓力，用pg表示。當(dāng)絕對壓力大于大氣壓力時，它等于絕對壓力與大氣壓力之差（又稱正壓力）。4.負(fù)壓力絕對壓力低于大氣壓力時的表壓力，它等于大氣壓力與絕對壓力之差（又稱疏空壓力），用pv表示。5.真空度絕對壓力低于大氣壓力時的絕對壓力，用符號V表示。6.差壓兩個相關(guān)壓力之差。7.靜態(tài)壓力不隨時間變化的壓力。由于絕對不變化是不可能的所以規(guī)定壓力隨時間的變化，每秒為壓力計分度值的１％以下的變化壓力為靜態(tài)壓力。8.動態(tài)壓力壓力隨時間的變化超過靜態(tài)壓力所規(guī)定的限度的變化壓力稱為動態(tài)壓力。第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

二、壓力計量單位

(一)法定壓力計量單位國際單位制（SI）中規(guī)定的壓力單位名稱是帕﹝斯卡﹞，用符號Pa表示。我國法定壓力計量單位為帕及其與詞頭構(gòu)成的10進制分?jǐn)?shù)和倍數(shù)單位。一般情況下：真空用μPa（1×10-6Pa）和mPa（1×10-3Pa），即微帕和毫帕；氣壓用hPa（1×102Pa），即百帕﹝斯卡﹞；中、低壓用kPa(1×103Pa)，即千帕﹝斯卡﹞；中、高壓用MPa(1×106Pa)，即兆帕﹝斯卡﹞；超高壓用GPa(1×109Pa)(二)非法定壓力計量單位1.工程大氣壓（kgf/cm2，符號at）2.毫米水柱（mmH2O）3.毫米汞柱（mmHg）4.達(dá)因/厘米2（dyn/cm2）5.托（符號torr）6.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（符號atm）7.巴（bar）8.磅力/英寸2（bf/in2）它是英制單位，有時寫作PSI，絕對壓力寫為PSIA，表壓力寫為PSIG，差壓寫為PSID。(三)壓力單位的換算關(guān)系。如下表所示。

第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日三、壓力測量的原理及分類（一）分類按其信號轉(zhuǎn)換原理不同大致可分為以下幾種：

1.彈性式壓力計。包括彈簧管壓力計、波紋管壓力計、膜盒式壓力計。

2.液柱式壓力計。包括U型管壓力計、單管壓力計、斜管微壓計。

3.電氣式壓力計。包括電容式變送器、力平衡式變送器、霍爾變送器、振弦式變送器、壓敏電阻式變送器。

4.活塞式壓力計。包括壓力校驗臺。（二）原理

1.彈簧管式壓力表的測量原理彈簧管又稱波登管，是一根彎成弧形、螺旋形或S形等形狀的管子，成扁圓形或橢圓形。截面的短軸方向與管子彎曲的徑向一致。當(dāng)通入彈簧管內(nèi)的壓力較管外的壓力高時，由于短軸方向的內(nèi)表面積比長軸方向大，受力也大，使管子截面有變圓的趨勢。即短軸要變長，長軸要變短，產(chǎn)生彈性變形，這時自然端必然要向管子伸直的方向移動。當(dāng)變形引起的彈性力和壓力產(chǎn)生的作用力平衡時，變形停止。自由端產(chǎn)生的位移，通過杠桿帶動放大機構(gòu)，使指針偏轉(zhuǎn)一定的角度，借助刻度盤指示出被測壓力值的大小。

2.液柱式壓力計的工作原理液體靜力學(xué)指出：液體內(nèi)某一點的靜壓力，由這一點的高度、液體的重度和外加壓力決定。液柱式壓力計就是根據(jù)這一原理測壓的。當(dāng)封液的相對密度一定，外界壓力一定時，被測壓力只與液柱高度有關(guān)，讀取液柱高度即可得知被測壓力的大小。

3.活塞式壓力計的工作原理活塞式壓力計是根據(jù)流體靜力學(xué)的力平衡原理和以帕斯卡定理為基礎(chǔ)來進行壓力測試的。測量時，由加壓泵產(chǎn)生的被測壓力作用在活塞上，它與活塞、承重盤及加在承重盤的砝碼產(chǎn)生的力相平衡，使活塞壓力計的活塞浮起來并處于平衡位置。這時根據(jù)已知的活塞有效面積，活塞、承重盤及加在承重盤的砝碼的總質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋纯汕蟪霰粶y量的壓力值。

第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日4.電容式壓力變送器的工作原理電容式變送器的敏感元件為電容，當(dāng)有壓力輸入時，連在膜片上的電容與膜片一起產(chǎn)生微小位移，改變了電容的電容量。通過檢測電路和轉(zhuǎn)換放大電路，轉(zhuǎn)換成二線制輸出的4~20mA的直流信號。

5.力平衡時壓力變送器的工作原理被測壓力通過彈性敏感元件轉(zhuǎn)換成作用力，使平衡杠桿產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，杠桿的偏轉(zhuǎn)由檢測放大器轉(zhuǎn)換成4~20mA的直流電流輸出，電流輸入處于永久磁場內(nèi)的反饋動圈中，使之產(chǎn)生于作用力相平衡的電磁反饋力。當(dāng)作用力與反饋力達(dá)到平衡時，杠桿系統(tǒng)就停止偏轉(zhuǎn)，此時的電流即為變送器的輸出電流，它與被測壓力成正比。

6.壓敏電阻式壓力變送器的工作原理當(dāng)被測壓力作用到傳感器上，其組織即發(fā)生變化。阻值變化通過電橋轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過模/數(shù)（A/D）變換器送入微處理器。同時，環(huán)境溫度和靜壓通過另外兩個輔助傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過模/數(shù)（A/D）變換器送入微處理器。經(jīng)微處理器運算處理后送至（D/A）變換器輸出4~20mA的DC數(shù)字信號。

第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)彈性式壓力儀表彈性式壓力儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶、使用維護方便、測量范圍寬、操作和使用安全可靠、價格比較便宜等特點。它可以直接測量蒸汽、油、水和氣體等介質(zhì)的表壓力、真空（疏空）和絕對壓力，測量范圍可從幾十帕到吉帕的超高壓。但是，該類儀表有彈性后效等缺陷、精度不高、內(nèi)部機件易磨損等缺點。一、彈簧管式壓力表(一)彈簧管式壓力表的規(guī)格和型號彈簧管式壓力表分為壓力表、真空表和壓力真空表在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的彈簧管式壓力表，主要有兩類。一類是精密壓力表，準(zhǔn)確度等級為0.1級、0.16級、0.25級、0.4級、0.6級，主要用于檢定一般壓力表和精密測量；另一類是用于直接測量介質(zhì)壓力的一般壓力表，準(zhǔn)確度等級為1級、1.6（1.5）級、2.5級、4級。單圈彈簧管式壓力表的型號和規(guī)范如下：型號由四部分組成：第一方格：Y——單圈彈簧管式壓力表；

Z——單圈彈簧管式真空表；

YZ——單圈彈簧管式壓力、真空表。第二方格：A——氨用；B——精密（標(biāo)準(zhǔn)）表；C——耐酸；

Q——氫用；O——氧用、禁油；X——電接點。第三方格：表殼直徑。有40mm、60mm、100mm、150mm、160mm、200mm、250mm等幾種。第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日。

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第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日(二)專用彈簧管式壓力儀表1.電接點壓力表電接點壓力表用作電氣訊號設(shè)備、連鎖裝置和自動控制裝置。它比普通壓力表多一個電接點裝置，有上下限控制指針。類似電接點壓力表的還有壓力控制器、壓力繼電器、壓力信號器等。2.氣體壓力表為適應(yīng)各種氣體測試要求，在彈簧管式壓力儀表中某些零件需要特殊材料，并注明用途。用途一般在表盤上用文字說明，或在襯圈、外殼上涂以所規(guī)定的顏色來表示：氧氣——天藍(lán)色、氫氣——深綠色、氨氣——黃色、氯氣——褐色、乙炔——白色、其它可燃性氣體——紅色、其它惰性氣體或液體——黑色。3.耐高溫壓力表4.帶校驗指針的壓力表為使設(shè)備不超過某一工藝要求，儀表盤上標(biāo)有紅線或校驗指針，便于操作者觀察。另外裝有可以移動的校驗指針。5.耐振壓力表將儀表內(nèi)充灌阻尼液，使儀表指針和傳動機構(gòu)均浸在油液內(nèi)，這樣可減少環(huán)境振動、沖擊引起指針的擺動，同時可以潤滑傳動機構(gòu)。二、膜盒式壓力表膜盒式壓力表具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高的特點，用于氣體介質(zhì)的微壓測量。其準(zhǔn)確度比較低，有1.5級、2.5級和4級。第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日三、彈簧式壓力儀表的主要誤差

(一)非線性誤差

(二)機械摩擦引起的誤差

(三)表盤分度誤差

(四)示值判斷誤差讀取示值時引入的誤差。與儀表表盤的分度細(xì)度、表針寬度及讀數(shù)方法有關(guān)。在讀取示值時，應(yīng)使指針尖端準(zhǔn)確對準(zhǔn)，指針刀鋒面垂直表盤平面，精密壓力表按分度值的1/10估讀，一般壓力表按分度值的1/5估讀。

(五)溫度變化引起的誤差

(六)安裝位置引起的誤差四、彈簧式壓力儀表的選擇、安裝和使用

(一)壓力儀表的選擇選擇壓力表時應(yīng)根據(jù)被測壓力量值的大小、需要的準(zhǔn)確度和測試環(huán)境條件來決定，因此選擇時既要滿足測量的準(zhǔn)確度要求，又要安全可靠、經(jīng)濟耐用。在壓力穩(wěn)定的情況下，被測壓力的最大值為儀表上限值的2/3；在壓力波動的情況下，被測壓力的最大值為儀表上限值的1/2；被測壓力值不應(yīng)小于儀表測量上限的1/3。至于儀表的準(zhǔn)確度等級，只要能夠滿足工藝過程對測量的要求即可，不必選用過高的準(zhǔn)確度等級

(二)壓力儀表的安裝安裝前應(yīng)仔細(xì)核對型號、量程、準(zhǔn)確度等級是否符合要求。對于有腐蝕性介質(zhì)的、或有高溫介質(zhì)的、或壓力有劇烈波動的情況下，均應(yīng)采取一定的保護措施。如測量腐蝕性介質(zhì)時，壓力表前須加裝隔離容器；測量高溫蒸汽壓時，在壓力表前須加裝冷凝裝置；測量含塵氣體壓力時，在壓力表前須加裝灰塵捕集器。第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

壓力儀表的安裝位置，應(yīng)符合安裝狀態(tài)要求，且便于維護和檢修。儀表表盤一般不應(yīng)該呈水平狀態(tài)，不然游絲將失去對齒輪間隙的控制作用。儀表取壓點應(yīng)在被測介質(zhì)流動的直線管道上，儀表取壓管口應(yīng)與被測介質(zhì)的流動方向垂直，與管道內(nèi)壁平齊，而不能在急彎、閥門、死角或渦流處，不能有凸出物和毛刺，這是為了保證準(zhǔn)確測量介質(zhì)的靜壓力所必須的；對于被測介質(zhì)為蒸汽時，應(yīng)在工藝管道的兩側(cè)；對于被測介質(zhì)為液體時，應(yīng)在工藝管道的下部；對于被測介質(zhì)為氣體時，應(yīng)在工藝管道的上部。若取壓點和儀表安裝位置不在同一水平面上，應(yīng)對液柱高度差所引起的壓力值進行修正。取壓點和儀表安裝處之間的距離應(yīng)盡量短，以免指示遲緩。信號管路在取壓點處應(yīng)裝有隔離閥，信號管路的敷設(shè)應(yīng)有一定的坡度，測量液體或蒸汽壓力時，信號管路的最高處應(yīng)有排氣裝置，測量氣體壓力時，信號管路的最低處應(yīng)有排水裝置。應(yīng)檢查傳壓導(dǎo)管、閥門、接頭及焊接處的嚴(yán)密性，如有泄露及時消除。啟動壓力表時，應(yīng)先開一次門。當(dāng)傳壓導(dǎo)管內(nèi)的被測介質(zhì)的溫度接近室溫時，方可開啟二次門。開啟閥門時，應(yīng)緩慢進行，以避免造成儀表受沖擊而損壞，全開后要倒回半圈。(三)壓力儀表的使用

1.儀表應(yīng)有封印，精密表應(yīng)具有未超過有效期的檢定證書。

2.專用儀表嚴(yán)禁做其他用途使用，也嚴(yán)禁在沒有特殊可靠的裝置上進行測量，更嚴(yán)禁用一般壓力表作特殊介質(zhì)的壓力測量。

3.在振動較大的設(shè)備上應(yīng)選用杠桿機構(gòu)的壓力表。

4.儀表工作時應(yīng)處于正常的工作狀態(tài)。

第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)壓力（差壓）變送器把壓力變換為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號（4~20mA）而輸出的壓力傳感器，就是壓力變送器。目前，電廠普遍采用帶HART通迅的智能型變送器，常見的品牌有Rosemount、西門子、ABB、橫河川儀等。我廠選用的是橫河川儀的EJA系列的壓力/差壓變送器。下面以我廠使用的壓力（差壓）變送器為例介紹一下第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日(一)主要性能1.測量范圍：(0～0.14)MPa至(0～30)MPa。2.精度度等級：0.065%（包括從零點開始的線性、滯后性和重復(fù)性）3.輸出：(4～20)mA直流電流。4.供電電源：10.5~42VDC(普通型和隔爆型)10.5~30VDC(本安型、n型或非易燃型)10.5~32VDC(帶避雷保護時)BRAIN和HART協(xié)議通訊時至少16.4VDC。5.負(fù)載(輸出信號代碼為D和E時)250~600Ω數(shù)字通訊0~1335Ω工作狀態(tài)6.阻尼時間常數(shù)總阻尼時間常數(shù)等于放大器部件和膜盒的阻尼時間常數(shù)之和。放大器部件阻尼時間常數(shù)在0.2～64秒范圍可調(diào)。(二)主要功能1.在線通訊功能。2.半自動調(diào)零功能。3.遠(yuǎn)程設(shè)定、監(jiān)視功能。4.自我診斷功能。第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日(三)使用與維護1.壓力（差壓）變送器的接線為二線制，即電源線也是信號線，分正負(fù)接入變送器相應(yīng)的端子。附接線端子圖。2.安裝完畢，確認(rèn)無誤后開啟一次門。對于壓力變送器，如無泄露即可緩慢開啟二次門，使變送器投入運行。對于差壓變送器，則應(yīng)先開平衡門，再開正、負(fù)壓門，再關(guān)上平衡門。對于測量蒸汽的變送器，開啟一次門后，需等導(dǎo)壓管冷卻后才能開啟二次門，以防止損壞變送器。3.變送器應(yīng)密封良好，以防止灰塵進入變送器磁鋼中而影響測量準(zhǔn)確度。4.要定期檢查導(dǎo)壓管路是否暢通，密封性是否良好。5.防爆儀表必須有防爆合格證，外殼上有永久性防爆標(biāo)記。6.變送器退出運行的操作順序與投運時的順序相反。(四)調(diào)整1.零點調(diào)校：接通電源后，當(dāng)變送器通大氣時，輸出應(yīng)為4mA，否則調(diào)整調(diào)零使輸出為4mA。2.量程調(diào)校：給變送器送入滿量程壓力信號，變送器的輸出應(yīng)為20mA，否則應(yīng)調(diào)整量程。然后將壓力降為零，重新調(diào)整變送器使輸出為4mA，再輸入滿量程信號，使輸出電流為20mA，如此反復(fù)調(diào)整至合格。3.遷移調(diào)整：先將變送器量程調(diào)整好，然后再進行遷移調(diào)整。4、阻尼調(diào)整。注：以上調(diào)整都可以用手操器在通迅在相應(yīng)的菜單下進行調(diào)整。第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第三章溫度測量第一節(jié)溫度與溫標(biāo)溫度是用來表征物體冷熱程度的物理量。熱力學(xué)溫度是國際單位制（SI）的七個基本量之一。熱力學(xué)溫度符號為T，單位名稱為開爾文，單位符號為K，定義為水三相點熱力學(xué)溫度的1/273.16。攝氏溫度符號為t，單位名稱為攝氏度，符號為℃，其大小等于開爾文，即溫差可以用開爾文或攝氏度來表示。溫標(biāo)的定義為：溫度的量值表示方法。固定點、內(nèi)插儀器以及函數(shù)關(guān)系構(gòu)成溫標(biāo)的主要內(nèi)容，簡稱為溫度的“三要素”。

1991年7月1日起，我國施行“1990年國際溫標(biāo)（IST—90）”。

1990國際溫標(biāo)是以熱力學(xué)溫度為基礎(chǔ)，用其測定的任何溫度，數(shù)值上更加接近熱力學(xué)溫度值，且這種測量容易實現(xiàn)并有較高的復(fù)現(xiàn)性。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為

t=T-273.15第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)熱電偶隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，熱電偶已成為目前溫度測量領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的感溫元件之一。其主要優(yōu)點是：測量溫度范圍廣，可以1K到2800℃的廣闊溫域內(nèi)進行測量；性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠。此外，結(jié)構(gòu)簡單、熱慣性小、動態(tài)響應(yīng)速度快、信號能夠遠(yuǎn)距離傳送和多點測量等這些優(yōu)點，便于實現(xiàn)集中檢測與控制。第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

一．熱電偶工作原理兩種成分不同的導(dǎo)體組成一個閉合的回路，當(dāng)回路中溫度不同時（即存在溫差），即產(chǎn)生了熱電勢，這個現(xiàn)象稱作熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這個原理來測量溫度的。二．熱電偶的種類熱電偶按用途可分為工業(yè)熱電偶和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。而工業(yè)熱電偶按結(jié)構(gòu)不同又可分為普通熱電偶和鎧裝熱電偶。熱電偶按熱電極的材料可分為不同分度號的熱電偶。我國采用國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC）生產(chǎn)的熱電偶有以下8種：鉑銠10—鉑熱電偶（S型）；鉑銠13—鉑熱電偶（R型）；鉑銠30—鉑銠6熱電偶（B型）；鎳鉻—鎳硅熱電偶（K型）；鎳鉻硅-—鎳鉻熱電偶（N型）；

鎳鉻—銅鎳合金（康銅）熱電偶（E型）；鐵—銅鎳合金（康銅）熱電偶（J型）；銅—銅鎳合金（康銅）熱電偶（T型）；以上8種熱電偶的分度表、分度公式以及熱電勢對分度表的允許誤差都與IEC標(biāo)準(zhǔn)相同

第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

四．熱電偶參比端溫度處理熱電偶分度表是以參比端溫度為0℃時給出的。在實際使用時，由于熱電偶的參比端溫度不一定處于0℃，它將受到所屬環(huán)境的影響而引起測量誤差，因此需進行修正或補償。常用的熱電偶參比端溫度處理有以下幾種方法：

1．測溫計算法2．冰點恒溫法3．定點恒溫法4．參比端溫度自動補償五．熱電偶的安裝及維修

1．熱電偶的安裝熱電偶的安裝是否正確合理，對測量結(jié)果有著重要影響。通常要求盡量做到測量準(zhǔn)確、安全可靠、維修方便。熱電偶安裝時應(yīng)遵守以下原則：

(1)熱電偶的測量端應(yīng)處于能夠真正代表被測介質(zhì)溫度的地方。在管道上安裝熱電偶時，應(yīng)使保護管末端超過管道中心線約（5—10）mm。

(2)熱電偶應(yīng)有足夠的插入深度。一般最少不小于熱電偶保護管外徑的8—10倍。

(3)為防止熱損失，熱電偶保護管露在設(shè)備外部應(yīng)盡可能短，并加保溫層。

(4)若被測介質(zhì)具有負(fù)壓或為有害氣體時，熱電偶安裝必須嚴(yán)格密封，以免外界冷空氣進入影響測量的準(zhǔn)確性，或有害氣體溢出污染空氣。

(5)熱電偶的安裝地點，應(yīng)盡量避開其他熱源、強磁場、電場等，防止外來干擾。

(6)熱電偶安裝位置應(yīng)盡量保持垂直，防止保護管在高溫下產(chǎn)生變形。但在有流速情況下，熱電偶必須傾斜安裝，如有可能，盡量安裝在管道的彎曲處。若需水平安裝時，則應(yīng)該有耐火磚或耐熱金屬支架加以支撐。

2．熱電偶的維修熱電偶通常是與測量儀表配套組成測量回路來實現(xiàn)測溫的。因此，故障現(xiàn)象往往是通過測量儀表反應(yīng)出來。這就需要首先分析故障是產(chǎn)生在熱電偶回路方面還是測量儀表方面。為此，可將補償導(dǎo)線與測量儀表連接處拆開，用萬用表測量熱電偶回路電阻，觀察線路電阻是否正常，然后用便攜式電位差計測量輸出電勢，若輸出電勢值正常則故障在測量儀表方面。若輸出電勢不正常，根據(jù)故障現(xiàn)象及可能的原因?qū)犭娕技斑B接導(dǎo)線各部分進行檢查和修復(fù)第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

六．熱電偶的安裝及維修

1．熱電偶的安裝熱電偶的安裝是否正確合理，對測量結(jié)果有著重要影響。通常要求盡量做到測量準(zhǔn)確、安全可靠、維修方便。熱電偶安裝時應(yīng)遵守以下原則：

(1)熱電偶的測量端應(yīng)處于能夠真正代表被測介質(zhì)溫度的地方。在管道上安裝熱電偶時，應(yīng)使保護管末端超過管道中心線約（5—10）mm。

(2)熱電偶應(yīng)有足夠的插入深度。一般最少不小于熱電偶保護管外徑的8—10倍。

(3)為防止熱損失，熱電偶保護管露在設(shè)備外部應(yīng)盡可能短，并加保溫層。

(4)若被測介質(zhì)具有負(fù)壓或為有害氣體時，熱電偶安裝必須嚴(yán)格密封，以免外界冷空氣進入影響測量的準(zhǔn)確性，或有害氣體溢出污染空氣。

(5)熱電偶的安裝地點，應(yīng)盡量避開其他熱源、強磁場、電場等，防止外來干擾。

(6)熱電偶安裝位置應(yīng)盡量保持垂直，防止保護管在高溫下產(chǎn)生變形。但在有流速情況下，熱電偶必須傾斜安裝，如有可能，盡量安裝在管道的彎曲處。若需水平安裝時，則應(yīng)該有耐火磚或耐熱金屬支架加以支撐。

2．熱電偶的維修熱電偶通常是與測量儀表配套組成測量回路來實現(xiàn)測溫的。因此，故障現(xiàn)象往往是通過測量儀表反應(yīng)出來。這就需要首先分析故障是產(chǎn)生在熱電偶回路方面還是測量儀表方面。為此，可將補償導(dǎo)線與測量儀表連接處拆開，用萬用表測量熱電偶回路電阻，觀察線路電阻是否正常，然后用便攜式電位差計測量輸出電勢，若輸出電勢值正常則故障在測量儀表方面。若輸出電勢不正常，根據(jù)故障現(xiàn)象及可能的原因?qū)犭娕技斑B接導(dǎo)線各部分進行檢查和修復(fù)。第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)熱電阻一、工作原理電阻溫度計在科研和生產(chǎn)中經(jīng)常用來測量-200℃+600℃的溫度。它具有測溫范圍寬、測溫精度高、穩(wěn)定性好、能遠(yuǎn)距離測量、便于實現(xiàn)溫度控制和自動記錄等優(yōu)點，是使用較為廣泛的一種測溫儀表。熱電阻是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度而變化的原理測量溫度的。當(dāng)溫度變化時，感溫元件的電阻隨之而變化，將變化的電阻值作為信號，輸入顯示儀表中，來測量或控制被測介質(zhì)的溫度。二、熱電阻種類（一）鉑熱電阻

Pt10和Pt100是我國按照國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鉑熱電阻溫度計，0℃時的電阻值分別為10Ω和100Ω。(二)銅熱電阻銅熱電阻溫度計沒有國際標(biāo)準(zhǔn)，Cu50和Cu100是依照我國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的熱電阻溫度計，0℃時的電阻值分別為50和100。（三）鎳熱電阻鎳熱電阻溫度計分為：Ni100、Ni300和Ni500三種，0℃時的電阻值分別為100、300和500。熱電阻與熱電偶一樣，分為普通工業(yè)熱電阻溫度計和鎧裝熱電阻溫度計。目前電廠使用的熱電阻大多都是Pt100第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日三、熱電阻的選擇原則熱電阻的選擇原則與熱電偶相似，熱電阻的選擇必須綜合考慮測溫范圍、測溫準(zhǔn)確度，測溫環(huán)境和成本等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日

四、熱電阻測溫注意事項用熱電阻測溫的注意事項，與熱電偶相比，在許多方面是相同的，歸納起來如下第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)雙金屬溫度計一、工作原理雙金屬溫度計是由兩種不同膨脹系數(shù)彼此牢固結(jié)合的雙金屬片制成感溫元件的溫度計。雙金屬溫度計感溫元件通常繞成螺旋形，一端固定，另一端連接指針軸，當(dāng)溫度變化時，由于雙金屬片受到溫度的作用使感溫元件的去曲率產(chǎn)生變化，通過指針軸帶動指針偏轉(zhuǎn)，在標(biāo)度盤上顯示溫度值。二、雙金屬溫度計的測溫范圍及準(zhǔn)確度等級雙金屬溫度計的測溫范圍為-80℃～600℃。準(zhǔn)確度等級為1.0、1.5、2.5三種。工業(yè)雙金屬溫度計的測量范圍和分度值見下表：第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日三、雙金屬溫度計的種類1、軸向、徑向萬向型雙金屬溫度計WSS-401WSS-481WSS-4112、電接點雙金屬溫度計WSSX-400第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日3、防爆型雙金屬溫度計WSSB-4114、帶熱電偶熱電阻的雙金屬溫度計WSSE-401第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第四章流量測量一、流量測量的意義電廠中流量測量系統(tǒng)包括一次風(fēng)量、二次風(fēng)量及給水量的測量大多采用差壓變送器、電磁流量計測量。其流量測量的意義可以歸納為以下幾個方面：了解電廠熱力設(shè)備的運行工況（監(jiān)測等）；控制熱力設(shè)備的運行（自動、保護、程控等）；進行熱力試驗和性能試驗（熱力試驗和調(diào)整等）；進行經(jīng)濟核算和結(jié)算（供熱等）。因此，流量測量是保證發(fā)電廠安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行的重要參數(shù)，流量儀表是發(fā)電廠的主要檢測儀表，必須認(rèn)真搞好流量測量工作。二、流量測量的基本概念單位時間內(nèi)流過管道或者明渠某一橫截面的流體量，稱為瞬時流量，簡稱流量。某時間段內(nèi)流過某一橫截面的流體總量，稱為累積流量，也稱為總量。瞬時流量對時間積分的結(jié)果就是累積流量；累積流量對時間的微分就是瞬時流量。三、流量計的分類差壓式流量計浮子流量計腰輪流量計渦街流量計

電磁流量計第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日四、差壓式流量計的介紹1、什么是差壓式流量計利用流體在節(jié)流元件前后的壓力變化情況來測量流量的流量計，稱為差壓式流量計。差壓式流量計是目前火電廠使用最多的流量測量方法。流體充滿管道的流動稱為管流。在管流中放置一特制的中間有孔的節(jié)流件，流體流經(jīng)節(jié)流件時，其壓力和流速都發(fā)生了變化。常見的節(jié)流件有：孔板和噴嘴、長徑噴嘴。2、流量公式：第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日3、差壓式流量計的工作過程是：管流流量經(jīng)節(jié)流裝置轉(zhuǎn)換為差壓信號；再經(jīng)過開方轉(zhuǎn)換為流量測量值；如有必要，再由積算器積算后，輸出累積流量五、電磁流量計（如圖）1、工作原理電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。

2、特點測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系，因此測量精度高。第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期日第五章物位測量一、概述在容器或設(shè)備中的物料（包括液體或固體）的高度稱為物位。在火力發(fā)電廠，以液位參數(shù)（水位、油位等）居多。其它常見的水位測量還有高加水位、低加水位