1、第一節 溫度檢測與儀表 一.溫度測量的基本知識. 1.溫度:是表征物體冷熱程度的物理量,溫度只能通過(物體隨溫度變化的某些特性)來間接測 量. 2.溫標;是用來量度物體溫度數值的標尺,它規定了（溫度的讀數起點即零點)和(測量的基本 單位. 3.目前國際上用的較多的溫標有(華氏溫標)(攝氏溫標)(熱力學溫標)和(國際實用溫標). 4.兩個換算公式: t=5/9（F-32) t=T-273.15 5.什么是溫標的三要素? 答1)選擇了一些純物質的平衡態溫度作為溫標的基準點. (2)規定了不同溫度范圍的標準儀器. (3)建立了基準儀器的示值與國際溫標關系的插補公式. 6.(沸點)是氣液兩項之間的平衡

2、溫度;(凝固點)*液兩項之間的平衡溫度;(三相點)*.液 氣三相之間的平衡溫度;(冰點)是冰和空氣飽和水的平衡溫度. 7.絕對零度是(-273.16) ;水的三相點溫度是(273.16)K或(0.01) ;水的冰點是(273.15)K 或(0) ;水的沸點是(373.15)K或(100) . 二.溫度測量儀表的分類 1.溫度測量儀表按測溫方式分為(接觸式測溫)和(非接觸式測溫)兩大類. 2.非接觸測溫儀表包括(輻射式)和(紅外線);接觸式測溫儀表包括(膨脹式)(壓力式)(熱電偶)(熱電阻) 具體的儀表分類及其優缺點看儀表工手冊168頁的內容. 三.熱電偶 1.熱電偶的測溫原理:將兩種不同材料的

3、導體或半導體A或B焊接起來,構成一個閉合回路 如圖所示 當導體A和B的兩個接點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一定大小的電流,這種現象為熱點效應,熱電偶就是根據這一效應來工作的. E=e(t)-e(t0) 2.熱電偶測溫的優點 (1)測量精度高 (2)測量范圍廣 (3)結構簡單,使用方便. 3.熱電偶的種類分為(標準熱電偶)和(非標準熱電偶)兩大類 4標準熱電偶有七種為(S.B.R.K.E.J.T). 5.非標準熱電偶有高溫熱電偶;低溫熱電偶;非金屬熱電偶.詳情見手冊170頁 6.熱電偶產生熱電勢的條件是(兩熱電極材料相異)(兩接點溫度相異) 7.熱電偶的熱電特性由

4、(電極材料的化學成分和物理性能)所決定;熱電勢的大小與(組成熱電偶材料)及(兩端溫度)有關,與熱偶絲的(長短)和(粗細)無關. 8.熱電偶按結構形式分(普通熱電偶)(鎧裝熱電偶)(表面熱電偶)(薄膜熱電偶)(快速消耗型熱電偶)五種 9.鎧裝熱電偶是把(熱偶絲)(絕緣材料)和金屬套管三者加工在一起的堅實纜狀組合體. 10.鎧裝熱電偶按支數分有(單支雙芯)和(雙支四芯)其測量端有(露端型)(接殼型)和(絕緣型) 三種結構形式.鎧裝熱電偶可做的很細,國產最細為(1mm),最短為50mm,最長為(1500mm) 11.鎧裝熱電偶的主要特點是什么? 答(1)熱惰性小,反應速度快. (2)熱接點熱容量小.

5、 (3)耐腐蝕好,壽命長. (4)機械強度高,可耐強烈的震蕩和沖擊,常用于各種高壓裝置1151DP5J (5)容易做成各種特殊用途的形式,長短可根據需要而定. 12.熱電偶安裝時應該注意什么? 答:檢查熱電偶的分度號和長度與設計是否一致;檢查插入深度是否正確,標記熱電偶的正負,加墊片密封牢固,補償導線的正負與熱電偶的正負一致. 13.熱電偶短路時,會有什么現象? 答:儀表指示環境溫度. 14熱電偶短路時,會有什么現象? 答:儀表指示零點或儀表上線(有斷偶保護) 15.熱電偶測溫中,儀表示值偏低,熱電偶可能由哪種原因造成? 答:熱電極短路;補償導線短路;熱電極腐蝕變質;補償導線與熱電偶極性接反;

6、熱電偶插入深度不夠;熱電偶的接線柱積灰造成短路. 16.補償導線分為(延伸型X)和(補償性C)兩種.S型為(紅綠)，K型為(紅藍或紅黑)，E型為(紅棕或紅黃） 17.熱電偶溫度補償方法有(儀表機械零點調整法)(冷端溫度校正法)(冰浴法)(橋路補償法)四種. 18.熱電偶補償導線的作用是(延伸熱電偶的冷端) 19.在分度號S.K.E三種熱電偶中,適用于氧化和中性氣氛中測溫的是(S和K)型熱電偶;允許誤差最小,測量精度最高的是(S)型熱電偶;熱電勢最大,靈敏度最高的是(E)型熱電偶,價格最便宜的是(E)型熱電偶;價格最貴的是(S)型熱電偶. 20.判斷對錯并說明原因: 熱電偶E(200,100 )

7、等于E(100 ,0 ) 答:錯,因為熱電偶的熱點特性是非線性的. 21.當補償導線類型和極性混淆不清時如何判斷? 答:將補償導線一端相連,侵于沸水中,另一端接于按一定熱電偶分度號刻度的顯示表上,觀察指示值變化,若儀表指針反轉,則說明極性接反,調換接線,指針應正轉至一定位置,若儀表指示在100 附近,則說明該補償導線與該顯示儀表配用熱偶相符合,若指示值比100 高或低得多,則說明補償導線與此顯示儀表部配套. 四.熱電阻 1常用熱電阻為(PT100)和(CU50) 2.熱電阻與顯示儀表或卡件連接時,用三線制.每根導線點電阻小于5,否則要進行修正. 3.溫度越高,鉑.銅等材料的電阻值(越大) 4.

8、在熱電阻溫度計中,R0和R100分別代表(0 )和(100 )時的電阻值 5.分度號PT10.PT100鉑電阻的R100/R0=(1.385);分度號Cu50. Cu100銅熱電阻的R100/R0=(1.428); 6.熱電阻計算公式:Rt-R0/R100-R0=t-t0/100-0 7.熱電阻按結構分為(普通熱電阻)(鎧裝熱電阻)(端面熱電阻)(隔爆型熱電阻)四種 8.熱電阻測溫系統組成熱電阻)(連接導線)(顯示儀表) 9.熱電阻安裝時注意事項是什么? 答1)檢查熱阻的分度號,長度與設計是否一致. (2)檢查熱阻實際插入深度是否正確. (3)A線接一端,B.C線接另一端,接線要牢固. 10.

9、熱電阻常見故障有如下一些,試分析原因(1)顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩;(2)顯示儀表顯示無窮大;(3)顯示儀表指示負值;(4)阻值與溫度關系有變化 答:上述故障的可能原因如下: (1)保護套管內有金屬屑,灰塵;接線柱積灰;熱電阻短路 (2)熱電阻斷路;引出線斷路. (3)顯示儀表與熱電阻接線有錯;熱電阻短路. (4)電阻絲受腐蝕變質. 五.溫度計 1.工業玻璃水銀溫度計的的型號是(WNG);工業玻璃液體溫度計的型號是(WNY);雙金屬溫度計的型號是(WSS);氣體壓力式溫度計的型號是(WTQ);蒸汽壓力式溫度計的型號為(WTZ). 2.在玻璃液體溫度計,壓力式溫度計和雙金屬溫度計中,耐

10、震最好的是(雙金屬)溫度計;精度最高的是(玻璃液體)溫度計;可以遠距離傳輸的是(壓力式)溫度計 第二節 壓力檢測與儀表 一.概述. 1.壓力測量分為(絕對壓力)(表壓力)(負壓力或真空度) 2.絕對壓力.表壓力.大氣壓力.真空度之間的關系是什么? 答:表壓力=絕對壓力-大氣壓力;當絕對壓力小于大氣壓力時,表壓力為負值為真空度或負壓. 即Pb(Pz)=Pj-Pq 二.壓力測量(現場顯示) . 1.按壓力測量原理分為(液柱式)(彈性式)(電阻式)(電容式)(電感式)和(振頻式)等 2.壓力計從結構上分為(實驗室型)和(工業應用型) 3.壓力計的選擇看手冊176頁. 4.常用的彈性式壓力表有(膜片)

11、式.(膜盒)式和(彈簧管)式;以(彈簧管)式壓力表應用最廣泛 5.在壓力表型號表示中第一個字母Y表示(壓力),Z表示(真空),YZ表示(真空壓力表),其后數字表示(外殼直徑),故型號YZ-100指的是(外殼直徑為100mm的真空壓力表) 6.測量氧氣壓力時,不得使用(浸油墊片)和(有機化合物墊片);測量乙炔壓力時不得使用(銅墊片) 7.測量蒸汽壓力時,壓力表的安裝有何特殊要求? 答:測量蒸汽壓力時,壓力表下端應裝有環形管.由蒸汽冷凝液傳遞壓力,避免高溫的蒸汽直接進入表內損壞儀表 8.怎樣投用剛安裝在現場的一塊壓力表? 答:應先關閉排污閥,然后緩慢打開根部閥,以免造成儀表受沖擊而損壞,根部閥全開

12、后要倒回半圈,方便下回維修. 9.怎樣選擇一塊合適的壓力表? 答:首先要根據被測壓力的大小.性質來確定儀表的量程;其次是根據允許的最大誤差來確定儀表的精度,最后根據工藝要求.介質性質及環境來確定儀表的種類和型號. 10.有的壓力表背后有一小圓孔,其作用是什么? 答:當壓力表用于測量蒸汽及腐蝕有毒介質時,在彈簧管及連接處滲漏時,小圓孔起泄壓作用,以免損壞正面玻璃而傷人. 三.壓力變送器.(遠傳.) 1.對于爆炸危險場所,常選用氣動差壓變送器.防爆型電動II型或III型壓力變送器; ; 對于微壓力的測量,可采用微差壓變送器 對粘稠.易堵.易結晶和腐蝕強的測量介質,宜選用帶法蘭的膜片式壓力變送器 在

13、大氣腐蝕場所及強腐蝕性等介質測量中,還可選用1151系列或820系列壓力變送器 (我廠一般使用EJA智能變送器) 2.操作儀表三閥組時應注意什么?怎樣正確操作? 答(1)不能使導壓管內的冷凝水或隔離液流走 (2)不能使測量膜盒單向受壓或單向超壓. 正確操作方法是: 開三閥組:打開正壓閥,關閉平衡閥,打開負壓閥; 關三閥組:關閉負壓閥,打開平衡閥,關閉正壓閥. 3.有人在校驗1151AP絕壓變送器時,發現只要通上電源儀表就有12mA輸出,這種現象正常嗎?(儀表的測量范圍為50150KPa絕壓,大氣壓力為100KPa) 答:正常 20-4/150-50=I-4/100-50 I=12mA 4.壓力

14、開關是一種簡單的(壓力控制裝置),當被測壓力達到額定值時,壓力開關可發出(警報或控制)信號 5.壓力開關的工作原理是:當被測壓力達到額定值時,彈性元件的自由端(產生位移),直接或經過推動后推動(開關元件)改變(開關元件)的通斷狀態,達到控制被測壓力的目的. 6開關元件有(水銀開關)(磁性開關)(微動開關);開關形式有(常開式)和(常閉式);調節方式有(兩位式)和(三位式) 7壓力變送器的調校分為哪幾部分? 答:分零點調整,量程調整,阻尼調整,線性調整. 8.儀表引壓管的長度有無規定,以多長為好? 答:為了保證儀表的測量精度,減少滯后,管路應盡量短;對于高溫高壓蒸汽,為了使冷凝液充分冷凝,要求測

15、量管線有一定長度;對于脈動較大介質,也要求測量管線有一定長度,以使波動平穩.但最長不大于50米. 9.下圖為工藝管道截面圖,請在圖上標出液體.氣體或蒸汽的引壓口位置,并說明原因 1為氣體 2為液體 3為蒸汽 (1)使冷凝液順利流回管道 (2)液體析出少量氣體返回工藝管道 (3)保持測量管路內有穩定的冷凝液,同時也防止工藝管道底部的固體介 質進入測量管路或儀表內 10壓力變送器的測量范圍為0-100KPa,現零點遷移100%,則儀表的測量范圍變為多少?儀表的量程是多少?輸入多少壓力時,儀表的輸出為4.12.20mA? 解(1)儀表的測量范圍變為100KPa-200KPa. (2)儀表的量程為10

16、0KPa. (3)輸入壓力為100.150.200KPa時,輸出為4.12.20mA. 11.EJA智能變送器的零點調校方法有哪兩種? 答:(1)外調零螺釘調零,確認以下兩點: a.參數“J20EXTZEROADJ”顯示”ENABLE” b.用一字螺刀調節調零螺釘,順時針使輸出增大,逆時針使輸出減小 (2)使用BT200進行調零,參數項”J10ZEROADJ”,按ENTER鍵兩次;調零后不要立即斷電,如調零后30秒內斷電,零點將恢復原值 12. EJA智能變送器可通訊范圍的負載電阻為多少? 答:250600之間. 13.檢測在線使用的壓力變送器的輸出電流,能否將萬用表的表筆直接并聯在變送器的兩

17、根接線上?為什么? 答:不能;因為萬用表電流檔內阻很小,直接并聯在變送器的兩根接線相當與整個回路短路,正確的方法是將萬用表串聯在儀表回路中. 14.壓力變送器在取壓過程中,引起誤差的原因? ( 泄漏,摩擦損失,液體管路集積氣體, 氣體管路中集積液體 第三節流量檢測與儀表 一.概述. 1.什么叫流量?有哪幾種表示方法?互相之間的關系? 答:(1)流量是單位時間內流過管道某一截面的流體總量. (2)流量分體積流量和質量流量 (3)體積流量用Q表示,質量流量用M表示,關系為Q=M/或M=Q 2.常用的流量單位,體積流量(m3/h).(l/h),質量流量為(kg/h).(t/h);標準狀態下,氣體的體

18、積流量為(Nm3/h) 3.常用的流量儀表可分為(速度式流量計)和(容積式流量計)兩大類. 4.速度式流量計有差壓式流量計,變面積式流量計,電磁流量計,漩渦流量計,激光流量計等; 容積式流量計有橢圓齒輪流量計,活塞流量計等 5.流量測量儀表刻度范圍如何選擇? 答:對于線性刻度:最大流量不超過滿量程的90%;正常流量為滿量程的50%-70%;最小流量 不低于滿量程的10%. 對于方根刻度:最大流量不超過滿量程的95%;正常流量為滿量程的70%-80%;最小流量 不低于滿量程的30%. 二.差壓式流量計 1.差壓式流量計是用(節流裝置)和(差壓變送器)配套來測量流體的流量. 2.應用最多的節流裝置

19、有(孔板)(噴嘴)(文丘利管)(文丘利噴嘴)四種 3.孔板的取壓方式有(角接取壓)(法蘭取壓)(徑距取壓)(理論取壓)和(管接取壓)五種,常用的有(角接取壓)(法蘭取壓)兩種. 4.噴嘴的取壓方式有(角接取壓)(徑距取壓)兩種. 5.孔板對于前后直管段有何要求? 答:孔板要求前后有足夠的直管段,孔板前最小在10D(D為管道內徑)以上,孔板后要求大于或等于5D. 6.簡述孔板檢查的基本內容 答:孔板開孔上游側直角入口邊緣,孔板下游側出口邊緣和孔板開孔圓形下游側出口邊緣應無毛刺,劃痕和可見損傷. 7.用差壓變送器測量管道內的流體流量,當流量為零時,差壓變送器因零位的偏差指示2%,則流量的指示誤差為

20、多少? 答:因為流量與差壓的平方根成正比,所以差壓為2%,流量為2%=14.14%;所以當流量很小時,由于差壓表的誤差而引起流量指示誤差很大.故一般規定流量表應用在其刻度的30%以上. 8下列儀表的測量范圍均為05t/h,當流量為3.5t/h時,他們的輸出各為多少? (1)氣動差變 (2)II型電動差變 (3)III型電動差變 (4)氣遠傳轉子流量計 解(1)P-20/100-20=(Q/Qmax)2 p=59.2KPa (2)I-0/10-0=(Q/Qmax)2 I=4.9mA (3)I-4/20-4 =(Q/Qmax)2 I=11.84mA (4)P-20/100-20= Q/Qmax P

21、=76KPa 9.有一臺積算器,其積算速度R=1000字/h,計數器的位數為6位,試問用多少天之后應當把計數器復位后在使用? 解:t=999999/R=999999/1000=999.999小時 T=t/24=999.999/24=41.6641天 因此大約使用41天后應把計數復位后再使用. 10.在管道上安裝孔板時,如果將孔板方向裝反了,會造成(2) ) (1)差壓計倒指示 (2)差壓計指示變小(3)差壓計指示變大(4)對差壓計指示無影響 11.測量蒸汽或液體流量時,差壓儀表或變送器宜設置在何位置? 答:宜設置在低于取源部件的地方. 12.測量蒸汽流量的差壓變送器初次啟動的操作步驟? 答:(

22、1)檢查各個閥門.導壓管.活接頭等是否連接牢固. (2)檢查二次閥和排污閥應關閉,平衡閥應關閉 (3)稍開一次閥,然后檢查閥門.導壓管.活接頭等如果不漏就把一次閥全開. (4)分別打開排污閥,進行排污后,關閉排污閥. (5)擰松差壓室絲堵,排除其中的空氣. (6)待導壓管內充滿冷凝水后方可啟動差壓變送器. (7)啟動差壓變送器按以下順序操作:打開正壓閥,關閉平衡閥,打開負壓閥. 此時儀表已啟動完畢. 13.有一流量變送器輸出過大,若是引壓管故障有幾種情況? 答:有泄漏或堵塞情況;取壓閥門未完全打開,氣體管路內有液體或液體管路內有氣體;引壓管內液體密度發生變化,變送器法蘭內有沉淀物. 14.有一

23、流量變送器輸出過低或無輸出,若是引壓管故障有幾種情況? 答:正負取壓管接錯;正壓管泄漏或堵塞或正負引壓管全部堵塞;取壓閥門未打開;旁路閥門打開;法蘭內有沉淀物;引壓管內液體密度發生變化. 三.轉子流量計 1.轉子流量計的浮子材料是(銅)(鋁)(不銹鋼)和(塑料)等,在使用中可根據流體的(物理)性質加以選用. 2.轉子流量計必須垂直安裝,對上游側的直管段要求不嚴,壓力損失大,并且隨流量的大小而變化. 3.轉子流量計中轉子上下的壓差由(轉子的重量)決定;流體流動方向(自下而上). 4.有一臺轉子流量計的技術參數為600L/h (水),量程比為1:10,那么其最小流量為(60L/h),最大流量為(6

24、00L/h). 5.轉子流量計的流量標尺上的刻度值,對于測量液體的是代表(20水)的流量值,對于氣體的是代表(201.013*105Pa空氣)的流量值. 四.電磁流量計 1.電磁流量計是利用(電磁感應原理)制成的流量測量儀表,用涂層或襯里來解決腐蝕性介質的測量. 2.電磁流量計輸出電流不受液體的物理性質(溫度)(壓力)(粘度)和(流動狀態)的影響. 3.電磁流量計不能測量氣體介質的流量. 4.電磁流量計的輸出電流與介質流量有線性關系. 5.電磁流量計適合測量腐蝕,導電或帶固體微粒介質流量 五.靶式流量計 1.流體流量和靶上所受的力的開方成正比關系,因此,未加開方器時顯示記錄儀上的流量刻度是非線

25、性的 (對) 2.靶式流量計垂直安裝于管道上時,流體應自下而上 (對) 8.雙法蘭變送器在出廠時是怎樣校驗的?在使用時應注意什么? 答:正負壓法蘭是放在同一高度上進行的,而在測量液位時,負法蘭在上,正法蘭在下,這樣在變送器上等于預加了一個反向壓力差,即使得零位發生了負遷移 9.用浮筒液位計測量容器內的液態氫液位.已知液位計的測量范圍為800mm,液態氫的重度為0.5g/cm3,若該液位計使用在0以下的環境,水可能凍結,則用何種介質換算校驗? 解:用酒精酒=0.8g/cm3 向液位計內所灌得酒精高度為: h= 介/ 灌XHX100%=0.5/0.8X800X100%=500mm 把500mm分成

26、4等分,則液位為75%,50%,25%,0%時,灌液高度分別為375mm,250mm, 125mm,0mm. 10.已知浮筒和拉鏈的總重量為3.7kgf,浮筒長度L=800mm,浮筒外徑D=20mm,被測液體的重度介=0.55gf/cm3,試求輸出為0%. 20%, 40%, 60%, 80%, 100%時相應的掛重重量. 解:當輸出為100%時,掛重重量Wg=W-F浮=W-1/4D2 介L =3700-1/4X3.14X802X0.55 =3561.84gf 當輸出為0%時,掛重重量Wg=W=3700gf 把浮筒的浮力分成五等分,每一分為27.632gf,列表如下: 液位輸出(%) 信號輸出

27、(KPa或mA) 掛重重量(gf) 100 100(20) 3561.84 80 84 (16.8) 3587.472 60 68 (13.6) 3617.104 40 52(10.4) 3644.736 20 36(7.2) 3672.368 0 20(4) 3700 11.選擇,下列四種場合的液面測量應選用 A.內浮筒液面計 B.外浮筒液面計 (1)開口貯槽,敞口貯液池的液面測量. (A) (2)操作溫度下不結晶,不粘稠,的得在環境溫度下可能結晶或粘稠. (A) (3)不允許輕易停車的工藝設備中的液體. (B) (4)波動較大的液體. (B) 五.核輻射式物位計 1.應用最廣泛的工業核儀表

28、是(料位計)(密度計)(重度計)(核子秤) 2.用于工業核儀表的射線多為()()()射線,也有用()射線的 3.常用的物位檢測放射源是(60CO)鈷-60)和(137Cs)銫-137) 4.放射性的一個主要參數是(半衰期),它是(放射性強度衰減一半)所經歷的時間. 5.各種射線都具有不同的能量,同種射線的(能量)越高,(穿透)能力越強 6.選擇:(1)下列材料對射線的屏蔽作用最強的是(B) A.鐵 B.鉛 C.混凝土 D.鋁 (2)下列那種射線的波長最短,射線強度最長.(C) A. 射線 B. 射線 C. 射線 D. 射線 7. 射線 料位計有什么特點?實用范圍如何? 答(1)非接觸;抗干擾或

29、不受被測介質溫度壓力粘度影響;穩定性好;維護方便; (2)適用于高溫.高壓.高粘度.強腐蝕.劇毒.深冷物料的測量 8. 射線料位計由(放射源)(探測器)(信號轉換器)(顯示.記錄.聯鎖.報警均可)組成 第五節 分析儀表 一.概述. 1.分析儀表由(采樣.預處理和進樣系統)(分析器)(顯示及數據處理系統)和(電源)四部分組成. 2.過程分析儀表按工作原理分為(磁導式分析器)(熱導式分析器)(紅外線分析器)(工業色譜儀) ),(水質濁度計及密度式酸度計)等 3.分析儀表的基本的和主要的性能指標是(精度),(靈敏度)和(響應時間) 二.紅外線分析器 1.所謂紅外線是一種比可見光波長較長而又比微波波長較短的(電磁波),其波長約為(0.76m)到(420m)范圍內,波長小于(2.5m)稱近紅外線,波長為(2.5-25m)為中紅外線,波長大于(25m)的稱遠紅外線.紅外線氣體分析器通常使用紅外線波長范圍在(2-10m) 2.紅外線分析器只能對多組分氣體中的某一組分進行分析.另外,紅外線不能分析(惰性)氣體, 和(雙原子)氣體