儀表基礎(chǔ)知識(shí)講座

關(guān)于儀表基礎(chǔ)知識(shí)講座2022/12/141第一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/142概述

溫度檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表流量檢測(cè)儀表第二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/143溫度檢測(cè)儀表第三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/144溫度檢測(cè)的基本知識(shí)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(guò)程相聯(lián)系。溫度概念的建立及測(cè)量：以熱平衡為基礎(chǔ)的，溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)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(cè)量方法：接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫溫度檢測(cè)儀表第四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/145接觸式測(cè)溫

溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象接觸，經(jīng)過(guò)換熱后兩者溫度相等。

(1)膨脹式溫度計(jì) (2)熱電阻溫度計(jì)

(3)熱電偶溫度計(jì)(4)其他原理的溫度計(jì)直觀、可靠，測(cè)量?jī)x表也比較簡(jiǎn)單特點(diǎn)溫度檢測(cè)儀表第五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/146非接觸測(cè)溫

溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，而是通過(guò)輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射能的大小來(lái)推算被測(cè)物體的溫度。

(1)輻射式溫度計(jì)(2)光纖式溫度計(jì)特點(diǎn)不與被測(cè)物體接觸，不破壞原有的溫度場(chǎng)。精度一般不高。溫度檢測(cè)儀表第六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/147溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)

---------是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)定為0度，純水的沸點(diǎn)定為100度的一種溫標(biāo)。在0度和100度之間分成100等分，每一分為一攝氏度，符號(hào)為℃。華氏溫標(biāo)

---------規(guī)定在大氣壓下，純水的冰融點(diǎn)為32度，純水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分為180等分，每一分為一華氏度，符號(hào)為℉。溫度檢測(cè)儀表第七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/148溫標(biāo)溫度檢測(cè)儀表國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)

---------是一種符合熱力學(xué)溫標(biāo)又使用簡(jiǎn)單的溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)

---------又稱(chēng)開(kāi)爾文溫標(biāo)，單位為開(kāi)爾文（K）。第八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/149應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫

測(cè)量原理物體受熱時(shí)產(chǎn)生膨脹

液體膨脹式溫度計(jì)

固體膨脹式溫度計(jì)玻璃管溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)溫度檢測(cè)儀表第九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1410應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫

測(cè)量原理兩種不同的金屬A和B構(gòu)成閉合回路當(dāng)兩個(gè)接觸端T﹥T0時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)熱電勢(shì)由兩種材料的接觸電勢(shì)和單一材料的溫差電勢(shì)決定熱電極溫度檢測(cè)儀表第十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1411

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)套管也是必不可少的。

1.

普通型裝配式結(jié)構(gòu)

2.柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)熱電偶結(jié)構(gòu)溫度檢測(cè)儀表第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1412不同型號(hào)的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)不同連接補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)時(shí)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(duì)應(yīng)補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)連接端的工作溫度不能超出（0~100℃），否則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。

使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)注意問(wèn)題溫度檢測(cè)儀表第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1413熱電阻溫度計(jì)

應(yīng)用于-200~600℃范圍內(nèi)的溫度測(cè)量

熱電阻＝電阻體（最主要部分）＋絕緣套管＋接線(xiàn)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(cè)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(xiàn)性； 應(yīng)有良好的可加工性，且價(jià)格便宜。溫度檢測(cè)儀表第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1414常用熱電阻

鉑電阻電阻率較大，電阻-溫度關(guān)系呈非線(xiàn)性，但測(cè)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(hào)為Pt100和Pt10

銅電阻電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線(xiàn)性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且其材料易提純，價(jià)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(hào)為Cu50和Cu100

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4～9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(xiàn)性，并且穩(wěn)定性和互換性差。溫度檢測(cè)儀表第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1415壓力檢測(cè)儀表第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1416壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)方法液柱測(cè)壓法彈性變形法電測(cè)壓力法壓力檢測(cè)儀表彈簧管壓力表霍爾式壓力表差壓（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）變送器第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1417壓力的基本概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力壓力的幾種表示形式被測(cè)壓力通常可表示為絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度）

第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1418壓力檢測(cè)儀表液柱測(cè)壓法

根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量

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(cè)量原理第十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1419彈性變形法

壓力檢測(cè)儀表

將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移

測(cè)量原理P

彈簧管式彈性元件P

膜片式彈性元件第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1420

彈簧管壓力表

壓力檢測(cè)儀表彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤(pán)調(diào)整螺釘?shù)诙?yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1421電測(cè)壓力法

利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。壓力檢測(cè)儀表

測(cè)量原理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(hào)，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(cè)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。第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1422壓力檢測(cè)儀表電動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱(chēng)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(hào)差壓變送器力平衡式變送器

位移平衡式變送器氣動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱(chēng)為QDZ儀表）

DDZ-Ⅱ型儀表為0～10mADC

DDZ-Ⅲ型儀表為4～20mADC20～100KPa第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1423壓力檢測(cè)儀表

智能差壓（壓力）變送器壓力檢測(cè)儀表

在普通壓力傳感器上增加微處理器特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能依靠手操通信器，用戶(hù)可在現(xiàn)場(chǎng)或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù)使用維護(hù)方便長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，每5年才需校檢一次。第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1424壓力測(cè)量?jī)x表的選用

壓力檢測(cè)儀表儀表種類(lèi)和型號(hào)的選擇

工藝要求現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳指示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)或信號(hào)報(bào)警

介質(zhì)性質(zhì)溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性

現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度、濕度、有無(wú)振動(dòng)、有無(wú)腐蝕性

儀表量程的確定

被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿(mǎn)量程的2/3；被測(cè)壓力波動(dòng)較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿(mǎn)量程的1/2

被測(cè)壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3

第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1425流量檢測(cè)儀表第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1426流量檢測(cè)儀表

流量測(cè)量技術(shù)和儀表的應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程能源計(jì)量一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣）二次能源（電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及含能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等生物技術(shù)交通運(yùn)輸環(huán)保工程空氣污染(煙廢氣排放)、水污染

管道輸送

第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1427流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用容積法檢測(cè)流量（腰輪流量計(jì)）應(yīng)用動(dòng)、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測(cè)流量（差壓式流量計(jì))應(yīng)用改變流通面積的方法檢測(cè)流量(轉(zhuǎn)子流量計(jì))應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測(cè)流量(電磁流量計(jì))應(yīng)用超聲波檢測(cè)流量(超聲波流量計(jì))流量檢測(cè)儀表第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1428流量檢測(cè)的基本概念瞬時(shí)流量－單位時(shí)間內(nèi)流體通過(guò)一定截面積的數(shù)量。體積流量－用流體的體積來(lái)表示（qv），單位為m3/h。質(zhì)量流量－用流量的質(zhì)量來(lái)表示（qm），單位為kg/h。累積流量一段時(shí)間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累積值流量計(jì)量－對(duì)在一定通道內(nèi)流動(dòng)流體的流量進(jìn)行測(cè)量。流量測(cè)量的任務(wù)：根據(jù)測(cè)量目的，被測(cè)流體的種類(lèi)、狀態(tài)、測(cè)量場(chǎng)所等條件，研究各種相應(yīng)的測(cè)量方法，并保證流量值的正確傳遞。流量檢測(cè)儀表第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1429體積流量的測(cè)量方法

（1）容積法： 在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)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(lái)計(jì)算流量。（2）速度法：這種方法是先測(cè)出管道內(nèi)的平均流速，再乘以管道截面積求得流體的體積流量。

流量檢測(cè)儀表第二十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1430

質(zhì)量流量的測(cè)量方法（1）直接法：

1.利用檢測(cè)元件，使輸出信號(hào)直接反映質(zhì)量流量。

2.利用孔板和定量泵組合實(shí)現(xiàn)的差壓式檢測(cè)方法；

3.基于科里奧利力效應(yīng)的檢測(cè)方法。（2）間接法：用兩個(gè)檢測(cè)元件分別測(cè)出兩個(gè)相應(yīng)參數(shù)，通過(guò)運(yùn)算間接獲取流體的質(zhì)量流量。

流量檢測(cè)儀表第三十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1431差壓式流量計(jì)

測(cè)量對(duì)象：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(dòng)條件：亞音速流、臨界流、脈動(dòng)流節(jié)流式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)，適應(yīng)能力強(qiáng)，幾乎能測(cè)量各種工況下的流量。流量檢測(cè)儀表第三十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2022/12/1432選