最新自動化儀表考試試題精編

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Chapterone自動化儀表考試試題精編(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）有差控制過程（有差調節(jié)）例1、某化學反應器，工藝規(guī)定操作溫度為200±10℃，考慮安全因素，調節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過15℃?，F(xiàn)設計運行的溫度定值調節(jié)系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖所示,試求:該系統(tǒng)的過渡過程品質指標（最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間)，并問該調節(jié)系統(tǒng)是否滿足工藝要求。設定值不等于穩(wěn)態(tài)值（有差控制）參考答案：最大動態(tài)偏差A=230-200=30℃被控參數偏離設定值的最大值；余差C=205—200=5℃穩(wěn)態(tài)值與設定值之間的偏差；衰減比n=y1:y3=25:5=5:1衰減率:1–1/n=4/5兩個相鄰的同向波峰值之比n〉1衰減震蕩；振蕩周期T=20–5=15（min)振蕩頻率f=1/T超調量：第一波峰與穩(wěn)態(tài)值之比的百分比，25/205=12.2%調節(jié)時間：Ts=22min設被控變量進入穩(wěn)態(tài)值的土2％，就認為過渡過程結束，則誤差區(qū)域=205×（±2％）＝±4.1℃，在新穩(wěn)態(tài)值（205℃）兩側以寬度為±4.1℃畫一區(qū)域（陰影線).工藝規(guī)定操作溫度為200±10℃,考慮安全因素，調節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過15℃，而該調節(jié)系統(tǒng)A=30℃，不滿足工藝要求峰值時間：5min例2過渡過程的品質指標有哪些？請結合下圖解釋各種品質指標的含義。Chaptertwo2。1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的情況下,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？解：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生的，即同樣,查表可得：由23。076mV查表可得：t=557℃.即實際溫度為557℃。當熱端為557℃，冷端為20℃時，由于E（20，0）=0。798mV,故有：由此電勢，查表可得顯示儀表指示值應為538。4℃.2。2、利用鎳洛鎳硅熱電偶測溫，工作時冷端溫度to=30℃，測得的熱電勢E(t，to）=40.096mv，求被測介質的實際溫度。（已知E（30,0）=1。203mv，E（1000，0）=41.269mv,E(900,0）=38。893mv,）E（t,0）=E(t，30）+E（30,0)=41.299mv查表E(1000,0)=41。269mv，被測溫度為1000℃2。3簡述熱電偶測溫原理,類型，為什么需要用補償導線？答1）熱電偶的測溫原理:將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，若兩個連接點溫度不同，回路中會產生電勢。此電勢稱為熱電勢.2）類型:鎳鉻－鎳硅（K）,線性度最好；鎳鉻－康銅(E），靈敏度最高；銅－康銅(T），價格最便宜。3）熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度有關,還與冷端溫度有關.所以使用時,需保持熱電偶冷端溫度恒定.但熱電偶的冷端和熱端離得很近，使用時冷端溫度較高且變化較大。為此應將熱電偶冷端延至溫度穩(wěn)定處。為了節(jié)約，工業(yè)上選用在低溫區(qū)與所用熱電偶的熱電特性相近的廉價金屬，作為熱偶絲在低溫區(qū)的替代品來延長熱電偶，稱為補償導線。2。4熱電阻測溫特點，以及為什么用三線接法？1）特點：對于500℃以下的中、低溫，熱電偶輸出的熱電勢很小，容易受到干擾而測不準.一般使用熱電阻溫度計來進行中低溫度的測量。熱電阻有金屬熱電阻（正溫度系數）和半導體熱敏電阻（負溫度系數）兩類。2）電阻測溫信號通過電橋轉換成電壓時，熱電阻的接線如用兩線接法,接線電阻隨溫度變化會給電橋輸出帶來較大誤差，必須用三線接法,以抵消接線電阻隨溫度變化對電橋的影響。2。5:有一臺DDZ—III型溫度變送器，精度1級,出廠時量程調為:0~1300℃①用這臺變送器測量一加熱爐的溫度（溫度范圍800~900℃），問:產生的最大絕對誤差是多少？變送器的靈敏度為多少?②將變送器的零點遷至700℃,量程調為700~1000℃，問：這時變送器的最大絕對誤差是多少？靈敏度為多少？Chapterthree3.1例子某比例控制器,溫度控制范圍為400～800℃,輸出信號范圍是4～20mA。當指示指針從600℃變到700℃時,控制器相應的輸出從8mA變?yōu)?6mA。求設定的比例度。溫度的偏差在輸入量程的50％區(qū)間內（即200℃）時，e和y是2倍的關系。Y=1/pe=2e1）比例度(P）越大,放大倍數K越小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差（余差）就大。比例度越小，放大倍數越大，系統(tǒng)動態(tài)性能的穩(wěn)定性越低。2）輸出信號的變化與輸入偏差的大小和積分時間TI成反比，TI越小,積分速度越快，積分作用越強。積分作用具有保持功能,故積分控制可以消除余差。積分輸出信號隨著時間逐漸增強，控制動作緩慢，故積分作用不單獨使用。TI趨于無窮,無積分作用;TI過大，積分作用很弱，消除靜差慢，TI過小，積分作用過強，控制器的輸出變化太快，使過渡過程振蕩太劇烈，系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大下降.3）微分作用能超前控制.在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，微分立即產生強烈的調節(jié)作用，使偏差盡快地消除于萌芽狀態(tài)之中。由于微分作用總是力圖抑制被控變量的變化,所以它有提高控制系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的作用.微分對靜態(tài)偏差毫無控制能力。當偏差存在，但不變化時，微分輸出為零，因此不能單獨使用。必須和P或PI結合，組成PD控制或PID控制。【適合于】對象滯后大，負荷變化不大，被控量變化不頻繁且允許余差存在場合.4)PID控制器若將微分時間調至零，就成一臺比例積分控制器；若將積分時間調至最大，就成一臺比例微分控制器;若將微分時間至零,積分時間至無窮大，就是一臺比例控制器.3.2DDZ-Ⅲ基型調節(jié)器的主要功能電路有？以及各模塊功能輸入電路、給定電路、PID運算電路、自動與手動(硬手動和軟手動）切換電路、輸出電路及指示電路。無擾動切換：電路切換前一瞬間的輸出值與電路切換后一瞬間的輸出值相同，電路狀態(tài)切換是無擾的.(控制器輸出不突變）1)輸入電路：偏差差動電平移動電路，偏差檢測與放大,消除傳輸線壓降,對偏差信號實現(xiàn)電平移動。溫度補償+零點調整2）給定電路：設定調節(jié)器的給定值。3）PID運算電路：對偏差進行PID運算。反饋電路：量程調整+非線性校正4)輸出電路:將PID運算電路的結果(電壓值）轉換為4~20mA的直流電流輸出。5）切換電路:實現(xiàn)手動和自動操作狀態(tài)間的平滑無擾動切換。6）顯示電路：供用戶查詢各變量。3.3實用PID數字算法,以及改進的PID算法1）實用PID算法?注：P比例度TI積分時間常數Td微分時間常數Kd微分增益2)微分先行算法PI-D算法微分作用只對測量值(反饋值)Vp進行3）比例微分先行算法比例和微分作用都只對測量值進行Chapterfour4。1什么叫調節(jié)閥的理想流量特性和工作流量特性?常用的調節(jié)閥理想流量特性有哪些？解答：1）理想流量特性：在調節(jié)閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性稱為固有流量特性，也叫理想流量特性。工作流量特性：在實際的工藝裝置上,調節(jié)閥由于和其他閥門、設備、管道等串連使用，閥門兩端的壓差隨流量變化而變化，這時的流量特性會發(fā)生畸變，稱為工作流量特性。2）常用理想流量特性：快開特性、直線流量特性、拋物線特性、等百分比(對數)流量特性直線（放大系數相同，控制力不同）；對數（放大系數不同,控制力相同）3)等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調節(jié)精度。4。2什么是閥阻比S？以及其為什么會使理想流量特性發(fā)生畸變？1）閥阻比S=△PTmin/Po表示存在管道阻力的情況下，調節(jié)閥全開時，閥前后最小壓差△PTmin與總壓力Po之比。其值越大表示管道壓降越小，其值越小，表示管道壓降越大.2）S=1時，說明管道壓降為零，閥門前后的壓差始終等于總壓力，故工作流量特性即為固有流量特性，當S<1時，由于串聯(lián)管道阻力的影響,是閥門開大時流量達不到預期,也就是閥門的可調范圍變小。隨著S值得減小，直線流量特性漸漸趨近于快開特性，等百分比特性漸漸趨近于直線流量特性.S越小，畸變越大，一般希望S〉=0.34.3調節(jié)閥氣開氣關式選擇題1題1選擇蒸汽鍋爐的控制閥門時，為保證失控狀態(tài)下鍋爐的安全：給水閥應選氣關式燃氣閥應選氣開式4。3。2如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維持容器內壓力恒定：1)調節(jié)閥應選擇氣開式還是氣關式？請說明原因。2)壓力控制器(PC)應為正作用還是反作用?請說明原因。答:1)應選擇氣關式。因為在氣源壓力中斷時,調節(jié)閥可以自動打開，以使容器內壓力不至于過高而出事故。2)調節(jié)閥選擇氣關式，則壓力控制器（PC）應為反作用。當檢測到壓力增加時，控制器應減小輸出，則調節(jié)閥開大,使容器內壓力穩(wěn)定?；颍寒敊z測到壓力減小時，控制器應增大輸出，則調節(jié)閥開小，使容器內壓力穩(wěn)定.（執(zhí)行器反作用；變送器正作用；對象反作用(閥開大,壓力下降）；所以控制器反作用）4。3.3冷物料加熱系統(tǒng)，為保證加熱器不被燒壞，蒸汽管道上調節(jié)閥應選擇氣開式(調節(jié)閥輸入為零時，應保證為關閉狀態(tài)，所以當調節(jié)閥有輸入時，閥門慢慢打開，所以為氣開閥）4.4電動儀表怎樣才能用于易燃易爆場所?安全火花是什么意思?解答:1）必須是采取安全防爆措施的儀表,就是限制和隔離儀表電路產生火花的能量.使其不會給現(xiàn)場帶來危險.2）安全火花：電路在短路、開路及誤操作等各種狀態(tài)下可能發(fā)生的火花都限制在爆炸性氣體的點火能量之下.4.5氣動調節(jié)閥由執(zhí)行機構和控制機構（閥）兩部分組成.執(zhí)行機構是推動裝置，它是將信號壓力的大小轉換為閥桿位移的裝置?？刂茩C構是閥門，它將閥桿的位移轉換為流通面積的大小.4.6安全柵的作用1）信號的傳輸2）能量的傳輸3）限流、限壓Chapterfive機理法建模：單位時間內物質/能量流入量—單位時間內物質/能量流出量=被控過程內部物質/能量存儲量的變化率。響應曲線法建模：階躍響應曲線確定一階慣性加滯后模型WS階躍輸入時K=y(∞）/1（單位階躍）/y(∞)/a輸入為模擬量時:K=Chaptersix6.1簡單控制系統(tǒng)由幾個環(huán)節(jié)組成？解答:測量變送器、調節(jié)器、調節(jié)閥、被控過程四個環(huán)節(jié)組成。6.2過程控制系統(tǒng)設計包括哪些步驟？1）熟悉和理解生產對控制系統(tǒng)的技術要求與性能指標2）建立被控過程的數學模型3）控制方案的確定4)控制設備選型5）實驗（或仿真）驗證6.3選擇被控參數應遵循哪些基本原則？什么是直接參數？什么是間接參數？兩者有何關系？解答：1）原則：必須根據工藝要求，深入分析、生產過程，找出對產品的產量和質量、生產安全、經濟運行、環(huán)境保護、節(jié)能降耗等具有決定性作用，能較好反映生產工藝狀態(tài)及變化的參數作為被控參數。2）直接參數:能直接反映生產過程中產品產量和質量，又易于測量的參數3)間接參數：與質量指標有單值對應關系、易于測量的變量,間接反映產品質量、生產過程的實際情況。4）兩者關系：間接參數是直接參數的單值函數。6。4選擇控制變量時，為什么要分析被控過程的特性?為什么希望控制通道放大系數要大、時間常數小、純滯后時間越小越好?而干擾通道的放大系數盡可能小、時間常數盡可能大?解答：1)控制變量和干擾變量對被控參數的影響都于過程的特性密切相關.2）控制通道的靜態(tài)放大系數K0越大，系統(tǒng)的靜態(tài)偏差越小，表明控制作用越靈敏，克服擾動的能力越強,控制效果越好。時間常數T0小，被控參數對控制變量的反應靈敏、控制及時，從而獲得良好的控制品質。純滯后0的存在會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。0值越大，對系統(tǒng)的影響越大。3)擾動通道的靜態(tài)放大系數Kf越小，表明外部擾動對被控參數的影響越小.時間常數Tf越大，外部干擾f（t）對被控參數y（t）的影響越小，系統(tǒng)的控制品質越好。干擾點位置對系統(tǒng)的影響：干擾作用點向遠離測量點（輸出）方向移動,干擾通道的容量滯后增加，系統(tǒng)的動態(tài)偏差減小，控制品質變好；相反擾動進入系統(tǒng)的位置離測量點越近，干擾對被控參數的影響越大，控制品質越差.干擾通道的純滯后并不影響系統(tǒng)的控制品質，僅僅使被控參數對干擾的響應在時間上推遲了。6.5當被控過程存在多個時間常數時，為什么應盡量使時間常數錯開？答:由自控理論知識可知，開環(huán)傳遞函數中幾個時間常數值錯開，可提高系統(tǒng)的工作頻率，減小過渡過程時間和最大偏差等，改善控制質量。6.6P、I、D各參數對控制系統(tǒng)品質的影響:P越小（K越大），控制作用越強、系統(tǒng)調節(jié)越快、系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，控制余差越小。P越小，控制過程曲線越振蕩，周期縮短.出現(xiàn)等幅振蕩，這時的比例度稱為臨界比例度Pmin，振蕩頻率稱為臨界振蕩頻率ωMP越大（K越小）,控制過程曲線越平穩(wěn),但控制過程時間越長，余差也越大。TI越大，積分作用越弱，TI=∞,積分作用為零.TI減小，積分作用增強，系統(tǒng)振蕩加劇，穩(wěn)定性下降.因此，加積分后，比例帶要適當加大。如果T1適當，系統(tǒng)能很快消除余差。Td較小控制速度稍有加快(調節(jié)時間稍微減少）；Td合適控制速度明顯加快（調節(jié)時間明顯減少）;Td過大系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)等幅振蕩。6。7控制器參數整定1）穩(wěn)定邊界法（臨界比例度法)屬于閉環(huán)整定方法，根據純比例控制系統(tǒng)臨界振蕩試驗所得數據(臨界比例度Pm和振蕩周期Tm），按經驗公式求出調節(jié)器的整定參數.就以表中PI調節(jié)器整定數值為例，可以看出PI調節(jié)器的比例度較純比例調節(jié)時增大,這是因為積分作用產生一滯后相位,降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定度的緣故.2）衰減曲線法也屬于閉環(huán)整定方法，但不需要尋找等幅振蕩狀態(tài)，只需尋找最佳衰減振蕩狀態(tài)即可。衰減比為4:1時，整定參數計算表衰減比為10：1時，整定參數計算表3)響應曲線法：屬于開環(huán)整定方法.以被控對象控制通道的階躍響應為依據，通過經驗公式求取調節(jié)器的最佳參數整定值。方法:不加控制作用,作控制通道特性曲線.此方法在不加控制作用的狀態(tài)下進行，對于不允許工藝失控的生產過程，不能使用。例子1某控制系統(tǒng)用穩(wěn)定邊界法分別整定控制器參數,已知臨界比例度，,試分別確定用PI和PID作用時的控制器參數。穩(wěn)定邊界法計算表如下。解：對于PI控制器查表得：對于PID控制器查表得：例子2某控制系統(tǒng)用4：1衰減曲線法分別整定控制器參數。將積分時間調至最大，微分時間調至最小，對系統(tǒng)施加階躍信號，經過調節(jié)后系統(tǒng)的衰減比為4：1，此時記錄下來的比例度和時間參數。試分別確定用PI和PID作用時的控制器參數。4：1衰減曲線整定經驗參數表如下。解：對于PI控制器查表得：對于PID控制器查表得：例子3在某一蒸汽加熱器的控制系統(tǒng)中，用響應曲線法進行參數調整.當電動單元組合控制器的輸出從6mA改變到7mA時，溫度記錄儀的指針從85℃升到87.8℃,從原來的穩(wěn)定狀態(tài)達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。儀表的刻度為50~100℃,并測出純滯后時間t0=1。2min，時間常數T0=2。5min。如采用PI和PID控制規(guī)律,試確定出整定參數（響應曲線法控制器參數整定經驗公式見附表)。解:輸入增量為：mA輸出增量為：℃輸入量程差為：mA輸出量程差為：℃所以,由查表得:在選用PI控制器時，min在選擇PID控制器時，minminChapterseven7。1串級例子冷物料加熱系統(tǒng)的串級控制溫度控制器控制閥溫度控制器控制閥流量/壓力對象流量/壓力測量變送主設定值擾動1出口溫度操縱變量流量/壓力控制器溫度對象蒸汽流量溫度測量變送副設定值主測量值副測量值擾動21）調節(jié)閥為氣開式（安全因素）2)副調節(jié)器：反作用；主調節(jié)器：反作用.3)當蒸汽壓力突然增加時,該控制系統(tǒng)的控制過程如下：蒸汽壓力增加，則蒸汽流量增加,由于FC為反作用，故其輸出降低，因而氣開型的控制閥關小，蒸汽流量減少以及時克服蒸汽壓力變化對蒸汽流量的影響，因而減少以致消除蒸汽壓力波動對加熱爐出口物料溫度的影響,提高了控制質量.4)當冷物料流量突然加大時，該控制系統(tǒng)的控制過程如下：冷物料流量加大,加熱爐出口物料溫度降低，反作用的TC輸出增加，因而使FC的給定值增加,FC為反作用,故其輸出也增加，于是氣開型的控制閥開大，蒸汽流量增加以使加熱爐出口物料溫度增加，起到負反饋的控制作用7.2前饋前饋控制的原理是：當系統(tǒng)出現(xiàn)擾動時,立即將其測量出來，通過前饋控制器，根據擾動量的大小改變控制變量，以抵消擾動對被控參數的影響.為了改變事后調節(jié)的狀況,提出前饋控制的思路:根據冷物料流量Q的大小,調節(jié)閥門開度。針對換熱器入口流量干擾的前饋控制系統(tǒng)Y（S)=F（S)Gf(s）+F（S）Gm（s)Gb(s)Gv（s)Go（s）=07。3、前饋—反饋復合控制系統(tǒng)：為了克服前饋控制的局限性,將前饋控制和反饋控制結合起來，組成前饋—反饋復合控制系統(tǒng)。如換熱器出口溫度前饋—反饋復合控制系統(tǒng)：蒸汽壓力比較穩(wěn)定，而物料流量F波動較大.可設計出口溫度為被控變量,物料流量為前饋量的前饋－反饋控制系統(tǒng)。復合控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：①在反饋控制的基礎上,針對主要干擾進行前饋補償.既提高了控制速度,又保證了控制精度。②反饋控制回路的存在，降低了對前饋控制器的精度要求，有利于簡化前饋控制器的設計和實現(xiàn)。③在單純的反饋控制系統(tǒng)中，提高控制精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性是一對矛盾.往往為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性而無法實現(xiàn)高精度的控制。而前饋——反饋控制系統(tǒng)既可實現(xiàn)高精度控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。7.4、前饋-串級復合控制系統(tǒng)：對于慢過程的控制，如果生產過程中的主要干擾頻繁而又劇烈，而工藝對被控參量的控制精度要求又很高,可以考慮采用前饋-—串級復合控制方案。前饋—串級復合控制系統(tǒng)特點：1、串級控制回路的傳函和單純的串級控制系統(tǒng)一樣2、前饋控制器的傳函主要由擾動通道和主對象特性決定當物料流量F比較穩(wěn)定，而物料入口溫度及蒸汽壓力（蒸汽流量）波動都較大?？稍O計物料入口溫度為前饋量、出口溫度為主變量,蒸汽壓力(流量）為副變量的前饋－串級控制系統(tǒng)。前饋—串級控制系統(tǒng)過程框圖：7.5單回路水位控制系統(tǒng),如果蒸汽用量經常發(fā)生變化，為了改善控制質量，將單回路控制系統(tǒng)改為前饋-反饋復合控制回路。7。6某前饋-串級控制系統(tǒng)如圖所示。已知:要求：（1）繪出該系統(tǒng)方框圖。（2）計算前饋控制器的數學模型。3）假定控制閥為氣開式，試確定各控制器的正/反作用。（2)=0求的,Gff(s）=（3）主為正作用，副為反作用。7.7畫出串級控制系統(tǒng)的框圖，并在圖中標明主變量、副變量、控制變量和被控變量。分別說明主副對象的輸入和輸出是什么？串級控制系統(tǒng)有哪些主要特點？在串級控制系統(tǒng)整定方法中，何謂兩步整定法和逐步逼近法?串級系統(tǒng)特點總結：①對進入副回路的干擾有很強的克服能力；②改善了被控過程的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率；對進入主回路的干擾控制效果也有改善；③對負荷或操作條件的變化有一定自適應能力.1．逐步逼近法：依次整定副回路、主回路.并循環(huán)進行，逐步接近主、副回路最佳控制狀態(tài)。2．兩步整定法:系統(tǒng)處于串級工作狀態(tài)，第一步按單回路方法整定副調節(jié)器參數；第二步把已經整定好的副回路視為一個環(huán)節(jié),仍按單回路對主調節(jié)器進行參數整定。7。8如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維持容器內壓力恒定:1）調節(jié)閥應選擇氣開式還是氣關式？請說明原因。2)壓力控制器（PC)應為正作用還是反作用？請說明原因3）如果氣體流入量波動很大，需如何改進控制系統(tǒng),在圖中畫出控制方案圖,并畫出改進后的方框圖.答：1)應選擇氣關式。因為在氣源壓力中斷時，調節(jié)閥可以自動打開，以使容器內壓力不至于過高而出事故。2）調節(jié)閥應選擇氣關式，則壓力控制器（PC）應為反作用。當檢測到壓力增加時,控制器應減小輸出，則調節(jié)閥開大,使容器內壓力穩(wěn)定?；?當檢測到壓力減小時,控制器應增大輸出，則調節(jié)閥開小,使容器內壓力穩(wěn)定。3）前饋-反饋控制系統(tǒng)7.9比值控制要求參與反應的物料Q1和Q2保持恒定比例，正常操作時，流量Q1=7m3/h，Q2=1。75m3/h;流量范圍分別為0-10m3/h和0-2m3/h。根據要求設計Q2/Q1恒定的比值控制系統(tǒng)。在采用DDZ—3型儀表組成控制系統(tǒng)情況下，分別計算流量和測量信號呈線性關系（配開方器)和非線性關系（無開方器）時的比值系數K'.1）引入開方器時,比值系數為：2）不引入開方器時：7。93分程控制在某化學反應器內進行氣相反應，調節(jié)閥A、B分別控制進料流量和出料流量,為了控制反應器內壓力，設計分程控制系統(tǒng)。A氣開閥、B氣關閥調節(jié)器反作用7。95選擇控制Chaptereight8。1自適應自校正控制系統(tǒng)模型參考8。2模糊控制被控過程數學模型隨生產的進行不斷變化時需要用模糊控制器組成：模糊化接口、規(guī)則庫、推理算法、去模糊化接口測量儀表的概念在工業(yè)生產過程中，為了有效地進行生產操作和自動控制，需要對工藝生產中的一些主要參數進行自動測量。用來測量這些參數的儀表稱為測量儀表。參數檢測的基本過程被測顯示裝置變送器傳感器被測對象被測顯示裝置變送器傳感器被測對象變量變量傳感器與變送器傳感器又稱為檢測元件或敏感元件,它直接響應被測變量，經能量轉換并轉化成一個與被測變量成對應關系的便于靠著的輸出信號，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。由于傳感器的輸出信號種類很多，而且信號往往很微弱，一般都需要經過變送環(huán)節(jié)的進一步處理，把傳感器的輸出轉換成如0～10mA、4～20mA等標準統(tǒng)一的模擬量信號或者滿足特定標準的數字量信號,這種檢測儀表稱為變送器。測量誤差由于真值在理論上是無法真正被獲取的，因此，測量誤差就是指檢測儀表（精度較低)和標準表(精度較高)在同一時刻對同一被測變量進行測量所得到的2個讀數之差。即:Δ＝xi－x0也即絕對誤差。測量儀表的精確度在自動化儀表中，通常是以最大相對百分誤差來衡量儀表的精確度,定義儀表的精度等級。由于儀表的絕對誤差在測量范圍內的上是不相同的，因此在工業(yè)上通常將絕對誤差中的最大值,即把最大絕對誤差折合成測量范圍的百分數表示，稱為最大相對百分誤差:δ＝最大絕對誤差/量程＝Δmax/(Xmax—Xmin)＊100%儀表的精度等級（精確度等級)是指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對百分誤差.把儀表允許的最大相對百分誤差去掉“±”號和“％”號,便可以用來確定儀表的精度等級。目前，按照國家統(tǒng)一規(guī)定所劃分的儀表精度等級有：0.005，0.02,0。05，0.1，0。2,0.4，0.5，1。0，1.5,2.5,4。0等。所謂的0.5級儀表，表示該儀表允許的最大相對百分誤差為±0。5%,以此類推.精度等級一般用一定的符號形式表示在儀表面板上.儀表的精度等級是衡量儀表質量優(yōu)劣的重要指標之一.精度等級數值越小，表示儀表的精確度越高。精度等級數值小于等于0.05的儀表通常用來作為標準表，而工業(yè)用表的精度等級數值一般大于等于0。5。誤差分類按照測量誤差的基本性質不同,可以將誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。系統(tǒng)誤差：相同條件下多次重復測量同一被測量時,如果每次測量值的誤差恒定不變（絕對值和符號均保持不變)或按某種確定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。隨機誤差：是指在相同條件下多次測量同一被測量是產生的絕對值和符號不可預知的隨機變化著的誤差。有稱偶然誤差.粗大誤差：是指由于操作人員的操作錯誤、粗心大意及儀表的誤動作等原因而造成的誤差。也稱為疏失誤差。靈敏度靈敏度是表征檢測儀表對被測量變化的靈敏程度，它是指儀表輸出變化量和輸入變化是之比，即：靈敏度=△y∕△x測量系統(tǒng)中信號的傳遞形式從傳遞信號的連續(xù)性的觀點來分，在檢測系統(tǒng)中傳遞信號的形式可以分為模擬信號、數字信號和開關信號：模擬信號：在時間上是連續(xù)變化的，在任何瞬時都可以確定其數值的信號?？梢宰儞Q為電信號，即是平滑地、連續(xù)地變化的電壓或電流信號。例如：連續(xù)變化的濕度信號可以利用熱電偶轉換為與之成比例的連續(xù)變化的電勢信號。數字信號：是一種以離散形式出現(xiàn)的不連續(xù)信號,通常用二進制數“0"和“1"組合的代碼序列來表示。數字信號變換成電信號就是一連串的窄脈沖和高低電平交替變化的電壓信號。連續(xù)變化的工藝參數（模擬信號)可以通過數字式傳感器直接轉換成數字信號。然而,大多數情況是首先把這些參數變換成電形式的模擬信號，然后再利用模擬—數字（A∕D)轉換技術把電模擬量轉換成數字量。將一個模擬信號轉換為數字信號時，必須用一定的計量單位使連續(xù)參數整量化，即用最接近的離散值(數字量)來近似表示連續(xù)量的大小。由于數字量只能增大或減小一個單位，所以，計量單位越小，整量化所造成的誤差也就越小。開關信號:用狀態(tài)或用兩個數值范圍表示的不連續(xù)信號。例如:用水銀觸點濕度計來檢測溫度的變化時，可利用水銀觸點的“斷開”與“閉合"來判斷溫度是否達到給定定值。在自動檢測技術中，利用開關式穩(wěn)壓器(如干簧管、電觸點式傳感器）可以將模擬信號變換成開關信號。測量儀表的分類根據所測參數的不同,分成壓力(差壓、負壓)測量儀表、流量測量儀表、物位（液位)測量儀表、溫度測量儀表、物質成分分析儀表及物性檢測儀表等。按表達示數的方式不同，分成指示型、記錄型、迅號型、遠傳指示型、累積型等。按精度等級用場合的不同，分成實用儀表、范型儀表和標準儀表，分別使用在現(xiàn)場、實驗室、標定室。IP等級術語IP防護等級是由兩個數字所組成，第1個數字表示防塵、防止外物侵入的等級,第2個數字表示防潮氣、防水侵入的密閉程度,數字越大表示防護等級越高。IP65中的“6”表示完全防止侵入，且可完全防止灰塵進入；“5”表示防止來自各方向由噴嘴噴射出的水進入儀表造成損壞.IP67表示在常溫常壓下，當儀表外殼暫時浸泡在一次儀表和二次儀表一次儀表：是指安裝在現(xiàn)場且直接與工藝介質相接觸的儀表。如彈簧管壓力表、雙金屬溫度計、雙波紋管差壓計、熱電偶與熱電阻不稱作儀表，而作為感溫元件,所以又稱一次元件.二次儀表：是儀表示值信號不直接來自工藝介質的各類儀表的沖鋒。二次儀表的儀表示值信號通常由變送器變換成標準信號。二次儀表接受的標準信號一般有三種：①氣動信號，0。02～0。10kpa②Ⅱ型電動單元儀表信號0～10Madc。③Ⅲ型電動單元儀表信號受的標準信4～20mADC.也有個別的不用標準信號,一次儀表發(fā)出電信呈,二次儀表直接指示，如遠傳壓力表等。二次儀表通常安裝在儀表盤上。按安裝位置又可分為盤裝儀表和架裝儀表.幾道填空題管道內的流體速度,一般情況下，在（管道中心線)處的流速最大,在(管壁)處的流速等于零壓力表。自動調節(jié)系統(tǒng)主要由（調節(jié)器）、（調節(jié)閥)、（調節(jié)對象）和（變送器）四大部分組成。壓力的定義這里的壓力概念，實際上指的是物理學上的壓強，即單位面積上所承受壓力的大小。絕對壓力：以絕對壓力零位為基準,高于絕對壓力零位的壓力。正壓：以大氣壓力為基準，高于大氣壓力的壓力.負壓(真空):以大氣壓力為基準，低于大氣壓力的壓力。差壓：兩個壓力之間的差值。表壓：以大氣壓力為基準，大于或小于大氣壓力的壓力.除特殊說明之外，所提及的壓力均指表壓。壓力表的分類按其測量精確度：分成精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1、0。16、0.25、0.4級；一般壓力表的測量精確度等級分別為1.0，1。6,2。5,4。0級.按指示壓力的基準不同：分為一般壓力表、絕對壓力表、差壓表.一般壓力表以大氣壓力為基準;絕壓表以絕對壓力零位為基準;差壓表測量兩個被測壓力之差。按測量范圍:分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值;壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值;微壓表用于測量小于60000pa的壓力值；低壓表用于測量0~6Mpa壓力值；中壓表用于測量10~60Mpa壓力值；高壓表用于測量100Mpa以上壓力值.耐震壓力表:殼體制成全密封結構，且在殼體內填充阻尼油,由于其阻尼作用可以使用在工作環(huán)境振動或介質壓力(載荷）脈動的測量場所.帶有電接點控制開關的壓力表可以實現(xiàn)發(fā)訊報警或控制功能。帶有遠傳機構的壓力表可以提供工業(yè)工程中所需要的電信號（比如電阻信號或標準直流電流信號）。隔膜表所使用的隔離器(化學密封)能通過隔離膜片，將被測介質與儀表隔離，以便測量強腐蝕、高溫、易結晶介質的壓力。壓力表按檢測原理分類目前工業(yè)上常用的壓力檢測方法和壓力檢測儀表很多，根據敏感元件和轉換原理的不同,一般分為四類：液柱式壓力檢測:一般采用充有水或水銀等液體的玻璃∪形管進行測量。彈性式壓力檢測：它是根據彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉換成位移進行測量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。電氣式壓力檢測：它是利用敏感元件將被測壓力直接轉換成各種電量進行測量的儀表,如電阻、電荷量等。活塞式壓力檢測：它是根據液壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉換成活塞面積上所加平衡砝碼的質量來進行測量。活塞式壓力計的測量精度較高，允許誤差可以小到0.05％～0。02%，它普遍被用作標準儀器對壓力檢測儀表進行檢定.彈性式壓力表膜片受壓力作用產生位移，可直接帶動傳動機構指示。但是膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度不高,一般為2.5級。膜片更多的是和其他轉換元件合起來使用，通過膜片和轉換元件把壓力轉換成電信號；波紋管的位移相對較大，一般可在其頂端安裝傳動機構,帶動指針直接讀數。其特點是靈敏高（特別是在低壓區(qū))，常用于檢測較低的壓力(1。0~106pa），但波紋管遲滯誤差較大，精度一般只能達到1。5級；彈簧管結構簡單、使用方便、價格低廉，它使用范圍廣,測量范圍寬,可以測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓，因此應用十分廣泛.根據制造的要求，儀表精度最高可達0。15級。彈簧管壓力表彈簧管是橫截面呈非圓形（橢圓形或扁圓形)，彎成圓弧狀（中心角常為270°）的空心管子.管子的一端為封閉，另一端為開口.閉口端作為自由端，開口端作為固定端.被測壓力介質從開口端進入并充滿彈簧管的整個內腔，由于彈簧管的非圓橫截面,使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢而產生力矩，其結果使彈簧管的自由端產生位移,同時改變其中心角。彈簧管自由端的位移量一般很小，需要通過放大機構才能指示出來，為了加大彈簧管自由端的位移量，也可采用多圈彈簧管,其原理與單圈彈簧相似。單圈彈簧管壓力表是工業(yè)現(xiàn)場使用最普遍的就地指示式壓力檢測儀表(也有電接點輸出的彈簧管壓力表）一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級為1。5級或2.5級，但根據制造的要求，其精度等級最高可達0.15級。膜盒式差壓變送器膜盒式差壓變送器構成：IoΔMFiΔP放大器杠桿系統(tǒng)測量部分IoΔMFiΔP放大器杠桿系統(tǒng)測量部分FfFf反饋部分反饋部分工作原理：力矩平衡；檢測元件——--膜盒或膜片;杠桿系統(tǒng)則有單杠桿、雙杠桿和矢量機構.電氣式壓力計電容式差壓變送器調零、零遷電路電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件，主要包括測量部件和轉換放大電路兩部分：調零、零遷電路IzIzIo+IiΔCΔP電容－電流轉換電路差壓電容膜盒電流放大器Io+IiΔCΔP電容－電流轉換電路差壓電容膜盒電流放大器-+反饋電路If。-+反饋電路If轉換放大部分測量部分轉換放大部分測量部分電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉換為電容量的變化，然后進行測量的。由圖可見傳感器有左右固極板，在兩個固定極板之間是彈性材料制成的測量膜片，作為電容的中央動極板，在測量膜片兩側的空腔中充滿硅油。電容式差壓變送器的結構可以有效地測量膜片，當差壓過大并超過允許測量范圍時，測量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上,因此不易損壞，與力矩平衡式相比,電容式沒有杠桿傳動機構,因而尺寸緊湊，密封性與抗振性好，測量精度相應提高，可達0。2級。壓阻式(擴散硅)壓力∕差壓變送器因電阻率變化引起阻值變化稱為壓阻效應。半導體材料的壓阻效應比較明顯。用作壓阻式傳感器的基片材料主要為硅片和鍺片,由于單晶硅材料純、功耗小、滯后和蠕變極小、機械穩(wěn)定性好，而且傳感器的制造工藝和硅集成電路工藝有很好的兼容性，以擴散硅壓阻傳感器作為檢測元件的壓力檢測儀表得到了廣泛的使用。測量部分IoU01調零電路UsΔPV-I轉換前置放大器擴散硅壓阻傳感器構成框圖：測量部分IoU01調零電路UsΔPV-I轉換前置放大器擴散硅壓阻傳感器UUz電磁放大部分電磁放大部分壓阻式壓力穩(wěn)壓器的主要優(yōu)點是體積小,結構簡單，其核心部分就是一個既是彈性元件又是壓敏元件的單晶硅膜片。壓力計的選用三個方面——--—選用時應根據生產工藝對壓力檢測的要求、被測介質的特性、現(xiàn)場使用的環(huán)境等條件本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型(材質)等。儀表的量程是指該儀表可按規(guī)定的精確度對被測量進行測量的范圍。關鍵：根據操作中需要測量的參數的大小來確定。同進必須考慮到被測對象可能發(fā)生的異常超壓情況,對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地。測量穩(wěn)定壓力：最大工作壓力pimax不超過上限值pmax3∕4，正常操作壓力值應在測量范圍上限值的1∕3~2∕3.測量脈動壓力(如：泵、壓縮機和風機等出口處壓力)：最大工作壓力pimax不超過上限值pmax的2/3，正常操作壓力值應在測量范圍上限值的1/3～1/2.測量高、中壓力（大于4MPa）：最大工作壓力pimax不超過上限值pmax的3/5，正常操作壓力值不應超過儀表測量范圍上限值的1/2.最小工作壓力pimin不低于上限值pmax的1/3。儀表的量程等級：1、1.6、2。5、4。0、6.0kpa以及它們10n倍。在選用儀表量程時，應采用相應規(guī)程或者標準中的數值。儀表的精度根據生產允許的最大誤差來確定,即要求實際被測壓力允許的最大絕對誤差應小于儀表的基本誤差。在選擇時應堅持節(jié)約的原則，只要測量精度能滿足生產的要求,就不必追求用過高精度的儀表。儀表的類型正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產的前提.主要應考慮以下幾個方面：儀表的材料：壓力檢測（檢測)儀表的特點是壓力敏感元件往往要與被測介質直接接觸,因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。例如：對腐蝕性較強的介質應使用像不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件；氨用壓力表則要求儀表的材料不允許采用銅或銅合金,因為氨氣對銅的腐蝕性極強;又如氧用壓力表在結構和材質上可以與普通壓力表完全相同，但要禁油,因為油進入氧氣系統(tǒng)極易引起爆炸。輸出信號類型：只需觀察壓力變化的，可選如彈簧管壓力表、液柱式壓力計那樣的直接指示型的儀表;如需將壓力信號遠傳到控制室或其他電動儀表，則可選用電氣式壓力檢測儀表或其他具有電信號輸出的儀表；如果要檢測快速變化的壓力信號，則可選用電氣式壓力檢測儀表，如壓阻式壓力傳感器；如果控制系統(tǒng)要求能進行數字量通信，則可選用智能式壓力檢測儀表.使用環(huán)境：對爆炸性較強的環(huán)境，在使用電氣壓力儀表時，應選擇防爆型壓力儀表；對于溫度特別高或特別低的環(huán)境，應選擇溫度系數小的敏感元件以及其他變換元件。上述選型原則也適用于差壓、流量，液位等其它檢測儀表的選型。壓力表外型尺寸的選擇在管道和設備上安裝的壓力表，表盤直徑為Φ100mm或Φ150mm。在儀表氣動管路及其輔助設備上安裝的壓力表，表盤直徑為小60mm。安裝在照度較低，位置較高或示值不易觀測場合的壓力表，表盤直徑為Φ150mm或Φ200mm。一般壓力測量儀表的安裝無論選用何種壓力儀表和采用何種安裝方式，在安裝過程中都應注意以下幾點:壓力儀表必須經檢驗合格后才能安裝；壓力儀表的連接處，應根據被測壓力的高低和被測介質性質,選擇適當的材料作為密封墊圈，以防泄漏.壓力儀表盡可能安裝在室溫，相對濕度小于80%,振動小，灰塵少，沒有腐蝕性物質的地方，對于電氣式壓力儀表應盡可能避免受到電磁干擾。壓力儀表應垂直安裝，一般情況下，安裝調試應與人的視線齊平，對于高壓壓力儀表，其安裝調試應高于一般人的頭部.測量液體或蒸汽介質壓力時，應避免液柱產生的誤差，壓力儀表應安裝在與取壓口同一水平的位置上，否則必須對壓力儀表的示值進行修正。導壓管的粗細合適，一般為6－10mm，長度盡短，否則會引起測量遲緩。壓力儀表與取壓口之間應安裝切斷閥，以便維修。測量特殊介質時的壓力測量儀表安裝測量高溫（60℃本圖閥門安裝位置與有的自控安裝圖冊不同，安裝圖冊是把閥門安裝在根部（黑點處）,閥門處于高溫狀態(tài)易泄漏和損壞。而按圖1安裝閥門，則閥門處于常溫狀態(tài)下,大大延長了閥門的使用壽命,這是多年實踐證明了的。測量高壓流體介質的壓力時，安裝時壓力儀表表殼應朝向墻壁或者無人通過之處，以防發(fā)生意外。測量腐蝕性介質的壓力時,除選擇具有防腐能力的壓力儀表之外，還應加裝隔離裝置，利用隔離罐中的隔離液將被測介質和彈性元件隔離開來，如圖（C）、（D)：測量波動劇烈（如泵、壓縮機的出口壓力)的壓力時，應在壓力儀表之前針形閥和緩沖器，必要時還應加裝阻尼器，如圖（E)：測量粘性大或易結晶的介質壓力時，應在取壓裝置上安裝隔離罐,使罐內和導壓管內充滿隔離液，必要時可采取保溫措施,如圖(F)：測量含塵介質壓力時，最好在取壓裝置后安裝一個除塵器，如圖（G）：總之，針對被測介質的不同性質，要采取相應的防熱、防腐、防凍、防堵和防塵等措施。差壓變送器的安裝包括三個方面的內容：取壓口的選擇,引壓管的安裝和變送器本身的安裝.差壓變送器取壓口的選擇被測介質為液體時，取壓口應位于管道下半部與管道水平線成0－45°角內，目的是保證引壓管內沒有氣泡，兩根引壓管內液柱產生的附加壓力可以相互抵消。被測介質為氣體時，取壓口應位于管道上半部與管道垂直中心線成0－45°角內，其目的是為了保證引壓管中不積聚和滯留液體。被測介質為蒸汽時，取壓口應位于管道上半部與管道水平線成0－45°角內，最常見的接法是從管道水平位置接出,并分別安裝凝液罐，這樣兩根引壓管內部都充滿冷凝液，而且液位高度相同。差壓變送器引壓管的安裝引壓管應按最短距離敷設，引壓管的彎曲處應該是均勻的圓角，曲率半徑一般不小于引壓管外徑的10倍.引壓管的小于管路應保持垂直,或者與水平線之間不小于1：10的傾斜度,必要時要加裝氣體、凝液、微粒收集器等設備，并定期排除收集物。在測量液體介質時，變送器只能安裝在取樣口之上時，在引壓管的管路中應有排氣裝置，如圖（A）所示，這樣，即使有少量氣泡，也不會對測量精度造成影響。在測量氣體介質時，如果差壓變送器只能安裝在取樣口之下時，必須加裝如圖（B)所致的貯液罐和排放閥,克服因滯留液對測量精度產生影響。測量蒸汽時的引壓管管路則如圖（C）所示.1117＋－221117＋－22766＋－33766＋－335544554455＋－55＋－711711（A)（B）（C）1－取壓口2－放空閥3－貯氣罐4－貯液罐5－排放閥6－凝液罐7－差壓變送器差壓變送器本身的安裝差壓變送器通常必須安裝切斷閥1、2和平衡閥3,構成三閥組。差壓變送器是用來測量差壓的，但如果正、負引壓管上的兩個切斷閥不能同時打開或者關閉時，就會造成差壓變送器單向受很大的靜壓力。有時會使儀表產生附加誤差，嚴重時會使儀表損壞.為了防止差壓計單向受很大的靜壓力，必須正確使用平衡閥。在啟用差壓變送器時，應先開平衡閥3,使正、負壓室連通，受壓相同，然后再打開切斷閥1、2，最后再關閉平衡閥3，變送器即可投入運行。差壓變送器需要停用檢修時，應先打開平衡閥,然后再關閉切斷閥1、2。當切斷閥1、2關閉，平衡閥3打開時，即可以對儀表進行零點檢驗.什么是變送器的二線制和四線制信號傳輸方式?二線制傳輸方式中，供電電源，負載電阻、變送器是串聯(lián)的，即二根導線同時傳送變送器所需的電源和輸出電流信號，目前大多數變送器均為二線制變送器；四線制方式中，供電電源、負載電阻是分別與變送器相連的，即供電電源和變送器輸出信號分別用二根導線傳輸。溫度檢測方法和分類測溫方式測溫儀表測溫范圍℃主要特點接觸式膨脹式玻璃液體—100－600結構簡單，使用方便,測量準確,價格低廉,測量上限和精度受玻璃質量的限制，易碎，不能遠傳雙金屬-80－600結構緊湊、可靠；測量精度低、量程和使用范圍有限熱電效應熱電偶—200－1800測溫范圍廣，測量精度高，便于遠距離、多點、集中檢測和自動控制，應用廣泛;需自由瑞溫度補償，在低溫段測量精度較低熱阻效應鉑電阻—200－600測量精度高,便于遠距離、多點，集中檢測和自動控制，應用廣泛；不能測高溫銅電阻—50－150半導體熱敏電阻-50－150靈敏度高，體積小，結構簡單，使用方便；互換性較差，測量范圍有一定限制非接觸式非接觸式輻射式0－3500不破壞溫度場，測溫范圍大,響應快，可測運動物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，標定較困難如何選擇合適的雙金屬溫度計？水平安裝時，選擇軸向或萬向型雙金屬溫度計；垂直安裝時，選擇徑向或萬向型雙金屬溫度計；傾斜安裝時,根據實際需要選擇軸向、徑向或萬向型雙金屬溫度計；如需對測量點設置上下限報警控制時，可選擇電接點雙金屬溫度計。熱電偶工作原理兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端)，另一端叫做冷端（也稱為補償端)；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。影響熱電熱的因素如果組成熱電偶的兩種電極材料相同，則無論熱電偶冷，熱兩端的溫度如何，閉合回路中的總熱電熱為零。如果熱電偶冷、熱兩端的溫度相同，則無論兩電極材料如何,閉合回路中的總熱電熱也為零。熱電偶產生的熱電熱除了冷、熱兩端的溫度有關之外，還與電極材料有關，也就是說由不同電極材料制成的熱電偶在相同的溫度下產生的熱電熱是不同的。中間導體定律在熱回路中接入中間導體（第三導體），只要中間導體兩端溫度相同,中間導體的引入對熱電偶回路總電熱沒有影響。同理,在熱電偶中接入第四種、第五種……導體以后，只要接入導體的兩端溫度相同，接入的導體對原熱電偶回路中的熱電勢均沒有影響。根據這一性質,可以在熱電偶回路中接入各種儀表和連接導線,只要保證兩個接點的溫度相同就可以對熱電勢進行測量而不影響熱電偶的輸出。K型熱電偶常用熱電偶分度號有S、B、K、E、T、J等，這些都是標準化熱電偶。其中K型也即鎳鉻－鎳硅熱電偶，它是一種能測量較高溫度的廉價熱偶。由于這種合金具有較好的高溫抗氧化性，可適用于氧化性或中性介質中.它可長期測量1000度的高溫，短期可測到1200度。它不能用于還原性介質中,否則，很快腐蝕，在此情況下只能用于500度以下的測量。它比S型熱偶要便宜很多，它的重復性很好，產生的熱電勢大，因而靈敏度很高,而且它的線性很好,雖然其測量精度略低，但完全能滿足工業(yè)測溫要求,所以它是工業(yè)上最常用的熱電偶。熱電偶的結構形式熱電偶廣泛應用于各種條件下的溫度測量，尤其適用于500℃以上較高溫度的測量，普通型熱電偶和鎧裝型熱電偶是實際應用最廣泛的兩種結構.普通型熱電偶普通型熱電偶主要由熱電極、絕緣管、保護套管和接線盒等主要部分組成。貴重金屬熱電極的直徑一般為0。3－0。65mm，普通金屬熱電極的直徑一般為0。5－3。2mm，熱電極的長度由安裝條件和插入深入而定，一般為350－2000mm。絕緣管用于防止兩根電極短路。保護套管用于保護熱電極不受化學腐蝕和機械損傷.普通型熱電偶主要有法蘭式和螺紋式兩種安裝方式.鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者經過拉伸加工成型的。金屬套管一般為銅、不銹鋼、鎳基高溫合金等。保護套管和熱電極之間填充絕緣材料粉末，常用的絕緣材料有氧化鎂、氧化鋁等.鎧裝型熱電偶可以做得很細，一般為2－8mm，在使用中可以隨測量需要任意彎曲。鎧裝熱電偶具有動態(tài)響應快、機械強度高、抗震性好、可彎曲等優(yōu)點?？砂惭b在結構較復雜的裝置上，應用十分廣泛.熱電偶冷端的溫度補償由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時)，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內,連接到儀表端子上,必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。標準熱電偶和分度號（了解)鉑銠10－鉑熱電偶（分度號為S，也稱為單鉑銠熱電偶）該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金，負極為純鉑；它的特點是：熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強、宜在氧化性氧氣中連續(xù)使用、長期使用溫度可達1300℃，超達1400℃時,即使在空氣中、純鉑絲也將會再結晶，使晶粒粗大而斷裂；考試大質量工程師精度高,它是在所有熱電偶中，準確度等級最高的,通常用作標準或測量較高的溫度。使用范圍較廣，均勻性及互換性好。主要缺點有：微分熱電勢較小,因而靈敏度較低；價格較貴,機械強度低,不適宜在還原性氯氣或有金屬蒸汽的條件下使用.鉑銠13－鉑熱電偶（分度號為R，也稱為單鉑銠熱電偶)該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金,負極為純鉑，同S型相比,它的電勢率大15％左右，其它性能幾乎相同，該種熱電偶在日本產業(yè)界,作為高溫熱電偶用得最多，而在中國，則用得較少。鉑銠30－鉑銠6熱電偶(分度號為B，也稱為雙鉑銠熱電偶）該熱電偶的正極是含銠30％的鉑銠合金，負極為銠6%的鉑銠合金，在室溫下，其熱電勢很小,故在測量時一般不用補償導線，可忽略冷端溫度變化的影響.長期使用溫度為1600℃,短期為1800℃，因熱電勢較小，故需配用靈敏度較高的顯示儀表。B型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用,也可以在真空氣氛中的短期使用;即使在還原氣氛下，其壽命也是R或S型的10-20倍，由于其電極均由鉑銠合金制成,故不存在鉑銠－鉑熱電偶負極上所有的缺點、在高溫時很少有大結晶化的趨勢，且具有較大的機械強度;同時由于它對于雜質的吸收或銠的遷移的影響較少，因此經過長期使用后其熱電勢變化并不嚴重、缺點價格昂貴（相對于單鉑銠而言）。鎳鉻－鎳硅(鎳鋁）熱電偶（分度號為K）該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負極為含硅3％的鎳硅合金(有些國家的產品負極為純鎳）?？蓽y量0－1300℃的介質溫度，適宜在氧化性及惰性氣體中連續(xù)使用，短期使用溫度為1200℃,長期使用溫度為1000℃，其熱電勢與溫度的關系近似線性，價格便宜，是目前用量最大的熱電偶。K型熱電偶的缺點:熱電勢的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差，在較高溫度下(例如超過1000℃）往往因氧化而損壞.在250－500℃范圍內短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好，即在同一溫度點，在升溫降溫過程中，其熱電勢示值不一樣,其差值可達2－3℃。其負極在150－200℃范圍內要發(fā)生磁性轉變,致使在室溫至230℃范圍內分度值往往偏離分度表，尤其是在磁場中使用時往往出現(xiàn)與時間無關的熱電勢干擾。長期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下,由于負極中的錳(Mn）、鈷(Co）等元素發(fā)生蛻變，使其穩(wěn)定性欠佳，致使熱電勢發(fā)生較大變化。鎳鉻硅－鎳硅熱電偶（分度號為LN）該熱電偶的主要特點是:在1300℃以下調溫抗氧化能力強，長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復現(xiàn)性好，耐核輻射及耐低溫性能好，另外,在400－1300℃范圍內，N型熱電偶的熱電特性的線性比K型偶要好；但在低溫范圍內（-200－400℃）的非線性誤差較大，同時，材料較硬難于加工。銅－銅鎳熱電偶（分度號為T）T型熱電電偶，該電偶的正極為純銅，負極為銅鎳合金(也稱康銅），其主要特點是：在賤金屬熱電偶中，它的準確度最高、熱電極的均勻性好；它的使用溫度是－200～350℃，因銅熱電極易氧化，并且氧化膜易脫落，故在氧化性氣氛中使用時，一般不能超過300℃，在－200～鐵－康銅熱電偶(分度號為J)J型熱電偶，該熱電偶的正極為純鐵，負極為康銅（銅鎳合金），具特點是價格便宜，適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中，溫度范圍從－200～800℃,但常用溫度只是500℃以下，因為超過這個溫度后，鐵熱電極的氧化速率加快，如采用粗線徑的絲材,尚可在高溫中使用且有較長的壽命;該熱電偶能耐氫氣（H2）及一氧化碳（CO）氣體腐蝕,但不能在主溫(例如鎳鉻－銅鎳(康銅）熱電偶（分度號為E）E型熱電偶是一種較新的產品,它的正極是鎳鉻合金，負極是銅鎳合金（康銅），其最大特點是在常用的熱電偶中,其熱電勢最大,即靈敏度最高；它的應用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電阻的條件下，常常被選用；使用中的限制條件與K型相同，但對于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。除了以上8種常用的熱電偶外，作為非標準化的熱電偶還有鎢錸熱電偶,鉑銠系熱電偶，銥鍺系熱電偶，鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等。熱電阻及其測溫原理在工業(yè)應用中，熱電偶一般適用于測量500℃以上的較高溫度。對于500℃以下的中、低溫度,熱電偶的輸出的熱電勢很小,這對二次儀表的放大器、抗干擾措施等的要求就很高，否則難以實現(xiàn)精確測量；而且，在較低溫度區(qū)域，冷端溫度的變化所引起的相對誤差也非常突出.所以測量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適.熱電阻的測量原理熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的,即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性.因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化、就可以測量出溫度。目前有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類.金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示、即Rt=Rto[1+α（t-to)]式中,Rt為溫度t時的阻值；Rto為溫度to（通常to=0℃)時對應電阻值α為溫度系數。半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為Rt=AeB/t式中Rt為溫度為t時的阻值;A、B取決于半導體材料的結構的常數。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測量范圍只有-50－300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于—200－500℃范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩(wěn)定性好、性能可靠,在程控制中的應用極其廣泛。36.工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質,但并不是都能用作測溫熱電阻，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內具有穩(wěn)定的化學物理性能、材料的復制性能、電阻值隨溫度的變化要有單值函數關系(最好呈線性關系）。目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅:鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質,穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越?。汇~電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線性關系，溫度線數大,適用于無腐蝕介質,超過150易被氧化。我國最常用的有Ro=10Ω、Ro=100Ω和Ro=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有Ro=50Ω和Ro=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用最為廣泛.37.熱電阻的信號連接方式r熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對測量結果會有較大的影響.rUiR2R1UiR2R1IsUi=Is*RtRtERtRtRirIsUi=Is*RtRtERtRtRirR3R3二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線引出電阻信號.這種引線方式最簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻r,r的大小與導線的材質和長度等因素有關.很明顯，圖中的R1=Rt+2r因此，這種引線方式只適用于測量精度要求較低的場合。三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表.可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。38．熱電阻的結構形式和熱電偶溫度傳感器相類似，工業(yè)上常用的熱電阻主要有普通裝配式熱電阻和鎧裝熱電阻兩種型式。普通裝配式熱電阻是由感溫體、有銹鋼外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置級成,安裝固定裝置有固定外螺紋、活動法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護管等形式.鎧裝熱電阻外保護套管采用不銹鋼，內充高密度氧化物絕緣體，具有很強的抗污染性能和優(yōu)良的機械強度.與前者相比,鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應時間快、使用壽命長的優(yōu)點。對于一些特殊的測溫場合，還可以選用一些專業(yè)型電阻，如，測量固體表面溫度可以選用端面熱電阻，在易燃易爆場合可以選用防爆型熱電阻，測量震動設備上的溫度可以選用帶有防震結構的熱電阻等。39。DDZ－III型溫度變送器分為熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器兩種。熱電偶溫度變送器：把mV信號轉換為標準電流輸出。熱電阻溫度變送器：把Ω信號轉換為標準電流輸出。最終要求：變送器輸出電流Io應與被測溫度t成線性對應關系。熱電偶溫度變送器應主要要解決:冷端溫度補償和線性化處理兩個內容。熱電偶溫度變送器輸出熱電勢毫伏信號，輸入回路即是冷端溫度自動補償僑路，其產生的補償電勢與熱電勢相加后作為測量電勢，因此補償電僑上的參數與熱電偶分度號有關,熱電偶溫度變送器使用時要注意分度號的匹配.熱電阻溫度變送器應主要要解決：克服引線電阻的影響和線性化處理兩個內容.采用三線制輸入方式。40.一體化溫度變送器分為一體化熱電偶溫度變送器和一體化熱電阻溫度變送器兩種。所謂一體化溫度變送器，是指將變送器模塊安裝在測溫元件接線盒或專用接線盒內變送器模塊和測溫元件形成一個整體，可直接安裝在被測設備上，輸出為統(tǒng)一標準信號。4－20MA。這種變送器具有體積小、重量輕、現(xiàn)場安裝方便等優(yōu)點、因而在工業(yè)生產中得到廣泛應用.由于一體化溫度變送器直接安裝在現(xiàn)場,但由于變送器模塊內部的集成電路一般情況下工作溫度在-20－+80℃范圍內，超過這一范圍，電子器件的性能會發(fā)生變化，變送器將不能正常工作，因此在使用中應特別注意變送器模塊所處的環(huán)境溫度.一體化溫度變送器品種較多，其變送器模塊大多數以一片專用變送器芯片為主,外接少量元件構成,常用的變送器芯片有AD639、XTR101、IXR100等。41、溫度檢測儀表的選用工業(yè)上常見的溫度檢測儀表主要有：就地指示雙金屬溫度計 精度不高 熱電偶適用于測量500-1800℃范圍的中高溫度在線檢測熱電阻適用于測量500℃以下的中低溫度 輻射式溫度計等一般用于2000℃以上的高溫測量選項使用熱電阻，熱電偶時還應該根據相應的要求確定合適的分度號。42.溫度檢測儀表的安裝一般來說，溫度檢測儀表的安裝需要遵循以下原則:檢測元件的安裝應確保測量的準確性,選擇有代表性的安裝位置。檢測元件應該有足夠的插入深度；不應該把檢測元件插入介質的死角,以確保能進行充分的熱交換;測量管道中的介質溫度時,檢測元件工作端應位于管道中心流速最大之處.檢測元件應該迎著流體流動方向安裝,非不得已時，切勿與被測介質順流安裝，否則容易產生測量誤差。測量負壓管道（或設備）上的溫度時，必須保證有密封性,以免外界空氣的吸入而降低精度。檢測元件的安裝應確保安全、可靠.為避免檢測元件的損壞，接觸式測量儀表的保護套管應該具有足夠的機械強度；在使用時可以根據現(xiàn)場的工作壓力，溫度，腐蝕性等特性，合理地選擇保護套管的材料、壁厚；當介質壓力超過10Mpa時，必須安裝保護外套，確保安全。為了減小測量的滯后,可在保護套管內部加裝傳熱良好的填充物，如硅油，石英砂等等。接線盒出線孔應該朝下，以免因密封不良使水汽、灰塵等進入而降低測量精度。檢測元件的安裝應綜合考慮儀表維修、校驗的方便。43。溫度檢測儀表安裝的布線要求按照規(guī)定的型號配用熱電偶的補償導線，注意熱電偶的正、負極與補償導線的正、負極相連接。熱電阻的線路電阻一定要符合所配二次儀表的要求。為了保護連接導線與安道爾導線不受外來機械損傷，連接導線或補償導線應穿入鋼管內或走匯線槽。導線應盡量避免有接頭，應有良好的絕緣，禁止與交流輸電線合用一根穿線管,以免引起感應.安道爾導線不應有中間接頭，否則應加裝接線盒,另外,最好與其他導線分開敷設。44.流量概述流量通常是指單位時間內流經管道某截面的流體的數量，也就是所謂的瞬時流量；在某一般時間內流過流體的總和，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m3tQv=∫AvdA=vAQv=∫0qvdtt質量流量：以質量表示的瞬時流量用qm表示，單位為kg/s，qm=ρqv以質量表示的累積流量用Qm表示，單位為kg,Qm=ρQv標態(tài)下的體積流量:由于氣體是可壓縮的，流體的體積會受工況的影響，為了便于比較，工程上通常把工作狀態(tài)下測得的體積流量換算成標準狀態(tài)（溫度為20℃,壓力為一個標準大氣壓)下的體積流量。標準狀態(tài)下的體積流量用qvn表示,單位為Nm3/s45。流量檢測的主要方法和分類流量檢測方法有很多,就測量原理而言,可以分為直接測量法和單位測量法兩類。直接測量法可以直接測量出管道中的體積流量或質量流量。間接測量法則是通過測量出流體的（平均）流速，結合管道的截住面積，流體的密度及工作狀態(tài)等參數計算得出.除了橢圓齒輪流量計直接測量體積流量，科里奧利力質量流量計之外，其它均基于間接法來流量測量。46.節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計也稱為差壓式流量計，它是目前工業(yè)生產過程中流量測量最成熟，最常用的方法之一。如果在管道中安置一個固定的阻力件,它的中間開一個比管道截面小的孔,當流體流過該阻力件時，由于流體流束的收縮而使流速加快，靜壓力降低，其結果是在阻力件前后產生一個較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關，流速愈大，差壓也愈大,因此只要測出差壓就可以推算出流速，進而可以計算出流體的流量。把流體流過阻力件使流速收縮造成壓力變化的過程稱節(jié)流過程，其中的阻力件稱為節(jié)流件。作為流量檢測用的節(jié)流件有標準的和特殊的兩種.標準節(jié)流件包括標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里管。對于標準化的節(jié)流件，在設計計算時都有統(tǒng)一標準的規(guī)定、要求和計算所需的有關數據及程序，可直接按照標準制造;安裝和使用時不必進行標定.特殊節(jié)流件主要用于特殊介質或特殊工況條件的流量檢測，它必須用實驗方法單獨標定。47.標準節(jié)流件節(jié)流裝置包括節(jié)流件、取壓裝置和符合要求的前后直管段.標準節(jié)流裝置是指節(jié)流件、取壓裝置都標準化，前后直管段符合規(guī)定要求，可以直接投入使用.48。標準取壓方式國家規(guī)定標準的取壓方式有角接取壓,法蘭取壓和D－D/2取壓。角接取壓：兩個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)隙取壓口和單獨鉆孔取壓口。法蘭取壓裝置是由一對帶有取壓口的法蘭組成,取壓口軸線距離孔板上、下端面均為25.4mm（1英寸）。D－D/2取壓裝置是設有取壓口的管段，上、下游取壓口軸線與孔板上游端面的距離分為D和D/2(D為管道的直徑）。49.節(jié)流式流量計的原理總結流體在管道中正常流動(V、P)→節(jié)流件使流體收束、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→再采用差壓變送器，將差壓信號轉換為統(tǒng)一的標準信號,便于顯示及控制.IoΔpΔpqv顯示儀表/控制器IoΔpΔpqv顯示儀表/控制器差壓變送器引壓管節(jié)流裝置50.節(jié)流式流量計的使用特點和要求標準孔板應用廣泛,安具有結構簡單,安裝方便的特點，適用于大流量的測量?？装鍦y量的壓損大，當不允許有較大的管道壓損時,便不宜采用，在一般場合下,仍采用孔板為多。標準噴嘴和標準文丘里管的壓力損失較孔板為小,但結構比較復雜，不易加工。標準節(jié)流裝置僅適用于測量管道直徑大于50mm，雷諾數在104-105以上的流體.流體應當清潔，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)定的流動狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段（與管徑、節(jié)流件的開孔面積以及管路上的彎頭數都有關系）。節(jié)流裝置經過長時間的使用,會因物理磨損或者化學腐蝕，造成幾何開關和尺寸的變化,從而引起測量誤差，因此需要及時檢查和維修，必要時更換新的節(jié)流裝置。51.節(jié)流式流量計誤差產生的原因雖然節(jié)流式流量計的應用廣泛,但是如果使用不當往往會出現(xiàn)很大的測量誤差，有時甚至高達10—20%，下面列舉一些造成測量誤差的原因，以便在安裝使用過程中得到充分的注意，并予以適當的解決.實際工況與設計要求不符,如：溫度、壓力、濕度以及相應的流體重度、粘度、雷諾數等參數數值發(fā)生變化,則會造成較大的誤差。為了消除這種誤差,必須按新工藝重新設計計算，或加以必要的修正。節(jié)流裝置安裝不正確,在安裝時,特別要注意節(jié)流裝置的安裝方向。在使用中，要保持節(jié)流裝置的清潔，如沉淀、結焦、堵塞等現(xiàn)象。節(jié)流裝置的磨損,應注意日常檢查、維修,必要時應換用新的孔板。導壓管安裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象.52。轉子流量計在工業(yè)生產中經常遇到小流量的測量,因其流體的流速低,這就要求測量儀表有較高的靈敏度,才能保證一定的精度。轉子流量計特別適宜于測量管徑50mm以下管道的流量，測量的流量可小到每小時幾升?？装辶髁坑嫞汗?jié)流面積不變→流量變化→壓差發(fā)生變化轉子流量計：壓差不變→流量變化→節(jié)流面積發(fā)生變化轉子流量計主要由兩個部分組成:一是由下往上逐漸擴大的錐形管（通常用透明玻璃制成）；二是放在錐形管內可自由運動的轉子.被測流體由錐形管下端進入，流經轉子與錐形管之間的環(huán)隙，再從上端流出。當流體流過的時候，位于錐形管中的轉子受到向上的一個力，使其浮起。當這個力正好等于轉子重量減去流體對轉子的浮力,此時轉子就停浮在一定的高度上。若流體流量突然由小變大時,作用在轉子上的向上的力就加大,轉子上升,環(huán)隙增大，即流通面積增大.隨著環(huán)隙的增大，使流體流速變慢，流體作用在轉子上的向上力也就變小。這樣，轉子在一個新的高度上重新平衡。這樣，轉子在錐形管中平衡位置的高低h與被測介質的流量大小相對應。轉子流量計的錐形管一般采用透明材料制成,在錐形管上刻有流量讀數，用戶只要根據轉子高度來讀取讀數。轉子流量計一般只適用于就地指示。對配有電遠傳裝置的轉子流量計，也可以把反應流量大小的轉子高度h轉換為電信號，傳送到其它儀表進行顯示、記錄或。53、轉子流量計的特點1)轉子流量計主要適合于檢測中小管徑、較低雷諾數的中小流量；2）流量計結構簡單，使用方便，工作可靠,儀表前直管段長度要求不高;3)流量計的基本誤差約為計分表量程的±2％,量程比可達10：14）流量計的測量精度易受被測介質密度、粘度、溫度、壓力、純凈度、安裝質量等的影響.54、電磁流量計基本工作原理：根據法拉第電磁感應定律，導電體在磁場中作切割磁力線運動時，導體中產生感應電動勢，該電動勢的大小與導體在磁場中做垂直于磁場運動的速度成正比，由此再根據管徑，介質的不同，轉換成流量.適用場合：可以檢測具有一定電導率的酸、堿、鹽溶液，腐蝕性液體以及含有固體顆粒的流體測量,但不能檢測氣體。蒸汽和非導電流體的流量.應用概況：電磁流量計應用領域廣泛，大口徑儀表較多應用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業(yè)高爐風口冷卻水控制，造紙工業(yè)測量紙漿液和黑液,化學工業(yè)的強腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學等有衛(wèi)生要求的場所。55、電磁流量計的特點1)測量導管內無可動或突出于管道內部的部件，因而壓力損失極??；2）只要是導電的，被測流體可以是含有顆粒懸浮物等，也是酸、堿、鹽等腐蝕性物質；3)流量計的輸出電流民體積流量成線性關系，并且不受流體的溫度、壓力、密度、粘度等參數的影響;4）電磁流量計的量程比一般為10：1，精度較高的量程比可達100：1；測量口徑范圍大,可以從1mm到2m以上,特別適用于1m以上口徑的水流量測量;測量精度一般優(yōu)于0.5級；5）電磁流量計反應迅速，可以測量脈動流量;6）主要缺點：被測流體必須是導電的，不能小于水的電導率;不能測量氣體、蒸汽和石油制品等的流量;由于襯里材料的限制，一般使用溫度為0–200℃；因電極嵌裝在測量導管上的,使工作壓力限制（一般≤0.25Mpa）。56、電磁流量計的安裝1）可以水平安裝,也可以垂直安裝，但要求流體充滿管道；2）傳感器兩端應裝閥門和旁路。3)為了避免干擾信號，傳感器和轉換器之間的信號必須用屏蔽導線傳輸。不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內。信