熱控儀表知識培訓-第一講-基礎(chǔ)知識

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熱控儀表知識培訓熱控儀表知識培訓第一講基礎(chǔ)知識優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載）周亞明第一講基礎(chǔ)知識第一章、測量1.儀表主要由傳感器、變換器、顯示裝置、傳輸通道四部分，其中傳感器是儀表的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.測量過程有三要素：一是測量單位、二是測量方法、三是測量工具。3.按參數(shù)種類不同，熱工儀表可為溫度、壓力、流量、料位、成分分析及機械量等儀表。4.根據(jù)分類的依據(jù)不同，測量方法有直接測量與間接測量、接觸測量與非接觸測量、靜態(tài)測量與動態(tài)測量。*.什么叫絕對誤差，相對誤差？絕對誤差是指示值與實際值的代數(shù)差，即絕對誤差=測量值—真值相對誤差是絕對誤差與實際值之比的百分數(shù)相對誤差=p×100%第二章、檢測第一節(jié)、溫度檢測：1.溫度：溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標（°F）、攝氏溫標（°C）、熱力學溫標(K)和國際實用溫標。從分子運動論觀點看，溫度是物體分子平均平動動能的標志。溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計意義。對于個別分子來說，溫度是沒有意義的。溫度測量：分為接觸式和非接觸式兩類。接觸式測溫法接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最后達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測對象的溫度值。這種方法優(yōu)點是直觀可靠，缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質(zhì)對感溫元件的性能和壽命會產(chǎn)生不利影響。接觸式儀表主要有：膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶、熱電阻及半導體二極管溫度計。非接觸式測溫法非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行熱交換，故可以避免接觸式測溫法的缺點，具有較高的測溫上限。此外，非接觸式測溫法熱慣性小，可達1/1000S，故便于測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。由于受物體的發(fā)射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質(zhì)的影響，這種方法一般測溫誤差較大。非接觸式儀表主要有：紅外測溫儀等2.熱電阻:原理：熱電阻是利用導體和半導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的一種感溫元件。它能將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮栊盘?，再由顯示設(shè)備檢測顯示出溫度值。（熱電阻）信號單位（Ω）普通熱電阻組成：由熱電阻體、絕緣套管、保護套管及接線盒組成。采用三線制的目的是減少引線電阻變化引起的附加誤差。常用的熱電阻：銅電阻，分度號為Cu50，0℃時的電阻值為50Ω（歐姆）。鉑電阻，分度號為Pt100，0℃時的電阻值為100Ω（歐姆）。3.熱電偶：原理：熱電偶是用兩種不同成分的導體把一端焊接在一起，兩端溫度不同時，在另一端回路中就會有熱電勢產(chǎn)生。因而熱電偶是通過測量熱電勢從而測量溫度的一種感溫元件，它能將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺儆娠@示設(shè)備檢測顯示出溫度值。（熱電偶）信號單位（mv）普通熱電偶組成：熱電偶由熱電極、絕緣套管、保護套管和接線盒等幾部分組成。中文名稱：補償導線英文名稱：compensatingwire定義：在包括常溫在內(nèi)的適當溫度范圍內(nèi)的熱電特性與所配合使用的熱電偶的熱電特性相同的一對絕緣導線補償導線是在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫0）具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標稱值的一對帶有絕緣層的到導線，用他們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。4.雙金屬溫度計：它有兩片膨脹系數(shù)不同的金屬牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通過傳動機構(gòu)和指針相連。當溫度變化時，由于膨脹系數(shù)不同，雙金屬片產(chǎn)生角位移，帶動指針指示相應溫度，這便是雙金屬溫度計的工作原理。5.膨脹式溫度計：雙金屬溫度計、水銀、酒精、氣體溫度計6.溫度開關(guān)：檢測溫度，設(shè)定值開關(guān)量輸出。開關(guān)形式有常開式和常閉式熱電偶測溫為什么要進行冷端補償？熱電偶熱電勢的大小與其兩端的溫度有關(guān)，其溫度-熱電勢關(guān)系曲線是在冷端溫度為0。C時分度的，在實際應用中，由于熱電偶冷端暴露在空間受到周圍環(huán)境溫度的影響，所以冷端溫度不可能保持在0。C不變，也不可能固定在某個溫度不變，而熱電勢既決定于熱端溫度，也決定于冷端溫度，所以如果冷端溫度自由變化，必然會引起測量誤差，為了消除這種誤差，必然進行冷端補償。第二節(jié)、壓力檢測：1.壓力：垂直作用于流體或固體界面單位面積上的力。物理學上稱之為“壓強”。1兆帕(MPa)=1000千帕(kPa)；1千帕(kPa)=1000(Pa)；1兆帕(MPa)=9.8kg/cm2（近似10kg/cm2）；0.1兆帕(MPa)=0.98kg/cm2（近似1kg/cm2）；壓力測量：壓力表、壓力變送器（壓阻、陶瓷、擴散硅、壓電壓力變送器，是指壓力變送器的壓力感應傳感元件而言的）。壓力表原理：壓力表的工作原理通過表內(nèi)的敏感元件(波登管、膜盒、波紋管)的彈性形變，再由表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將壓力形變傳導至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。彈簧管(波登管)分為型管、盤簧管、螺旋管等型式，一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火態(tài)具有很高的塑性，經(jīng)壓力加工冷作硬化及定性處理后獲得很高的彈性和強度。彈簧管在內(nèi)腔壓力作用下，利用其所具有的彈性特性，可以方便地將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈晒茏杂啥说膹椥晕灰?。彈簧管的測量范圍一般在膜片敏感元件是帶有波浪的圓形膜片，膜片本身位于兩個法蘭之間，或焊接在法蘭盤上或其邊緣夾在兩個法蘭盤之間。膜片一側(cè)受到測量介質(zhì)的壓力，這樣膜片所產(chǎn)生的微小彎曲變形可用來間接測量介質(zhì)的壓力，壓力的大小由指針顯示。膜片與波登管相比其傳遞力較大，由于膜片本身周圍邊緣固定，所以其防振性較好。膜片壓力表可達到很高的過壓保護(比如膜片貼附在上法蘭盤上)，膜片還可以加上保護鍍層以提高防腐性，利用開口法蘭、沖洗、開口等措施可用膜片壓力表測量粘度很大、不清潔的及結(jié)晶的介質(zhì)，膜片壓力表的壓力測量范圍在1600Pa~2.5MPa。2、壓力表原理及構(gòu)造：1.原理：壓力經(jīng)過導壓系統(tǒng)，表內(nèi)的敏感彈性元件（波登管、膜片、膜盒等）隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性形變，從而將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥栽杂啥说膹椥晕灰?，?jīng)有連桿機構(gòu)放大，再由表內(nèi)機芯齒輪機構(gòu)將位移轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，通過指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。2構(gòu)造：壓力表由導壓系統(tǒng)(包括接頭、彈簧管、限流螺釘?shù)?、齒輪傳動機構(gòu)、示數(shù)裝置(指針與度盤)和外殼(包括表殼、表蓋、表玻璃等)所組成。2．1接頭：用來與設(shè)備連接，常用螺紋有M14*1.5;M20*1.5;G1/4;G1/2.材質(zhì)有黃銅和不銹鋼.2．2襯圈：用于玻璃和表殼間的密封。2．3度盤：又叫表盤，刻度盤的指示范圍一般為270度。表盤的標度、標度分劃及最小分格值應符合JB/T5528的規(guī)定。2．4指針：除標準指針外，指針也可選調(diào)零指針。2．5彈性元件（彈簧管、膜片、膜盒等）：彈簧管（波登管）分為C型管、盤簧管、螺旋管等型式。一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火態(tài)具有很高的塑性，經(jīng)壓力加工冷作硬化及定性處理后獲得很高的彈性和強度。彈簧管在內(nèi)腔壓力作用下，利用其所具有的彈性特性，可以方便地將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈晒茏杂啥说膹椥晕灰疲?jīng)機芯齒輪機構(gòu)將位移轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，通過指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。常用材料有錫磷青銅和不銹鋼。膜片敏感元件是帶有波浪的圓形金屬片，膜片本身位于兩個法蘭之間，或焊接在法蘭盤上或其邊緣夾在兩個法蘭盤之間。膜片一側(cè)受到被測介質(zhì)的壓力后產(chǎn)生微小變形，經(jīng)機芯齒輪機構(gòu)將位移轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，通過指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。膜盒敏感元件由兩塊焊在一起的呈圓形波浪截面的膜片組成。測量介質(zhì)的壓力作用在膜盒腔內(nèi)側(cè)，由此所產(chǎn)生的變形經(jīng)機芯齒輪機構(gòu)將位移轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，通過指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。壓力的大小由指針顯示。2．6傳動機構(gòu)（機芯）：機芯的作用是將彈性元件產(chǎn)生的線性位移轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運動，并放大線性位移。2．7連桿：連接彈性元件和機芯，組成連桿機構(gòu)。2．8表殼：常用表殼直徑有（mm）40,50,60,75，100,150,200,250；常用材質(zhì)有：碳鋼，鋁合金，不銹鋼。表殼體上一般要有溢流孔，彈性元件萬一爆裂的時候，內(nèi)部壓力將通過溢流孔向外界釋放，同時溢流孔的朝向要對著無人的方向，以防傷人。3、壓力變送器：壓力變送器的作用是把壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，用于模擬量采集，進行顯示和調(diào)節(jié)。1、壓阻壓力變送器在了解式壓力變送器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變變送器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。2、陶瓷壓力變送器原理：抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向。3、擴散硅壓力變送器被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。4、壓電壓力變送器傳感器壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應用。現(xiàn)在壓電效應也應用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。更深入了解變送器：1應變片壓力變送器原理與應用如電阻應變片壓力變送器、半導體應變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的壓阻式壓力變送器，力學傳感器的種類繁多。具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我主要介紹這類傳感器。首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。壓阻式應變變送器的主要組成局部之一。電阻應變片應用最多的金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在發(fā)生力學應變基體上，解壓阻式壓力變送器時。當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU顯示或執(zhí)行機構(gòu)。金屬電阻應變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣維護片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的用途，電阻應變片的結(jié)構(gòu)示意圖。電阻應變片的阻值可以由設(shè)計者設(shè)計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使自身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。電阻應變片的工作原理俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示：金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體資料上應變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象。式中：ρ—金屬導體的電阻率(Ω?cm2/mS導體的截面積(cm2L導體的長度(m當金屬絲受外力作用時，以金屬絲應變電阻為例。其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是丈量電阻兩端的電壓)即可獲得應變金屬絲的應變情2陶瓷壓力變送器原理及應用壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳送。使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，規(guī)范的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償070℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。而且具有丈量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣水平>2kV輸出信號強，陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的資料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它厚膜電阻可以使它工作溫度范圍高達-40135℃。臨時穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向，歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力變送器。3擴散硅壓力變送器原理及應用工作原理使傳感器的電阻值發(fā)生變化，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移。和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應于這一壓力的規(guī)范丈量信號。4藍寶石壓力變送器原理與應用采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，利用應變電阻式工作原理。具有無與倫比的計量特性。不會發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象;藍寶石比硅要堅固，藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成。硬度更高，不怕形變;藍寶石有著非常好的彈性和絕緣特性(1000OC以內(nèi))因此，利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外，硅-藍寶石半導體敏感元件，無p-n漂移，因此，從根本上簡化了制造工藝，提高了重復性，確保了高成品率?？稍谧類毫拥墓ぷ鳁l件下正常工作，用硅-藍寶石半導體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器。并且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價比高。被焊接在鈦合金測量膜片上。被測壓力傳送到接收膜片上(接收膜片與丈量膜片之間用拉桿堅固的連接在一起)壓力的作用下，表壓壓力傳感器和壓力變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金丈量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應變靈敏電橋電路的藍寶石薄片。鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變，該形變被硅-藍寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會發(fā)生變化，變化的幅度與被測壓力成正比。并將應變電橋的失衡信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號輸出(0-54-20mA或0-5V絕壓壓力傳感器和壓力變送器中，傳感器的電路能夠保證應變電橋電路的供電。藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到彈性元件的作用，將被測壓力轉(zhuǎn)換為應變片形變，從而達到壓力丈量的目的5壓電壓力傳感器原理與應用壓電效應就是這種晶體中發(fā)現(xiàn)的一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)一種天然晶體。壓電性質(zhì)一直存在但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失(這個高溫就是所謂的居里點”由于隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數(shù)比較低)所以石英逐漸被其他壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠接受高溫和相當高的濕度，所以已經(jīng)得到廣泛的應用。比如現(xiàn)在壓電陶瓷，現(xiàn)在壓電效應也應用在多晶體上。包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理。因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保管。實際的情況不是這樣的所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它特殊地位。壓電式傳感器也可以用來丈量發(fā)動機內(nèi)部燃燒壓力的丈量與真空度的丈量。也可以用于軍事工業(yè)，壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的丈量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到廣泛的應用。例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。*什么叫絕對壓力、大氣壓力、表壓及真空度？它們的相互關(guān)系是怎樣的？絕對壓力是指被測介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力；地面空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力為大氣壓力；絕對壓力與大氣壓力之差稱為表壓力；如果被測流體的絕對壓力低于大氣壓，則壓力表所測得的壓力為負壓，其值稱為真空度。4、壓力開關(guān)？它的工作原理壓力開關(guān)是一種簡單的壓力控制裝置。當被測壓力達到額定值時，壓力開關(guān)可發(fā)出警報或控制信號。壓力開關(guān)的工作原理是：當被測壓力超過額定值時，彈性元件的的自由端產(chǎn)生位移直接或經(jīng)過比較后推動開關(guān)元件，改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài)，達到控制被測壓力的目的。開關(guān)形式有常開式和常閉式。調(diào)節(jié)方式有兩位式和三位式。第三節(jié)、物位檢測：1.物位：物位測量儀表是測量液態(tài)和粉粒狀材料的液面和裝載高度的工業(yè)自動化儀表。測量塊狀、顆粒狀和粉料等固體物料堆積高度，或表面位置的儀表稱為料位計；測量罐、塔和槽等容器內(nèi)液體高度，或液面位置的儀表稱為液位計，又稱液面計；測量容器中兩種互不溶解液體或固體與液體相界面位置的儀表稱為相界面計。物位測量通常指對工業(yè)生產(chǎn)過程中封閉式或敞開容器中物料（固體或液位）的高度進行檢測；如果是對物料高度進行連續(xù)的檢測，稱為連續(xù)測量。如果只對物料高度是否到達某一位置進行檢測稱為限位測量。完成這種測量任務(wù)的儀表叫做物位計。物位測量儀表用來監(jiān)測液體或固體料位，包括漿料和顆粒狀固體。物位檢測：包括料位檢測和液位檢測3D物位掃描儀雷達料位計超聲波料位計電容料位計射頻導納料位計重錘料位計激光料位計音叉料位計阻旋料位計阻擺料位計超聲波液位計雷達物位計脈沖雷達調(diào)頻雷達導波雷達電動浮筒電容液位計射頻導納磁浮子液位計磁翻板液位計阻旋料位計阻擺料位計重錘料位計浮球開關(guān)玻璃管液位計玻璃板液位計雙色水位計浮標液位計鋼帶液位計音叉物位計電動浮球液位變送器顯示調(diào)節(jié)儀二次數(shù)顯儀表光電料位計儀表殼體變送器殼體儀表顯示面板遠傳變送器迷你浮球開關(guān)高溫高壓液位計防腐液位計液位傳感器料位儀物位儀液位儀液位變送器內(nèi)浮式外貼式投入式靜壓式液位計電纜浮球電接點液位計電接觸智能液位計界面儀磁致伸縮液位計液位監(jiān)控儀光導式液位計核料位計等，2、常用的液位檢測儀表：液位儀表：1、玻璃管液位計：玻璃管水位計原理：是根據(jù)連通器原理設(shè)計的。連通器里如果只有一種液體，在液體不流動的情況下，各容器中的液面總保持相平。簡介【定義】上端開口不連通，下部連通的容器叫做連通器。

U形管是一個連通器【性質(zhì)】連通器里的同一種液體不流動時，各容器中直接與大氣接觸的液面總是保持同一高度?！驹怼窟B通器的原理可用液體壓強來解釋。若在U形玻璃管中裝有同一種液體，在連通器的底部正中設(shè)想有一個小液片AB。假如液體是靜止不流動的。左管中之液體對液片AB向右側(cè)的壓強，一定等于右管中之液體對液片AB向左側(cè)的壓強。因為連通器內(nèi)裝的是同一種液體，左右兩個液柱的密度相同，根據(jù)液體壓強的公式p=ρgh可知，只有當兩邊液柱的高度相等時，兩邊液柱對液片AB的壓強才能相等。所以，在液體不流動的情況下，連通器各容器中的液面應保持相平。（理想模型法）連通器，是液面以下相互連通的兩個或幾個容器。盛有相同液體、液面上壓力相等的連通器，其液面高度相等。（1）連通器盛有相同液體，但液面上壓力不等，則液面的壓力差等于連通器兩容器液面高差所產(chǎn)生的壓差。（2）連通器液面上壓力相等，但兩側(cè)有互不相混的不同液體，自分界面起兩液面之高度與液體密度成反比。連通器原理在工程上有著廣泛的應用。如各種液面計（水位計、油位計等），水銀真空計，液柱式風壓表，差壓計等，都是應用連通器原理制成的。特點

連通器的特點是只有容器內(nèi)裝有同一種液體時各個容器中的液面才是相平的。如果容器傾斜，則各容器中的液體即將開始流動，由液柱高的一端向液柱低的一端流動，直到各容器中的液面相平時，即停止流動而靜止。如用橡皮管將兩根玻璃管連通起來，容器內(nèi)裝同一種液體，將其中一根管固定，使另一根管升高、降低或傾斜，可看到兩根管里的液面在靜止時總保持相平。連通器盛有相同液體，但液面上壓力不等，則液面的壓力差等于連通器兩容器液面高差所產(chǎn)生的壓差。應用

常見的連通器連通器在生產(chǎn)實踐中有著廣泛的應用，例如，水渠的過路涵洞、牲畜的自動飲水器、水位計，以及日常生活中所用的茶壺、灑水壺等都是連通器。世界上最大的人造連通器是三峽船閘和自來水水塔。所謂連通器，是液面以下相互連通的兩個或幾個容器。盛有相同液體、液面上壓力相等的連通器，其液面高度相等。（1）連通器盛有相同液體，但液面上壓力不等，則液面的壓力差等于連通器兩容器液面高差所產(chǎn)生的壓差。（2）連通器液面上壓力相等，但兩側(cè)有互不相混的不同液體，自分界面起兩液面之高度與液體密度成反比。連通器原理在工程上有著廣泛的應用。如各種液面計（水位計、油位計等），水銀真空計，液柱式風壓表，差壓計等，都是應用連通器原理制成的。玻璃管水位計結(jié)構(gòu)原理：儀表在上下閥上都裝有M27×1.5或ZG3/4"的螺紋接頭，通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器，透過玻璃管液位計(直接讀得容器內(nèi)液位的高度。儀表在上下閥內(nèi)都裝有鋼球，當玻璃板因意外事故破壞時，鋼球在容器內(nèi)壓力作用下阻塞通道，這樣容器便自動密封，可以防止容器內(nèi)的液體繼續(xù)外流。在儀表的閥端有阻塞孔螺釘，可供取樣時用，或在檢修時，放出儀表中的剩余液體時用。2、磁性翻板浮子液位計：液位計根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計主導管中的浮子隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場指示器，驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)1800,當液位上升時，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色、當液位下降時，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際高度，從面實現(xiàn)液位的指示。3、遠傳磁性翻板浮子液位計：在磁翻板液位計本體管上加裝磁性開關(guān)或遠傳變送器，就可以輸出開關(guān)信號或模擬量信號。4、雙色水位計：雙色水位計的工作原理：由燈泡發(fā)出的光，通過紅綠濾色片，再通過聚光境射向水位計本體，在水位計本體內(nèi)，汽相部分紅光射向正前方，而綠光斜射到壁上被吸收；而在本體內(nèi)液相部分，由于水的折射使綠光射向正前方，而紅光斜射到壁上被吸收，結(jié)果在正前方觀察即顯示出汽紅水綠的現(xiàn)象。)雙色水位計上下閥門均設(shè)有防止玻璃管爆炸時汽水噴出傷人的鋼球保險子,閥門必須全開,否則保險子不起作用

。分出來后是氣紅水綠,在啟爐投運時都須要曖管的,跟距壓力和溫度的不同來決定曖管的時間。石英管式雙色水位計結(jié)構(gòu)原理：雙色水位表由上閥、下閥、表體、排污閥、平衡管及燈罩等組成。上閥和下閥除手動全開與全閉外，由于閥體的內(nèi)部各有保險閥座與保險鋼珠一枚，當石英管意外損壞時，保險鋼珠在高壓的汽水沖擊下，高速頂向保險閥座，自動關(guān)閉表體的上下通道，直至手動關(guān)閉上、下閥為止。保險鋼珠的復位，是通過平衡等取得壓力平衡，造保險鋼珠的自重而取得的，因此，不會出現(xiàn)假水位等不良現(xiàn)象。同時，這種水位表除備有專門防護罩外，水位表表體本身就是一個極好的防護罩，故十分安全可靠。5、電接點液位計:利用爐水和蒸汽的導電率差異的特性進行測量，由于液位的變化使部分電極浸入水中，部分電極置于蒸汽中，浸入爐水中的電極對筒體阻抗減小，而置于蒸汽中的電極對筒體的阻抗增大。利用這一特性，可將非電量的水位轉(zhuǎn)化為電量，送給智能二次儀表，從而實現(xiàn)水位的顯示、報警、保護、連鎖之功能。運用單片機控制，通過硬件看門狗的使用可在單片機程序跑飛時自動復位，保證了儀表工作狀態(tài)更加安全、可靠。二次儀表采用熱工習慣標志的汽紅、水綠的雙色合成光柱，真實、直觀地顯示汽、水液位。特點1.采用紅、綠雙色合成光柱顯示水位，紅色數(shù)碼管顯示水位坐標值，解決了操作人員監(jiān)視運行狀態(tài)時眼部易疲勞的狀況，具有直觀、清晰的視覺效果。2.具有內(nèi)報警（聲光提示）外報警（繼電器輸出）、消音、自檢、篩選功能。與老式二次儀表相比較具有操作更加簡便、直觀，可一次多點設(shè)定報警數(shù)值。3.利用CMOS高輸入阻抗的特點，信號輸入回路僅有弱小的電流通過電極，可將電極的化學腐蝕減少到最低限度，因此，本二次儀表能夠更加明顯的延長電極的使用壽命。4.通過模糊控制，根據(jù)不同水質(zhì)自動調(diào)節(jié)電極的電、水阻閥值，以適應不同的應用需由于水和汽的導電性能差別極大，以發(fā)電廠鍋爐汽包為例，一般水阻在幾十ＫΩ，汽阻在１ＭΩ以上，測量筒的作用就是將水位的高低通過電接極點阻值的變化，轉(zhuǎn)換為電信號送至二次儀表進行。電接點傳感器電接點傳感器多路開關(guān)電路AD單片機顯示部分鍵盤部分6路報警4～20mA輸出圖二工作原理進行運算和邏輯判斷，最后以發(fā)光二極管和數(shù)碼管準確顯示水位值。如圖二所示，多路開關(guān)電路將各點電接點的電阻值信息分時選通，轉(zhuǎn)換為電壓信號送至A/D轉(zhuǎn)換器，變成數(shù)字量，由單片機采樣后，經(jīng)運算得出相應的電阻值和預先設(shè)置的臨界值進行比較。大于臨界值的接點，處于汽中，CPU通過I/O電路使發(fā)光二極管顯示紅色；小于臨界值的接點，處于水中,則顯示綠色，紅綠交界處即為水位，同時數(shù)碼管直接顯示水位值。6、液位變送器：單法蘭液位變送器：測量敞口容器液位雙法蘭液位變送器：測量非敞口容器液位，消除容器內(nèi)面壓力因素。差壓變送器：利用一定的取樣裝置來測量的。常用的單室或雙室平衡容器。平衡容器是作為測量汽水管路中的壓力/差壓用的.采用平衡容器而不是直接用一根/兩根引壓管來取壓是為了防止壓力/差壓突變時引壓管內(nèi)的液柱隨之波動.平衡容器分為雙室平衡容器與單室平衡容器.雙室一般是用在小型鍋爐的汽包液位的測量上.單室的平衡容器用在測量大型鍋爐的汽包液位及壓力/流量孔板的取壓上.220T的鍋爐一般是采用單室平衡容器.主要是在汽側(cè)的取壓管上形成一個穩(wěn)定的液柱,并通過差壓變送器測量汽側(cè)及水側(cè)的差壓.并根據(jù)汽包壓力計算得出的汽/水重度來計算汽包內(nèi)的水位高度。具體的計算公式隨便找本熱工測量的書上都有.現(xiàn)在單室平衡容器用的比較多，他把壓力與密度的關(guān)系、溫度與密度的關(guān)系等計算公式保存補償電路里的ROM里面，溫度和汽包壓力變化后，由壓力變送器、溫度變送器把信號傳輸?shù)窖a償電路，自動計算汽包水位變化。目前是測量測量汽包水位的最好方法。測量汽包水位還有電接點水位計、無盲區(qū)雙色水位計；這三種水位計同時使用，基本上避免了汽包虛假水位的現(xiàn)像。雙室平衡容器也測量水位，一般在汽包壓力恒定的狀態(tài)下才能測得比較準確。在負荷出現(xiàn)變化，汽包壓力改變的時候，盡管有壓力補償（壓力變化的時候，溫度也會隨著變化），但存在絕對誤差，所以克服不了，仍然存在誤差。所以現(xiàn)在用單室平衡容器的比較多。電容式差壓變送器：結(jié)構(gòu)及工作原理變送器主要有檢測部分和信號轉(zhuǎn)換及放大處理部分組成。高、低壓室檢測部分由檢測膜片和兩側(cè)固定弧形板組成，檢測膜片在壓差的作用下可軸向移動，形成可移動電容極板，并和固定弧形板組成兩個可變電容器C1和C2。檢測前，高、低壓室壓力平衡，P1=P2；按結(jié)構(gòu)要求，組成兩可變電容的固定弧形極板和檢測膜片對稱，極間距相等，C1=C2?！ぎ敱粶y壓力P1和P2分別由導入管進入高、低壓室時，由于P1>P2隔離膜片中心將發(fā)生位移，壓迫電解質(zhì)使高壓側(cè)容積變小。當電解質(zhì)為不可壓縮體時，其容積變化量將引起檢測膜片中心向低壓側(cè)位移，此位移量和隔離膜片中心位移量相等。根據(jù)電工學，當組成電容的兩極板極間距發(fā)生變化時，其電容量也將發(fā)生變化，即從C1=C2變?yōu)镃1≠C2。信號轉(zhuǎn)換及放大處理部分將C1≠C2變化傳換成標準的4_20mA信號。由電氣原理圖可知，未發(fā)生位移時，I1=I2=0；ι1+ι2=ιc；發(fā)生位移后，由于相對極間距發(fā)生變化，各極板上的積聚電荷量也發(fā)生變化，形成電荷位移，此時反映出I1≠I2，兩者之間將產(chǎn)生電流差，若檢測出其值大小以及和壓差的關(guān)系，即可求取流量。7、超聲波物位檢測：*.什么叫超聲波？頻率超過20000HZ的聲波稱之為超聲波。*.超聲波的工作原理？超聲波是利用壓電晶體的壓電效應和逆壓電效應的原理來實現(xiàn)電能--超聲能相互轉(zhuǎn)換的。有一些晶體，當在它的兩個面上施加交變電壓時，晶片將按其厚度方向做伸長和壓縮的交替變化，即產(chǎn)生了震動，其振動頻率的高低與所加交變電壓的頻率相同，這樣就能在晶片周圍的媒質(zhì)上產(chǎn)生相同頻率的聲波，如果所加的交變電壓的頻率是超聲頻率，晶體所發(fā)射的聲波就是超聲波。這種效應為逆壓電效應。反之，當振動的外力作用在壓電晶片的兩個面上而使其發(fā)生變形，就會有相應頻率的電荷輸出，這種效應應稱為壓電效應。*。主要有兩種方式？一種是聲波阻斷式，利用聲波在氣體、液體和固體介質(zhì)中的吸收衰減不同，來檢測在超聲波探頭前是否有液體或固體物料存在；一種是可以連續(xù)測量物位變化的超聲波物位計，它是利用超聲波在介質(zhì)的分界面上會產(chǎn)生反射的特性來檢測物位的。8.阻旋式料位開關(guān)HK系列阻旋式料位開關(guān)是采用同步電機帶動主軸與離合器相連接同步轉(zhuǎn)動,在未接觸物料時,馬達保持以每分鐘一轉(zhuǎn)的速度正常運轉(zhuǎn)，當葉片接觸物料時,通過相關(guān)控制機構(gòu)輸出開（通）或關(guān)（斷）的觸點信號反應被測物料的位置高度，并自動切斷電機電源使電機停止轉(zhuǎn)動；當物料下降離開葉片時，在彈簧的作用下，葉片恢復原位繼續(xù)轉(zhuǎn)動探測物料的位置變化。它具有密封好、過載能力強輕便易裝、輸出接點容量大等特點3、固體料位儀表：一、連續(xù)測量1.接觸式測量如：射頻導納連續(xù)料位計、電容式連續(xù)料位計、重錘式料位計、導波雷達料位計、激光式料位計2.非接觸式測量如：3D物位掃描儀、超聲波料位計、雷達料位計、核輻射連續(xù)料位計二、點位測量1.接觸式測量如：射頻導納料位計、電容式料位計、重錘式料位計、音叉式料位開關(guān)、阻旋式料位計、阻移式料位計、振棒式料位開關(guān)、光電料位計、探針式料位計、堵料開關(guān)、電荷式料位計、微波式料位開關(guān)2.非接觸式測量如：微波料位計、超聲波料位計、雷達料位計1.射頻鎖相料位計：簡介射頻鎖相料位計：使用射頻鎖相技術(shù)實現(xiàn)料位測量的料位計。射頻鎖相技術(shù)：使用射頻信號對傳感器所采集的多路阻抗、容抗信號進行分離測量的技術(shù)。料位計：對料倉內(nèi)固體物料高度的變化進行實時連續(xù)檢測的傳感器。料位計也稱為“物位計”、“料位儀”、“物位儀”、“料位監(jiān)測儀”、“物位監(jiān)測儀”等。原理采用分段阻容傳感器，結(jié)合射頻鎖相測量技術(shù)、等電位技術(shù)及專用監(jiān)測軟件，對介質(zhì)進行分段逐層掃描，實現(xiàn)對煤粉倉、原煤倉、灰?guī)斓确刍壹邦w粒狀料倉料位的實時連續(xù)監(jiān)測。分段阻容傳感器上順序排列著數(shù)個結(jié)構(gòu)和尺寸確定的獨立測量段，以利于單片機進行智能化判斷處理，實時跟蹤物料特性的變化，自動校準，消除由于溫度、濕度、密度等物料特性變化因素的影響。采用等電位技術(shù)，首先與智能化判斷相結(jié)合，消除掛料、飛灰等因素對測量的影響，提高了對惡劣環(huán)境的適應能力；其次，消除傳感器導線等引起的寄生阻容信號的干擾，提高測量精度。利用獨特的傳感器設(shè)計結(jié)構(gòu)、專用算法及監(jiān)測軟件，通過對每個測量段測量值的智能化判斷，實現(xiàn)在每一個測量段內(nèi)的測量顯示都是連續(xù)的，進而實現(xiàn)全量程范圍內(nèi)的實時連續(xù)監(jiān)測。用射頻信號對傳感器的阻容信號進行阻抗、容抗分離測量，提高了對信號噪聲的抗干擾能力，再結(jié)合處理電路特有的鎖相技術(shù)，使測量信號更加穩(wěn)定可靠，并且單片機在對特定獨立測量段進行掃描巡檢時，有效屏蔽其他測量段內(nèi)物料信號的干擾，增強了測量信號與料位測量值之間的線性度，減小了測量誤差。特點1、實時跟蹤物料特性的變化，自動校準，實現(xiàn)免調(diào)試、免維護、高精度測量料位；2、采用智能化判斷及等電位技術(shù)消除掛料、飛灰等干擾影響；3、全量程無誤差積累。誤差可消除在段內(nèi)，不會疊加。4、采用射頻鎖相測量技術(shù)，增加信號的穩(wěn)定性和可靠性。分類連續(xù)料位計：實現(xiàn)對料倉物位高度的實時連續(xù)監(jiān)測的料位計。料位開關(guān)：通過點位測量實現(xiàn)控制料倉物位高度的開關(guān)。射頻導納物位計：射頻導納物位計是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的，防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的物位控制技術(shù)，“射頻導納”中“導納”的含義為電學中阻抗的倒數(shù)，它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成，而“射頻”即高頻，所以射頻導納技術(shù)可以理解為用高頻測量導納。高頻正弦振蕩器輸出一個穩(wěn)定的測量信號源，利用電橋原理，以精確測量安裝在待測容器中的傳感器上的導納，在直接作用模式下，儀表的輸出隨物位的升高而增加。射頻導納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別在于測量參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽技術(shù)和增加的兩個重要的電路，這些是根據(jù)在實踐中的寶貴經(jīng)驗改進而成的。上述技術(shù)不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題，也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅(qū)動器和交流鑒相采樣器。對一個強導電性物料的容器，由于物料是導電的，接地點可以被認為在探頭絕緣層的表面，對變送器探頭來說僅表現(xiàn)為一個純電容，隨著容器排料，探桿上產(chǎn)生掛料，而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復阻抗。射頻導納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量，尤其是電阻參量，使得儀表測量信號信噪比上升，大幅度地提高了儀表的分辨力、準確性和可靠性;測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應用領(lǐng)域。第一個問題是物料本身對探頭相當于一個電容，它不消耗變送器的能量，(純電容不耗能)，但掛料對探頭等效電路中含有電阻，則掛料的阻抗會消耗能量，從而將振蕩器電壓拉下來，導致橋路輸出改變，產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅(qū)動器，使消耗的能量得到補充，因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓。第二個問題是對于導電物料，探頭絕緣層表面的接地點覆蓋了整個物料及掛料區(qū)，使有效測量電容擴展到掛料的頂端，這樣便產(chǎn)生掛料誤差，且導電性越強誤差越大。但任何物料都不完全導電的。從電學角度來看，掛料層相當于一個電阻，傳感元件被掛料覆蓋的部分相當于一條由無數(shù)個無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學理論，如果掛料足夠長，則掛料的電容和電阻部的阻抗和容抗數(shù)值相等，因此用交流鑒相采樣器可以分別測量電容和電阻。測得的總電容相當于C物位+C掛料，再減去與C掛料相等的電阻R，就可以獲得物位真實值，從而排除掛料的影響。即C測量＝C物位＋C掛料C物位＝C測量-C掛料＝C測量-R這些多參量的測量，是測量的基礎(chǔ)，交流鑒相采樣器是實現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項技術(shù)，使得射頻導納技術(shù)在現(xiàn)場應用中展現(xiàn)出非凡的生命力。是目前世界上頂尖的料液位測量儀表第四節(jié)、流量檢測：1.流量：單位時間內(nèi)流過管道截面的流體數(shù)量，稱為（流量）；流量分為（瞬時流量）和（累積流量）又可分為（體積流量）和（質(zhì)量流量）。2.節(jié)流式流量計:由（節(jié)流裝置）、（壓差信號管道）、（差壓計）組成。節(jié)流裝置是儀表的（檢測元件），其作用是將流體流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳模▔翰钚盘枺▔翰钚盘柟艿溃┦切盘柕膫鬏敳考?，（差壓計）是儀表的顯示部分。3.標準節(jié)流裝置：：有三種，分別是孔板、噴嘴、文丘里管。4.孔板流量計的測量原理：當被測流體（氣體或液體）充滿管道并流經(jīng)節(jié)流裝置時，流束將在節(jié)流處形成局部收縮，從而使流體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)換，使流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差，假設(shè)管道內(nèi)的流體是連續(xù)且不可壓縮的，通過測量節(jié)流裝置前后的壓差為△P,便可求出流經(jīng)管道的體積流量和質(zhì)量流量。電磁流量計：電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應原理制成的一種流量計，當被測導電液體流過管道時，切割磁力線，于是在和磁場及流動方向垂直的方向上產(chǎn)生感應電勢，其值和被測流體的流速成比例。因此測量感應電勢就可以測出被測導電液體的流量。第五節(jié)、成分分析：第六節(jié)、機械量：第三章、控制第一節(jié)、執(zhí)行機構(gòu)1．執(zhí)行器按能源不同，可分為（氣動）、（電動）、和（液動）三種；執(zhí)行器應（順著）介質(zhì)的流動方向安裝，檢查的方法是看閥體上的（箭頭）是否與介質(zhì)的流向一致。*.什么是調(diào)節(jié)閥的流通能力,確定流通能力的目的是什么？流通能力C表示調(diào)節(jié)閥的容量，其定義為：調(diào)節(jié)閥全開，閥前后壓差為0.1MPa、流體重度為1g/cm3，每小時通過閥門的流體流量m3或kg。流通能力C表示了調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)調(diào)節(jié)閥C值，查出公稱直徑和閥門直徑。第二節(jié)、控制系統(tǒng)組成1、控制方式一般分為(手動)和（自動）兩大類，如果糾正系統(tǒng)的偏差是由人直接操作，這種回路稱為（手動控制系統(tǒng)）；如果系統(tǒng)具有反饋通道組成的閉環(huán)回路并能自動糾正偏差，這種系統(tǒng)稱為（自動控制系統(tǒng)）。2.第三節(jié)、DCS控制系統(tǒng)1、PLC有哪幾部分組成PLC的基本組成部分有：電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、編程器、編程軟件工具包等，根據(jù)不同類型的系統(tǒng)，一般還會有安裝機架（底板）、通訊模塊、智能模塊、接口模板等。2、簡述什么是DCS系統(tǒng)DCS是分散控制系統(tǒng)的簡稱，國內(nèi)一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機、通訊、顯示（CRT）和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。3、DCS系統(tǒng)包括哪三大部分DCS系統(tǒng)包括三大部分：帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機接口。人機接口包括操作站、工程師站和歷史站?？刂破鱅/O部件和生產(chǎn)過程相聯(lián)接，操作站和人相聯(lián)系，通訊網(wǎng)絡(luò)把這兩部分聯(lián)成系統(tǒng)。所以操作站是DCS的重要組成部分，工程師站給控制器和操作站組態(tài)，歷史站記錄生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)。*.屏蔽分為（磁場屏蔽）和（電場屏蔽）兩種。*為什么屏蔽線的屏蔽層不允許多點接地？不同的接地點的電位總是不一樣的，各點之間存在電位差。如多點接地，在屏蔽層形成電流感應到信號線上形成干擾，不但起不到屏蔽作用，反而引進干擾，尤其在變頻器用的多的場合，干擾中含有各種高次諧波分量，造成影響更大，所以要特別注意。*..三相電動勢或電流的幅值出現(xiàn)的次序為相序，相序為A-B-C，通常稱為（正序或順序）；相序為C-B-A，通常稱為（負序或逆序）；*.電路一般由電源、負載、導線、開關(guān)。若電路中的某兩點間電阻為零，則這兩點叫做短路。若電路中的某兩點間電阻為無窮大，則這兩點就叫做開路。各種電氣設(shè)備運行在額定狀態(tài)下，叫做滿載；超過額定值工作時，則叫做過載。*.儀表的校驗一般都采用被校表與標準表的示值直接比較的方法，稱為（直接比較法），標準表的測量上限不應超過被校表上限的25%；量程調(diào)整應包括下限調(diào)整和上限調(diào)整兩個方面。*.儀表的靈敏度是指其輸出信號的變化值與對應的輸入信號的變化值的比值。被測量分別按增加和減少兩個方向緩慢變化，使儀表指示同一示值的兩個輸入量之差稱為該儀表在該點的回差。分辨率反映儀表對輸入量微小變化的反應能力。*.補償導線與熱電偶配套使用時，應注意那些問題？（1）補償導線必須與熱電偶配套，不同型號的熱電偶應選用不同的補償導線。（2）補償導線與熱電偶連接時應正極接正極，負極接負極。（3）補償導線與熱電偶連接的兩個接點必須同溫。*.我們常用的補償導線有幾種類型,當補償導線類型分不清時,如何進行判別?銅--鎳銅、銅--康銅、鎳鉻--考銅；當補償導線類型分不清時，用顏色可以進行判別。*外界干擾（交流漏電、電磁場感應等）*.一支測溫電阻體，分度號已看不清，你如何用簡單方法鑒別出電阻體的分度號？用萬用表R×1檔或R×10檔測量電阻體阻值，測出電阻為Rt，再估計一下周圍環(huán)境溫度為t。C，最后查對電阻-溫度對照表，即可很快鑒別出電阻體的分度號。*.什么是兩線制？是指現(xiàn)場變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導線，這兩根導線既是電源線，又是信號線。15.什么是安全火花？什么是安全火花型防爆儀表？安全火花是指該火花的能量不足以引燃周圍可燃性物質(zhì)。安全火花型防爆儀表是指在正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下產(chǎn)生的火花均為安全火花儀表。*.利用差壓變送器測量水蒸汽流量，在排污后為什么要等一段時間后才能啟動差壓變送器對于測量蒸汽的差壓變送器，排污時會將導壓管內(nèi)冷凝液放掉，投運前應等導壓管內(nèi)充滿冷凝液，并使正負壓導管中的冷凝面有相等的高度和保持恒定。這樣，當差壓急劇變化時，才不會產(chǎn)生測量誤差。*.皮帶秤速度傳感器的作用？速度傳感器把滾輪的轉(zhuǎn)速（正比于皮帶傳送速度）轉(zhuǎn)換成頻率信號f。*.用于測量流量的導壓管線、閥門組回路中，當正壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示什么狀態(tài)？當負壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示什么狀態(tài)？當平衡閥門泄漏時，儀表指示什么狀態(tài)？正壓側(cè)導壓管全部堵死，負壓側(cè)暢通時，儀表指示什么狀態(tài)？當正壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏低；當負壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏高；當平衡閥門泄漏時，儀表指示偏低；正壓側(cè)導壓管全部堵死，負壓側(cè)暢通時，儀表指示跑零下。*.怎樣操作儀表三閥組？打開的順序為：打開正壓閥、關(guān)閉平衡閥、打開負壓閥。停運的順序為：關(guān)閉負壓閥、打開平衡閥、關(guān)閉正壓閥。*.我們現(xiàn)場常用的抗干擾措施有那幾種？浮空、屏蔽、接地、濾波。*.我們現(xiàn)場常用的保溫、伴熱措施有哪些？保溫箱保溫、蒸汽伴熱、電伴熱。熱工儀表基礎(chǔ)知識第一章、熱工測量和儀表第一節(jié)、測量的基本概念一、測量：1、測量是人們借助專門工具，通過試驗和對試驗數(shù)據(jù)的分析計算，將被測量x0以測量單位U的倍數(shù)顯示出來的過程。2、被測量的真值μ只能近似地等于其測量值x：3、熱工測量是指壓力、溫度等熱力狀態(tài)參數(shù)的測量，通常還包括一些與熱力生產(chǎn)過程密切相關(guān)的參數(shù)的測量。二、測量方法：按測量結(jié)果的獲取方式來分（1）直接測量法：使被測量直接與測量單位進行比較，或者用預先標定好的測量儀器進行測量、從而得到被測量數(shù)值的測量方法，稱直接測量法。（2）間接測量法：通過直接測量與被測量有某種確定函數(shù)關(guān)系的其他各變量、再按函數(shù)關(guān)系進行計算，從而求得被測量數(shù)值的方法，稱為間接測量法。按被測量與測量單位的比較方式來分（1）偏差測量法：測量器具受被測量的作用，其工作參數(shù)產(chǎn)生與初始狀態(tài)的偏離，由偏離量得到被測量值，稱為偏差測量法。（2）微差測量法：用準確已知的、與被測量同類的恒定量去平衡掉被測量的大部分，然后用偏差法測量余下的差值，測量結(jié)果是已知量值和偏差法測得值的代數(shù)和。（3）零差測量法：用作比較的量是準確已知并連續(xù)可調(diào)的，測量過程中使它隨時等于被測量，也就是說，使已知量和被測量的差值為零，這時偏差測量僅起檢零作用，因此，被測量就是已知的比較量。三、測量誤差測量誤差是被測量參數(shù)的測量值x與其真值μ的之差。真值常用的方法有：（1）用標準物質(zhì)（標準器）所提供的標準值，例如水的三相點。（2）用高一級的標準儀表測量得到的值來近似作為真值。（3）對被測量進行N次等準確度測量，各次測量值的算術(shù)平均值近似為真值。N越大，越接近真值。常見的測量誤差表達方式：1.絕對誤差2.實際相對誤差3．標稱相對誤差4.折合誤差折合誤差一般用于比較測量儀表的優(yōu)劣。折合誤差也稱引用誤差。四、測量系統(tǒng)為了實現(xiàn)一定的測量目的，將測量設(shè)備按一定方式進行組合的系統(tǒng)稱為測量系統(tǒng)，也稱檢測系統(tǒng)。（一）測量系統(tǒng)的組成1．傳感元件（1）輸出信號必須隨被測參數(shù)的變化而變化，即要求傳感元件的輸出信號與輸入的被測信號之間有穩(wěn)定的單值函數(shù)關(guān)系，最好是線性關(guān)系，而且可復現(xiàn)。（2）非被測量對傳感元件輸出的影響應小得可以忽略。若不能忽略，將造成測量誤差。在這種情況下，一般要附加補償裝置進行補償或修正。（3）傳感元件需盡量少地消耗被測對象的能量，并且不干擾被測對象的狀態(tài)或者干擾極小。2．傳送變換元件（1）單純起傳輸作用。（2）將感受件輸出的信號放大，以滿足遠距離傳輸以及驅(qū)動顯示、記錄裝置的需要。（3）為了使各種感受件的輸出信號便于與顯示儀表和調(diào)節(jié)裝置配接，要通過變換件把信號轉(zhuǎn)換成標準化的統(tǒng)一信號，各種感受件的輸出信號都被轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)值范圍的氣、電信號。這時的傳送件常稱為變送器。這樣，同一種類型的顯示儀表?？捎脕盹@示不同類型的被測量。3．顯示元件顯示元件的作用是向觀測者顯示被測參數(shù)的量值。（1）模擬式顯示：（2）數(shù)字式顯示：（3）屏幕畫面顯示：五、測量誤差的分析與處理根據(jù)測量誤差性質(zhì)的不同1、系統(tǒng)誤差（一）系統(tǒng)誤差的概念在同一條件下（同一觀測者，同一臺測量器具，相同的環(huán)境條件等），多次測量同一被測量，絕對值和符號保持不變或按某種確定規(guī)律變化的誤差。恒值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因：（1）測量儀表本身的原因（2）儀表使用不當（3）測量環(huán)境條件發(fā)生較大改變。（二）消除系統(tǒng)誤差的一般方法（1）消除系統(tǒng)誤差的來源在測量工作投入之前，仔細檢查測量系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的安裝及連接線路，使其達到規(guī)定要求，盡量消除誤差的來源。（2）在測量結(jié)果中加修正值對不能消除的系統(tǒng)誤差，在測量之前，對檢測系統(tǒng)中的各儀表進行檢定，確定出修正值。對各種影響量如溫度、氣壓、濕度等要力求確定出修正公式、修正曲線或修正表格以便對測量結(jié)果進行修正。（3）采用補償措施在檢測系統(tǒng)中加裝補償裝置（或自動補償環(huán)節(jié)），以便在測量中自動消除系統(tǒng)誤差。（4）改善測量方法采用較完善的測量方法，消除或減少系統(tǒng)誤差對測量結(jié)果的影響。常用兩種方法：交換法；交換法是消除定值系統(tǒng)誤差的常用方法，也叫對置法。此種方法的實質(zhì)是交換某些測量條件，使得引起定值系統(tǒng)誤差的原因以相反方向影響測量結(jié)果，從而消除其影響。對稱法；對稱法是消除線性系統(tǒng)誤差的有效方法。2、隨機誤差（一）隨機誤差的概念在相同條件下多次測量同一被測量時，絕對值和符號不可預知地變化著的誤差稱為隨機誤差。誤差的大小和正、負都是不確定的。產(chǎn)生原因：隨機誤差大多是由測量過程中大量彼此獨立的微小因素對測量影響的綜合結(jié)果造成的。3、疏忽誤差明顯歪曲了測量結(jié)果，使該次測量失效的誤差稱為疏忽誤差。含有疏忽誤差的測量值稱為壞值。出現(xiàn)壞值的原因有：測量者的主觀過失，如讀錯、記錯測量值；操作錯誤；測量系統(tǒng)突發(fā)故障等。處理：存在這類誤差的測量值應當剔除。第二節(jié)、儀表或測量系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標1、準確度這是表征儀表指示值接近被測量值程度的質(zhì)量指標。（1）儀表的示值誤差絕對誤差δ：相對誤差γ：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)各示值誤差中的絕對值最大者：儀表的折合誤差超出正常工作條件引起的誤差稱為儀表的附加誤差。儀表的準確度等級：某類儀表在正常工作條件下，為了保證質(zhì)量，對各類儀表人為規(guī)定了其基本誤差不能超過的極限值，此極限值稱為該類儀表的允許誤差。工業(yè)儀表準確度等級的國家標準系列有0.005，0.01，0.02，0.04，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0等等級。儀表刻度盤上應標明該儀表的準確度等級。數(shù)字越小，準確度越高。儀表最大折合誤差表示的允許誤差去掉百分號后余下的數(shù)字值為該儀表的準確度等級。儀表的允許誤差=±準確度等級%。變差輸入量上升（正行程）和下降（反行程）時,同一輸入量相應的兩輸出量平均值之間的最大差值與量程之比的百分數(shù)稱為儀表的變差。線性度（或非線性誤差）實際特性曲線往往偏離線性關(guān)系，它們之間最大偏差的絕對值與量程之比的百分數(shù)，稱之為線性度。重復性和重復性誤差同一工作條件下，多次按同—方向輸入信號作全量程變化時，對應于同一輸入信號值，儀表輸出值的一致程度稱為重復性。對于全范圍行程，在同一工作條件下從同方向?qū)ν惠斎胫颠M行多次連續(xù)測量所獲得的輸出兩極限值之間的代數(shù)差或均方根誤差稱為重復性誤差，它通常以量程的百分數(shù)表示。分辨率引起儀表示值可察覺的最小變動所需的輸入信號的變化，稱儀表的分辨率。也稱靈敏限或鑒別閥。靈敏度儀表在到達穩(wěn)態(tài)后，輸出增量與輸入增量之比，稱為儀表的靈敏度。漂移在保持工作條件和輸入信號不變的條件下，經(jīng)過規(guī)定的較長—段時間后輸出的變化，稱為漂移，它以儀表量程各點上輸出的最大變化量與量程之比的百分數(shù)來表示。第三節(jié)、儀表的檢定檢定是為了評定儀表的計量性能，并與規(guī)定的指標比較，以確定儀表是否合格。進行檢定工作應遵循國家法定性技術(shù)文件：國家計量檢定規(guī)程。規(guī)程詳細規(guī)定了被檢儀表的技術(shù)條件；檢定用的標準測量器具和設(shè)備；檢定項目、方法和步驟，檢定結(jié)果處理；檢定證書的格式和填寫要求等。檢定方法：定點法是：提供被檢儀表測量所需的某種標準量值，例如已知的某種純金屬相變點溫度，標準成分氣樣等，從而確定儀表的示值誤差。示值比較法：就是使被檢儀表與標準儀表同時去測量同一被測量，比較兩者的指示值，從而確定被檢儀表的基本誤差、變差等質(zhì)量指標。一般要求標準儀表的測量上限應等于或稍大于被檢儀表的測量上限。標準儀表的允許誤差為被檢儀表誤差的1/3~1/10。在這種情況下，可以忽略標準儀表的誤差。將標準儀表的指示值作為被測量的真值。檢定點常常取在儀表標尺的整數(shù)分度值（包括上、下限）上和經(jīng)常使用的標尺刻度附近，必要時可適當加密檢定點。第二章、溫度測量及儀表第一節(jié)、溫度測量概述一、溫度溫度是表征物體冷熱程度的物理量溫度是描述系統(tǒng)不同自由度能量分布狀況的物理量溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量二、溫度測量1、溫度測量的基本概念溫度的定義：表征分子熱運動的程度的物理量2、溫標：衡量溫度大小的標尺攝氏：℃熱力學：K華氏：℉第二節(jié)、膨脹式溫度計膨脹式溫度計是利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計，主要有液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計和壓力式溫度計三種。一、溫度計的分類和形式膨脹式溫度計：玻璃溫度計、壓力式溫度計、雙金屬溫度計熱電偶溫度計熱電阻溫度計輻射式溫度計二、膨脹式溫度計1、玻璃液體溫度計是膨脹式溫度計之一種,利用液體受熱膨脹的性質(zhì)制成,常用的液體有水銀和酒精。廣泛用于測量-200-500攝氏度范圍內(nèi)的溫度。（1）優(yōu)點和缺點玻璃液體溫度計是最常用,也是最簡單,最便宜的溫度計。這種溫度計主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單,使用方便,精度高和價格低廉。缺點是惰性大,能見度低,不能自動記錄及遠距離傳送。（2）注意事項(1)、溫度計不宜平放和平裝,保存與安裝時都應使玻璃溫度計直立,而且測溫泡在下部。如果傾斜安裝也應使測溫泡在下部。(2)、使用時應檢查液柱是否脫離,測溫泡內(nèi)是否含有氣泡,如果液柱脫離可以緩慢加熱或微振動起來消除。(3)、對于全浸式溫度計,安裝深度應滿足要求,對于工業(yè)用玻璃管溫度計,則應將尾部全部插入被測介質(zhì)中。(4)、被測介質(zhì)具有一定壓力時,應在測溫處焊上(或用螺絲旋緊)測溫套管為減少熱阻,測溫套管壁不宜太厚(一般為1-2mm)。(5)、測量流體溫度時,溫度計不能順向安置,應逆向安放,或與流向垂直或有一定傾斜角,而且測溫套管的插入深度要超過中心線。使測溫泡剛好位于中心線上。2、壓力式溫度計壓力式溫度計的工作原理是當溫度變化時,工質(zhì)的體積或壓力相應發(fā)生變化,以此制成溫度計這種溫度計的主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單,防震可以遠距離測量,并可制成自動記錄式。主要缺點是損壞后很難修理,不能測點溫和表面溫度。3、雙金屬溫度計雙金屬溫度計的工作原理：雙金屬溫度計是利用兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片A和B將其焊接在一起并將一端固定。當溫度發(fā)生變化時,膨脹悉數(shù)較大的金屬片B伸長較多,故其未固定端(自由端)必然向膨脹系數(shù)較小的金屬A一方彎曲變形。利用彎曲變形的大小不同,從而可表示出溫度的高低不同。第三章、溫度測量原理第一節(jié)、熱電偶的工作原理一、熱電偶的測溫原理1、熱電勢：兩種不同的導體材料（或半導體）A，B組成的閉合回路。相接觸時，存在電子的遷移，達到平衡時，在接觸的兩端形成電勢可用于點溫度的測量只與材料和溫度有關(guān)，與熱電偶的長度、直徑無關(guān)接觸電勢和溫差電勢組成mVmV2、熱電偶基本定律的內(nèi)容兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶，其電勢大小與熱電級直徑，長度和沿熱電級長度上的溫度分布無關(guān)，只與熱電級材料和兩端溫度有關(guān)；熱電勢大小是兩端溫度的函數(shù)差，如果兩端溫度相等，則熱電勢為零。3、熱電偶基本定律的推論（1）熱電偶必須用兩種性質(zhì)不同的熱電級構(gòu)成。（2）若熱電級材料的性質(zhì)不均勻，即當熱電級溫度分布不同時，則熱電偶將產(chǎn)生附加電勢。所以根據(jù)附加熱電勢檢查熱電極材料是否均勻，從而衡量熱電偶質(zhì)量的高低。4、中間導體定律在熱電偶回路中接入第三種均質(zhì)導體后，只要保證所接入導體兩端溫度相同，就不會影響熱電偶的熱電勢。5、中間溫度定律與連接導體定律（1）已知熱電偶在某一給定冷端溫度下進行分度，只要引入適當修正，就可以在另外的冷端溫度下使用。這就為制訂熱電偶的熱電勢－溫度關(guān)系溫度表奠定了理論基礎(chǔ)。（2）和熱電偶具有同樣熱電性質(zhì)的補償導線可以引入熱電偶的回路中，相當于把熱電偶延長而不影響熱電偶的熱電勢。這就為工業(yè)測溫中應用補償導線提供了理論依據(jù)。二、標準化熱電偶及其分度號1.鉑銠10-鉑熱電偶(S)2.鉑銠30-鉑銠6(B)熱電偶3.鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶1、熱電偶的分度號（1）熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。（2）K分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用最廣泛；（3）在所有熱電偶中，S分度號的精確度等級最高，通常用作標準熱電偶；三、熱電偶的構(gòu)造1、普通型熱電偶的構(gòu)造熱電極、絕緣材料、保護套管、接線盒(1)熱電極熱電偶的熱電極直徑由材料的機械強度,電導率,價格及熱電偶的用途和測量范圍等決定。用貴金屬時直徑很細,為0.35-0.65mm,用廉價金屬時,其直徑為1-2mm.熱電偶的長度可根據(jù)實際需要來決定。普通插入式熱電偶的長度可在300mm-2150mm之間。(2)絕緣材料在熱電偶的兩根電極上套有絕緣材料,其作用是防止兩根電極之間和電極與保護套管之間發(fā)生短路。常用絕緣材料橡皮,塑料等,最常用的絕緣材料是瓷管和高溫瓷管,其結(jié)構(gòu)有單孔,雙孔,四孔,孔的大小根據(jù)熱電極的直徑而定(3)保護套管熱電偶的熱電極(包括絕緣管)裝在保護套管中。使熱電極避免遭受有害氣體的腐蝕,玷污及機械損傷,防止或減小火焰與氣流的沖刷和輻射,保護熱電極.對保護套管材料的要求是耐腐蝕,不滲透氣體,不與氧化性和還原性氣體發(fā)生化學反應,耐酸堿腐蝕,熱慣性小,能承受溫度劇變,價格低。常用的保護套管材料有:銅,20號碳鋼,鎳鉻合金。(4)接線盒主要作用是防止灰塵和水,汽的侵入,便于熱電偶與補償導線或?qū)Ь€連接。接線盒用侶合金材料制成,裝在保護套管的尾部,接線盒的上部有墊片或墊圈加以密封。2、鎧裝熱電偶的構(gòu)造鎧裝熱電偶是由熱電極,絕緣材料和金屬套管三者組合而成的堅實結(jié)合體。鎧裝熱電偶的套管材料為銅,不銹鋼或鎳基高溫合金等。在熱電偶與套管之間填滿氧化粉末絕緣材料,套管中的熱電極有單絲的,雙絲的和四絲的,互不接觸。熱電偶的種類有鉑銠10-鉑,鉑銠30-鉑銠6,鎳鉻-鎳硅等.目前生產(chǎn)的鎧裝熱電偶,其外徑為12-25mm,長度可達100m以上。耐高溫耐腐蝕熱電偶：以特殊金屬陶瓷材料作為外保護套管，采用復合型結(jié)構(gòu)，使用溫度1600°C，具有良好的耐高溫、抗氣流沖擊、抗氧化性能。主要用于高溫加熱爐、裂解爐、尾氣焚燒爐、焦化爐等裝置的測溫。吹氣型熱電偶：鎧裝熱電偶感溫元件和外保護管之間構(gòu)成一定的氣路，在氣路中，通入一定壓力的惰性氣體，以排除或減少熱電偶在高溫、高壓條件下還原氣體的滲入第二節(jié)、熱電偶冷端溫度補償1、概述熱電偶的熱電勢是兩個接點溫度的函數(shù)表,只有當冷端溫度不變時,熱電勢才是熱端溫度的單值函數(shù)。實際應用中,熱電偶冷端所處環(huán)境溫度總有波動,從而使測量得不到正確結(jié)果,必須采取補償措施.冷端溫度處理辦法有以下幾種:1.計算修正法2.儀表機械零點調(diào)整法3.恒溫法4.補償法5.多點測量的熱電偶冷端溫度補償熱電偶補償導線的外形圖2、恒溫法在精密測溫中,一般要求熱電偶溫度保持為0攝氏度,通常采用冰點槽。用清潔的水制成冰屑與清潔的水相混合盛于冰點槽的保溫瓶內(nèi),并使其達到平衡而保持恒定的0攝氏度,使用時將熱電偶冷端放在插入冰點槽的試管底部恒溫法是準確度很高的冷端處理方法,然而使用比較麻煩,需要保持冰,水兩相。3、補償法補償法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電壓來補償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢的變化。4、熱電偶的校驗和誤差分析熱電偶的誤差來源主要有以下一些:(1)分度誤差:由于熱電極材料成分不符要求和材料均勻性等原因,使熱電偶的熱電性質(zhì)與統(tǒng)一的分度表之間產(chǎn)生分度誤差。(2)補償導線誤差:由于補償導線和熱電極材料在1000C以下的熱電性質(zhì)不同將產(chǎn)生誤差。5、熱電偶的校驗和誤差分析(1)參比端溫度變化引起的誤差:在利用補償電橋進行參比溫度補償時,由于不能完全補償而產(chǎn)生誤差。(2)由于熱電極變質(zhì),使熱電性質(zhì)變化而產(chǎn)生誤差。第三節(jié)、熱電阻溫度計一、熱電阻測溫原理物理學指出:各種材料的電阻率都隨溫度變化。若忽略物體的長度和截面隨溫度的變化,則在參比溫度t0下的電阻值Rt0和電阻率的溫度系數(shù)(簡稱電阻溫度系數(shù))a已知物體,可以通過測量此物體的電阻來反映其溫度。二、工業(yè)常用熱電阻在我國,標準化的熱電阻現(xiàn)有鉑的和銅的兩種1、分度號根據(jù)規(guī)定,工業(yè)鉑電阻有Pt10和Pt100兩種分度號銅熱電阻有Cu50和Cu100兩種。2、使用特點鉑熱電阻用于－２００－＋６５０攝氏度范圍內(nèi)測溫，銅熱電阻因在高溫下易氧化而適用于５０－＋１５０攝氏度范圍內(nèi)測溫。前者穩(wěn)定性好，準確度高；后者價格便宜，電阻與溫度關(guān)系的線性度較好。三、熱電阻構(gòu)造與熱電偶一樣，工業(yè)熱電阻有普通基型結(jié)構(gòu)和鎧裝結(jié)構(gòu)兩種。它們都由感溫元件，引出線，保護套管，接線盒，絕緣材料等組成。熱電阻的結(jié)構(gòu)：第四章、壓力儀表第一節(jié)、壓力的定義和單位一概述1、定義和單位物體單位表面積所承受的垂直作用力，在物理上成為壓強。單位:Pa(帕斯卡).1牛頓的力作用在1平方米平面上造成的壓力等于是1Pa.常用的單位有MPa,KPa。2、基本概念與表示方法壓強：1Pa=1N/m2術(shù)語絕對壓力：偏離零參考點的數(shù)值。表壓力：絕對壓力減去大氣壓力。負壓、真空：表壓力為負值時的壓力。差壓：在差壓計中，把壓力高的一側(cè)叫正壓，壓力低的一側(cè)叫負壓，這個負壓不一定低于當?shù)卮髿鈮?。包圍在地球表面一層很厚的大氣層對地球表面或表面物體所造成的壓力稱為“大氣壓”，符號為B；直接作用于容器或物體表面的壓力，稱為“絕對壓力”，絕對壓力值以絕對真空作為起點，符號為PABS（ABS為下標）三者之間的關(guān)系是：PABS=B+Pg（ABS為下標）第二節(jié)、壓力計的分類一、壓力計的分類概述1、壓力計按感壓元件分類(1)液柱式壓力計├─U形管壓力計├──單管壓力計├──斜管壓力計├──鐘罩壓力計├──C字形壓力計├──盤旋形壓力計(2)彈性壓力計├───波紋管壓力計├──螺旋形壓力計├───膜片式壓力計├───波紋管壓力計├───膜盒式壓力計2、按被測壓力的種類分類(1)表壓力計├────真空計├────壓力真空計├────壓力計(2)絕對壓力計(3)差壓計3、按壓力計的用途分類普通型,耐熱型,耐振型,耐熱耐振型,密封型,安全型,蒸氣型,禁油型,法蘭連結(jié)型,帶隔膜封入液型。二、壓力計的組成1、壓力計一般由三個部分組成:(1)感壓部分:接受要測的壓力并把被測壓力變換成位移或;感壓部分元件有:U形管,單管,斜管,波紋管,膜片,膜盒等(2)傳送部分:把來自感壓部分的位移或者力的信號通過放大或者變換成統(tǒng)一的電信號或空氣壓信號傳送到指示部分;傳送部分有:直接傳動式傳送部分,電動變送式傳送部分等(3)指示部分:接收來自傳送部分的信號并指示,記錄被測壓力。指示部分有:現(xiàn)場顯示型壓力計,遠距離顯示型壓力顯示部分。2、使用注意事項測壓液體和管子應是干凈的,臟東西的存在同時使密度和表面張力發(fā)生變化這兩種效應難以定量說明,它們表現(xiàn)為彎月面形狀不規(guī)則,其截面各異。上升帶有跳動,管子應常用硫代鉻酸的混合物清結(jié)用酒精洗滌并在存靜空氣中干燥,測壓液體應該定期更換或再生處理。管子應該是圓形的。截面的變化造成容積式壓力計的截面修正誤差和毛細效應誤差。確安裝測量裝置,保持系統(tǒng)的密封性。連接管內(nèi)不應該含有寄生流體玻璃管內(nèi)在更換或清洗時經(jīng)常由于碰,摔而碎或出現(xiàn)裂紋,所以操作要十分注意。彈簧管壓力計第三節(jié)、彈性式壓力計彈性式壓力計便于安裝,帶有標準化螺紋接點(NFE-15-012).讀數(shù)方便和價格低廉使之成為非常有用的工業(yè)儀表這些壓力計對于那些影響材料彈性的量是敏感的。如溫,脈動,振動,腐蝕性流體等原因。一、彈性元件1）彈簧管2）膜片、膜盒3）波紋管1、固有頻率固有頻率也叫自振頻率或無阻尼自由振動頻率。它與材料及元件的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，對彈性元件的動態(tài)影響很大，一般希望固有頻率較高。2、剛度和靈敏度使彈性元件產(chǎn)生單位變形所需要的負荷(壓力、力)，稱為彈性元件的剛度；反之，在單位負荷作用下產(chǎn)生的變形(力、位移)，稱為彈性元件的靈敏度。剛度大的彈性元件，其靈敏度較小，適用于大量程測壓儀表；剛度小的彈性元件，易于制成檢測微小波動壓力的儀表。對于線性輸出特性的彈性元件，其剛度和靈敏度均為常數(shù)，這有利于制作高準確度的儀表。3、彈性遲滯和彈性后效(不完全彈性)彈性遲滯：彈性元件在彈性范圍內(nèi)加負荷與減負荷時，其彈性形變輸出特性曲線不重合的特性。彈性后效：當加在彈性元件上的負荷停止變化或被取消時，彈性元件的形變并不是立即就完成，而是要經(jīng)過一定的時間才完成相應的形變的特性。4、蠕變和疲勞形變彈性元件經(jīng)過長時間的負荷作用，當負荷取消后，不能恢復原來的形態(tài)，這種特性稱為彈性元件的蠕變。5、溫度特性由于溫度變化，彈性元件材料的彈性模量將發(fā)生變化，所以彈性元件的剛度發(fā)生變化，這將影響彈性元件的輸出特性。二、彈性壓力表的工作原理輸入壓力→力→彈性變形→機械式→輸出信號→電氣式→彈性力輸入壓力的作用在彈性元件表面，形成作用力，使彈性元件發(fā)生彈性變形；由于彈性變形，產(chǎn)生了彈性力，彈性力與外界作用力方向相反，當作用力與彈性力達到平衡時，彈性元件的形變一定，通過機械式、電氣式裝置顯示或傳送出信號三、彈簧管壓力表1、測量范圍：從真空到109Pa的高壓，準確度等級一般為1.0～4.0級，精密的可達0.1～0.5級。2、組成：由彈簧管、傳動放大機構(gòu)、指示機構(gòu)及外殼組成。游絲：用來消除齒輪嚙合處的間隙。四、膜盒微壓計膜盒微壓計的測量范圍為l50～4000Pa，準確度等級一般為2.5級，較高的可達1.5級。在火電廠中常用膜盒微壓計測送風系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、爐膛和尾部煙道的壓力。五、雙波紋管差壓計雙波紋管差壓計是一種低壓及差壓測量儀表，其中差壓測量儀表主要在測量流量和水位等參數(shù)時用于中間變換或顯示。一般被測差壓不大，但靜壓力很高。波紋管壓力外圓沿軸向有深槽形波紋狀縐摺,并沿軸向能夠伸縮.因為耐壓強度有限.所以多用作低壓壓力的感壓原件。波紋管的壽命是使波紋管在一定的循環(huán)壓力作用下,循環(huán)伸縮,用直到破壞的循環(huán)次數(shù)表示波紋管的壽命。六、膜片壓力計膜片壓力計有兩類:一類是利用膜片彈性制成的彈性膜片壓力計另一類是用膜片把被測流體和壓力計的其它部分分隔,即所謂非彈性膜片壓力計。彈性壓力計構(gòu)造不太復雜,無須特殊管理.但應經(jīng)常接受檢定計量法對其修理有嚴格的限制,不受限制的修理項目,只有更換表蒙玻璃一項,其它修理工作,必須由專門的修理工或是計量管理部門指定的工廠承擔。第五章、壓力測量原理第一節(jié)、變送器的概念一.變送器的概念變送器(傳感器)這一詞是指將被測的某一物理量按照一定轉(zhuǎn)換規(guī)律轉(zhuǎn)換成另一種已知的物理量的一種轉(zhuǎn)換裝置。它是一個用于檢測控制變量(信息)的器件,它具有檢測,轉(zhuǎn)換,傳輸信息的功能。近來把傳感器直接定義為:能感知,并檢測出被測對象之信息的機器。也就是說,傳感器能夠代替人的五官(視、聽、嗅、味、觸)來完成某些功能的機器。同時,即使人的五官不能感知的現(xiàn)象(例如紅外線、電磁波、超聲波等)也能感知。固態(tài)壓力變送器工作原理：用先進工藝制成的壓阻式敏器件，在激勵電壓的作下，將作用在膜片上的被測力所形成的應力轉(zhuǎn)換電壓信號。第二節(jié)、電感、電容式壓力傳感器一、電感式壓力變送器利用磁性材料和空氣的導磁率不同。氣隙式壓力變送器變壓器式差壓變送器電渦流式壓力變送器二、電容式壓力傳感器利用兩平行板電容