檢測儀表與傳感器2

1、檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器2周麗華周麗華2012年年10月月第四節(jié)第四節(jié) 物位檢測及儀表物位檢測及儀表n 一、概論一、概論3液位 料位 界位直讀式物位儀表直讀式物位儀表 差壓式物位儀表差壓式物位儀表浮力式物位儀表浮力式物位儀表 電磁式物位儀表電容式物位傳感器電容式物位傳感器聲波式物位儀表光學(xué)式物位儀表第四節(jié)第四節(jié) 物位檢測及儀表物位檢測及儀表n 二、差壓式液位變送器二、差壓式液位變送器4圖3-39 差壓液位變送器原理圖圖3-40 壓力表式液位計第四節(jié)第四節(jié) 物位檢測及儀表物位檢測及儀表ppgHpp21將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣相因此gHppp21 當(dāng)被測容器是敞口的，氣相壓力為

2、大氣壓時，只需將差壓變送器的負壓室通大氣即可。若不需要遠傳信號，也可以在容器底部安裝壓力表，如圖3-40所示。5第四節(jié)第四節(jié) 物位檢測及儀表物位檢測及儀表 改變變送器的零點。 都是使變送器輸出的起始值與被測量起始點相對應(yīng)，只不過零點調(diào)整量通常較小，而零點遷移量則比較大。 同時改變了測量范圍的上、下限，相當(dāng)于測量范圍的平移，它不改變量程的大小。第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表n 一、溫度檢測方法一、溫度檢測方法 溫度不能直接測量，只能借助于冷熱不同物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化的特性來加以間接測量。 高溫計、溫度計標準儀表、實用儀表 膨脹式溫度計、壓力式溫

3、度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計和輻射高溫計 接觸式與非接觸式 18第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表接接觸觸式式測測溫溫儀儀表表膨膨脹脹式式玻璃液體玻璃液體 -50-50600600結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量準確，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量準確，價格低廉價格低廉 測量上限和精度受玻璃質(zhì)量測量上限和精度受玻璃質(zhì)量的限制，易碎，不能記錄遠的限制，易碎，不能記錄遠傳傳 雙金屬雙金屬-80 -80 600600結(jié)構(gòu)緊湊，牢固可靠結(jié)構(gòu)緊湊，牢固可靠 精度低，量程和使用范圍有精度低，量程和使用范圍有限限 壓壓力力式式液體液體氣體氣體蒸汽蒸汽-30 -30 600600-20 -20 350350 0

4、 0 250250結(jié)構(gòu)簡單，耐震，防爆能記錄、報結(jié)構(gòu)簡單，耐震，防爆能記錄、報警，價格低廉警，價格低廉 精度低，測溫距離短，滯后精度低，測溫距離短，滯后大大 熱熱電電偶偶鉑銠鉑銠- -鉑鉑鎳鉻鎳鉻- -鎳鎳硅硅鎳鉻鎳鉻- -考考銅銅0 0 16001600-50 -50 10001000-50 -50 600600測溫范圍廣，精度高，便于遠距離、測溫范圍廣，精度高，便于遠距離、多點、集中測量和自動控制多點、集中測量和自動控制 需冷端溫度補償，在低溫段需冷端溫度補償，在低溫段測量精度較低測量精度較低 熱熱電電阻阻鉑鉑銅銅-200 -200 600600 -50 -50 150150測量精度高，便

5、于遠距離、多點、測量精度高，便于遠距離、多點、集中測量和自動控制集中測量和自動控制 不能測高溫，需注意環(huán)境溫不能測高溫，需注意環(huán)境溫度的影響度的影響 非接非接觸式觸式測溫測溫儀表儀表輻輻射射式式輻射式輻射式光學(xué)式光學(xué)式比色式比色式400 400 20002000700 700 32003200900 900 17001700測溫時，不破壞被測溫度場測溫時，不破壞被測溫度場 低溫段測量不準，環(huán)境條件低溫段測量不準，環(huán)境條件會影響測溫準確度會影響測溫準確度 紅紅外外線線光電探測光電探測熱電探測熱電探測0 0 35003500200 200 20002000測溫范圍大，適于測溫度分布，不測溫范圍大，

6、適于測溫度分布，不破壞被測溫度場，響應(yīng)快破壞被測溫度場，響應(yīng)快 易受外界干擾，標定困難易受外界干擾，標定困難 19第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表圖3-50 雙金屬片圖3-51 雙金屬溫度信號器201雙金屬片；2調(diào)節(jié)螺釘；3絕緣子；4信號燈膨脹式溫度計是膨脹式溫度計是基于物體受熱時體積膨脹基于物體受熱時體積膨脹的性質(zhì)而制成的。的性質(zhì)而制成的。第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表21 它是根據(jù)在封閉系統(tǒng)中的液體、氣體或低沸點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，并用壓力表來測量這種變化，從而測得溫度。圖3-52 壓力式溫度計結(jié)構(gòu)原理圖 1傳動機構(gòu)；2刻度盤； 3

7、指針；4彈簧管；5連桿；6接頭；7毛細管；8溫包；9工作物質(zhì) 應(yīng)用壓力隨溫度的變化來測溫的儀表叫應(yīng)用壓力隨溫度的變化來測溫的儀表叫。 第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表 溫包 毛細管 彈簧管（或盤簧管） 22第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表n 二、熱電偶溫度計二、熱電偶溫度計23是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測溫儀表。圖3-53 熱電偶溫度計測溫系統(tǒng)示意圖1熱電偶；2導(dǎo)線；3測量儀表由三部分組成：熱電偶；測量儀表；連接熱電偶和測量儀表的導(dǎo)線。 圖3-54 熱電偶示意圖第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表24圖3-55 熱電現(xiàn)象圖3-56 接觸電勢形成的過程圖3-57 熱電偶原理及

8、電路圖 0000,tetettEtetettEBAABABAB左圖閉合回路中總的熱電勢左圖閉合回路中總的熱電勢或或第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表28（3 3）常用熱電偶的種類）常用熱電偶的種類溫溫度每增加時所能產(chǎn)生的熱電勢要大，而且熱電勢與溫度應(yīng)盡可能成線性線性關(guān)系；物理穩(wěn)定性要高；化學(xué)穩(wěn)定性要高；材料組織要均勻，要有韌性，便于加工成絲；復(fù)現(xiàn)性好，便于成批生產(chǎn)，而且在應(yīng)用上也可保證良好的互換性。 第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表29熱電偶名稱代號分度號熱電極材料測溫范圍/新 舊正熱電極負熱電極長期使用短期使用鉑銠30-鉑銠6鉑銠10-鉑鎳鉻-鎳硅鎳鉻-銅鎳鐵-銅鎳銅-銅鎳

9、WRRWRPWRNWREWRFWRCBS SK KEJTLL-2LB-3EU-2-CK鉑銠30合金鉑銠10合金鎳鉻合金鎳鉻合金鐵銅鉑銠6合金純鉑鎳硅合金銅鎳合金銅鎳合金銅鎳合金3001600-201300-501000-40800-40700-400300180016001200900750350第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表30（4 4）熱電偶的結(jié)構(gòu)）熱電偶的結(jié)構(gòu)普通型熱電偶普通型熱電偶圖3-59 熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電極熱電極絕緣管絕緣管保護套管保護套管接線盒接線盒第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表34圖3-61 補償導(dǎo)線接線圖 采用一種專用導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸出來，這既

10、采用一種專用導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸出來，這既能保證熱電偶冷端溫度保持不變，又經(jīng)濟。能保證熱電偶冷端溫度保持不變，又經(jīng)濟。 它也是由兩種不同性質(zhì)的金屬材料制成，在一定溫度范圍內(nèi)（0100）與所連接的熱電偶具有相同的熱電特性，其材料又是廉價金屬。見左圖。 第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表熱電偶名稱熱電偶名稱補償導(dǎo)線補償導(dǎo)線工作端為工作端為100，冷端為，冷端為00時的標準熱電勢時的標準熱電勢/mV/mV正極正極負極負極材料材料顏色顏色材料材料顏色顏色鉑銠鉑銠10-鉑鉑鎳鉻鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）鎳硅（鎳鋁）鎳鉻鎳鉻-銅鎳銅鎳銅銅-銅鎳銅鎳銅銅銅銅鎳鉻鎳鉻銅銅紅紅紅紅紅紅紅紅銅鎳銅鎳銅鎳銅鎳銅

11、鎳銅鎳銅鎳銅鎳綠綠藍藍棕棕白白0.6450.0370.0374.0954.0950.1050.1056.3176.3170.1700.1704.2774.2770.0470.047表表3-7 3-7 常用熱電偶的補償導(dǎo)線常用熱電偶的補償導(dǎo)線35第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表n 三、熱電阻溫度計三、熱電阻溫度計44 在中、低溫區(qū)，一般是使用熱電阻溫度計來進行溫度的在中、低溫區(qū)，一般是使用熱電阻溫度計來進行溫度的測量較為適宜。測量較為適宜。 是由熱電阻（感溫元件），顯示儀表（不平衡電橋或平衡電橋）以及連接導(dǎo)線所組成。 圖3-64 熱電阻溫度計第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表0

12、10ttRRtt 對于呈線性特性的電阻來說，其電阻值與溫度關(guān)系如下式 tRRRRtttt00 熱電阻溫度計適用于測量熱電阻溫度計適用于測量-200-200+500+500范圍內(nèi)液體、范圍內(nèi)液體、氣體、蒸汽及固體表面的溫度。氣體、蒸汽及固體表面的溫度。 利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性（電阻溫度效應(yīng)）來進行溫度測量的。（電阻溫度效應(yīng)）來進行溫度測量的。 45第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表 電阻溫度系數(shù)、電阻率要大； 熱容量要?。?在整個測溫范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)和良好的復(fù)制性； 電阻值隨溫度的變化關(guān)系，最好呈線性。 46

13、第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表3201CtBtAtRRt47（1 1）鉑電阻）鉑電阻CCCBCA/1022. 4,/10850. 5,/10950. 32273在0650的溫度范圍內(nèi)，鉑電阻與溫度的關(guān)系為由實驗求得 工業(yè)上常用的鉑電阻有兩種，一種是工業(yè)上常用的鉑電阻有兩種，一種是R010，對應(yīng)分，對應(yīng)分度號為度號為Pt10。另一種是。另一種是R0100，對應(yīng)分度號為，對應(yīng)分度號為Pt100。 第五節(jié)第五節(jié) 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表48（2 2）銅電阻）銅電阻 金屬銅易加工提純，價格便宜；它的電阻溫度系數(shù)很大，且電阻與溫度呈線性關(guān)系；在測溫范圍為-50+150內(nèi)，具有很好的穩(wěn)定性。 CttRRt/1025. 41300 在-50+150的范圍內(nèi)，銅電阻與溫度的關(guān)系是線性的。即 工業(yè)上常用的銅電阻有兩種，一種是R050，對應(yīng)的分度號為Cu50。另一種是R0100，對應(yīng)的分度號為Cu100。第五節(jié)第五節(jié) 溫度