演講人：日期：計量熱工培訓目CONTENTS計量熱工基礎知識溫度測量技術壓力測量技術流量測量技術熱工儀表與自動化控制實際操作與案例分析錄01計量熱工基礎知識熱工基本概念及原理熱工學定義與分類工程熱力學與傳熱學的統稱，涉及能量轉換、傳遞和利用。熱力學第一定律能量守恒定律在熱力學系統中的應用，表達形式為ΔU=Q-W。熱力學第二定律熱量自發地從高溫傳向低溫，以及涉及熱效率的概念。傳熱學基本原理包括導熱、對流和輻射三種熱量傳遞方式及其計算。計量熱工的重要性能源利用與節能提高能源利用效率，減少能源消耗，降低生產成本。工業過程控制確保工藝過程的穩定性和產品質量，如溫度、壓力等參數的準確控制。環境保護與安全監測和調控工業排放，保障人員安全和設備正常運行。科學研究與測試為熱工學研究提供準確的數據支持，推動科技創新。空調系統的能效評估與節能設計，以及制冷劑的充注量控制。制冷與空調建筑物的能耗分析與節能改造，以及室內環境舒適度的評價。建筑工程01020304電力、石油、化工等行業的熱能計量與節能監測。能源行業內燃機性能測試與改進，以及新能源汽車的熱管理系統優化。汽車工業計量熱工的應用領域培訓課程目標與要求掌握熱工基礎知識理解熱力學和傳熱學的基本原理，能夠解決簡單的熱工問題。02040301提高實踐技能通過實驗操作，掌握熱工測量儀器的使用與維護，以及數據處理和誤差分析技能。熟悉計量標準與法規了解國家計量法律法規和相關標準，掌握熱工計量的基本方法。培養綜合素質具備自主學習、團隊協作和溝通能力，能夠在實際工作中靈活運用所學知識。02溫度測量技術溫度測量原理及方法溫度測量的方法接觸式測溫和非接觸式測溫。接觸式測溫是將測溫元件與被測物體直接接觸，通過熱平衡達到溫度相等而進行測量；非接觸式測溫是利用物體的熱輻射、熱傳導等特性進行測量。溫度測量的原理利用物體的某種物理性質隨溫度變化的特性進行測量，如熱電效應、電阻變化、熱膨脹等。溫度測量的重要性溫度是物體熱狀態的物理量，是熱工測量中最重要的參數之一，準確測量溫度對于工業生產和科學研究具有重要意義。030201熱電偶測溫技術熱電偶測溫原理基于熱電效應，將溫度轉換為電信號進行測量。當兩種不同材質的導體組成閉合回路并存在溫度差時，會產生熱電勢，熱電勢的大小與溫度差有關。熱電偶類型及特點K型熱電偶（鎳鉻-鎳硅）、J型熱電偶（鐵-銅鎳）、T型熱電偶（銅-康銅）等。不同類型的熱電偶具有不同的測溫范圍、精度和穩定性。熱電偶的應用廣泛應用于工業測量、實驗室研究和醫療設備等領域，用于測量各種氣體、液體和固體的溫度。熱電阻測溫技術熱電阻測溫原理基于金屬導體的電阻隨溫度變化的特性進行測量。當溫度變化時，導體的電阻會發生變化，通過測量電阻值可以推算出溫度值。熱電阻類型及特點熱電阻的應用鉑熱電阻、銅熱電阻等。鉑熱電阻具有精度高、穩定性好、測溫范圍廣等特點；銅熱電阻則具有靈敏度高、響應速度快等優點。廣泛應用于醫療、食品、石油化工等領域的溫度測量和控制。紅外測溫技術01利用物體發射的紅外線輻射能量進行測量，紅外線輻射能量與物體表面溫度的四次方成正比。非接觸式測量、測量速度快、測量范圍廣、不受被測物體影響等。廣泛應用于電氣設備、機械制造、食品加工等領域的溫度測量和故障診斷。特別是在疫情期間，紅外測溫儀被廣泛應用于體溫檢測和公共場所的體溫篩查。0203紅外測溫原理紅外測溫儀特點紅外測溫儀的應用03壓力測量技術壓力是垂直作用在單位面積上的力，常用單位有帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）等。壓力定義及單位壓力測量基于彈性元件受壓變形、流體傳遞、電阻變化等原理。壓力測量原理直接測量法，如利用壓力表、壓力傳感器等；間接測量法，如通過測量流體流量、速度等參數推算壓力。壓力測量方法壓力測量原理及方法通過彈簧管受壓變形，帶動指針指示壓力值，適用于低壓測量。彈簧管壓力表利用波紋管受壓產生位移，通過傳動機構指示壓力值，適用于腐蝕性介質及振動場合。波紋管壓力表基于膜片受壓產生位移的測量原理，適用于微小壓力測量及腐蝕性介質測量。膜盒壓力表彈性式壓力計010203電氣式壓力傳感器電容式壓力傳感器通過測量極板間電容量的變化來反映壓力的變化，適用于高精度測量。壓電式壓力傳感器基于壓電晶體的壓電效應，將壓力轉換為電信號進行測量，具有靈敏度高、響應速度快的特點。壓阻式壓力傳感器利用半導體材料的壓阻效應，將壓力轉換為電阻信號進行測量。選用原則根據測量范圍、精度、環境條件等因素，選擇合適的壓力變送器。安裝注意事項取壓口應選擇在流體流動平穩、無渦流的區域；安裝時應保持垂直，避免傾斜；避免安裝在振動或沖擊較大的場合。壓力變送器的選用與安裝04流量測量技術流量定義及單位流量是單位時間內流經管道截面的流體量，單位有立方米每秒（m3/s）、升每秒（L/s）等。流量測量原理流量測量基于物理定律和流體力學原理，包括質量守恒定律、動量守恒定律、伯努利方程等。流量測量方法差壓法、容積法、速度法、電磁法等，每種方法都有其適用范圍和精度。流量測量原理及方法差壓式流量計工作原理差壓式流量計利用流體通過節流裝置時產生的差壓來測量流量，差壓大小與流量成正比。組成部件差壓式流量計主要由節流裝置（如孔板、噴嘴、文丘里管等）、差壓變送器、顯示儀表等組成。優點結構簡單、易于制造、適用范圍廣、測量準確度高，可測量腐蝕性、高溫高壓等惡劣條件下的流量。缺點壓力損失大、安裝精度要求高、測量精度受流體物性影響較大。渦輪流量計利用流體推動渦輪旋轉，渦輪轉速與流體流速成正比，通過測量渦輪轉速來計算流量。渦輪流量計由渦輪傳感器、信號處理電路、顯示儀表等組成。測量準確度高、響應速度快、測量范圍廣、壓力損失小等。渦輪軸承易磨損、流體物性變化影響測量精度、不適用于含顆粒或臟污流體的測量。渦輪流量計工作原理組成部件優點缺點電磁流量計工作原理電磁流量計利用電磁感應原理，通過測量導電流體在磁場中切割磁力線產生的電動勢來計算流量。02040301優點測量準確度高、穩定性好、響應速度快、測量范圍廣、不受流體物性影響等。組成部件電磁流量計由電磁傳感器、信號處理電路、顯示儀表等組成。缺點對流體導電率有一定要求、不適用于測量電導率極低的流體、測量管徑受限制、安裝要求較高等。05熱工儀表與自動化控制用于測量和指示壓力，是工業中最常見的熱工儀表之一。壓力表用于測量和指示溫度，包括玻璃溫度計、雙金屬溫度計、熱電偶和熱電阻等。溫度計將壓力信號轉換為標準信號進行傳輸和記錄，廣泛應用于各種工業測量和控制系統中。壓力變送器用于測量和指示液體或固體的液位，常見的液位計有浮子式、磁翻板式和雷達式等。液位計常見熱工儀表介紹自動化控制系統的分類按照控制策略可以分為開環控制系統和閉環控制系統，按照系統結構可以分為集中控制系統和分布式控制系統等。自動化控制系統的組成通常由測量元件、控制元件和執行元件組成，實現對生產過程的自動化控制。自動化控制系統的基本功能包括數據采集、信號處理、控制算法和輸出控制等，可以實現對生產過程的實時監測和控制。自動化控制系統基本原理PID控制器的基本原理PID控制器通過計算偏差值，調整控制量，使系統達到穩定狀態。PID控制器的參數調整通過調整Kp、Ki和Kd三個參數，可以實現對PID控制器的調節，從而滿足不同的控制要求。PID控制器的應用場景PID控制器廣泛應用于各種工業過程控制中，如溫度控制、壓力控制、液位控制等。PID控制器的優點具有結構簡單、穩定性好、控制精度高等優點，是工業過程控制中最常用的控制器之一。PID控制器及其應用01020304典型控制系統案例分析壓力控制系統以壓力為被控量，通過PID控制器實現對壓力的控制和調節。溫度控制系統以溫度為被控量，通過PID控制器實現對溫度的控制和調節。液位控制系統以液位為被控量，通過PID控制器實現對液位的控制和調節。流量控制系統以流量為被控量，通過PID控制器實現對流量的控制和調節。06實際操作與案例分析嚴格遵守實驗室安全規定，穿戴防護裝備，保證實驗環境整潔。實驗室安全守則正確操作和維護測量儀器，避免不當操作導致儀器損壞或測量誤差。儀器使用與維護規范使用試劑，正確儲存和處理樣品，防止交叉污染和安全事故。試劑與樣品處理實驗室操作規范及安全注意事項010203演示如何進行儀器校準，確保測量數據的準確性和可靠性。測量儀器校準加熱與冷卻操作數據記錄與處理演示加熱和冷卻的規范操作，掌握溫度控制技巧。演示如何正確記錄實驗數據，以及數據處理和分析方法。實際操作流程演示常見故障類型列舉常見的測量故障，如儀器失靈、數據異常等。故障排查方法詳細闡述故障排查的步驟和方法，包括檢查儀器、試劑、操作等方面。解決方案與預防措施提供針對