第03章 檢測變送儀表

1、上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄過程控制系統(tǒng)由檢測變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和被控過程組成。檢測變送器將被控參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位、PH值以及成分量、狀態(tài)量等檢測出來，并變換成相應的統(tǒng)一標準信號，供系統(tǒng)顯示、記錄或進行下一步的調(diào)整控制作用。在任何系統(tǒng)的自動控制中變送器都是首要環(huán)節(jié)和重要組成部分，只有獲得精確和可靠的被控參數(shù)，才能進行準確的數(shù)據(jù)處理，進而才能獲得高質(zhì)量的控制效果。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 測量誤差：測量值與真實值之間存在的差別， 真值：一個變量本身所具有的真實值，它是一個理想的概

2、念，一般是無法得到的。 在計算誤差時，一般用約定真值或相對真值來代替。 基本概念基本概念上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 約定真值：一個接近真值的值，它與真值之差可忽略不計。實際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的測量值之平均值作為約定真值。 相對真值：指當高一級標準器的誤差僅為低一級的1/3以下時，可認為高一級的標準器或儀表示值為低一級的相對真值。 在相同的測量條件下的測量值序列中數(shù)值、符號保持不變或按某確定規(guī)律變化的測量誤差 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 一、測量誤差的分類一、測量誤差的分類測量誤差 分類 系統(tǒng)誤差 基本誤差：由儀表結(jié)構造成

3、的誤差附加誤差：偏離規(guī)定的工作條件造成的誤差隨機誤差：偶發(fā)原因引起大小方向都不確定的誤差疏忽誤差：測量人員疏忽造成上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 基本誤差：是指在儀表制造廠保證的條件下儀表的相對誤差值，即規(guī)定使用條件下儀器儀表的示值誤差。 規(guī)定使用條件：包括溫度、相對濕度、電源電壓、安裝方式等 。 附加誤差：儀表在非規(guī)定的參比工作條件下使用時另外產(chǎn)生的誤差。如：電源波動附加誤差，溫度附加誤差等。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 二、測量誤差的表示方法二、測量誤差的表示方法 1. 絕對誤差絕對誤差 用測量值與被測量真值之間的差值所表示的誤差稱為絕對誤差

4、。 2.2.相對誤差相對誤差絕對誤差與被測量真值之比，稱為相對誤差。0AAX%1000A%100 XA或?qū)懗缮享撋享撓马撓马撃磕?錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 3. 3. 引用誤差引用誤差 以絕對誤差與儀表上量限的比值所表示的誤差稱為引用誤差，其中絕對誤差若取可能出現(xiàn)的最大值則稱為最大引用誤差，可以用來評價儀表性能,即儀表的準確度等級。%100 mmmA上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄儀表精度等級儀表精度等級 又稱準確度級，是按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差大小劃分成的等級。 使用儀表前首先必須知道儀表的精度等級，以便估計測量結(jié)果與真實值的差距。我國儀表精度等級有：0.001、0

5、.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。級數(shù)越小，精度（準確度）就越高?？茖W實驗用的儀表精度等級在0.05級以上；工業(yè)檢測用儀表多在0.14.0級，其中校驗用的標準表多為0.1或0.2級，現(xiàn)場用多為0.54.0級。 %100)(%100max0baxx儀表量程絕對誤差的最大值儀表精度1.51.51.51.5上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄%2 . 1%100505506max上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 xS上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄能夠引起儀表指示值（輸出信號）發(fā)生變

6、化（動作）的被測參數(shù)（輸入信號）的最?。O限）變化量。與靈敏度是不同的概念，通常靈敏限的數(shù)值應不大于儀表允許絕對誤差的一半。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 純滯后問題 由于測量元件安裝位置不當及測量儀表本身特性等容易引入純滯后。 測量滯后問題 主要由測量元件本身的特性造成。在系統(tǒng)設計中可選用快速測量元件。 信號傳送滯后問題 主要是指QDZ儀表氣壓信號在管路傳送過程中所造成的滯后。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄儀表的選用儀表的選用精度精度注意：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差注意：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應該大于

7、或等于儀表校驗時所得到的應該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差最大引用誤差；而根據(jù)；而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該小工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄%1%1001003002%2%1000100221一臺儀表的精度等級為一臺儀表的精度等級為2.52.5級，而另一臺儀表的精度等級為級，而另一臺儀表的精度等級為1 1級。級。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄過程控制儀表過程控制儀表（一）（一）. .按能源

8、形式分類按能源形式分類上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄電動控制儀表電動控制儀表氣動控制儀表氣動控制儀表氣動控制儀表氣動控制儀表電動控制儀表電動控制儀表上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄模擬式控制儀表模擬式控制儀表數(shù)字式控制儀表數(shù)字式控制儀表（二）按信號類型分類（二）按信號類型分類（三三）按結(jié)構形式分類按結(jié)構形式分類基地式控制儀表、單元組合式控制儀表、組件基地式控制儀表、單元組合式控制儀表、組件組裝式控制儀表、集散控制裝置等組裝式控制儀表、集散控制裝置等 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄1.1.基地式控制儀表基地式控制儀表：上頁上頁下頁下

9、頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄2.2.單元組合式控制儀表單元組合式控制儀表DDZQDZ上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.組件組裝式控制儀表：組件組裝式控制儀表：4. 4. 集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCSDCS系統(tǒng)）系統(tǒng)）5. 5. 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCSFCS系統(tǒng)）系統(tǒng)）上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 模擬直流電流信號模擬直流電流信號信號標準信號標準氣動信號的下限值和上限值氣動信號的下限值和上限值（2 2）電動儀表的信號標準）電動儀表的信號標準（1 1）氣動儀表的信號標準）氣動儀表的信號標準上頁上頁下頁下頁目目 錄

10、錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（1 1）現(xiàn)場與控制室之間采用）現(xiàn)場與控制室之間采用 直流電流信號直流電流信號（2 2）控制室內(nèi)部儀表之間采用）控制室內(nèi)部儀表之間采用 直流電壓信號直流電壓信號（3 3）控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式）控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式(3) (3) 電動儀表信號標準的使用電動儀表信號標準的使用上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄變送器信號傳輸方式變送器信號傳輸方式上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄變送器變送器電源電源裝置裝置接收接收儀表儀表現(xiàn)場現(xiàn)場控制室控制室二線制傳輸二線制傳輸 v變送器與控制室中的儀表之間只有兩根傳輸導線，既是電源線，

11、又是信號線。v要采用這種傳輸方式，電流信號的下限不能為零，否則在電流下限時，變送器無法正常工作。vDDZ-III儀表的變送器可以用二線制傳輸，而DDZ-II儀表則不能。UII0上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄變送器變送器電源電源裝置裝置接收接收儀表儀表現(xiàn)場現(xiàn)場控制室控制室四線制傳輸四線制傳輸 v供電電源和輸出信號各用兩根導線傳輸v這種方式由于電源與信號分別傳送，因此對電流信號的零點及元器件的功耗無嚴格要求vDDZ-II儀表只能采用該種傳輸方式I0上頁上頁下頁下頁目目 錄錄

12、上頁上頁下頁下頁目目 錄錄檢測變送單元實際上包括兩部分內(nèi)容，首先是將被控參數(shù)檢測出來，然后變送器將其變換成統(tǒng)一標準信號。利用單元組合儀表能組成各種難易程度的過程控制系統(tǒng)，在過程控制系統(tǒng)中應用極為廣泛。單元組合儀表有氣動單元組合(QDZ型)儀表和電動單元組合(DDZ型)儀表兩大系列。QDZ主要用于特殊場合，其普及范圍比DDZ小，幾乎被DDZ-型儀表替代。DDZ系列儀表又分DDZ-型和DDZ-型，型性能比型差很多，已停產(chǎn)。 DDZ-型性能優(yōu)越，又能用于易燃易爆場所，應用相當廣泛。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄系列DDZ-DDZ-信號、傳輸方式、供電信號DC 010mADC 4

13、20mA、DC 15V傳輸方式串聯(lián)制(電流傳送電流接收)并聯(lián)制(電流傳送電壓接收)現(xiàn)場變送器連接方式四線制二線制供電AC 220V單獨供電DC 24V集中供電并有斷電備用電源防爆型式和電氣元件開關 防爆型式防爆型安全火花型安全柵無有電氣元件分立元件集成組件結(jié)構、線路設計和功能差壓變送器雙杠桿機構矢量機構溫度變送器無線性化電路有線性化電路調(diào)節(jié)器偏差指示硬手動手動自動切換需先平衡無保持電路功能一般全刻度指示和偏差指示硬手動和軟手動軟手動自動切換可直接切換有保持電路功能多樣系統(tǒng)構成一般靈活多樣與計算機聯(lián)用兼容性差兼容性好表表3-1 DDZ-型與型與DDZ-型儀表的性能比較型儀表的性能比較上頁上頁下頁

14、下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄本章主要介紹DDZ-型變送器及各種微型化、智能化變送器的原理及主要工作特性。從使用的角度來說，變送器量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移的概念是很重要的。變送器在使用之前，須進行量程調(diào)整和零點調(diào)整。（一）量程調(diào)整（滿度調(diào)整）（一）量程調(diào)整（滿度調(diào)整）量程調(diào)整的目的量程調(diào)整的目的上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（二）零點調(diào)整和零點遷移（二）零點調(diào)整和零點遷移目的目的：是是X Xminmin=0=0時稱零點調(diào)整時稱零點調(diào)整x xminmin00時成為零點遷移時成為零點遷移零點調(diào)整目的：零點調(diào)整目的：零點遷移目的：零點遷移目的：斜率斜率比例系數(shù)，比

15、例系數(shù)，相當于改變變送器的靈敏度 。yxmaxx0minxmaxyminy 量程調(diào)整前后量程調(diào)整前后maxx上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 靈敏度靈敏度 x xmaxx0 0maxyminy(a) (a) 未遷移未遷移y yminxx xmaxx0 0maxyminy(b) (b) 正遷移正遷移y y變送器零點遷移前后的輸入輸出特性變送器零點遷移前后的輸入輸出特性minxx xmaxx0 0maxyminy(c) (c) 負遷移負遷移y y平移平移上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 總結(jié)總結(jié)2 23 3 斜率改變，靈敏度提高！斜率改變，靈敏度提高！例例2

16、 2， 3 3x x（MPaMPa）0 0 （2 2）y y（mAmA）10 0 （1 1）y y（mAmA）1x x（MPaMPa）2233上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄差壓（壓力）變送器作為過程控制系統(tǒng)的檢測變送部分，將液體、氣體或蒸汽的差壓（壓力）、流量、液位等工藝參數(shù)，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號，作為顯示記錄儀、運算器和調(diào)節(jié)器的輸入信號，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)的檢測和自動控制。3.2.1 DDZ-差壓變送器差壓變送器圖3-3 DDZ-型差壓（壓力）變送器工作原理示意圖1-高壓室 2-低壓室 3-膜片或膜盒 4-密封膜片 5-主杠桿 6-過載保護簧片 7-靜壓調(diào)整螺釘 8-矢

17、量機構 9-零點遷移彈簧 10-平衡錘 11-量程調(diào)整螺釘12-檢測片 13-差動變壓器 14-副杠桿 15-放大器 16-反饋線圈 17-永久磁鋼 18-調(diào)零彈簧上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.1 DDZ-差壓變送器差壓變送器圖3-4 杠桿、矢量機構受力圖差動變壓器副杠桿的位移檢測片的微小位移，利用低頻位移檢測放大器檢測，并轉(zhuǎn)換成DC 420mA輸出。低頻位移檢測放大器的組成框圖見圖3-5。圖3-5 位移檢測放大器組成框圖上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.1 DDZ-差壓變送器差壓變送器圖3-6 型變送器二線制示意圖其次是盡可能少用L、C

18、儲能元件，如確實需要采用儲能元件，斷電時給儲能元件一個放電的通路，并限制儲能元件兩端的電壓；第三，采取限壓限流措施，以限制打火能量，以免超過安全火花的能量。因此，DDZ-變送器與安全柵配合，可用于任何易燃易爆場所，擴大了變送器的適用范圍。二線制系統(tǒng)見圖3-6。安全火花防爆也是DDZ-變送器的主要特點之一。實現(xiàn)安全火花性能主要是采取了如下措施，首先是采用低壓24V直流集中供電，限制了打火能量；上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.2 差動電容差壓變送器差動電容差壓變送器圖3-7 差動電容結(jié)構示意圖圖3-7示出了差動電容差壓變送器差動電容結(jié)構示意圖?；诹仄胶庠淼牟顗海▔?/p>

19、力）變送器，由于有力矩傳動機構，其體積和重量均較大，且零點和量程調(diào)整相互干擾。而基于差動電容式差壓（壓力）變送器，由于沒有機械傳動機構，僅由差動電容和電子放大電路兩部分組成，因此其體積小，重量輕，零點和量程調(diào)整互不干擾，其性能較為優(yōu)越，應用廣泛。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄21pp 021ppp動極板處于中間位置021ddd0021dACCC若若21pp pKd1dddddd0201,ddAC01ddAC02取差動電容的電容之比dKddddAddAddAddACCCC2000001212上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.2 差動電容差壓變送器差

20、動電容差壓變送器圖3-8 轉(zhuǎn)換電路原理框圖差動電容差壓變送器的轉(zhuǎn)換放大電路的作用就是將電容比提取出來，并轉(zhuǎn)變成DC 420mA輸出。1151型電容式差壓變送器是該類變送器的典型產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換電路的方框圖見圖3-8。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.3 微型化壓力變送器微型化壓力變送器 1擴散硅差壓變送器擴散硅差壓變送器 硅單晶材料在受到外力作用產(chǎn)生極微小應變時，其內(nèi)部原子結(jié)構的電子能級狀態(tài)會發(fā)生變化，從而導致其電阻率劇烈變化。用此材料制成的電阻也就出現(xiàn)極大變化，這種物理效應稱為壓阻效應。利用壓阻效應原理，采用集成工藝技術經(jīng)過摻雜、擴散，沿單晶硅片上的特點晶向，制成應變電阻

21、，構成惠斯凳電橋，利用硅材料的彈性力學特性，在同一切硅材料上進行各向異性微加工，就制成了一個集力敏與力電轉(zhuǎn)換檢測于一體的擴散硅傳感器傳感器。給傳感器匹配一放大電路及相關部件，使之輸出一個標準信號，就組成了一臺完整的壓力變送器。 微型化變送器多采用刻蝕工藝、擴散硅技術或機械微加工技術，在一片硅片上制作檢測元件和信號調(diào)理電路而成。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.3 微型化壓力變送器微型化壓力變送器 圖3-9 擴散硅壓力變送器結(jié)構圖 1擴散硅差壓變送器擴散硅差壓變送器 檢測元件由兩片研磨后膠合成的硅片組成。在硅杯4上制作壓阻元件，用金屬絲5將壓阻元件引接到印制電路板上，再

22、穿過玻璃密封引出6。硅杯兩面浸在硅油3中，硅油與被測介質(zhì)之間有金屬隔離膜片2分開。被測差壓引入測量元件后，通過金屬膜片和硅油傳遞到硅杯上，壓阻元件的電壓值發(fā)生變化。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄圖3-10 擴散硅壓力變送器電原理圖RA、RB、RC、RD利用壓阻效應制成的壓敏應變電阻。被測壓力作用于測量室內(nèi)，使金屬膜片產(chǎn)生彈性變形，其變形通過硅油傳遞到應變電阻上。適當調(diào)整應變電阻的位置，可使得差壓增加時， RA和RD的阻值增加，而 RB和RC阻值減小。將RA、RB、RC、RD接成橋路，轉(zhuǎn)換成橋路的不平衡電壓輸出，然后經(jīng)運放進行電壓放大、調(diào)制和轉(zhuǎn)換成與差壓成正比的DC420m

23、A信號。RE和RF為精密零點調(diào)整電阻上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.2.3 微型化壓力變送器微型化壓力變送器 圖3-13 數(shù)字式變送器結(jié)構框圖3數(shù)字式變送器數(shù)字式變送器圖3-14 變送器內(nèi)部組成原理框圖上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄u溫度、溫標及換算關系溫度、溫標及換算關系u接觸式、非接觸式測溫接觸式、非接觸式測溫u熱電偶及其冷端補償熱電偶及其冷端補償u熱電阻熱電阻RTDu半導體溫度檢測半導體溫度檢測AD590u接觸測溫元件的安裝原則接觸測溫元件的安裝原則u測溫元件的選型原則測溫元件的選型原則 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄溫

24、度：表征物體冷熱程度的一個物理量。溫標：將溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，溫標有起點、單位和方向。溫標有華氏、攝氏及開氏溫標（熱力學溫標）。華氏與攝氏溫標換算公式開氏與攝氏溫標換算公式 325900CF15.27300 CK上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄優(yōu)點：接觸測量，簡單、可靠、精度高；局限性:(1)測溫元件有時可能破壞被測介質(zhì)的溫度場或與被測介質(zhì)發(fā)生化學反應；(2)因受到耐高溫材料的限制，測溫上限有界。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄優(yōu)點：（1）通過熱輻射來測溫，不會破壞被測介質(zhì)的溫度場，誤差小，反應速度快；（2）測溫上限原則上不受限制；局限性：易受

25、被測物體熱輻射率及環(huán)境因素（物體與儀表間的距離、煙塵和水汽等）的影響。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄熱電效應熱電效應 兩種不同的導體或半導體A和B組合成如圖所示閉合回路，若導體A和B的連接處溫度不同（設TT0），則在此閉合回路中就有電流產(chǎn)生，也就是說回路中有電動勢存在，這種現(xiàn)象叫做熱電效應熱電效應?；芈分兴a(chǎn)生的電動勢，叫熱電勢。熱電勢由兩部分組成，即溫差電勢和接觸電勢。 測溫時： T0端恒溫參考端、冷端 T 端測溫工作端、熱端熱電偶原理圖TT0AB冷端熱端上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（1 1）溫差電勢溫差電勢湯姆遜效應同一金屬兩端溫度不同時，高

26、溫區(qū)電子向低溫區(qū)漂移，低溫區(qū)積累負電荷，高溫區(qū)積累正電荷，當電場達到一定度時,自由電子停止漂移，兩端積累穩(wěn)定的電荷，高溫端成為電源正極，低溫端成為電源負極。A、B材料的湯姆遜系數(shù)與導體性質(zhì)有關；表示溫度差為1時產(chǎn)生的溫差電動勢。eA(T,To)ToT00( ,),TAATe T TdT00( ,)TBBTe T TdT000( ,)( ,)()TBABATe T Te T TdT上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（2 2）接觸電勢接觸電勢珀爾帖效應兩種不同的金屬相互接觸，由于金屬內(nèi)自由電子濃度不同，自由電子發(fā)生擴散,在分界面上積累電荷，當電場達到一定強度時,擴散停止積累穩(wěn)定的

27、電荷。電荷密度大的材料成為電源正極;電荷密度小的材料成為電源負極;接觸電勢原理圖+ABTeAB(T)-( )lnAABBnkTeTen00()lnAABBkTneTennA、nB材料的電子密度e電子的電荷量：1.610-19Ck玻爾茲曼常數(shù)1.3810-23J/KT、T0兩節(jié)點處的溫度上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄熱電偶的總電動勢總接觸電勢總溫差電勢熱電勢與節(jié)點溫度、材料電子濃度、湯姆遜系數(shù)有關00( )()()lnAABABBnkeTeTTTen( )ABET0( ,)ABET T0()TBATdT0()lnABnkTTen0()ABET上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上

28、頁下頁下頁目目 錄錄 熱電動勢與溫度在小范圍內(nèi)基本上呈單值、線性關系； 穩(wěn)定性和復現(xiàn)性較好； 響應時間較快； 測溫范圍寬，高溫熱電偶測溫上限可達2800，低溫熱電偶可達1K； 測溫精度高；使用范圍廣。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄標準型熱電偶：按國家規(guī)定定型生產(chǎn)、有標準化分度表的熱電偶。 主要有：鉑銠30-鉑銠6熱電偶（也稱雙鉑銠熱電偶，分度號B）；鉑銠10-鉑電偶（分度號S）；鎳鉻-鎳硅（鎳鉻-鎳鋁，分度號K）熱電偶；鎳鉻-康銅（鎳鉻-銅鎳，分度號E）熱電偶。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄將熱電極、絕緣材料和金屬保護套管加工成一個堅實的整體，經(jīng)復合

29、拉伸后形成的熱電偶；細：一般直徑為18mm；長：長度一般為120m；具有體積小、精度高、動態(tài)響應快、可靠性高、可撓性好、通常不用補償導線等特點，特別適合于溫度控制系統(tǒng)。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄熱電偶冷端溫度補償由熱電偶測溫原理可知，熱電偶的輸出電動勢是熱電偶兩端溫度t和t0差值的函數(shù)，當冷端溫度t0不變時，熱電動勢與工作端溫度t成單值函數(shù)關系。各種熱電偶溫度與熱電動勢關系的分度表都是在冷端溫度為零時作出的，因此，用熱電偶測溫時，若要直接應用熱電偶的分度表，就必須滿足t0 =0的條件。這樣，t0不但不是0，而且也不恒定，因此將引入誤差。能夠消除或補償這個誤差的方法，常

30、用的有以下幾種： 零度恒溫法、熱電勢修正法、溫度系數(shù)法、冷端補償器法、Pn結(jié)補償法、冷端延長線法。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（1）零度恒溫法冷端恒溫法是將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使冷端的溫度保持在0不變。此方法也稱冰浴法，它消除了不等于0而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只適用于實驗室或研究室中。mVmVA AB BA AB BT TC CC C儀儀表表銅導線銅導線試管試管補償導線補償導線冰點槽冰點槽冰水溶液冰水溶液T T0 00上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（2）熱電勢修正法若冷端溫度恒定，但并非0，要使測出的熱電動勢只

31、反映熱端的實際溫度，則必須對溫度進行修正。修正公式如下：熱電偶工作溫度( T,Tn );輸出熱電勢EAB( T,Tn );EAB (Tn ,0) 由Tn 和分度號查分度表確定；EAB (T,0)反查分度表得到溫度T。（3）溫度系數(shù)法根據(jù)儀器溫度示值T和冷端溫度T0直接給出實際溫度值；k為修正系數(shù)，與測溫范圍和熱電偶類型有關( ,0)( ,)(,0)ABABnABnETET TET0TTkT上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（4）冷端補償器法（電橋補償法）全臂電橋R1,R2,R3-固定電阻R4-熱敏電阻R-限流電阻 E-電橋電源冷端0 (平衡點溫度)時，使電橋平衡，電橋 輸出U

32、ab=0；補償電橋?qū)犭娕蓟芈窡犭妱轃o影響；冷端溫度增為T0時，熱電勢輸出E(T,T0)，減小E(T0,0)；R4因溫度變化不平衡輸出增加Uab；電橋輸出U0選取R4，使Uab E(T0,0)，則：輸出不受冷端溫度影響。00(,)abUE T TU000( ,)(,0)UE T TE T冷端溫度冷端溫度熱電偶輸出熱電勢熱電偶輸出熱電勢E(T,T0)R4 失衡失衡 Uab 若若E(T,T0)= Uab 輸出不變輸出不變上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄（5）冷端延長線法利用補償導線，將熱電偶的冷端延伸到溫度恒定的場所(如儀表室)。根據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶的兩個熱電極分別與兩

33、補償導線的接點溫度一致，就不會影響熱電動勢的輸出。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄熱電阻熱電阻 在中、低溫區(qū)，熱電偶輸出的熱電動勢很??；而在中、低溫區(qū)，用熱電阻比用熱電偶做為測溫元件時的測量精確度更高。利用金屬導體隨溫度變化的阻值來進行測溫，與熱電阻匹配的溫度顯示二次儀表原理一般為電橋。 熱電阻特點：性能穩(wěn)定、測量精度高，一般可在-200850范圍內(nèi)使用。001TTRRt接收由變送器、轉(zhuǎn)換器、傳感器(包括熱電偶、熱電阻)等送來的電或氣信號，并指示所檢測的過程工藝參數(shù)量值的儀表。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄一般要求工業(yè)熱電阻的材料應具有：電阻溫度系數(shù)

34、大；電阻率大；熱容量??；在測溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學性能；良好的復制性；電阻隨溫度的變化呈線性關系等 。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄目前世界上用作熱電阻的材料主要有鉑、銅及鎳；我國鎳儲量較少，故只采用鉑、銅兩種金屬熱電阻。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄測量流動介質(zhì)（管道內(nèi)）溫度時，應保證傳感器與介質(zhì)充分接觸，與被測介質(zhì)成逆流狀態(tài)（至少呈正交式）安裝。 感溫點應處于管道中流速最大的地方。 盡可能增大傳感器的插入深度，溫度計應斜插或在管道彎頭處插入。 當測溫管道過細（直徑小于80）時，安裝測溫元件需加裝擴充管。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁

35、下頁下頁目目 錄錄 熱電偶及熱電阻在安裝時，應使其接線盒的面蓋向下，以免雨水或其他污物滲漏。 安裝在負壓管道上的溫度計，必須要保證良好的密封性，以防外界冷空氣進入。 用熱電偶測量爐膛溫度時，應避免與火焰直接接觸；避免把熱電偶安裝在爐門旁或與熱物體距離過近之處。 接線盒不應碰到被測介質(zhì)的器壁，以免熱電偶冷端溫度過高。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 儀表的精度等級應根據(jù)生產(chǎn)工藝對參數(shù)允許偏差的大小確定。 儀表選型應力求操作方便、運行可靠、經(jīng)濟、合理等。 在同一工程中，應盡量減小儀表的品種和規(guī)格。 一般取實測最高溫度為儀表上限值的90%，而30%以下的刻度原則上最好不用。上頁

36、上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 熱電偶測溫反應速度快、適于遠距離傳送、便于與計算機聯(lián)用、價廉，故只在測量范圍低于150時才選用熱電阻。 熱電偶、補償導線及顯示儀表的分度號要一致。 保護套管的耐壓等級應不低于所在管線或設備的耐壓等級。 材料應根據(jù)最高使用溫度及被測介質(zhì)的特性來選擇。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 用分度號為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為500，而這時冷端溫度為60。試問：實際溫度應為多少？如果熱端溫度不變，設法使冷端溫度保持在20，此時顯示儀表的指示值應為多少？ 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上

37、頁上頁下頁下頁目目 錄錄 顯示儀表指示值為500時，查表可得此時顯示儀表的實際輸入電勢為20.64mV，由于這個電勢是由熱電偶產(chǎn)生的，即 同樣，查表可得： =20.64+2.463=23.076mV由 23.076mV查 表 可 得 ： t=557 。即 實 際 溫 度 為 557 。 mVttEO64.20),(mVEtEO436. 2)0 ,60()0 ,()0 ,(),()0 ,(00tEttEtE上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 當熱端為557，冷端為20時，由于E（20，0）=0.798mV,故有： E(t,t0)=E(t,0)-E(t0,0) =23.076-0

38、.798=22.278mV 由此電勢，查表可得顯示儀表指示值應為538.4。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄溫度變送器將溫度、溫差以及與溫度有關的工藝參數(shù)和直流毫伏信號變換成DC 420mA 或DC 15V的統(tǒng)一標準信號。 3.2.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器DDZ-溫度變送器主要將溫度、溫差、壓力以及與溫度有關的工藝參數(shù)變換成DC 420mA或DC 15V的統(tǒng)一標準信號。具有如下主要特點：采用低漂移、高增益的運放作為主要放大器，線路簡單，具有良好的可靠性、穩(wěn)定性；在配熱電偶和熱電阻的變送器中采用線性化電路，使輸出電流I0與被測溫度呈線性關系，測量精度高；線路中采用安

39、全火花防爆技術措施，可用于易燃易爆場合；采用24V集中供電，實現(xiàn)二線制接線方式。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄圖3-17 型溫度變送器原理框圖表示供電回路表示信號回路上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄DDZ-變送器有三種品種： 1）直流毫伏變送器 其輸入信號是直流毫伏信號。 2）熱電偶溫度變送器。3）熱電阻溫度變送器。3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器 三種變送器在線路結(jié)構上都由量程單元和放大單元兩部分組成。其中放大單元是通用的，而量程單元則隨品種、測量范圍的不同而異。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄iEIU（a a）DDZD

40、DZ型溫度變送器構成方框圖型溫度變送器構成方框圖直流毫伏變送器直流毫伏變送器TIU（b）熱電偶溫度變送器上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄IUT（c）熱電阻溫度變送器上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.1 直流毫伏變送器的量程單元 直流毫伏變送器的量程單元由信號輸入電路，零點調(diào)整橋路和反饋電路等部分組成。 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-18 直流毫伏變送器量程單元 放大單元的反饋隔離部分限流限壓濾波，濾去交流分量恒流源上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄zioVVV5式中，136236ffifffiRPRRRRPRR

41、531iiiRRRP 56iiRRzV 為變送器的調(diào)零信號，時，得正向調(diào)零信號，實現(xiàn)負遷移，時，實現(xiàn)正遷移。更換Ri3 可大幅度改變零點遷移量。調(diào)整RPi可小范圍調(diào)零。5為輸入輸出的比例系數(shù)，調(diào)整RPf微調(diào)量程，改變Rf2可大范圍調(diào)整量程。由于Vo=15V, 越大，Vi越小。即量程范圍越小。改變比例系數(shù)，調(diào)整了量程，也影響了零點，調(diào)整時，需反復調(diào)整才能滿足精度要求。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.2 熱電偶溫度變送器的量程單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-19 熱電偶溫度變送器量程單元原理圖 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄

42、CtRIRIVCuCui202011CtVi20201IRCu熱電偶冷端溫度自動補償熱電偶冷端溫度自動補償上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.2 熱電偶溫度變送器的量程單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-20 折線逼近法線性化原理a)折線逼近原理 b)電路原理圖線性化原理線性化原理上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.3 熱電阻溫度變送器的量程單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-21 熱電阻溫度變送器量程單元原理圖tttRIRIV11上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.3 熱電阻溫

43、度變送器的量程單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-22 熱電阻的特性及其線性化曲線a)熱電阻的特性 b)線性化曲線tttRIRIV11上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.4 溫度變送器的放大單元溫度變送器的放大單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度變送器圖3-23 電壓放大器ddcRRRK1KVVO上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄圖3-24 功率放大器baLiii調(diào)制式放大器調(diào)制式放大器上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.3.1.4 溫度變送器的放大單元溫度變送器的放大單元 3.3.1 DDZ-溫度變送器溫度

44、變送器圖3-25 隔離輸出與隔離反饋電路 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄1.AD590構成的溫度變送器構成的溫度變送器 3.3.2 微型化溫度變送器微型化溫度變送器 圖3-26 微型溫度變送器原理圖a) 溫度檢測元件 b) 變送器原理電路 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄2.TMP17構成溫度變送器構成溫度變送器 3.3.2 微型化溫度變送器微型化溫度變送器 圖3-27 TMP17構成微型溫度變送器a) TMP17引腳功能 b) 原理電路上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.TMP35系列構成微型溫度變送器系列構成微型溫度變送器 3.

45、3.2 微型化溫度變送器微型化溫度變送器 圖3-28 TMP35構成微型溫度變送器a) TO-92封裝 b) 原理電路上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.TMP35系列構成微型溫度變送器系列構成微型溫度變送器 3.3.2 微型化溫度變送器微型化溫度變送器 圖3-29 頻率輸出型微型溫度變送器上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄4TMP01系列構成溫度變送器系列構成溫度變送器3.3.2 微型化溫度變送器微型化溫度變送器 圖3-30 TMP01構成溫度變送器a) 引腳功能 b) 原理電路上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.4.1 概述概述vA

46、qvdAvA0tvvQq dtmvqqmvQQ上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.4.1 概述概述表表3-2 流量儀表的分類流量儀表的分類類別儀表名稱體積流量計容積式流量計橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、皮膜式流量計等差壓式流量計節(jié)流式流量計、均速管流量計、彎管流量計、靶式流量計、浮子流量計等速度式流量計渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計等質(zhì)量流量計推導式質(zhì)量流量計體積流量經(jīng)密度補償或溫度、壓力補償求得質(zhì)量流量等直接式質(zhì)量流量計科里奧利流量計、熱式流量計、沖量式流量計等流量測量儀表也稱為流量計。它通常由一次儀表和二次儀表組成。一次儀流量測量儀表也稱為流量計。它通常

47、由一次儀表和二次儀表組成。一次儀表亦稱為表亦稱為傳感器傳感器，二次儀表稱為，二次儀表稱為顯示裝置或變送器顯示裝置或變送器。流量測量儀表的種類繁多，各適用于不同場合，其分類見表流量測量儀表的種類繁多，各適用于不同場合，其分類見表3-2。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.4.2 差壓式流量計差壓式流量計 圖圖3-31 節(jié)流式流量計的組成節(jié)流式流量計的組成差壓式流量計基于在流通管道上設差壓式流量計基于在流通管道上設置流動阻力件，流體通過阻力件時將置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生產(chǎn)生差壓差壓，此差壓與流體流量之間有，此差壓與流體流量之間有確定的數(shù)值關系，通過測量差壓值便確定的

48、數(shù)值關系，通過測量差壓值便可求得流體流量，并轉(zhuǎn)換成電信號輸可求得流體流量，并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，因此，差壓式流量計由產(chǎn)生差壓出，因此，差壓式流量計由產(chǎn)生差壓的裝置和差壓計兩部分組成，其結(jié)構的裝置和差壓計兩部分組成，其結(jié)構簡單，可靠。見圖簡單，可靠。見圖3-31。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄(a) 標準孔板(b) 噴嘴(c) 文丘里管上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄1v3v2v123流速1v2v3v靜壓1p2p3ppmaxp220112222211122vAvAvpvp上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上

49、頁下頁下頁目目 錄錄1v3v2v123流速1v2v3v靜壓1p2p3ppmaxp0022vmqApqAp上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄HhDd上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄aa環(huán)隙取壓單獨鉆孔取壓夾持環(huán)流體上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄l1l2法蘭取壓法蘭取壓l1(D)l2(D/2)DD/2取壓取壓上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄節(jié)流裝置引壓管差壓變送器顯示儀表/控制器oIpvqp上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄

50、上頁上頁下頁下頁目目 錄錄HhDdP( )P( )P( )上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.4.3 靶式流量計靶式流量計 圖圖3-35 靶式流量計結(jié)構原理靶式流量計結(jié)構原理在管道中垂直于流動方向安裝一圓在管道中垂直于流動方向安裝一圓盤形阻擋件，稱之為盤形阻擋件，稱之為“靶靶”。(標號標號4)流體流經(jīng)靶時，由于受阻將對靶產(chǎn)生流體流經(jīng)靶時，由于受阻將對靶產(chǎn)生作用力作用力F，F(xiàn)與流體流動速度的關系為與流體流動速度的關系為式中，式中，K為阻力系數(shù)；為阻力系數(shù)； 為垂直于流為垂直于流速的靶面積；速的靶面積；r為流體重度；為流體重度；v為通過為通過環(huán)形面積的流速；環(huán)形面積的流速；g為

51、重力加速度。為重力加速度。 grKAFd22dA上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄h上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄()tfVgpA 2vfqhp2 ()tffVghA2 ()tffmVgqhA上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄02 ()twvwVgqhA2 ()tfvffVgqhA0()()tfwvfvftwqq上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄0()()tfwvfvftwqq(7.90.83)*1*3.60.83*(7.9 1)vfq4( / )L s0()*()tfwfvmvffvtwqqq 上頁上頁下頁下頁目目

52、錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄0,00000()()tftffftfQQQ采用不同材料的同形轉(zhuǎn)子。增加密度擴大量程，相反縮小量程。ftftQQ0上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄4vqVn上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄vqqv上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄dvStf 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄當漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸確定后，通過測量漩渦產(chǎn)生的頻率f，便能確定流體的體積流量Q: Q=f/KK為儀表系數(shù)，一般通過實驗確定。頻率f的檢測方式有一體式和分體式兩種。

53、利用漩渦產(chǎn)生時引起的波動進行測量。一體式將檢測元件放在漩渦發(fā)生體內(nèi)，如熱絲式、膜片式和熱敏電阻式等分體式將檢測元件安裝在漩渦發(fā)生體的下游，如壓電式和超生式等?？捎糜跍y量氣體、液體和蒸汽的流量。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄xEKBDv24vDqv4vxDqEBK上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄液位是指密封容器或開口容器中液位的高低，通過液位測量液位是指密封容器或開口容器中液位的高低，通過液位測量可知

54、道容器內(nèi)的原料，半成品或成品的數(shù)量，以便調(diào)節(jié)流入流可知道容器內(nèi)的原料，半成品或成品的數(shù)量，以便調(diào)節(jié)流入流出容器的物料，使之達到物料平衡，從而保證生產(chǎn)過程順利進出容器的物料，使之達到物料平衡，從而保證生產(chǎn)過程順利進行。行。此外，通過液位測量可對生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)所耗物料進行統(tǒng)此外，通過液位測量可對生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)所耗物料進行統(tǒng)計和經(jīng)濟核算。計和經(jīng)濟核算。 液位測量由于受到被測介質(zhì)的物理性質(zhì)，化學性質(zhì)以及工作液位測量由于受到被測介質(zhì)的物理性質(zhì)，化學性質(zhì)以及工作條件的影響，再加上以往未得到足夠重視，因此，目前仍然是條件的影響，再加上以往未得到足夠重視，因此，目前仍然是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)。一個比較薄弱的

55、環(huán)節(jié)。 上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄浮力式液位變送器是根據(jù)阿基米德原理工作的，即液體對一個物體浮力的大小，等于該物體所排出的液體的重量。浮力式液位變送器可分為恒浮力式和變浮力式兩種。 3.5.1 浮力式液位變送器浮力式液位變送器 1恒浮力式液位變送器恒浮力式液位變送器 圖3-42 恒浮力式液位計原理 ghDF42上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3.5.1 浮力式液位變送器浮力式液位變送器 2變浮力式液位變送器變浮力式液位變送器 圖3-43 浮筒式液位計原理圖3-43為浮筒式變浮力液位計原理圖。圓柱形浮筒部分沉浸于液體中，當浮筒被液體浸沒的高度變化時，

56、其所受浮力F也變化，F(xiàn)的變化壓縮彈簧，彈簧的彈性力與浮筒的重力相平衡時，浮筒便處于某一平衡位置，測量彈簧的壓縮位移，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號，便可得知液位高度。 浮筒GF彈F浮上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄浮筒GF彈F浮浮筒彈簧磁鋼室輸出指示器內(nèi)置式外置式靜井上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄靜壓力式液位變送器原理靜壓力式液位變送器原理gHpppAB利用差壓變送器將p或壓力變送器將pB轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號，便可得被測液位H。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄 為了解決測量具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒以及黏度大、易凝固等液體液位時引壓管線被腐蝕、被

57、堵塞的問題，應使用法蘭式差壓變送器，如下圖所示。 圖3-46 法蘭式差壓變送器測量液位示意圖1法蘭；2毛細管；3差壓計上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄將一根吹氣管插入至被測液體的最低液位（零液位）處。壓縮空氣或惰性氣體經(jīng)恒壓閥和流量計吹入貯液罐內(nèi)，當吹氣管的下端有微量氣泡溢出時，導管內(nèi)的壓力幾乎與液封壓力相等。 即 p=Hg利用壓力變送器測量壓力，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號。圖3-48 吹氣式液位測量原理 安裝于貯液罐頂部，適合于地下貯液罐、深井等場合的液位測量、變送。上頁上頁

58、下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄靜壓力式液位變送器測量液位的精度取決于差壓（壓力）變送器的精度以及液體溫度對其密度的影響。除上述方法外，還有電容式、應變式、超聲波式、激光式、放射式等，可參考相關文獻。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄成分分析儀表作用：成分分析儀表作用：對物質(zhì)的成分及性質(zhì)進行分析和測對物質(zhì)的成分及性質(zhì)進行分析和測量。量。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，必須對生產(chǎn)過程中的在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，必須對生產(chǎn)過程中的原料、成原料、成品、半成品的化學成分、化學性質(zhì)、粘度、濃度、密度、品、半成品的化學成分、化學性質(zhì)、粘度、濃度、密度、重度、以及重度、以及PH值值等進行自

59、動測量和自動控制，以達到優(yōu)等進行自動測量和自動控制，以達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低能源消耗和產(chǎn)品成本，保證安全生產(chǎn)和防止質(zhì)高產(chǎn)、降低能源消耗和產(chǎn)品成本，保證安全生產(chǎn)和防止環(huán)境污染的目的。環(huán)境污染的目的。分類：分類：按使用場合來分，成分分析儀表又分為按使用場合來分，成分分析儀表又分為實驗室分實驗室分析儀表析儀表和和過程分析儀表過程分析儀表，自動分析儀表自動分析儀表或或在線分析儀表在線分析儀表。要求現(xiàn)場安裝、自動取樣和預處理、自動分析、信號處理和信號遠傳，以及工作可靠、性能穩(wěn)定和連續(xù)運行等。上頁上頁下頁下頁目目 錄錄上頁上頁下頁下頁目目 錄錄表表3-3 分析儀表的分類分析儀表的分類 類別品種熱學式熱導式分析

60、儀表，熱化學式分析儀表，差熱式分析儀表磁力式熱磁式分析儀表，磁力機械式分析儀表光學式光電比色分析儀表，紅外吸收式分析儀表，紫外吸收式分析儀表，光干涉式分析儀表，光散射式分析儀表，光度式分析儀表，分光光度分析儀表，激光分析儀表，化學發(fā)光式分析儀表射線式X射線分析儀表，電子光學式分析儀表，核輻射式分析儀表，微波式分析儀表電化學式電導式分析儀表，電量式分析儀表，電位式分析儀表，電解式分析儀表，極譜儀，酸度計，離子濃度計色譜儀氣相色譜儀， 液相色譜儀質(zhì)譜儀靜態(tài)質(zhì)譜儀，動態(tài)質(zhì)譜儀，其他質(zhì)譜儀波譜儀核磁共振波譜儀，電子順磁共振波譜儀，共振波譜儀物性儀溫度計，水分計，粘度計，密度計，濃度計，塵量計其他晶體振