關(guān)于過(guò)程儀表基礎(chǔ)知識(shí)第一章儀表基礎(chǔ)知識(shí)一、基本概念1、過(guò)程參數(shù)檢測(cè)基本概念?過(guò)程參數(shù)檢測(cè)-----指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液位、和成分等參數(shù)的檢測(cè)。?檢測(cè)儀表-----將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測(cè)儀表。?一次儀表-----一般為將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用的儀表。?二次儀表-----將測(cè)得的信號(hào)變送轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)電、氣信號(hào)并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。第2頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、測(cè)量過(guò)程與測(cè)量誤差

?測(cè)量過(guò)程-----利用一個(gè)已知的單位量(即標(biāo)準(zhǔn)量)與被測(cè)的同類量進(jìn)行比較的過(guò)程，即用儀器獲取數(shù)據(jù)各方面信息的過(guò)程。?測(cè)量誤差-----在測(cè)量過(guò)程中測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間會(huì)有一定的差值。它反映了測(cè)量結(jié)果的可靠程度。

第3頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、測(cè)量誤差的分類

按誤差的數(shù)值表示來(lái)分，分為絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和引用誤差?絕對(duì)誤差-----指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之差。?相對(duì)誤差-----指絕對(duì)誤差與真值或測(cè)量值之百分比。?引用誤差-----指絕對(duì)誤差與測(cè)量范圍上限值或測(cè)量?jī)x表量程的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。工業(yè)儀表通常用引用誤差來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確程度。第4頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天按誤差出現(xiàn)的規(guī)律來(lái)分，可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差。?系統(tǒng)誤差-----指測(cè)量?jī)x表本身或其他原因(如零點(diǎn)沒(méi)有調(diào)整好等)引起的有規(guī)律的誤差。?隨機(jī)誤差-----指在測(cè)量中所出現(xiàn)的沒(méi)有一定規(guī)律的誤差。?疏忽誤差-----指觀察人員誤讀或不正確使用儀器與測(cè)試方法等人為因素所引起的誤差。第5頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天按儀表使用的條件來(lái)分，有基本誤差、附加誤差?基本誤差-----指儀表在規(guī)定的正常工作條件下所具有的誤差。?附加誤差-----指儀表超出規(guī)定的正常工作條件時(shí)所增加的誤差。第6頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、儀表分類

?檢測(cè)與過(guò)程控制儀表最通用的分類，是按儀表在測(cè)量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分，一般分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)（控制）儀表和執(zhí)行器4大類。?檢測(cè)儀表根據(jù)被測(cè)變量分為：壓力儀表、溫度儀表、流量?jī)x表、物位儀表、成分分析儀表。第7頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第8頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天在工程上儀表性能指標(biāo)通常用準(zhǔn)確度（又稱精度）、變差、靈敏度來(lái)描述。儀表工校驗(yàn)儀表通常也是調(diào)校精確度、變差和靈敏度三項(xiàng)。

1、準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級(jí)?儀表精確度：簡(jiǎn)言之就是儀表測(cè)量值接近真值的準(zhǔn)確程度，通常用相對(duì)百分誤差（也稱相對(duì)折合誤差）表示。?準(zhǔn)確度等級(jí)：在工業(yè)測(cè)量中，為了便于表示儀表的質(zhì)量，通常用準(zhǔn)確度等級(jí)來(lái)表示儀表

的準(zhǔn)確程度。準(zhǔn)確度等級(jí)就是最大引用誤差去掉正、負(fù)號(hào)及百分號(hào)。準(zhǔn)確度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)。我國(guó)工業(yè)儀表等級(jí)一般劃分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個(gè)等級(jí)。?儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱精度，準(zhǔn)確度等級(jí)習(xí)慣上稱為精度等級(jí)二、儀表主要性能指標(biāo)第9頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2、變差

?變差:是指儀表被測(cè)變量（可理解為輸入信號(hào)）多次從不同方向達(dá)到同一數(shù)值時(shí)，儀表指示值之間的最大差值，或者說(shuō)是儀表在外界條件不變的情況下，被測(cè)參數(shù)由小到大變化（正向特性）和被測(cè)參數(shù)由大到小變化（反向特性）不一致的程度，兩者之差即為儀表變差。變差大小取最大絕對(duì)誤差與儀表標(biāo)尺范圍之比的百分比。

變差產(chǎn)生的主要原因:是儀表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦，彈性元件滯后等。取勝著儀表制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，特別是微電子技術(shù)的引入，許多儀表全電子化了，無(wú)可動(dòng)部件，模擬儀表改為數(shù)字儀表等等，所以變差這個(gè)指標(biāo)在智能型儀表中顯得不那么重要和突出了。第10頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、靈敏度?靈敏度:是指儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度，或者說(shuō)是對(duì)被測(cè)的量變化的反應(yīng)能力，是在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化增量對(duì)輸入變化增量的比值.靈敏度有時(shí)也稱“放大比”，也是儀表靜特性貼切線上各點(diǎn)的斜率。增加放大倍數(shù)可以提高儀表靈敏度，單純加大靈敏度并不改變儀表的基本性能，即儀表精度并沒(méi)有提高，相反有時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，造成輸出不穩(wěn)定。儀表靈敏度應(yīng)保持適當(dāng)?shù)牧俊Ｈ欢鴮?duì)于儀表用戶，諸如化工企業(yè)儀表工來(lái)講，儀表精度固然是一個(gè)重要指標(biāo)，但在實(shí)際使用中，往往更強(qiáng)調(diào)儀表的穩(wěn)定性和可靠性，因?yàn)榛て髽I(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表用于計(jì)量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測(cè)。另外，使用在過(guò)程控制系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表其穩(wěn)定性、可靠性比精度更為重要。第11頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、復(fù)現(xiàn)性（又叫重復(fù)性）?測(cè)量復(fù)現(xiàn)性（重復(fù)性）:是在不同測(cè)量條件下，如不同的方法，不同的觀測(cè)者，在不同的檢測(cè)環(huán)境對(duì)同一被檢測(cè)的量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果一致的程度。測(cè)量復(fù)現(xiàn)性必將成為儀表的重要性能指標(biāo)。第12頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、穩(wěn)定性?穩(wěn)定性:在規(guī)定工作條件內(nèi)，儀表某些性能隨時(shí)間保持不變的能力稱為穩(wěn)定性（度）。儀表穩(wěn)定性是化工企業(yè)儀表工十分關(guān)心的一個(gè)性能指標(biāo)。由于化工企業(yè)使用儀表的環(huán)境相對(duì)比較惡劣，被測(cè)量的介質(zhì)溫度、壓力變化也相對(duì)比較大，在這種環(huán)境中投入儀表使用，儀表的某些部件隨時(shí)間保持不變的能力會(huì)降低，儀表的穩(wěn)定性會(huì)下降。徇或表征儀表穩(wěn)定性現(xiàn)在尚未有定量值，化工企業(yè)通常用儀表零漂移來(lái)衡量?jī)x表的穩(wěn)定性。儀表投入運(yùn)行一年之中零位沒(méi)有漂移，相反儀表投入運(yùn)行不到3個(gè)月，儀表零位就變了，說(shuō)明儀表穩(wěn)定性不好。儀表穩(wěn)定性的好壞直接關(guān)系到儀表的使用范圍，有時(shí)直接影響化工生產(chǎn)，儀表穩(wěn)定性不好造成的影響往往比儀表精度下降對(duì)化工生產(chǎn)的影響還要大。儀表穩(wěn)定性不好儀表維護(hù)量也大，是儀表工最不希望出現(xiàn)的事情。第13頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天6、可靠性?可靠性:儀表可靠性是化工企業(yè)儀表工所追求的另一重要性能指標(biāo)。可靠性和儀表維護(hù)量是相反相成的，儀表可靠性高說(shuō)明儀表維護(hù)量小，反之儀表可靠性差，儀表維護(hù)量就大。對(duì)于化工企業(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表，大部分安裝在工藝管道、各類塔、釜、罐、器上，而且化工生產(chǎn)的連續(xù)性，多數(shù)有毒、易燃易爆的環(huán)境，這些惡劣條件給儀表維護(hù)增加了很多困難，一是考慮化工生產(chǎn)安全，二是關(guān)系到儀表維護(hù)人員人身安全，所以化工企業(yè)使用檢測(cè)與過(guò)程控制儀表要求維護(hù)量越小越好，亦即要求儀表可靠性盡可能地高。隨著儀表更新?lián)Q代，特別是微電子技術(shù)引入儀表制造行業(yè)，使儀表可靠性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對(duì)這個(gè)性能指標(biāo)也越來(lái)越重視，通常用平均無(wú)故障時(shí)間MTBF來(lái)描述儀表的可靠性。一臺(tái)全智能變送器的MTBF比一般非智能儀表如電動(dòng)Ⅲ變送器要高10倍左右，它可高達(dá)100~390年。第14頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天舉例PDT-2120P—代表壓力D—代表差壓T—代表傳送或變送器三、儀表位號(hào)的表示方法

1、儀表位號(hào)的組成第15頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)第16頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)熱量傳遞的方式本節(jié)的主要內(nèi)容一、熱傳導(dǎo)二、對(duì)流傳熱三、輻射傳熱第二章、溫度測(cè)量?jī)x表第19頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天在環(huán)境工程中，很多過(guò)程涉及加熱和冷卻：

對(duì)水或污泥進(jìn)行加熱；

對(duì)管道及反應(yīng)器進(jìn)行保溫以減少系統(tǒng)的熱量散失；

在冷卻操作中移出熱量。傳熱是極普遍的過(guò)程：凡是有溫差存在的地方，就必然有熱量傳遞。環(huán)境工程中涉及的傳熱過(guò)程主要有兩種情況：

強(qiáng)化傳熱過(guò)程，如各種熱交換設(shè)備中的傳熱；

削弱傳熱過(guò)程，如對(duì)設(shè)備和管道的保溫，以減少熱量損失。傳熱速率問(wèn)題第20頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天物體由于熱的原因而發(fā)出輻射能的過(guò)程。根據(jù)傳熱機(jī)理的不同，熱的傳遞主要有三種方式：熱傳導(dǎo)對(duì)流傳熱輻射傳熱通過(guò)物質(zhì)的分子、原子和電子的振動(dòng)、位移和相互碰撞發(fā)生的熱量傳遞過(guò)程。流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞過(guò)程，僅發(fā)生在液體和氣體中。通常認(rèn)為是流體與固體壁面之間的熱傳遞過(guò)程。物體各部分之間無(wú)宏觀運(yùn)動(dòng)

第21頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第22頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天本節(jié)思考題(1)什么是熱傳導(dǎo)？(2)什么是對(duì)流傳熱？分別舉出一個(gè)強(qiáng)制對(duì)流傳熱和自然對(duì)流傳熱的實(shí)例。(3)簡(jiǎn)述輻射傳熱的過(guò)程及其特點(diǎn)。(4)試分析在居室內(nèi)人體所發(fā)生的傳熱過(guò)程，設(shè)室內(nèi)空氣處于流動(dòng)狀態(tài)。(5)若冬季和夏季的室溫均為18℃，人對(duì)冷暖的感覺(jué)是否相同？在哪種情況下覺(jué)得更暖和？為什么？第23頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)、基本概念?溫度：反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化學(xué)過(guò)程相聯(lián)系。?溫度概念的建立及測(cè)量：以熱平衡為基礎(chǔ)的，?溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)產(chǎn)生?導(dǎo)熱換熱，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。?而用來(lái)量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)（零點(diǎn)）和測(cè)量溫度的基本單位。目前國(guó)際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)。第24頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天?華氏溫標(biāo)（oF）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分180等分，每等份為華氏1度，符號(hào)為oF。?攝氏溫度（℃）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，中間劃分100等分，每等份為攝氏1度，符號(hào)為℃。?攝氏溫度值t和華氏溫度值tF有如下關(guān)系：?熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，或稱絕對(duì)溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對(duì)零度，記符號(hào)為K。?熱力學(xué)溫度T（K）與攝氏溫度t的關(guān)系是：T（K）=273.15+t(℃)。第三節(jié)、溫度測(cè)量?jī)x表的分類第25頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天?按使用的測(cè)量范圍分常把測(cè)量600℃以上的測(cè)溫儀表叫高溫計(jì)；測(cè)量600℃以下的測(cè)溫儀表叫溫度計(jì)?按用途分標(biāo)準(zhǔn)儀表和實(shí)用儀表?按工作原理分分為膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)和輻射高溫計(jì)五類?按測(cè)量方式分分為接觸式與非接觸式兩大類。前者測(cè)溫元件直接與被測(cè)介質(zhì)接觸，這樣可以使被測(cè)介質(zhì)與測(cè)溫元件進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q而達(dá)到測(cè)溫目的；后者測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)不接觸，通過(guò)輻射或?qū)α鲗?shí)現(xiàn)熱交換來(lái)達(dá)到測(cè)溫的目的。第三節(jié)、溫度測(cè)量?jī)x表的分類第26頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、接觸式測(cè)溫溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象接觸，經(jīng)過(guò)換熱后兩者溫度相等。

(1)膨脹式溫度計(jì) (2)熱電阻溫度計(jì)

(3)熱電偶溫度計(jì)(4)其他原理的溫度計(jì)直觀、可靠，測(cè)量?jī)x表也比較簡(jiǎn)單特點(diǎn)缺點(diǎn)：由于測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象必須經(jīng)過(guò)充分的熱交換且達(dá)到平衡后才能測(cè)量，這樣容易破壞被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)，同時(shí)帶來(lái)測(cè)溫過(guò)程的延遲現(xiàn)象，不適于測(cè)量熱容量小的對(duì)象、極高溫的對(duì)象、處于運(yùn)動(dòng)中的對(duì)象。不適于直接對(duì)腐蝕性介質(zhì)測(cè)量。2、非接觸測(cè)溫溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，而是通過(guò)輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射能的大小來(lái)推算被測(cè)物體的溫度。

(1)輻射式溫度計(jì)(2)紅外線溫度計(jì)：特點(diǎn)不與被測(cè)物體接觸，不破壞原有的溫度場(chǎng)。精度一般不高。缺點(diǎn)：容易受到外界因素的干擾，測(cè)量誤差較大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。第27頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)溫方式溫度計(jì)種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用范圍／℃接觸式測(cè)溫儀表玻璃液體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉容易破損、讀數(shù)麻煩、一般只能現(xiàn)場(chǎng)指示,不能記錄與遠(yuǎn)傳-100～100（150）有機(jī)液體0～350（-30～650）水銀雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)格低、能記錄、報(bào)警與自控

精度低、不能離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量,量程與使用范圍均有限

0～300（-50～600）壓力式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不怕震動(dòng)、具有防爆性、價(jià)格低廉、能記錄、報(bào)警與自控精度低、測(cè)量距離較遠(yuǎn)時(shí),儀表的滯后性較大、一般離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)不超過(guò)10米0～500（-50～600）液體型0～100（-50～200）蒸汽型電阻溫度計(jì)測(cè)量精度高,便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高溫,由于體積大,測(cè)點(diǎn)溫度較困難

-150～500（-200～600）鉑電阻0～100（-50～150）銅電阻-50～150（180）鎳電阻-100～200（300）熱敏電阻熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫范圍廣,精度高,便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制需冷端溫度補(bǔ)償,在低溫段測(cè)量精度較低

-20～1300（1600）鉑銠10-鉑-50～1000（1200）鎳鉻-鎳硅-40～800（900）鎳鉻-銅鎳-40～300（350）銅-銅鎳非接觸式測(cè)溫儀表光學(xué)高溫計(jì)攜帶用、可測(cè)量高溫、測(cè)溫時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)

測(cè)量時(shí),必須經(jīng)過(guò)人工調(diào)整,有人為誤差,不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量,記錄和自控900～2000（700～2000）輻射高溫計(jì)測(cè)溫元件不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng),能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、報(bào)警和自控、測(cè)溫范圍廣只能測(cè)高溫,低溫段測(cè)量不準(zhǔn),環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精度,連續(xù)測(cè)高溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻100～2000（50～2000）第28頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫

測(cè)量原理物體受熱時(shí)產(chǎn)生膨脹

液體膨脹式溫度計(jì)

固體膨脹式溫度計(jì)

玻璃管溫度計(jì)

雙金屬溫度計(jì)第四節(jié)、工業(yè)常用溫度檢測(cè)儀表第29頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、膨脹式溫度計(jì)

雙金屬片雙金屬片溫度計(jì)雙金屬溫度信號(hào)器1-雙金屬片2-調(diào)節(jié)螺釘3-絕緣子4-信號(hào)燈感溫元件:兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起而制成的.第30頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、壓力式溫度計(jì)

利用密閉系統(tǒng)中的液體、氣體或低沸點(diǎn)液體的飽和蒸汽受熱后體積膨脹或壓力變化這一原理而制成的，并用壓力表來(lái)測(cè)量這種變化，從而測(cè)得溫度工作介質(zhì)是氣體、液體或蒸氣簡(jiǎn)單可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性動(dòng)態(tài)性能差，示值的滯后較大，不能測(cè)量迅速變化的溫度第31頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、雙金屬溫度計(jì)一、工作原理雙金屬溫度計(jì)屬于固體膨脹式溫度計(jì)。雙金屬溫度計(jì)中的感溫元件是用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起而制成的。雙金屬片受熱后，由于兩金屬片的膨脹長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生彎曲，溫度越高產(chǎn)生的線膨脹長(zhǎng)度差就越大，因而引起彎曲的角度就越大。雙金屬溫度計(jì)就是基于這一原理而制成的，它是用雙金屬片制成螺旋形感溫元件，外加金屬保護(hù)套管，當(dāng)溫度變化時(shí)，螺旋的自由端便圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)指針在刻度盤上指示出相應(yīng)的溫度數(shù)值。第32頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天雙金屬溫度計(jì)是一種測(cè)量中低溫度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表。可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)顯示溫度，直觀方便；安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；多種結(jié)構(gòu)形式。第33頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第34頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第35頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、熱電阻熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精度是最高的，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。

第36頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天應(yīng)用熱電阻原理測(cè)溫

導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化

測(cè)量原理TR熱電阻熱電阻溫度計(jì)適用于測(cè)量-200~500℃范圍內(nèi)液體、氣體、蒸汽及固體表面的溫度；具有遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄和實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。熱電阻輸出信號(hào)大，測(cè)量準(zhǔn)確第37頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天什么是RTD?ResistanceTemperatureDetector鉑線電阻的變化近于理想曲線－IEC751電阻(歐姆)電阻與溫度國(guó)際通用關(guān)系圖:oC Ohms0 100.0010 103.9020 107.7930 111.67IEC751IEC751溫度(oC)第38頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天?熱電阻測(cè)溫原理及材料：

熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用銠、鎳、錳等材料制造熱電阻。?熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成：熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和溫度控制顯示表等組成。必須注意兩點(diǎn)：“熱電阻和溫度控制顯示表的分度號(hào)必須一致；為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采取三線制接法。”?常用工業(yè)熱電阻包括：鎧裝熱電阻、裝配熱電阻、防爆熱電阻第39頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天4-線RTD

為什么使用2-,3-,或4-線RTD??2-線:

成本最低--使用極少，因?yàn)橐€電阻的誤差很大?3-線:

成本/性能比適中.引線補(bǔ)償良好.?4-線:

理論上最好的引線補(bǔ)償方法(完全補(bǔ)償);精度最高，成本最高.第40頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天故障現(xiàn)象可能原因處理方法溫度示值偏低或不穩(wěn)保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、積灰，接線柱處臟污或短路除去金屬屑，清掃灰塵、水滴等，找到短路點(diǎn)，加強(qiáng)絕緣溫度示值無(wú)窮大熱電阻或引線斷路更換熱電阻，找到斷點(diǎn)重新接好溫度顯示負(fù)值熱電阻接線有錯(cuò)或有短路現(xiàn)象改正接線，找出短路處，加強(qiáng)絕緣溫度顯示誤差大熱電阻絲材料受腐蝕變質(zhì)更換熱電阻常見(jiàn)故障原因及處理

第41頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第42頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第43頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第44頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天RrRt第45頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天WZP-230總長(zhǎng)/插入深度=500/350mm第46頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天WZPK2-230總長(zhǎng)/插入深度=300/150mm第47頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第48頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第49頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第50頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第51頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天6、熱電偶如圖所示，兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。置于被測(cè)溫度為t的介質(zhì)中，稱為工作段，另一端為自由端，放在溫度為t0的恒定溫度下，當(dāng)工作段的被測(cè)介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電勢(shì)也隨溫度發(fā)生一定規(guī)律的變化。熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)，其大小只與電極材料與兩端的溫差有關(guān)，而與熱電極的長(zhǎng)度和直徑的粗細(xì)無(wú)關(guān)。采用熱電偶為測(cè)量元件的變送器稱之為熱電偶溫度變送器。從外觀上看，熱電阻和熱電偶溫度變送器沒(méi)有太大的區(qū)別。熱電偶兩端的熱電勢(shì)差可以用下式表示：E=eAB(t)-eAB(t0)式中：Et----熱電偶的熱電勢(shì)；eAB(t)----溫度為t時(shí)工作端的熱電勢(shì)；eAB(t0)----溫度t0時(shí)自由端的熱電勢(shì)；

第52頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)的條件是兩熱電極材料相異、兩接點(diǎn)溫度相異。第53頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天同種補(bǔ)償導(dǎo)線配同種熱電偶，如果所選的補(bǔ)償導(dǎo)線種類不對(duì)，一樣產(chǎn)生誤差。假設(shè)使用S型熱電偶，選擇了K型偶的補(bǔ)償導(dǎo)線KX，如圖5所示。根據(jù)中間導(dǎo)體定律，儀表所接收的總熱電勢(shì)為E′Z（T1，T2）=ES（T1，T3）+EKX（T3，T2）如果正確使用S型偶補(bǔ)償導(dǎo)線SC，不考慮補(bǔ)償導(dǎo)線自身誤差，儀表測(cè)量的總電勢(shì)為EZ（T1，T2）=ES（T1，T3）+ES（T3，T2）第54頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天由于選錯(cuò)了補(bǔ)償導(dǎo)線儀表測(cè)量值由此產(chǎn)生誤差為式:EZ′-EZ=ES（T1，T3）+EKX（T3，T2）-ES（T1，T3）-ES（T3，T2）=EKX（T3，T2）--ES（T3，T2如果S型熱電偶工作溫度為900℃，控制間環(huán)境溫度為25℃，仍按照T3-T2=8℃，分別查S偶和K偶分度表，得出電勢(shì)差為；EK（T3，T2）-ES（T3，T2）=0.278mV儀表測(cè)量溫度比實(shí)際溫度高。如果儀表控制在900℃時(shí)，實(shí)際值只有875.1℃，誤差24.9℃。如果上述情況又將極性接反，儀表測(cè)量值偏高，儀表顯示900℃時(shí)，實(shí)際溫度為933.2℃，誤差33.2℃。第55頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天如果正確連接，儀表所接收的總熱電勢(shì)為：EZ=EK（T1，T3）+EKX（T3，T2）因?yàn)檫B接的錯(cuò)誤，根據(jù)中間導(dǎo)體定律，儀表所接收的總熱電勢(shì)為：E′Z=EK（T1，T3）-EKX（T3，T2）計(jì)算，儀表測(cè)量值由此產(chǎn)生誤差為：EZ′-EZ=EK（T1，T3）+EKX（T3，T2）-EK（T1，T3）-EKX（T3，T2）=2EK（T3，T2）第56頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般工業(yè)爐附近的溫度，至少比控制間的溫度高8℃。那么由此產(chǎn)生誤差正好是補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償值的2倍。對(duì)于K型偶，微分電勢(shì)值基本在40℃（/μV）左右，測(cè)量溫度大約比實(shí)際溫度低16℃。如果控制溫度設(shè)定在600℃，實(shí)際溫度應(yīng)該在616℃左右。從上面的分析可以看出，當(dāng)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線正負(fù)極接反，不僅沒(méi)有起到補(bǔ)償作用，誤差比不接補(bǔ)償導(dǎo)線還增加一倍，因此補(bǔ)償導(dǎo)線在連接時(shí)一定要注意極性。如果不能確定熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線極性時(shí)，可以取一段補(bǔ)償導(dǎo)線，將一端絕緣去掉后擰在一起，放在熱水杯中，用普通萬(wàn)用表直流電壓量程最低檔測(cè)量另一端的2根線，萬(wàn)用表上會(huì)顯示測(cè)量電壓的正負(fù)，信號(hào)的正極為補(bǔ)償導(dǎo)線的正極。第57頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第58頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第59頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第60頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第61頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天溫度變送器的作用:有人說(shuō)是測(cè)量溫度的，這是不對(duì)的。其作用是將檢測(cè)的熱電偶或則熱電阻等溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的儀表信號(hào)如4-20mADC,或者1-5VDC.七、溫度變送器AD105撥碼開(kāi)關(guān)型智能溫度變送器Pt100、Cu50、Pt1000輸入，4...20mA輸出，防雷，抗脈沖群，抗射頻干擾，能有效抑制因漏電造成的影響第62頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天AD105撥碼開(kāi)關(guān)型智能溫度變送器，是一種可以通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置量程范圍的智能型兩線制溫度變送器，同時(shí)還具備PC可編程的功能。它能接受熱電阻信號(hào)輸入，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行線性化處理，輸出4...20mA(兩線制)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并傳輸?shù)紻CS、PLC等系統(tǒng)控制設(shè)備；具有傳感器損壞、短路故障信號(hào)可預(yù)設(shè)置等特點(diǎn)。供電方式為輸出回路供電，無(wú)需另配電源，即無(wú)源式，一般安裝在溫度傳感器的頭部接線盒里，安裝孔為圓形條狀設(shè)計(jì)，可滿足不同尺寸接線盒的要求，也可通過(guò)安裝支架裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上。第63頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三章壓力測(cè)量?jī)x表第一節(jié)概述第二節(jié)液柱式壓力計(jì)第三節(jié)彈性式壓力計(jì)第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)第六節(jié)差壓變送器第64頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)概述壓力是重要的熱工參數(shù)之一,正確測(cè)量和控制壓力對(duì)保證生產(chǎn)工藝過(guò)程的安全性和經(jīng)濟(jì)性有重要意義。壓力及差壓的測(cè)量還廣泛地應(yīng)用在流量和液位的測(cè)量中。垂直作用在單位面積上的力稱壓力。在國(guó)際單位制（SI）和我國(guó)法定計(jì)量單位中，壓力的單位是“帕斯卡”，簡(jiǎn)稱“帕”，符號(hào)為“Pa”。

1Pa=1N/m2

即1N力垂直均勻作用在1m2的面積上所形成的壓力值為1Pa。第65頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

過(guò)去采用的壓力單位“工程大氣壓力”（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱”（mmH2O）、“物理大氣壓”（atm）、“巴”（bar）、“PSI”等均應(yīng)改成法定計(jì)量單位帕。換算關(guān)系如下：1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pabar=105Pa

1PSI=6.89×103Pa第一節(jié)概述第66頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、壓力幾種不同表示方法

(1)絕對(duì)壓力指作用于物體表面積上的全部壓力,其零點(diǎn)以絕對(duì)真空為基準(zhǔn),又稱總壓力,一般用大寫符號(hào)P表示。

(2)大氣壓力指地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力,以P0表示。

(3)表壓力絕對(duì)壓力與大氣壓力之差,一般用P表示。測(cè)壓儀表一般指示的壓力都是表壓力,表壓力又稱相對(duì)壓力。當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力,則表壓力為負(fù)壓,負(fù)壓又可用真空度表示,負(fù)壓的絕對(duì)值稱為真空度。如測(cè)爐膛和煙道氣的壓力均是負(fù)壓。

(4)差壓任意兩個(gè)壓力之差稱為差壓。如靜壓式液位計(jì)和差壓式流量計(jì)就是利用測(cè)量差壓的大小知道液位和流體流量的大小。第一節(jié)概述第67頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)概述1.平衡法：通過(guò)儀表使液柱高度的重力或砝碼的重量與被測(cè)壓力相平衡的原理測(cè)量壓力。2.彈性法：利用各種形式的彈性元件，在被測(cè)介質(zhì)的表壓力或負(fù)壓力作用下產(chǎn)生的彈性變形來(lái)反映被測(cè)壓力的大小。3.電氣式：用壓力敏感元件直接將壓力轉(zhuǎn)換成電阻、電荷量等電量的變化。第68頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、壓力測(cè)量?jī)x表的分類第一節(jié)概述壓力傳感器從其原理及結(jié)構(gòu)可分為：液柱式、機(jī)械式及電氣式測(cè)量壓力的儀表，按信號(hào)原理不同，大致可分為四類：液柱式：根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度；機(jī)械式：根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成位移；電氣式：將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，如電感、電容、電阻、電位差等，依據(jù)電量的大小實(shí)現(xiàn)壓力的間接測(cè)量；活塞式：根據(jù)水壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量。第69頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)液柱式壓力計(jì)利用液柱對(duì)液柱底面產(chǎn)生的靜壓力與被測(cè)壓力相平衡的原理，通過(guò)液柱高度來(lái)反映被測(cè)壓力的大小。采用水銀或水為工作液，用U形管或單管進(jìn)行測(cè)量，常用于低壓、負(fù)壓或壓力差的檢測(cè)。被廣泛用于實(shí)驗(yàn)室壓力測(cè)量或現(xiàn)場(chǎng)鍋爐煙、風(fēng)道各段壓力、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各段壓力的測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：量程受液柱高度的限制，體積大，玻璃管容易損壞及讀數(shù)不方便。第70頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、U形管壓力計(jì)△P=P1－P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度將增加壓力的測(cè)量范圍，但靈敏度要降低。U形管壓力計(jì)原理圖1-U型玻璃管；2-工作液；3-刻度尺第二節(jié)液柱式壓力計(jì)第71頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、單管壓力計(jì)因則故由于D>>d，所以P=ρgh2單管液柱式壓力計(jì)1-測(cè)量管2-寬口容器3-刻度尺第二節(jié)液柱式壓力計(jì)

由于U形管壓力計(jì)需兩次讀取液面高度，為使用方便，設(shè)計(jì)出一次讀取液面高度的單管壓力計(jì)。第72頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天習(xí)題1、用平管液柱式壓力計(jì)測(cè)得的介質(zhì)壓力為液柱高度380mmH2O,由于大容器D>>d(d為測(cè)壓管直徑),可忽略大容器液位下降值.求介質(zhì)壓力。已知：容器中灌注為1K,設(shè)ρ=1000kg/m3,g=9.81。解：被測(cè)介質(zhì)壓力

P=ρgh=1000×9.81×0.38=3.73×103(Pa)第73頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、斜管微壓計(jì)第二節(jié)液柱式壓力計(jì)

主要用于測(cè)量微小壓力、負(fù)壓和壓差，它將單管液柱壓力計(jì)的測(cè)量管傾斜放置，這樣可以提高靈敏度，減少讀數(shù)相對(duì)誤差。第74頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天傾斜角度越小，l越長(zhǎng)，測(cè)量靈敏度就越高；但不可太小，否則液柱易沖散，讀數(shù)較困難，誤差增大，不能小于15°。這種傾斜管液柱式壓力計(jì)可以測(cè)量到0.98Pa的微壓。為了進(jìn)一步提高微壓計(jì)的精確度，應(yīng)選用密度小的酒精作為工作液體。三、斜管微壓計(jì)第二節(jié)液柱式壓力計(jì)第75頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)彈性式壓力計(jì)用彈性傳感器（又稱彈性元件）組成的壓力測(cè)量?jī)x表稱為彈性式壓力計(jì)。彈性元件受壓后產(chǎn)生的形變輸出（力或位移），可以通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)指針指示壓力（或壓差），也可以通過(guò)某種電氣元件組成變送器，實(shí)現(xiàn)壓力（或壓差）信號(hào)的遠(yuǎn)傳。第76頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、彈性元件

采用不同材料、不同形狀的彈性元件作為感壓元件,可以適用于不同場(chǎng)合、不同范圍的壓力測(cè)量。目前廣泛使用的彈性元件有彈簧管、波紋管和膜片等。第三節(jié)彈性式壓力計(jì)第77頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

測(cè)壓原理：彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓后會(huì)產(chǎn)生變形，變形大小與被測(cè)壓力成正比關(guān)系。

F：軸向外力；

A:彈性元件承受壓力的有效面積；

P:被測(cè)壓力；

C：彈性元件的剛度系數(shù)；

X:彈性元件的形變位移。

第三節(jié)彈性式壓力計(jì)第78頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、彈簧管壓力表彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)如圖所示。被測(cè)壓力由接頭9通入,迫使彈簧管1的自由端產(chǎn)生位移,通過(guò)拉桿2使扇形齒輪3作逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),于是指針5通過(guò)同軸的中心齒輪4的帶動(dòng)而作順時(shí)針偏轉(zhuǎn),在面板6的刻度標(biāo)尺上顯示出被測(cè)壓力的數(shù)值。第三節(jié)彈性式壓力計(jì)第79頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉，使用范圍廣，測(cè)量范圍寬;

可測(cè)負(fù)壓、微壓、低壓、中壓和高壓;

精度有0.5、1.0、1.5、2.5等。第三節(jié)彈性式壓力計(jì)2、彈簧管壓力表第80頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)電氣式壓力計(jì)為適應(yīng)集中檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)及使用計(jì)算機(jī)技術(shù)的需要，希望把彈性元件的輸出——位移或壓力轉(zhuǎn)為統(tǒng)一信號(hào)，出現(xiàn)了電氣式壓力計(jì)。電氣式壓力檢測(cè)方法一般是用壓力敏感元件直接將壓力轉(zhuǎn)換成電阻、電荷量等電量的變化。能實(shí)現(xiàn)壓力－電量轉(zhuǎn)換的壓敏元件主要有壓電材料、應(yīng)變片和壓阻元件。第81頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、壓電式壓力傳感器

壓電效應(yīng)原理：壓電材料受壓時(shí)會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷，其電荷量與所受的壓力成正比。壓電材料：?jiǎn)尉w、多晶體特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，小巧輕便，工作可靠，線性度好，頻率響應(yīng)高，量程范圍廣。霍爾元件是利用()工作的半導(dǎo)體元件。A磁電效應(yīng)B電磁效應(yīng)C壓電效應(yīng)D以上都不是C問(wèn)題？第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第82頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變片是基于應(yīng)變效應(yīng)工作的一種壓力敏感元件，當(dāng)應(yīng)變片受外力作用產(chǎn)生形變時(shí)，應(yīng)變片的電阻值也將發(fā)生相應(yīng)變化。應(yīng)變式壓力傳感器是由彈性元件、應(yīng)變片以及相應(yīng)的橋路組成的，利用彈性敏感元件和應(yīng)變計(jì)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電阻值變化的壓力傳感器。第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第83頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天缺點(diǎn)：輸出信號(hào)小、線性范圍窄,而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差(見(jiàn)電阻應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì))。優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)變片的體積小,商品化的應(yīng)變片有多種規(guī)格可供選擇，而且可以靈活設(shè)計(jì)彈性敏感元件的形式以適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)合，所以用應(yīng)變片制造的應(yīng)變式壓力傳感器仍有廣泛的應(yīng)用。分類：按彈性敏感元件結(jié)構(gòu)的不同,應(yīng)變式壓力傳感器大致可分為應(yīng)變管式、膜片式、應(yīng)變梁式和組合式4種。2、應(yīng)變式壓力傳感器第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第84頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、壓阻式壓力傳感器

壓阻元件是基于壓阻效應(yīng)工作的一種壓力敏感元件，它指在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴(kuò)散電阻，當(dāng)它受外力作用時(shí)，其阻值由于電阻率的變化而改變。擴(kuò)散電阻正常工作需依附彈性元件，常用的是單晶體硅膜片。優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能直接反映微小的壓力變化，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；缺點(diǎn)：敏感元件易受溫度的影響，從而影響壓阻系數(shù)的大小。第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第85頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天右圖是壓阻式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。在一塊圓形的單晶硅膜片上,布置四個(gè)擴(kuò)散電阻,組成一個(gè)全橋測(cè)量電路。膜片用一個(gè)圓形硅杯固定,將兩個(gè)氣腔隔開(kāi)。一端接被測(cè)壓力,另一端接參考?jí)毫Α．?dāng)存在壓差時(shí),膜片產(chǎn)生變形,使兩對(duì)電阻的阻值發(fā)生變化,電橋失去平衡,其輸出電壓反映膜片承受的壓差的大小。第四節(jié)電氣式壓力計(jì)第86頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)一、壓力檢測(cè)儀表的選擇1.儀表量程的選擇被測(cè)壓力較穩(wěn)定：最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)儀表滿量程的3/4；被測(cè)壓力波動(dòng)較大或測(cè)脈動(dòng)壓力：最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)儀表滿量程的2/3；為保證測(cè)量準(zhǔn)確度：最小工作壓力不應(yīng)低于滿量程的1/3；優(yōu)先滿足最大工作壓力條件。第87頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.儀表精度的選擇壓力檢測(cè)儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來(lái)確定，即要求實(shí)際被測(cè)壓力允許的最大絕對(duì)誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差。3.儀表類型的選擇從被測(cè)介質(zhì)壓力大小來(lái)考慮被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)對(duì)儀表輸出信號(hào)的要求使用的環(huán)境第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)一、壓力檢測(cè)儀表的選擇第88頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天習(xí)題16、鍋爐給水壓力值最大16MPa,最小15MPa,試問(wèn)應(yīng)選用多大量程的壓力表？解：儀表刻度上限值=3/2×測(cè)量上限值

=3/2×16=24MPa

根據(jù)計(jì)算結(jié)果,可選用0～25MPa的壓力表。第89頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、壓力儀表的校驗(yàn)第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)校驗(yàn)就是將被校驗(yàn)壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表通以相同壓力，比較它們指示數(shù)值，如果被校表對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)誤差，不大于被校表規(guī)定最大準(zhǔn)許絕對(duì)誤差時(shí)，則認(rèn)為被校表合格。常用的校驗(yàn)儀器是活塞式壓力計(jì)，它由壓力發(fā)生部分和測(cè)量部分組成，它的精度等級(jí)有0.02、0.05和0.2級(jí)，可用來(lái)校準(zhǔn)0.25級(jí)精密壓力表，也可校準(zhǔn)各種工業(yè)用壓力表，被校壓力的最高值為60MPa。第90頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天校驗(yàn)方法：1.在測(cè)量范圍內(nèi)選取3-4個(gè)點(diǎn)，選在帶有刻度數(shù)字的大刻度點(diǎn)上；2.均勻增至刻度上限，保持上限壓力3min，觀察指針的變動(dòng)情況；3.單方向增至校驗(yàn)點(diǎn)后度數(shù)，輕敲表殼再讀數(shù)，再單方向?qū)⒅列ｒ?yàn)點(diǎn)校驗(yàn)，計(jì)算誤差。二、壓力儀表的校驗(yàn)第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)第91頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、壓力表的安裝第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)1.取壓口的選擇測(cè)量液體：在管道下部取壓測(cè)量氣體：在管道上部取壓測(cè)量蒸汽：在管道兩側(cè)偏上取壓2.導(dǎo)壓管的鋪設(shè)導(dǎo)壓管是傳遞壓力、壓差信號(hào)的，要有3%坡度，長(zhǎng)度小于50m。導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，起傾斜度不小于1:12，粘度高的流體，其傾斜度應(yīng)更增大。第92頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、壓力表的安裝第五節(jié)壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)3.

取壓口管與工質(zhì)流速方向垂直，與設(shè)備內(nèi)壁平齊，無(wú)凸起和毛刺。4.

防止儀表傳感器與高溫和有害介質(zhì)直接接觸。5.

取壓口和壓力表之間要有隔離閥，以備檢修。第93頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天習(xí)題61、在水平管道上測(cè)量氣體壓力時(shí)的取壓點(diǎn)應(yīng)選在()。

A、管道上部、垂直中心線兩側(cè)45度范圍內(nèi)

B、管道下部、垂直中心線兩側(cè)45度范圍內(nèi)

C、管道水平中心線以上兩側(cè)45度范圍內(nèi)

D、管道上部、垂直中心線兩側(cè)45度范圍內(nèi)64、一般工業(yè)用壓力表耐壓檢驗(yàn)時(shí)間為()分鐘。

A、3B、5C、10D、8第94頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天17、在進(jìn)行差壓管路敷設(shè)時(shí),已知敷設(shè)的管路長(zhǎng)度24米,試問(wèn)管路兩端的最小高度差不少于多少米？解：根據(jù)規(guī)程,在敷設(shè)差壓管路時(shí),管路應(yīng)保持不小于1:12的坡度。最小的高度差=24×（1/12）

=2(米)

即管路兩端最小高度差不應(yīng)小于2米。第95頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

差壓變送器可以測(cè)量液體、氣體和蒸汽的壓力、壓差及液位等參數(shù),與節(jié)流裝置配合可測(cè)量流量。差壓變送器有氣動(dòng)差壓變送器（輸出20～100KPa壓力信號(hào)）和電動(dòng)差壓變送器（輸出4～20mA或0～10mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)）。第六節(jié)差壓變送器第96頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

力平衡式差壓變送器是基于力矩原理工作的,它是以電磁反饋力產(chǎn)生的力矩去平衡輸入力產(chǎn)生的力矩。由于采用了深度負(fù)反饋,因而測(cè)量精度較高,而且保證了被測(cè)差壓ΔPi和輸出電流I0之間的線性關(guān)系。

一、力平衡式差式變送器

力平衡式差壓變送器的構(gòu)成方框圖如圖所示,它包括測(cè)量機(jī)構(gòu)、杠桿力平衡機(jī)構(gòu)、位移檢測(cè)放大器及電磁反饋機(jī)構(gòu)。第六節(jié)差壓變送器第97頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

壓力、差壓變送器結(jié)構(gòu)都一樣,只是彈性元件稍有差別。右圖為電動(dòng)力平衡壓力變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。被測(cè)壓力p作用在測(cè)量膜片1上,轉(zhuǎn)換為輸入力作用于主杠桿2的下端。主杠桿以支點(diǎn)膜片3為軸而偏轉(zhuǎn),并以力沿水平方向推動(dòng)矢量機(jī)構(gòu)4。矢量機(jī)構(gòu)將水平向左的力變成連桿6向上的力,此力帶動(dòng)副杠桿7,繞其支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),因而使差動(dòng)變壓器8的銜鐵下移,氣隙變小,銜鐵的位移變化量通過(guò)低頻位移檢測(cè)放大器9轉(zhuǎn)換并放大為4-20mA的直流電流I0,作為變送器的輸出信號(hào)。

第六節(jié)差壓變送器第98頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

調(diào)節(jié)支點(diǎn)5的水平位置,可改變矢量機(jī)構(gòu)的夾角θ,從而能連續(xù)改變兩杠桿間的傳動(dòng)比,能細(xì)調(diào)量程。調(diào)節(jié)彈簧11的張力,可起調(diào)整零點(diǎn)的作用。低頻位移檢測(cè)放大器的作用是將副杠桿上銜鐵的微小位移轉(zhuǎn)換成直流輸出電流I0,所以它實(shí)際上是一個(gè)位移-電流轉(zhuǎn)換器。第六節(jié)差壓變送器第99頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、電容式差壓變送器

電容式差壓變送器是沒(méi)有杠桿機(jī)構(gòu)的變送器,它采用差動(dòng)電容作為檢測(cè)元件,整個(gè)變送器沒(méi)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),因而尺寸緊湊,抗振性好,性能穩(wěn)定可靠,具有較高的精度。它可以測(cè)量壓力、差壓、絕對(duì)壓力、帶開(kāi)方的差壓（用于測(cè)量流量）。第六節(jié)差壓變送器第100頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、電容式差壓變送器的組成

變送器包括差動(dòng)電容傳感器和變送器電路兩部份,其構(gòu)成方框圖如圖所示。輸入差壓Δpi作用于差動(dòng)電容的動(dòng)極板,使其產(chǎn)生位移,從而使差動(dòng)電容器的電容量發(fā)生變化。此電容變化量由輸入轉(zhuǎn)換部份變換成直流電流信號(hào),此信號(hào)與反饋信號(hào)進(jìn)行比較,其差值送入放大電路,經(jīng)放大得到整機(jī)的輸出電流I0。第六節(jié)差壓變送器第101頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．電容式差壓變送器測(cè)量原理采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來(lái)改變可變電容器的電容量，然后通過(guò)測(cè)量電容量C便可以知道被測(cè)壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力-電容轉(zhuǎn)換的。定極板彈性元件動(dòng)極板被測(cè)壓力第六節(jié)差壓變送器

ε——電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)，F(xiàn)/mA——電容器兩平行板覆蓋的面積，m2

d——兩平行板之間的距離，mC——電容量，F(xiàn)第102頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)量部分I0P1轉(zhuǎn)換放大單元

P2電容式壓力傳感器

測(cè)量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等.

測(cè)量原理:將被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。第六節(jié)差壓變送器第103頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.電容式壓力、差壓變送器特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、動(dòng)態(tài)性能好，電容相對(duì)變化大、靈敏度高在普通壓力傳感器上增加微處理器具有遠(yuǎn)程通訊的功能依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場(chǎng)或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù)使用維護(hù)方便長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，每5年才需校檢一次。第六節(jié)差壓變送器第104頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天簡(jiǎn)答題：（第25小題）簡(jiǎn)述電容式差壓變送器的組成和工作原理。答：電容式差壓變送器的檢測(cè)元件采用電容式壓力傳感器，組成分測(cè)量和放大兩大部分。輸入差壓作用于測(cè)量部分電容式壓力傳感器的中心感壓膜片，從而使感壓膜片（即可動(dòng)電極）與兩固定電極所組成的減去電容的電容量發(fā)生變化，此電容變化量由電容/電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)和調(diào)零與零遷電路產(chǎn)生的調(diào)零信號(hào)的代數(shù)和同反饋電路產(chǎn)生的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，其差值送入放大器，經(jīng)放大得到整機(jī)的輸出信號(hào)IO。

習(xí)題第105頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天習(xí)題下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A、測(cè)量值小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)多，測(cè)量越精確。B、1.5級(jí)儀表的精度等級(jí)可寫為±1.5級(jí)。C、熱電偶的測(cè)溫原理是基于熱電效應(yīng)，它的熱電勢(shì)大小，不僅取決于熱電偶材料的材質(zhì)和兩端的溫度，而且與熱電偶的直徑和長(zhǎng)短也有關(guān)系。D、力平衡式壓力變送器與電容式壓力變送器一樣，都是利用彈性元件受壓后產(chǎn)生的位移變換成電量的如果把1151變送器的電源極性接反，則儀表不可能是（）。A燒壞B沒(méi)有輸出C輸出跑最大D輸出跑最小第106頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天解：儀表的原測(cè)量范圍為0～100KPa，輸出范圍：4～20mA現(xiàn)零位正遷了100%，所以：

1．測(cè)量范圍成了100～200KPa。

2．儀表的量程是200-100=100KPa。

3．輸入為100KPa時(shí)，儀表的輸出為4mA。

輸入為150KPa時(shí)，儀表的輸出為12mA。

輸入為200KPa時(shí)，儀表的輸出為20mA。33、1151GP壓力變送器的測(cè)量范圍原為0～100KPa，現(xiàn)零位遷移100%。則

1．儀表的測(cè)量范圍變?yōu)槎嗌伲?/p>

2．儀表的量程是多少？

3．輸入多少壓力時(shí)，儀表的輸出為4、12、20mA？習(xí)題第107頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天35、有人在校驗(yàn)1151AP絕對(duì)壓力變送器時(shí)，發(fā)現(xiàn)只要通上電源，儀表就有12mA輸出。這種現(xiàn)象是正常的嗎？（如果儀表的測(cè)量范圍是50～150KPa絕壓，當(dāng)時(shí)的大氣壓為100KPa）解：絕對(duì)壓力變送器測(cè)的是絕對(duì)壓力，該儀表的測(cè)量范圍是50～150KPa，也就是說(shuō)輸入50KPa絕壓時(shí)，儀表輸出4mA；輸入150KPa絕壓時(shí)，儀表輸出20mA；儀表在大氣壓下，即輸入的是大氣壓力100KPa時(shí)，儀表輸出為（（100-50）/（150-50））*16+4=12mA

現(xiàn)儀表輸出正好12mA，所以是正常的。習(xí)題第108頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天12、利用差壓變送器測(cè)量蒸汽流量，在排汽(放空)后，為什么要等一段時(shí)間后再啟動(dòng)差壓變送器？

答：等一段時(shí)間后，可使冷凝器和導(dǎo)壓管充滿蒸汽冷凝水，這不但可產(chǎn)生表頭真實(shí)差壓，從而減小測(cè)量誤差，而且可防止高溫蒸汽直接與表頭內(nèi)的膜盒或膜片接觸，從而提高儀表使用壽命。習(xí)題第109頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四章流量測(cè)量?jī)x表第一節(jié)流量測(cè)量的主要方法和分類第二節(jié)差壓式流量計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)第四節(jié)橢圓齒輪流量計(jì)第五節(jié)渦輪流量計(jì)第六節(jié)電磁流量計(jì)第七節(jié)渦街流量計(jì)第八節(jié)靶式流量計(jì)第九節(jié)其它流量計(jì)主要內(nèi)容第110頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天類別工作原理儀表名稱可測(cè)流體種類適用管徑mm測(cè)量精度％安裝要求、特點(diǎn)體積流量計(jì)差流壓量式計(jì)流體流過(guò)通管道中的阻力件時(shí)產(chǎn)生的壓力差與流量之間有確定關(guān)系，通過(guò)測(cè)量差壓值求得流量節(jié)流式孔板液、氣、蒸汽50～1000±1～2需直管段，壓損大噴嘴50～500需直管段，壓損中等文丘里管100～1200需直管段，壓損小均速管液、氣、蒸汽25～9000±1需直管段，壓損小轉(zhuǎn)子流量計(jì)液、氣4～150±2垂直安裝靶式流量計(jì)液、氣、蒸汽15～200±1～4需直管段，彎管流量計(jì)液、氣±0.5～5需直管段，無(wú)壓損容流積量式計(jì)直接對(duì)儀表排出的定量流體計(jì)數(shù)確定流量橢園齒輪流量計(jì)液10～400±0.2～0.5無(wú)直管段要求，需裝過(guò)濾器，壓損中等腰輪流量計(jì)液、氣刮板流量計(jì)液±0.2無(wú)直管段要求，壓損小第四章流量測(cè)量?jī)x表第111頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天溫度、壓力補(bǔ)償±0.5液、氣體積流量經(jīng)密度補(bǔ)償同時(shí)測(cè)體積流量和流體密度來(lái)計(jì)算質(zhì)量流量間接式±0.15液、氣科氏質(zhì)量流量計(jì)±0.2～2固體粉料沖量式質(zhì)量流量計(jì)±1氣熱式質(zhì)量流量計(jì)直接檢測(cè)與質(zhì)量流量成比例的量來(lái)質(zhì)量流量直接式需直管段，無(wú)壓損±1＞10液超聲波流量計(jì)直管段要求不高，無(wú)壓損±0.5～1.56～2000導(dǎo)電液體電磁流量計(jì)需直管段±0.5～1150～1000液、氣渦街流量計(jì)需直管段，裝過(guò)濾器±0.1～0.54～600液、氣渦輪流量計(jì)通過(guò)測(cè)量管道截面上流體平均流速來(lái)測(cè)量流量速流度量式計(jì)質(zhì)量流量計(jì)體積流量計(jì)第四章流量測(cè)量?jī)x表第112頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天容積式流量計(jì)，它們的基本組成部分是差不多的，既測(cè)量部分、密封聯(lián)軸器、調(diào)速器、顯示部分和發(fā)訊部分。1、測(cè)量部分這是流量計(jì)本體部分，它包括轉(zhuǎn)子及殼體和蓋板組成的計(jì)量腔。在流體的作用下轉(zhuǎn)子不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與流經(jīng)的流體體積成正比。2、密封聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速需要傳輸出去，在傳送時(shí)，既要保證流體不外漏，又不能阻力太大。通常有兩種聯(lián)軸器，一是磁性密封聯(lián)軸器，另一種是機(jī)械密封聯(lián)軸器。因?yàn)榇篷詈喜淮嬖谛孤秵?wèn)題，所以一般都采用磁性密封聯(lián)軸器。第四章流量測(cè)量?jī)x表第113頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、調(diào)速器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很快，所以需要用齒輪組將其速度減下來(lái)，以滿足讀數(shù)和發(fā)訊需要。4、顯示部分這是流量計(jì)的讀數(shù)部分，通常有指針指示和記數(shù)器記數(shù)兩種。5、發(fā)訊部分發(fā)訊部分是將被測(cè)介質(zhì)流量信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出脈沖，以便遠(yuǎn)傳。脈沖可以是電壓，也可以是電流脈沖。但若流量計(jì)僅就地使用，就沒(méi)有這一部分。常用類型：橢圓齒輪流量計(jì)，羅茨流量計(jì)（又叫腰輪流量計(jì)，分4轉(zhuǎn)子的和兩個(gè)轉(zhuǎn)子的），旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)，刮板流量計(jì)。第四章流量測(cè)量?jī)x表第114頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道某截面的流體的數(shù)量，是瞬時(shí)流量；累積流量：在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)流體的總和，稱為總量或累積流量。體積流量：以體積表示的瞬時(shí)流量用qv表示，單位為m3/s以體積表示的累積流量用Qv表示，單位為m3第一節(jié)流量測(cè)量的主要方法和分類第115頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天質(zhì)量流量：以質(zhì)量表示的瞬時(shí)流量用qm表示，單位為kg/s以質(zhì)量表示的累積流量用Qm表示，單位為kg標(biāo)態(tài)下的體積流量:工程上通常把工作狀態(tài)下測(cè)得的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體積流量。第一節(jié)流量測(cè)量的主要方法和分類第116頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天流量的累計(jì)計(jì)算是由流量積算器完成的，它的作用原理是把反映瞬時(shí)流量大小的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成與該輸入信號(hào)成正比的脈沖頻率信號(hào)，然后再對(duì)該脈沖頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用該計(jì)數(shù)值表示所流過(guò)的流體總量。簡(jiǎn)答題第26小題第一節(jié)流量測(cè)量的主要方法和分類第117頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

就測(cè)量原理而言，可分直接測(cè)量法和間接測(cè)量法2類:

直接測(cè)量法可直接測(cè)量出管道中的體積/質(zhì)量流量；間接測(cè)量法則是通過(guò)測(cè)量出流體的(平均)流速，結(jié)合管道的截面積、流體的密度及工作狀態(tài)等參數(shù)計(jì)算。

除了橢圓齒輪流量計(jì)、科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)之外，

其它均基于間接法來(lái)流量測(cè)量。第一節(jié)流量測(cè)量的主要方法和分類第118頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式(節(jié)流式)流量計(jì)，是最成熟、最常用的方法之一。流束收縮使流速加快、靜壓力降低，在阻力件前后產(chǎn)生較大的壓差(節(jié)流現(xiàn)象)。壓差↑

流速↑

流體的流量↑。

第二節(jié)差壓式流量計(jì)壓差↑

流速↑

流體的流量↑。阻力件==節(jié)流件第119頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天(a)標(biāo)準(zhǔn)孔板(b)噴嘴(c)文丘里管相比而言，標(biāo)準(zhǔn)孔板制作最簡(jiǎn)單，使用也最廣泛以下只介紹標(biāo)準(zhǔn)孔板第二節(jié)差壓式流量計(jì)第120頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天123節(jié)流原理

流動(dòng)流體的能量有兩種形式：靜壓能和動(dòng)能。這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。節(jié)流裝置前后壓差ΔP

流量第二節(jié)差壓式流量計(jì)Δp=kq2靜壓流速123第121頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天節(jié)流裝置包括節(jié)流件、取壓裝置和前后直管段。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置：標(biāo)準(zhǔn)化，前后直管段符合規(guī)定要求。標(biāo)準(zhǔn)孔板，要求：d/D應(yīng)在0.2～0.8之間d不小于12.5mm直孔厚度h應(yīng)在0.005D到0.02D之間孔板的總厚度H應(yīng)在h和0.05D之間圓錐面的斜角α應(yīng)在30～45°之間

…………

標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的結(jié)構(gòu)參數(shù)的規(guī)定也可以查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。有手冊(cè)可查，不要求記dDHha第二節(jié)差壓式流量計(jì)第122頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天

國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的取壓方式有角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓(D－D/2取壓)。環(huán)隙取壓?jiǎn)为?dú)鉆孔取壓夾持環(huán)流體兩個(gè)取壓口分別位于孔板上下端面與管壁的夾角處；取壓口可以是環(huán)隙取壓口和單獨(dú)鉆孔取壓口。環(huán)隙取壓利用左右對(duì)稱的兩個(gè)環(huán)室把孔板夾在中間，再利用導(dǎo)壓管把孔板上下游的壓力分別引出。當(dāng)采用單獨(dú)鉆孔取壓時(shí)，取壓口的軸線應(yīng)盡可能以90°與管道軸線相交。第二節(jié)差壓式流量計(jì)環(huán)隙取壓由于環(huán)室的均壓作用，測(cè)量精度高，但加工制造和安裝要求嚴(yán)格。當(dāng)管徑D＞500mm時(shí)，一般采用單獨(dú)鉆孔取壓。第123頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天原理：

應(yīng)用廣泛，但如使用不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)很大的測(cè)量誤差，甚至高達(dá)10～20％。在安裝使用過(guò)程中應(yīng)充分注意，并予以解決。流體在管道中正常流動(dòng)（v、p）節(jié)流件使流束收縮，流速增大，壓力降低節(jié)流件前后出現(xiàn)“壓差”“壓差”與流量有關(guān)再采用差壓變送器，將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，便于顯示及控制。節(jié)流裝置引壓管差壓變送器顯示儀表/控制器pDoIpDvq第二節(jié)差壓式流量計(jì)第124頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天差壓式流量計(jì)的使用特點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的特點(diǎn)，適于大流量的測(cè)量；孔板測(cè)量的壓損大，當(dāng)不允許有較大的管道壓損時(shí)，便不宜采用；標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和文丘里管的壓損較孔板為小，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅適于管道D大于50mm，雷諾數(shù)在104～105以上的流體；第二節(jié)差壓式流量計(jì)第125頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天差壓式流量計(jì)的使用要求流體應(yīng)當(dāng)清潔，充滿全部管道，不發(fā)生相變；為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長(zhǎng)度的直管段；節(jié)流裝置經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，會(huì)因物理磨損或化學(xué)腐蝕，造成幾何形狀和尺寸的變化，從而引起測(cè)量誤差，因此需及時(shí)檢查、維修和更換。第二節(jié)差壓式流量計(jì)第126頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天節(jié)流式流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因：實(shí)際工況與設(shè)計(jì)要求不符，如：溫度、壓力等參數(shù)發(fā)生變化，則會(huì)造成較大的誤差。為了消除這種誤差，必須按新工藝重新設(shè)計(jì)計(jì)算加以必要的修正。節(jié)流裝置安裝不正確，特別要注意安裝方向。在使用中，要保持節(jié)流裝置的清潔。在節(jié)流裝置處防止有沉淀、結(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象。節(jié)流裝置的磨損。應(yīng)注意日常檢查、維修，必要時(shí)應(yīng)換用新的孔板。導(dǎo)壓管安裝不正確，或有諸塞、滲漏現(xiàn)象。第二節(jié)差壓式流量計(jì)第127頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天52、流體在管道中流動(dòng)產(chǎn)生的阻力與流體的平均流速的(

)成正比。A一次方B二次方C三次方D四次方53、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不適用于測(cè)量管徑小于(

)的流體。A150㎜B100㎜C80㎜D50㎜55、節(jié)流裝置不論在管道的什么位置，必須安裝在直管段上，應(yīng)盡量避免任何局部阻力對(duì)()的影響。A流量B流動(dòng)方向C流束D溫度56、標(biāo)準(zhǔn)孔板在安裝時(shí)，如果銳面正對(duì)著流體來(lái)的方向，其測(cè)量結(jié)果將()。A偏大B偏小C正常D可能偏大，也可能偏小習(xí)題DCCB第128頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天54、一定長(zhǎng)度和管徑的管道，輸送一定的介質(zhì)時(shí)，其流速阻力與流速的平方成()。A正比B反比C無(wú)差D無(wú)比例關(guān)系5、在孔板流量測(cè)量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中孔板為什么裝在調(diào)節(jié)閥的前面？答：由于液體經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓后易產(chǎn)生汽化，從而形成汽液兩相共存，而孔板測(cè)量的條件要求流體是連續(xù)單相的，不得有兩相共存，所以孔板要裝在調(diào)節(jié)閥前面。習(xí)題A第129頁(yè),共242頁(yè)，2024年2月25日，星期天13、