操作工儀表知識培訓(xùn)

1、計控車間 尚永亮二零一二年七月儀表知識培訓(xùn)儀表知識培訓(xùn)新能能源有限公司新能能源有限公司 目目 錄錄 儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理現(xiàn)場問題的分析判斷現(xiàn)場問題的分析判斷實(shí)際操作的注意事項(xiàng)實(shí)際操作的注意事項(xiàng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識新能能源有限公司新能能源有限公司自動化儀表作為一類專門的儀表，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代初。用以滿足石油、化工、電力等工業(yè)對自動化的需要。較早出現(xiàn)氣動儀表，價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，具有本安防爆性能，曾長期處于優(yōu)勢地位。從60年代后，由于電動儀表的技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了本安儀表，由于電信號傳輸處理方便，特別是容易和工業(yè)控制計算機(jī)配

2、合使用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全盤自動化。因此，基本替代了氣動儀表。儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念自動化儀表概述自動化儀表概述新能能源有限公司新能能源有限公司目前我們所有儀表都采用國際統(tǒng)一的420mA DC標(biāo)準(zhǔn)信號，供電大都是24V DC。優(yōu)點(diǎn)：安全防爆、減少損耗、節(jié)省能量；有利于識別儀表斷電、斷線等故障；為現(xiàn)場變送器實(shí)現(xiàn)兩線制提供了可能。兩線制：儀表的供電和信號傳輸共用，兩根導(dǎo)線既用于儀表供電，又用于信號傳輸。本安儀表：限制儀表工作中產(chǎn)生的能量，即使出現(xiàn)故障也不會引爆爆炸性環(huán)境中的爆炸性物質(zhì)。儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念自動化儀表信號標(biāo)準(zhǔn)自動化儀表信號標(biāo)準(zhǔn)新能能源有限公司新能能源有限公

3、司根據(jù)能源分：氣動、電動、液動、核能等根據(jù)組合：基地式、單元式、綜合控制根據(jù)安裝：現(xiàn)場、盤裝、架裝根據(jù)是否可引入計算機(jī)：智能、非智能根據(jù)儀表信號形式：模擬儀表、數(shù)字儀表最通用的分類是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分：檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器 儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念自動化儀表分類自動化儀表分類新能能源有限公司新能能源有限公司按功能按被測變量按工作原理或結(jié)構(gòu)形式按能源其它檢測儀表壓力液柱式、彈性式、電氣式電、氣溫度電偶、電阻、輻射、流量節(jié)流、轉(zhuǎn)子、靶式、渦電、氣物位浮力、靜壓、聲波、光學(xué)、輻射電、氣成分PH值、色譜、氧分析、紅外電、核顯示模擬和數(shù)字電、氣指示和記錄調(diào)

4、節(jié)儀表自力式電、氣組裝式可編程式電執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜工、活塞、長行程、其它電、氣、液閥直通、套筒、蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)、三通直線、對數(shù)、拋物線、快開儀表分類表儀表分類表 儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司檢測環(huán)節(jié)檢測環(huán)節(jié): :是檢出元件或傳感器，直接感受被測變量，并將它變換成適于測量的信號形式。轉(zhuǎn)換放大環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換放大環(huán)節(jié): :對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、放大等處理，并傳送給顯示部分進(jìn)行 指示或記錄。顯示部分顯示部分: :就地指示型儀表、單元組合型儀表、數(shù)字式顯示儀表 檢測儀表組成檢測儀表組成：儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司檢測過程及誤差檢測過

5、程及誤差檢測過程：被測參數(shù)經(jīng)過能量形式的轉(zhuǎn)換，得到便于測量的信號形式，然后與相應(yīng)的測量單位進(jìn)行比較，由指針位移或數(shù)字形式顯示出來。檢測誤差：測量值和真實(shí)值之間的差值誤差產(chǎn)生的原因誤差產(chǎn)生的原因：選用的儀表精確度有限，實(shí)驗(yàn)手段不夠完善、環(huán)境中存在各種干擾因素，以及檢測技術(shù)水平的限制等原因.儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念誤差誤差分類分類定義定義特點(diǎn)特點(diǎn)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因系統(tǒng)誤差相同條件下多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化有一定規(guī)律，可以確定規(guī)律后加以校正或補(bǔ)償，便可以消除或減小檢測儀表本身不完善、使

6、用儀表的方法不正確、測量者固有的不良習(xí)慣。隨機(jī)誤差相同條件下多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小、符號均為無規(guī)律變化，又稱偶然誤差變化難以預(yù)測，無法修正測量過程中某種尚未認(rèn)識的或無法控制的各種隨機(jī)因素（如空氣擾動、噪聲、電磁場等）所引起的綜合結(jié)果疏忽誤差明顯地歪曲測量結(jié)果的誤差，又稱粗差無任何規(guī)律可循操作者的粗心（如讀錯、算錯等）、不正確操作、實(shí)驗(yàn)條件的突變或?qū)嶒?yàn)狀況未達(dá)到要求而測試。新能能源有限公司新能能源有限公司檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)儀表的性能指標(biāo)，主要有： 精度 靈敏度與靈敏限 回差1精度 檢測儀表的精度反映測量值接近真實(shí)值的準(zhǔn)確程度，一般用一系列誤差來衡量。 由于真值無法得到，一般將精

7、度較高的標(biāo)準(zhǔn)表的示值作為真值，稱為約定真值。 儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt11檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)引用誤差引用誤差( (相對百分誤差相對百分誤差) ) %100%1000 xxx標(biāo)尺下限值標(biāo)尺上限值 引用誤差引用誤差 儀表量程儀表量程儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)精度等級精度等級按儀表工業(yè)規(guī)定，去掉最大引用誤差的“”號和“%”號，稱為儀表的精度等級，目前已系列化。 1.51.50.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5， 1.

8、0，1.5，2.5，4.0精度等級符號精度等級符號儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt13例例1 1 有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為01000100和和100300100300，校驗(yàn)表時得到它們的最大絕對誤差均為校驗(yàn)表時得到它們的最大絕對誤差均為22，試確定這兩臺儀表的精，試確定這兩臺儀表的精度等級。度等級。%1%1001003002%2%1000100221解解 這兩臺儀表的最大引用誤差分別為這兩臺儀表的最大引用誤差分別為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，

9、而另一臺儀表的精度等級為1 1級。級。儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt14例例2 2 某臺測溫儀表的工作范圍為某臺測溫儀表的工作范圍為05000500，工藝要求測溫時測量誤差不，工藝要求測溫時測量誤差不超過超過44，試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？，試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？解解 根據(jù)工藝要求，儀表的最大引用誤差為根據(jù)工藝要求，儀表的最大引用誤差為 應(yīng)選擇應(yīng)選擇0.50.5級的儀表才能滿足要求級的儀表才能滿足要求%8 . 0%10005004max儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選

10、ppt15靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限 靈敏度 表示儀表對被測參數(shù)變化反應(yīng)的能力，是指儀表達(dá)到穩(wěn)態(tài)表示儀表對被測參數(shù)變化反應(yīng)的能力，是指儀表達(dá)到穩(wěn)態(tài) 后輸出增量與輸入增量之比，即后輸出增量與輸入增量之比，即 S S儀表的靈敏度儀表的靈敏度 yy儀表輸出變量的增量儀表輸出變量的增量 xx儀表輸入變量的增量儀表輸入變量的增量 數(shù)字式儀表常用分辨力來表示靈敏度。數(shù)字式儀表常用分辨力來表示靈敏度。 分辨力是指數(shù)字儀表在最低量程上最末位數(shù)字改變一個字時所對應(yīng)的物理量分辨力是指數(shù)字儀表在最低量程上最末位數(shù)字改變一個字時所對應(yīng)的物理量數(shù)值，它反映了數(shù)字儀表能夠檢測到的被測參數(shù)中最小變化的能力。數(shù)值，它反映了

11、數(shù)字儀表能夠檢測到的被測參數(shù)中最小變化的能力。靈敏限靈敏限 指引起儀表指針發(fā)生可見變化的被測參數(shù)的最小變化量。指引起儀表指針發(fā)生可見變化的被測參數(shù)的最小變化量。 xyS儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司回差在外界條件不變的情況下，當(dāng)被測參數(shù)從小到大（正行程）和從大到?。ǚ丛谕饨鐥l件不變的情況下，當(dāng)被測參數(shù)從小到大（正行程）和從大到?。ǚ葱谐蹋r，同一輸入的兩個相應(yīng)輸出值常常不相等。兩者絕對值之差的最大行程）時，同一輸入的兩個相應(yīng)輸出值常常不相等。兩者絕對值之差的最大值和儀表量程之比的百分?jǐn)?shù)稱為回差，也稱變差。值和儀表量程之比的百分?jǐn)?shù)稱為回差，也稱變差。反行程反

12、行程正行程正行程max被測參數(shù)被測參數(shù)儀表示值儀表示值儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念新能能源有限公司新能能源有限公司 目目 錄錄 儀表專業(yè)的基本概念儀表專業(yè)的基本概念常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理現(xiàn)場問題的分析判斷現(xiàn)場問題的分析判斷實(shí)際操作的注意事項(xiàng)實(shí)際操作的注意事項(xiàng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識新能能源有限公司新能能源有限公司溫度檢測的基本知識溫度檢測的基本知識溫度：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 程相聯(lián)系。溫度測量：溫度不能直接測量，只能利用物質(zhì)的某些特性與溫度 之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)間接測量。溫度測量建立在熱平衡基礎(chǔ)上。溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：當(dāng)兩個冷熱程度不同

13、的物體接觸后就會產(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。測量方法：接觸式測溫和非接觸式測溫常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司接觸式測溫 溫度敏感元件與被測對象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。 (1) 膨脹式溫度計 (2) 熱電阻溫度計 (3)熱電偶溫度計 (4)其他原理的溫度計直觀、可靠，測量儀表也比較簡單特點(diǎn)特點(diǎn)非接觸測溫 溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射能的大小來推算被測物體的溫度。 (1) 輻射式溫度計 (2) 光纖式溫度計：特點(diǎn)特點(diǎn)不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場。精度一般不高。常見儀表

14、的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用熱膨脹原理測溫應(yīng)用熱膨脹原理測溫 測量原理測量原理物體受熱時產(chǎn)生膨脹物體受熱時產(chǎn)生膨脹 液體膨脹式溫度計液體膨脹式溫度計 固體膨脹式溫度計固體膨脹式溫度計 玻璃管溫度計玻璃管溫度計 雙金屬溫度計雙金屬溫度計常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫 測量原理測量原理兩種不同的金屬兩種不同的金屬A A和和B B構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路當(dāng)兩個接觸端當(dāng)兩個接觸端 T T T T0 0時，回路中會產(chǎn)生熱電勢時，回路中會產(chǎn)生熱電勢熱電勢由兩種材料的熱電勢由兩種材料的接觸電勢接觸電勢和

15、單一材料的和單一材料的溫差電勢溫差電勢決定決定熱電極熱電極常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司閉合回路總電勢閉合回路總電勢 AB )(0tAB),(0ttB),(0ttA)(tAB),()(),()(),(0000ttttttttAABBABAB)()(0ttABAB常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 分分 度度 表表如果能使冷端溫度如果能使冷端溫度t t0 0 固定，則總電勢就只與溫度固定，則總電勢就只與溫度t t成單值函數(shù)關(guān)系成單值函數(shù)關(guān)系 CtttABAB)(),(0分度表分度表-熱電勢與熱端溫度之間熱電勢與熱端溫度之間

16、關(guān)系列成表格關(guān)系列成表格注：熱電勢與熱端溫度之間注：熱電勢與熱端溫度之間 關(guān)系是非線性關(guān)系是非線性常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線 問題引出問題引出 解決方法解決方法熱電偶冷端暴露于空間，受環(huán)境溫度影響熱電偶冷端暴露于空間，受環(huán)境溫度影響熱電極長度有限，冷端受到被測溫度變化的影響熱電極長度有限，冷端受到被測溫度變化的影響把熱電偶的冷端延伸到遠(yuǎn)離被測對象且溫度比較穩(wěn)定的地方把熱電偶的冷端延伸到遠(yuǎn)離被測對象且溫度比較穩(wěn)定的地方造成浪費(fèi)造成浪費(fèi)選用一種具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，其材料又是廉價金屬導(dǎo)選用一種具有和所連接的熱電偶相同的熱電性

17、能，其材料又是廉價金屬導(dǎo)線線補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線其一實(shí)現(xiàn)了冷端遷移；其一實(shí)現(xiàn)了冷端遷移；其二是降低了成本。其二是降低了成本。 功功 能能常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司不同型號的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同不同型號的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同連接補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的連接補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極一一對應(yīng)正負(fù)極一一對應(yīng)補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（01000100），否則），否則會給測量帶來誤差。會給測量帶來誤差。 使用補(bǔ)償導(dǎo)線注意問題使用補(bǔ)償導(dǎo)線注意問題常見儀表的工作原理常見

18、儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 問題引出問題引出 冷端溫度補(bǔ)償冷端溫度補(bǔ)償熱電偶的分度表所表征的是冷端溫度為熱電偶的分度表所表征的是冷端溫度為00時的時的熱電勢熱電勢- -溫度關(guān)系，與熱電偶配套使用的顯示儀溫度關(guān)系，與熱電偶配套使用的顯示儀表就是根據(jù)這一關(guān)系進(jìn)行刻度的。表就是根據(jù)這一關(guān)系進(jìn)行刻度的。 解決方法解決方法0 0恒溫法恒溫法 冷端溫度修正法冷端溫度修正法 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 補(bǔ)償電橋法補(bǔ)償電橋法 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 00恒溫法恒溫法適用于實(shí)驗(yàn)室中的精確測量和檢定熱電偶時使用適用于實(shí)驗(yàn)室中的精確測量和檢

19、定熱電偶時使用常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司冷端溫度修正法冷端溫度修正法 設(shè)：冷端溫度恒為設(shè)：冷端溫度恒為t t0 0（t t0 000）被測溫度為）被測溫度為 t t 修正公式修正公式)0 ,(),()0 ,(00tEttEt冷端冷端 t t0 0的熱電勢的熱電勢測量得出的熱電勢測量得出的熱電勢 被測溫度被測溫度 t t 的熱電勢的熱電勢 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)至將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)至t t0 0處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢之前就處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢之前就給顯示儀表輸入了電勢給顯示儀表輸入了電勢E(tE(t

20、0 0, 0) , 0) 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司由分度表查得由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv E (20,0 ) = 0.113 mv 則則 E (t, 0) = E (t, tE (t, 0) = E (t, t0 0)+E (t)+E (t0 0, 0) , 0) = 7.32 + 0.113 = 7.32 + 0.113 = 7.434 mv = 7.434 mv 再查分度表得其對應(yīng)的被測溫度再查分度表得其對應(yīng)的被測溫度t = 808t = 808例例用用S S型熱電偶測溫，熱電偶的冷端溫度型熱電偶測溫，熱電偶的冷端溫度

21、t t0 0=20=20，測得熱電勢，測得熱電勢為為7.32 mv7.32 mv，求被測對象的實(shí)際溫度，求被測對象的實(shí)際溫度t t 。解解常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 使用補(bǔ)償電橋注意問題使用補(bǔ)償電橋注意問題根據(jù)各類熱電偶的型號選擇配套的補(bǔ)償電橋根據(jù)各類熱電偶的型號選擇配套的補(bǔ)償電橋 注意補(bǔ)償溫度的起點(diǎn)注意補(bǔ)償溫度的起點(diǎn) 在在2020平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到20 20 在在00平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到00補(bǔ)償是相對的，有一定誤差補(bǔ)償是相對的，有一定誤差

22、常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 為保證熱電偶的正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之為保證熱電偶的正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套管也是必不可少的。管也是必不可少的。1. 1. 普通型裝配式結(jié)構(gòu)普通型裝配式結(jié)構(gòu)2. 2. 柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用熱電阻原理測溫應(yīng)用熱電阻原理測溫 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化 測量原理測量原理在0630.74范圍內(nèi)，

23、金屬鉑的電阻值與溫度的關(guān)系為為 T R熱電阻熱電阻在-50180范圍內(nèi)，金屬銅的電阻值與溫度的關(guān)系為為)1 (0tRRt1 320CtBtAtRRt溫度溫度0時的電阻時的電阻值值 溫度溫度t時的電阻時的電阻值值 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司熱電阻溫度計熱電阻溫度計 應(yīng)用于-200600范圍內(nèi)的溫度測量 熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻的材料要求：電阻溫度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最好接近于線性；應(yīng)有良好的可加工性，且價格便宜。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有

24、限公司新能能源有限公司 鉑電阻鉑電阻電阻率較大，電阻-溫度關(guān)系呈非線性，但測溫范圍廣，精度高，且材料易提純，復(fù)現(xiàn)性好工業(yè)用鉑電阻分度號為Pt100和Pt10 銅電阻銅電阻電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且其材料易提純，價格比較便宜，但缺點(diǎn)是在100以上易被氧化工業(yè)用銅熱電阻的分度號為Cu50和Cu100 熱敏電阻熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC ）電阻溫度系數(shù)約為鉑電阻的49倍，且本身電阻值較高。半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻-溫度特性呈非線性，并且穩(wěn)定性和互換性差。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有

25、限公司新能能源有限公司插入深度要求插入深度要求測量端應(yīng)有足夠的插入深度，應(yīng)使保護(hù)套管的測量端超過管道中心線510mm。流體流動方向流體流動方向插入方向要求插入方向要求保證測溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測介質(zhì)流向插入，正交90也可，但切勿與被測介質(zhì)形成順流。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測方法壓力檢測方法v液柱測壓法v彈性變形法v電測壓力法壓力檢測儀表壓力檢測儀表v彈簧管壓力表v霍爾式壓力表v差壓（壓力）變送器力平衡式壓力變送器微位移式變送器智能差壓（壓力）變送器主要內(nèi)容主要內(nèi)容常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司

26、壓力的基本概念壓力的基本概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力 式中壓力（Pa） 均勻垂直作用力（N） 受力面積（m2）SF1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa單位: 牛頓/米2（N/m2），簡稱“帕”，用符號“Pa” 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力的幾種表示形式壓力的幾種表示形式被測壓力通常可表示為絕對壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度） 表壓（正壓）絕對壓力的零線大氣壓力線絕對壓力絕對壓力真空度常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高

27、度進(jìn)行測量hh12211p1p2h2P0h1h211p200 常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。 測量原理測量原理液柱測壓法液柱測壓法常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表 將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移 測量原理測量原理P 彈簧管式彈性元件P 膜片式彈性元件彈性變形法彈性變形法常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司彈性元件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)彈性元件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 彈簧管壓力表彈簧管壓力表 壓力檢測方法及儀

28、表壓力檢測方法及儀表彈簧管彈簧管拉桿拉桿指針指針中心齒輪中心齒輪扇形齒輪扇形齒輪接頭接頭游絲游絲刻度盤刻度盤調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測壓力變換為電信號來進(jìn)行測量的。 測量原理測量原理1 1. 彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等； 2. 非彈性元件組成的快速測壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。電測壓力法電測壓力法常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公

29、司新能能源有限公司壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表v電容式測壓原理 采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測量電容量C便可以知道被測壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力-電容轉(zhuǎn)換的。 dC定極板定極板彈性元件彈性元件動極板動極板被測壓力被測壓力 測量原理測量原理 電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電 常數(shù)，F(xiàn)/m A電容器兩平行板覆蓋的面積，m2 d兩平行板之間的距離，m C電容量，F(xiàn)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表v壓電式測壓原理壓電式測壓原理 根據(jù)“壓電效應(yīng)”把被測壓力變換為電信號。（a）單晶體）單晶體

30、（b）剖面圖）剖面圖 （c）X截割的石英片截割的石英片 xxxAKPQ 受力面積受力面積 作用在受力面積上的壓力作用在受力面積上的壓力壓電常數(shù)壓電常數(shù) 電荷數(shù)電荷數(shù)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司v應(yīng)變片式測壓原理應(yīng)變片式測壓原理 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表l l543211敏感柵 2基片 3粘合劑 4引線 5覆蓋片 llKRR敏感柵 直徑為0.025mm左右的合金電阻絲基 底 絕緣覆蓋層 保護(hù)位移、力、力矩、加速度、壓力應(yīng)變 彈性敏感元件 外力作用被測對象表面產(chǎn)生微小機(jī)械變形應(yīng)變片敏感柵隨同變形電阻值發(fā)生相應(yīng)變化 應(yīng)變片組成組成常見儀表的工作原理

31、常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司電動單元組合儀表（簡稱為DDZ儀表） 差壓（壓力）變送器 作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號差壓變送器 力平衡式變送器 位移平衡式變送器氣動單元組合儀表（簡稱為QDZ儀表） DDZ-型儀表為010mADC DDZ-型儀表為420mADC20100KPa常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測儀表壓力檢測儀表 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器 1低壓室 2高壓室 3測量元件（膜盒、膜片） 4軸封膜片 5主杠桿 6過載保護(hù)片 7靜壓調(diào)整螺釘 8矢量機(jī)構(gòu) 9零點(diǎn)遷移彈簧

32、10平衡錘 11量程調(diào)整螺釘 12檢測片（銜鐵） 13差動變壓器 14副杠桿 15放大器 16反饋動圈 17永久磁鋼 18電源 19負(fù)載 20調(diào)零彈簧 測量機(jī)構(gòu)測量機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)檢測放大檢測放大 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)反饋反饋 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測儀表 v微位移式變送器 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表I0（1）測量部分 測量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等. 測量原理: 將被測壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。填充液（硅油）固定電極可動電極P1轉(zhuǎn)換放大單元 P2電容式壓力傳感器隔離膜片常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有

33、限公司新能能源有限公司壓力檢測儀表壓力檢測儀表 v智能差壓（壓力）變送器智能差壓（壓力）變送器 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表 在普通壓力傳感器上增加微處理器在普通壓力傳感器上增加微處理器 特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能 依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù)依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù) 使用維護(hù)方便使用維護(hù)方便 長期穩(wěn)定工作，每長期穩(wěn)定工作，每5 5年才需校檢一次年才需校檢一次。以以3051C 3051C 為例：為例： 組成：傳感膜頭：被測壓力組成：傳感膜頭：被測壓力- A/D- A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換-數(shù)字信號數(shù)字信號 電子線路板：

34、對信號進(jìn)行修正，線性化處理電子線路板：對信號進(jìn)行修正，線性化處理-D/A-D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換- 4- 420mA20mA信號信號常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 溫度溫度傳感器傳感器 電容電容傳感器傳感器傳感膜頭內(nèi)存?zhèn)鞲心ゎ^內(nèi)存 修正系數(shù)修正系數(shù) 膜頭信號膜頭信號微處理器微處理器傳感器線性化傳感器線性化重設(shè)量程重設(shè)量程診斷診斷工程單位工程單位通信通信電子板內(nèi)存電子板內(nèi)存量程值量程值變送器組態(tài)信息變送器組態(tài)信息D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)字通信通信本機(jī)量程和本機(jī)量程和零點(diǎn)調(diào)整零點(diǎn)調(diào)整手操器手操器傳感膜頭傳感膜頭電子線路

35、板電子線路板 420mA3051C3051C型智能變送器原理圖型智能變送器原理圖常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司壓力測量儀表的選用 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表儀表種類和型號的選擇 工藝要求 現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)傳指示、自動記錄、自動調(diào)節(jié)或信號報警 介質(zhì)性質(zhì) 溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性 現(xiàn)場環(huán)境 溫度、濕度、有無振動、有無腐蝕性 儀表量程的確定 化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定 被測壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的2/3； 被測壓力波動較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的1/2 被測壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3 儀表精度等級的選擇 常見儀

36、表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt54例題分析1.某臺往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為2528MPa，測量誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察，并能高低限報警，試正確選用一臺壓力表，指出型號、精度與測量范圍。 解由于往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力脈動較大，所以選擇儀表的上限值為 P1=Pmax2=282=56(MPa) 根據(jù)就地觀察及能進(jìn)行高低限報警的要求，選用YX-150型電接點(diǎn)壓力表，測量范圍為060MPa。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司例題分析316025 由于 ，故被測壓力的最小值不低于滿量程的 1/3，這是允許

37、的。另外，根據(jù)測量誤差的要求，可算得允許誤差為 所以，精度等級為1.5級的儀表完全可以滿足誤差要求。至此，可以確定，選擇的壓力表為YX-150型電接點(diǎn)壓力表，測量范圍為060MPa，精度等級為1.5級。%67. 1%100601常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司例題分析2. 如果某反應(yīng)器最大壓力為0.6MPa，允許最大絕對誤差為0.02MPa。現(xiàn)用一臺測量范圍為01.6MPa，準(zhǔn)確度為1.5級的壓力表來進(jìn)行測量，問能否符合工藝上的誤差要求？若采用一臺測量范圍為01.0MPa，準(zhǔn)確度為1.5級的壓力表，問能符合誤差要求嗎？試說明其理由。 解：對于測量范圍為01.

38、6MPa，準(zhǔn)確度為1.5級的壓力表，允許的最大絕對誤差為 1.61.5% = 0.024(MPa)常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司例題分析 因?yàn)榇藬?shù)值超過了工藝上允許的最大絕對誤差數(shù)值,所以是不合格的。對于測量范圍為01.0MPa，準(zhǔn)確度亦為1.5級的壓力表,允許的最大絕對誤差為 1.01.5% = 0.015(MPa) 因?yàn)榇藬?shù)值小于工藝上允許的最大絕對誤差,故符合對測量準(zhǔn)確度的要求,可以采用。 該例說明了選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值是不適宜的。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司流量檢測方法及儀表流量檢測方法及

39、儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表v應(yīng)用容積法檢測流量（腰輪流量計）v應(yīng)用動、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測流量（差壓式流量計)v應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量(轉(zhuǎn)子流量計)v應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測流量(電磁流量計)v應(yīng)用超聲波檢測流量(超聲波流量計)本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司體積流量的測量方法 （1）容積法：在單位時間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對流動介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來計算流量。橢圓齒輪流量計、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計和刮板流量計。受流體的流動狀態(tài)影響小，適用于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。 （2）速度法：這種方法是先測出管道內(nèi)

40、的平均流速，再乘以管道截面積求得流體的體積流量。 較寬的使用條件，可用于各種工況下的流體的流量檢測，利用平均流速計算流量，管路條件的影響大，流動產(chǎn)生渦流以及截面上流速分布不對稱等都會給測量帶來誤差。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 質(zhì)量流量的測量方法質(zhì)量流量的測量方法（1）直接法： 利用檢測元件，使輸出信號直接反映質(zhì)量流量。 利用孔板和定量泵組合實(shí)現(xiàn)的差壓式檢測方法； 利用同軸雙渦輪組合的角動量式檢測方法； 應(yīng)用麥納斯效應(yīng)的檢測方法 基于科里奧利力效應(yīng)的檢測方法。（2）間接法： 用兩個檢測元件分別測出兩個相應(yīng)參數(shù)，通過運(yùn)算間接獲取流體的質(zhì)量流量。 qv2檢

41、測元件和檢測元件的組合； qv檢測元件和檢測元件的組合； qv2檢測元件和qv檢測元件的組合。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用容積法檢測流量 單位時間內(nèi)所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù) 測量原理測量原理0nVV 設(shè)：V0計量室的容積 n轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)次數(shù)則則排出的流體總量排出的流體總量 根據(jù)轉(zhuǎn)子的形狀分為：橢圓齒輪流量計（液體型） 腰輪流量計（氣體型和液體） 刮板式流量計（液體型）常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司腰輪流量計腰輪流量計測量原理測量原理腰形輪每轉(zhuǎn)動一周，就把轉(zhuǎn)子與殼體之間所構(gòu)成的具有一定容積的計量室流體的四倍體

42、積，從流入口送到流出口。 04nVV 計量室體積計量室體積腰輪轉(zhuǎn)速腰輪轉(zhuǎn)速體積流量體積流量常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表 腰輪流量計腰輪流量計 腰輪流量計是一種容積式流量測量儀表，用以測量封閉管中流體的體積流量。 就地顯示累積流量，并有遠(yuǎn)傳輸出接口，與相應(yīng)的光電式電脈沖轉(zhuǎn)換器和流量積算儀配套，可進(jìn)行遠(yuǎn)程測量，顯示和控制。 精度高，重復(fù)性好，范圍度大，對流量計前后直管段要求不高。 適用較高粘度流體，流體粘度變化對示值影響較小。 適用無腐蝕性能的流體，如原油，石油制品 (柴油，潤滑油等)。 腰輪流量計 常見儀表的工作原理常見

43、儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理檢測流量的原理檢測流量 節(jié)流元件附近流速和壓力分布情況節(jié)流元件附近流速和壓力分布情況 檢測原理檢測原理當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小?；A(chǔ)：流體連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）。壓差影響因素：流量、節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)（密度、粘度）常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司差壓式流量計 測量對象：

44、流體方面，單相、混相、潔凈、臟污；工作狀態(tài)：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫；管徑方面：從幾毫米到幾米；流動條件：亞音速流、臨界流、脈動流歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛。節(jié)流式特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，適應(yīng)能力強(qiáng)， 幾乎能測量各種工況下的流量。差壓式流量計差壓式流量計 孔板孔板引壓引壓管管差壓差壓計計常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司差壓式流量計分類表差壓式流量計分類表 分類原則 分 類 類 型 按產(chǎn)生差壓的作用原理分類1）節(jié)流式；2）動壓頭式；3）水力阻力式；4）離心式；5）動壓增益式；6）射流式按結(jié)構(gòu)形式分類1）標(biāo)準(zhǔn)孔板；2）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；3）經(jīng)典文丘里

45、管；4）文丘里噴嘴；5）錐形入口孔板；6）1/4圓孔板；7）圓缺孔板；8）偏心孔板；9）楔形孔板；10）整體（內(nèi)藏）孔板；11）線性孔板；12）環(huán)形孔板；13）道爾管；14）羅洛斯管；15）彎管；16）可換孔板節(jié)流裝置；17）臨界流節(jié)流裝置按用途分類1）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置；2）低雷諾數(shù)節(jié)流裝置；3）臟污流節(jié)流裝置；4）低壓損節(jié)流裝置；5）小管徑節(jié)流裝置；6）寬范圍度節(jié)流裝置；7）臨界流節(jié)流裝置；常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 差壓式流量計組成差壓式流量計組成節(jié)流裝置：安裝于管道中產(chǎn)生差壓，節(jié)流件前后的差壓與流量成開方關(guān)系。引壓導(dǎo)管：取節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓，傳送

46、給差壓變送器。差壓變送器：產(chǎn)生的差壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號（4-20mA）。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件 標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適合大流量的測量結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適合大流量的測量標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)文丘里管標(biāo)準(zhǔn)文丘里管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失比孔板小結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失比孔板小常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司 環(huán)室取壓環(huán)室取壓 單獨(dú)鉆孔取壓單獨(dú)鉆孔取壓 法蘭取壓法蘭取壓 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴取壓方式標(biāo)準(zhǔn)噴嘴取壓方式 標(biāo)準(zhǔn)孔板的幾種取壓方式標(biāo)準(zhǔn)孔板的幾種取壓方式 取壓方式取壓方式常見儀表的工作原理常見儀表

47、的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司選用考慮要點(diǎn)選用考慮要點(diǎn) 安裝條件方面安裝條件方面 流件前后有必要直管段長度 引壓管線引壓管線 儀表性能方面儀表性能方面(1) 精確度、重復(fù)性、線性度、流量范圍 壓力損失流體特性方面流體特性方面 流體物性參數(shù)的確定 (2)流體的腐蝕、磨蝕、結(jié)垢、臟污等環(huán)境條件方面環(huán)境條件方面常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量 變面積式測量方法示意圖變面積式測量方法示意圖 檢測原理檢測原理錐形管-由下往上逐漸擴(kuò)大管轉(zhuǎn)子-阻力件 組成組成當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形流

48、通面積時，由于受到流體的沖擊，轉(zhuǎn)子便要向上運(yùn)動。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表 物位-指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒 物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱 液位容器中的液體介質(zhì)的高低料位容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度 物位檢測的作用 確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算； 為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)； 對它的上下極限位置進(jìn)行報警，以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。 物位的基本概念物位的基本概念常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司物位檢測方

49、法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位 應(yīng)用超聲波反射檢測物位物物位位檢檢測測方方法法常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測應(yīng)用浮力原理檢測物位物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對液位進(jìn)行測量的。當(dāng)液位變化時，前者產(chǎn)生相應(yīng)的位移，而所受到的浮力維持不變，后者則發(fā)生浮力的變化。因此，只要檢測出浮標(biāo)的位移或浮筒所受到的浮力的變化，就可以知道液位的高低。 恒浮力法液位測量示意圖恒浮力法液位測量示意圖 測量原理測量原理常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限

50、公司密閉容器密閉容器：測量容器底部壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部介 質(zhì)壓力有關(guān)，其關(guān)系為應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位壓力表測量液位原理壓力表測量液位原理 通過液柱靜壓的方法對液位進(jìn)行測量的。敞口容器：多用直接測量容器底部壓力的方法。如圖所示，測壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相連，由測壓儀表的壓力指示值，便可推知液位的高度 。 其關(guān)系為式中 P測壓儀表指示值 H液位的高度液體的密度g重力加速度gHPgHPPABgHPPPAB 式中 PA、PB分別是液面上部介質(zhì)壓力和液面以下H深度的液體壓力。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司差壓變送器測量液位時的

51、零點(diǎn)遷移問題（重點(diǎn)）特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好與容器的最低液位（Hmin=0）處于同一水平位置。作用于變送器正、負(fù)壓室的差壓P與液位高度H的關(guān)系為P=Hg。當(dāng)H =0時，正負(fù)壓室的差壓P=0，變送 器輸出信號為4mA當(dāng)H= Hmax時，差壓Pmax=gHmax， 變送器的輸出信號為20 mA，無遷移無遷移常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt77ghhgHPPP2121)(物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表負(fù)遷移負(fù)遷移 差壓變送器的正、負(fù)壓室的壓力分別為 ghgHPP211氣 ghPP22氣正、負(fù)壓室的壓差為當(dāng)被測液位H=0時，P=-（h2

52、-h1）2g0，從而使變送器在H=0時輸出電流大于4 mA；H=Hmax時，輸出電流大于20 mA。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司精選精選ppt79應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位（a a）無遷移）無遷移 （b b）負(fù)遷移）負(fù)遷移 （c c）正遷移）正遷移0500042020007000P (Pa)-20003000I0(mA)某壓力變送器的測量范圍：05000Pa， 固定差壓 =2000Paghh212)(常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用超聲波反射應(yīng)用超聲波反射檢測物位檢

53、測物位根據(jù)超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時間間隔大小與被測介質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測量的。測量時由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時間t后，便可接收到從界面反射回來的回波信號。 測量原理測量原理根據(jù)傳聲介質(zhì)的不同可以分為：液介式、氣介式、固介式三種。vtH21 V-超聲波在液體中的傳播速度H -從探頭至界面的距離（被測介質(zhì)物位高度）T -超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時間常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司超聲波物位計 超聲波物位計由超聲波發(fā)射、接收器（探頭）及顯示儀表組成。超聲波物位計原理框圖超聲波物位計原理框圖 超聲波物

54、位計的原理 物位計以微處理機(jī)8031單片機(jī)為核心，進(jìn)行超聲波的發(fā)射、接收控制和數(shù)據(jù)處理，具有聲速溫度補(bǔ)償功能及自動增益控制功能。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司自動成份分析儀表自動成份分析儀表按原理分類: 1. 熱導(dǎo)式; 2. 熱磁式; 3.磁壓式; 4. 磁機(jī)械式; 5. 氧化鋯式; 6.電化學(xué)式;7.紅外線; 8.工業(yè)酸度計; 9.工業(yè)電導(dǎo)儀; 10.溶解氧；11.密度計; 12.有毒氣體報警器; 13.色譜儀;14.質(zhì)譜儀。按測量介質(zhì)分類：1.氣體分析；2.液體分析。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司自動成份分析儀表組

55、成 被測介質(zhì)采樣處理單元 組分的解析與分離單元 檢測器和傳感器 信號處理單元 信號顯示單元 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)庫常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司自動成份分析儀表特點(diǎn)自動成份分析儀表特點(diǎn) 在線分析儀器與實(shí)驗(yàn)室分析儀器相比較，有三個顯著的特點(diǎn)： 第一，過程分析儀器必須有自動取樣和試樣預(yù)處理系統(tǒng)； 第二，過程分析儀器必須是完全自動化的，即完全實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制； 第三，過程分析儀器的精度可以低些，但是必須保證能實(shí)現(xiàn)長期運(yùn)行的穩(wěn)定性。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司取樣和預(yù)處理系統(tǒng)取樣和預(yù)處理系統(tǒng) 過程分析儀器出現(xiàn)的同時，就出現(xiàn)了

56、取樣預(yù)處理系統(tǒng)。 取樣預(yù)處理系統(tǒng)是聯(lián)系生產(chǎn)過程和儀器主機(jī)的橋梁。它不但要適應(yīng)儀器較為苛刻的要求，而且要受生產(chǎn)過程惡劣條件的嚴(yán)格制約。 預(yù)處理系統(tǒng)制造難度不高，但設(shè)計難度很高。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司預(yù)處理系統(tǒng)的作用和組成預(yù)處理系統(tǒng)的作用和組成n預(yù)處理系統(tǒng)作用是將取樣氣加以處理，以滿足儀器對樣氣的要求。預(yù)處理系統(tǒng)包括過濾（除塵、除機(jī)械雜質(zhì)）、壓力調(diào)節(jié)（減壓或抽引）、溫度調(diào)節(jié)（降溫或升溫）、有害或干擾成分處理（除油霧、水分、腐蝕性介質(zhì)等）、流量調(diào)節(jié)等。輔助環(huán)節(jié)包括需多點(diǎn)切換、旁路系統(tǒng)、管線吹掃、氣體混合、化學(xué)反應(yīng)或轉(zhuǎn)化、管線伴熱、排氣、排液等。常見儀表

57、的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司取樣點(diǎn)選擇取樣點(diǎn)選擇n潔凈有代表性樣氣，不能選擇層流、渦流或空氣漏人；盡可能滿足儀器對樣氣要求（溫度、濕度、含塵量、壓力、流量、非腐蝕性、非干擾性、取樣管盡量短）；易燃易爆劇毒介質(zhì)采樣時，應(yīng)考慮安全取樣和環(huán)境保護(hù)措施；便于保養(yǎng)維護(hù)；取樣點(diǎn)流速應(yīng)接近平均流速，圓形截面管道應(yīng)靠近圓心1/3半徑范圍內(nèi)，不能靠近管壁 。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計原則和依據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計原則和依據(jù)n保證一定的反應(yīng)速度要求。（反應(yīng)滯后不超過60秒）合理的保存信息。樣氣要有代表性，組分濃度不致發(fā)生變化。達(dá)

58、到儀器對樣氣清潔度的要求。弄清粉塵含量變化規(guī)律后選擇合理凈化方式。樣氣要有一定的溫度、壓力、流量，特別是對堵塞使樣氣中斷應(yīng)采取措施，絕不能讓分析器降低要求去適應(yīng)粗糙的取樣預(yù)處理系統(tǒng)。盡可能排除各種可能發(fā)生的干擾因素。選擇與該流程相適應(yīng)的部件和結(jié)構(gòu)材料。（是否有腐蝕性）常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司紅外線氣體分析儀紅外線氣體分析儀 紅外光是一種比可見光線波長長，比微波的波長短的電磁波，紅外分析儀通常使用的紅外線波長范圍為210m(紫外線分析波長180-330nm)，紅外線分析儀只能對各組分氣體中的某一種成分進(jìn)行分析。常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能

59、源有限公司新能能源有限公司工作原理是根據(jù)某些氣體對特定波長的紅外輻射有選擇吸收，且吸收程度與被測氣體濃度有關(guān)，用于連續(xù)測定氣體的相對濃度。被測氣體經(jīng)一定波長紅外線照射后，會吸收掉一部分紅外線能量E,只有通過物質(zhì)的紅外光線的頻率與物質(zhì)分子本身的特定頻率相同，這種分子才能吸收紅外光線的輻射能。特點(diǎn)：1.能測量多種氣體：可分析CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、SO2、NH3等近三十種氣體。紅外線分析儀不能分析單原子（惰性氣體）和雙原子氣體（氫、氧、氮等）。2.測量范圍寬：上限可到100%下限可到幾個ppm3.靈敏度高4.測量精度高5.反應(yīng)快：一般在10秒內(nèi)6.有良好的選著性常見儀表

60、的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司熱導(dǎo)式氣體分析儀熱導(dǎo)式氣體分析儀 是出現(xiàn)最早，種類較多，應(yīng)用較廣的一類在線分析儀器，常用于分析混合氣體中的H2、Ar、CO2、NH3、SO2等多種氣體的百分含量。 常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司n工作原理：工作原理：基于不同氣體具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)，混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨其組分的百分含量而變化這一物理特性來分析某一組分的百分含量。熱導(dǎo)分析儀檢測室常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司常見儀表的工作原理常見儀表的工作原理新能能源有限公司新能能源有限公司n采用鉑絲做工作橋臂和