第2章-參數(shù)檢測

第2章過程參數(shù)檢測與變送本章要點1）了解參數(shù)檢測的意義、檢測儀表的基本構(gòu)成及儀表的統(tǒng)一信號標(biāo)準(zhǔn)；2）了解檢測誤差的概念、熟悉儀表的性能以及零點遷移與量程調(diào)整的確定與計算；3）熟悉變送器的構(gòu)成原理、信號傳輸與接線方式；4）了解溫度檢測方法、熟悉溫度變速器的工作原理、掌握其使用方法；5）掌握壓力、流量、物位等檢測儀表的工作原理與使用方法，熟悉壓力變送器的工作原理及使用特點；6）熟悉智能式變送器的特點及硬件構(gòu)成；7）熟悉成分檢測儀表的工作原理及適用范圍。2.1參數(shù)檢測與變送概述檢測的重要意義2.1.1檢測儀表1.傳感器國標(biāo)《GB7665-87》規(guī)定：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。2.變送器將輸出信號變成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號即各儀表之間的通信協(xié)議：0～10mA、0～2V、20～100kPa;4~20mA、1～5V→數(shù)字信號。組成框圖（圖2－1）

2.1.2檢測誤差

（3）相對誤差（或標(biāo)稱相對誤差）1.檢測誤差的描述檢測誤差是指檢測儀表的測量值與被測物理量的真值之間的差值，它反映了儀表的檢測精度

（1）真值即被測物理量的真實（或客觀）取值。在當(dāng)前現(xiàn)行的檢測體系中，是將“認(rèn)定設(shè)備”的檢測結(jié)果作為真值。（2）絕對誤差儀表的實測值與“真值”之差記為△＝

絕對誤差不能說明檢測精度，如。。。（4）引用誤差記為

（5）基本誤差

使用標(biāo)準(zhǔn):220V±5％、（50±2）Hz、（20±5）℃、65％±5％

也稱為“約定真值”。

（6）附加誤差（溫度附加、頻率附加、電源電壓附加）

2.檢測誤差的規(guī)律性（1）系統(tǒng)誤差對同一被測參數(shù)進行多次重復(fù)測量時，按一定規(guī)律出現(xiàn)的誤差?？朔到y(tǒng)誤差的辦法：負(fù)反饋結(jié)構(gòu)

（2）隨機誤差或統(tǒng)計誤差：統(tǒng)計計算、濾波消除

（3）粗大誤差（疏忽誤差）：剔除2.1.3檢測儀表的基本特性1.儀表的固有特性及性能指標(biāo)（1）精確度及其等級1）不能用絕對誤差或相對誤差表示?如:A測量范圍0~1000℃，最大絕對誤差為10℃B測量范圍0~400℃，最大絕對誤差為5℃再如：絕對誤差一定時，相對誤差隨測量值減小而增大。2）用最大引用誤差度量（量程、最大絕對誤差）度量辦法：去掉最大引用誤差中的“±”和“％”表示：0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。最大引用誤差與精度：DDZ-III型校驗現(xiàn)場工業(yè)檢測用科學(xué)實驗用（2）非線性誤差圖示（2－2）計算：（3）變差：正、反行程測量時的最大差值與量程之比的百分?jǐn)?shù)計算：（4）靈敏度與分辨力計算

分辨力又稱靈敏限：儀表輸出能響應(yīng)和分辨輸入的最小變化量，數(shù)字顯示儀表變化一個二進制最低有效位時輸入的最小變化量（5）漂移時漂與溫漂↓（6）動態(tài)誤差：干擾變動時，儀表輸出與參數(shù)實際值之間的差異。原因：儀表內(nèi)部慣性、能量形式轉(zhuǎn)換或物質(zhì)傳遞用時參數(shù)：時間常數(shù)T，純滯后時間2.檢測儀表的工作特性適應(yīng)參數(shù)測量和系統(tǒng)運行的需要具有的輸入/輸出特性（1）理想工作特性：（2）零點調(diào)整與遷移被測參數(shù)的下限值或?qū)?yīng)儀表輸出下限值的被測參數(shù)最大值；使輸入下限值為零的過程稱為零點調(diào)整，否則為零點遷移。被測參數(shù)上下限儀表輸出上下限零點遷移前后的輸入/輸出特性(3)

量程調(diào)整量程是指與檢測儀表規(guī)定的輸出范圍相對應(yīng)的輸入范圍量程調(diào)整是指在零點不變時將輸出上限值與輸入上限值相對應(yīng)量程調(diào)整前后的輸入/輸出特性圖零點調(diào)整正遷移負(fù)遷移相當(dāng)于調(diào)整斜率實例某測溫儀表的量程為0～500℃，輸出信號為4～20mA

，現(xiàn)欲測量200～1000℃應(yīng)如何調(diào)整？2.1.4變送器的構(gòu)成原理1.模擬式變送器的構(gòu)成（圖2－9）1）原理說明2)

輸入/輸出關(guān)系理想線性特性系統(tǒng)程序、儀表輸入/輸出特性、變送器的識別

2.數(shù)字式變送器的構(gòu)成原理（基于CPU的硬件電路、系統(tǒng)程序和功能模塊的軟件）（1）數(shù)字式變送器的硬件構(gòu)成（圖2－10）工作過程。。。（2）軟件構(gòu)成系統(tǒng)程序：硬件管理，其基本功能為模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通訊、自檢；功能模塊：組態(tài)功能。模擬式變送器：輸出信號一般為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號一條電纜只能傳輸一個模擬信號數(shù)字式/智能式變送器：允許多個信號在同一條通信電纜上傳輸。以便：補償、零點調(diào)整/遷移、量程調(diào)整連接電纜、通信、傳輸結(jié)果或參數(shù)2.1.5變送器的信號傳輸方式1.四線制和二線制方式（圖2－11）二線制必須滿足的條件：模擬式變送器：四線、二線數(shù)字式變送器：二線（現(xiàn)場總線）目前，廣泛采用過渡方式：HART協(xié)議通信方式變送器工作電流變送器輸出電流最小值，4mA電源電壓最小值20mA2.HART（HighwayAddressableTransduce)協(xié)議傳輸方式圖2－12模擬信號和基于頻移鍵控（FSK)的疊加傳輸速率為1200bit/s混合：同時傳輸4~20mADC的模擬信號和數(shù)字信號幅值：±0.5mA頻率：1200/2200Hz正弦波2.2溫度的檢測與變送2.2.1溫度檢測方法接觸式測溫非接觸式測溫是否接觸？熱電阻測溫?zé)犭娕紲y溫高溫輻射溫度計低溫輻射溫度計光電溫度計一、接觸式測溫1、熱電阻及其測溫原理基于熱－阻效應(yīng)，測溫元件測溫原理測溫范圍/℃主要特點熱電偶熱電效應(yīng)0～1600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(yīng)用廣泛；需進行冷端溫度補償，低溫測量精度低。鉑電阻熱阻效應(yīng)－200～600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(yīng)用廣泛；不能測高溫。銅電阻－50～150半導(dǎo)體熱敏電阻－50～150靈敏度高，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；互換性較差，測量范圍有一定限制。常用測溫元件1)

金屬熱電阻的測溫,計算：工業(yè)常用熱電阻：見表2-2，P27T℃時阻值0℃時阻值正溫度系數(shù)工業(yè)常用熱電阻的分度表附表A附表A-1鉑熱電阻（分度號Pt100）分度表（，）溫度/℃00102030405060708090

電阻值Ω－200－100－018．4960．25100．0－56．1996．06－52．1192．16－48．0088．22－43．3784．27－39．7180．31－35．5376．32－31．3272．33－27．0268．33－22．8064．300100200300400500600700800100．00138．50175．84212．02247．04280．90313．59345．13375．51103．90142．29179．51215．57250．48284．22316．80348．22378．48107．79146．06183．17219．12253．90287．53319．99351．30381．45111．67149．82186．32222．65257．32290．83323．18354．37384．40115．54153．58190．45226．17260．72294．11326．35357．42387．34119．40157．31194．07229．67264．11297．39329．51360．47390．26123．24161．04197．69233．17267．49300．65332．66363．50－127．07164．76201．29236．65270．86303．91335．79366．52－130．89168．46204．88240．13274．22307．15338．92369．53－134．70172．16208．45243．59277．56310．38342．03372．52－附表A-2銅熱電阻（分度號Cu50)分度表（R0=50.00Ωα＝0.004280）溫度/℃00102030405060708090

電阻值

Ω－0

＋050.0050.0047.8552.1445.7054.2843.5556.4241.4058.5639.2460.70-62.84-64.98-67.12-69.2610071.4073.5475.6877.8379.9882.13----2)

半導(dǎo)體熱敏電阻的測溫阻值和溫度的函數(shù)關(guān)系：溫度系數(shù)：溫度變化1℃時電阻值的相對變化量。計算：負(fù)溫度系數(shù)：NTC型；正溫度系數(shù)：PTC型；臨界：CRT型實驗可測！熱敏電阻的溫度特性（圖2－13）三種特性的用途P28優(yōu)點：溫度系數(shù)大；缺點：互換性差，非線性嚴(yán)重，測溫范圍低：－50～300℃。適用于家電和汽車的測溫。（2）熱電阻的接線方式（圖2－14）a)

用于測量精度不高的場合b)電橋平衡，與導(dǎo)線電阻無關(guān)C）用于高精度的溫度測量，如用內(nèi)阻很高的電子電位差計測量2.熱電偶及其測溫原理（＞500℃）（1）熱電偶的測溫原理：熱電效應(yīng)（圖2－15）熱電動勢=接觸電勢+溫差電勢。三點結(jié)論：1）電極材料相同，總電勢為零；2）冷、熱端溫度相同，總電勢為零；3）電極材料不同，溫度相同，熱電勢不同。1.兩種材質(zhì)的導(dǎo)體/半導(dǎo)體2.兩端溫度不同3.閉合回路（2）熱電勢的檢測與第三導(dǎo)體定律(圖2－16）當(dāng)有第三導(dǎo)體定律：只要第三導(dǎo)體兩接點溫度相同，回路中熱電勢值不變（3）冷端延伸與等值替換原理為什么要延伸？補償導(dǎo)線的作用？熱電材料價格昂貴，冷端溫度受被測溫度影響較大，不斷變化冷熱端遠離，冷端延伸等值替換原理（圖2－17）等值替換的條件：熱電回路的總熱電勢：→因而有依據(jù)則有結(jié)論：將滿足的補償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端延伸，不會改變熱電偶的熱電勢補償導(dǎo)線的連接示意圖（4）標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及其補償導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、型號（分度號）按國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC)統(tǒng)一規(guī)定。表2－3我國部分標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶及其補償導(dǎo)線熱電偶配套的補償導(dǎo)線（絕緣層著色）分度號熱電偶材料①測溫范圍/℃型號②正極材料負(fù)極材料長期短期S鉑銠10

－鉑③0～13001600SC銅（紅）銅鎳（綠）B鉑銠30－鉑銠6

0～16001800BC銅（紅）銅（灰）K鎳鉻－鎳硅－50～10001300KX鎳鉻（紅）鎳硅（黑）T銅－康銅－200～300350TX銅（紅）康銅（白）（5）熱電偶的冷端溫度校正為什么要校正？1）查表法：示例：K型熱電偶，測t,冷端溫度測得E(t,30)=21.995mV,E(30,0)=1.203mV,經(jīng)計算：E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=23.198m，反查分度表：t=560℃冷端溫度不為0且經(jīng)常變化2)電橋補償法：利用電橋某橋臂電阻因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的附加電壓補償熱電偶冷端溫度變化引起的熱電勢的變化

(圖2－19及說明）工作原理。。。示例：鉑銠－鉑銠熱偶，0～100℃：6μv/℃，橋臂電流為0.5mA,α＝0.004/℃。全補償?shù)臈l件為：經(jīng)計算：加保護套管：可延長使用壽命；但使慣性滯后↑（1.5～4min).不加為毫秒級接觸式測溫優(yōu)點：精度高、小范圍線性度與穩(wěn)定性好測溫范圍寬（500～2000℃；缺點：高于2000℃時，不能長期使用，對運動物體的測溫，不能使用二非接觸式測溫（輻射式測溫）

1.非接觸式測溫及其特點

原理：載熱體→熱能→輻射能→受體溫度↑。特點：無媒介，無上限，測速快，對熱場無干擾，用于運動物體、腐蝕性介質(zhì)的測溫；缺點：測量誤差大、標(biāo)定難結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格貴2.常用元件及共性高溫輻射計、低溫輻射計、光電溫度計；熱輻射→透鏡（反射鏡）→熱電堆（熱敏電阻、硅光電池）→電信號。（1）高溫輻射計：光學(xué)玻璃透鏡（光波長0.7～1.1μm）與硅光電池(700～2000℃→20mV)組成；誤差：＜1500℃，±0.7%;＞1500℃，

±1%；響應(yīng)時間＜1毫秒

（2）

低溫輻射計：鍺透鏡與半導(dǎo)體熱敏電阻組成；接收2～15μm紅外波；范圍：0～200℃；誤差：±1%；響應(yīng)時間＜2毫秒，信號需放大。（3）光電溫度計：光透鏡（光波長0.6～2.7μm

）＋流化鉛光敏電阻；范圍：400

～800℃；誤差：±1%；響應(yīng)時間＜1.5毫秒,信號需放大。三.測溫儀表的選用1.選用原則1）精度符合誤差要求；2）操作方便、運行可靠、經(jīng)濟合理，統(tǒng)一品種與規(guī)格3）量程略大于實測范圍（90％）；4）高溫：熱電偶；低溫：熱電阻5）保護套管的耐壓等級＞管線或設(shè)備的耐壓等級選用原則示意圖2.2.2.2典型模擬式溫度變送器一.DDZ-Ⅲ型溫度變送器1.DDZ-Ⅲ型溫度變送器的構(gòu)成及特點(圖2－21）說明:1)輸入回路可實現(xiàn)熱電偶冷端補償、熱電阻三線制引入、零點調(diào)整與遷移、量程調(diào)整；2）反饋回路可實現(xiàn)非線性校正；特點：1）集成運放：可使儀表的精確性、可靠性、穩(wěn)定性及技術(shù)指標(biāo)符合國標(biāo)；2）通用模塊與專用模塊相結(jié)合，使用靈活。方便；3）反饋線性化保證輸入/輸出關(guān)系的線性化；4）統(tǒng)一集中供電，二線制接線方式；5）采用安全火花防爆措施2.量程單元的構(gòu)成及工作原理（1）直流毫伏量程單元（圖2－22）功能說明：限流、濾波、零遷、反饋、量程調(diào)整輸入/輸出關(guān)系(推導(dǎo)過程略）：其中參見式（2－28）（2）熱電偶量程單元（圖2－23，見下頁）與直流毫伏量程單元的區(qū)別：1)需進行冷端溫度校正：2)反饋線性化（圖2－24）分段線性化的工作原理：當(dāng)有當(dāng)有當(dāng)有；；；當(dāng)。說明：1）第四段的斜率是在保持第三段反饋強度不變時改變輸出電壓的降壓系數(shù)實現(xiàn)的；2）調(diào)節(jié)分壓電阻的電阻值即可獲得需要的擊穿電壓，即獲得折線的轉(zhuǎn)折點；3）折線的斜率可通過改變各反饋電阻的阻值實現(xiàn)；4）改變轉(zhuǎn)折點和斜率可改變整個折線的形狀。(3)熱電阻量程單元（圖2－26）與熱電偶量程單元的區(qū)別：1）用三線制代替了冷端溫度補償；2）對鉑電阻需進行非線性校正，而銅電阻則無需校正？3）采用正反饋方法進行非線性校正。3.放大單元的構(gòu)成及工作原理（圖2－27）構(gòu)成：直－交－直變換電路；集成運放；功放電路；輸出電路；反饋電路。2.2.3智能式變送器一.特點與結(jié)構(gòu)（1）通用性強。。。（2）使用靈活。。。（3）多種補償校正功能。。。（4）具有控制功能。。。（5）具有通信功能。。。（6）具有自診斷功能1.特點2.結(jié)構(gòu)（1）硬件：微處理器、輸入/輸出電路、人/機界面（2）軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序二.實例（TT302)TT302溫度變送器基本構(gòu)成框圖3.軟件構(gòu)成：系統(tǒng)程序、功能模塊硬件構(gòu)成圖2.3壓力的檢測與變送（意義）2.3.1壓力的概念及其檢測一.壓力的概念：垂直作用于單位面積上的力1.差壓(△P)兩個壓力之間的相對差值2.絕對壓力/大氣壓Pabs

相對于絕對真空所測得的壓力，如Patm3.表壓Pg

絕對壓力與當(dāng)?shù)貕毫χ?.負(fù)壓（真空度）Pv

當(dāng)絕對壓力小于大氣壓力時，二者之差壓力關(guān)系（圖2－29）壓力儀表的指示壓力：表壓、真空度二.彈性式測壓元件及原理1.彈簧管（波登管）、多圈彈管，角位移→電信號；2.波紋管、波/簧組合→提高線性度；3.膜片與膜盒(說明)2.3.2DDZ-Ⅲ型力矩平衡式差壓變送器一.原理圖（2－33）1.測量部分：2.杠桿系統(tǒng)的受力分析（圖2－35）：、結(jié)構(gòu)圖（2－34）3.位移檢測放大器（位移/電流轉(zhuǎn)換器）（1）檢測變壓器、振蕩電路（圖2－36）振蕩器工作過程（圖2－37）（2）放大器：整流濾波與功率放大（圖2－38）4.電磁力反饋。。。圖3－28其他元件作用。。。5.整機特性（圖2－39）2.3.3電容式差壓變送器（特點、構(gòu)成）無機械傳動無調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)簡單精度高（0.2級）穩(wěn)定性好可靠性高抗震性強1.檢測部件（圖2－41）算法：檢測部件作用：將輸入差壓線性地轉(zhuǎn)換成兩電容之差與兩電容之和的比值2.轉(zhuǎn)換放大電路（圖2－42）(1)電容/電流轉(zhuǎn)換與差壓/電流轉(zhuǎn)換

(3)放大電路與量程調(diào)整

(2)振蕩器電流穩(wěn)定電路,將差動電容（壓差）轉(zhuǎn)換成了差動電流2.3.4智能式差壓變送器（1151）1151的特點1）精度高（±5％）、穩(wěn)定、可靠；2）具有溫度、靜壓補償功能3）具有數(shù)字、模擬輸出方式；雙向數(shù)據(jù)通信4）具有多種其他功能。。。數(shù)字微調(diào)、數(shù)字阻尼、通信報警、工程單位換算、信息存儲等2.硬件構(gòu)成及其功能1)

傳感器部分：將差壓→0～2.5V;供電電壓：5V,工作電流：0.8mA.

2)A/D轉(zhuǎn)換：帶有前置放大，16位，具有自校準(zhǔn)功能；消除零點誤差、滿量程誤差、溫漂等。

3）CPU:AT89S8252與MCS51兼容;8KBFROM、2KBEPROM、256BRAM、32I/O口線、2個DPTR、三個16位定時/計數(shù)器、一個全雙工串行口及可編程看門狗、振蕩器與時鐘電路等4）HART通信部分：二進制數(shù)字信號與FSK信號之間的轉(zhuǎn)換5)AD421:數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片；電壓調(diào)整：將24V→5V.6)監(jiān)控電路：保護CPU狀態(tài)，即工作不正常時：中斷→數(shù)據(jù)保護→恢復(fù)。3.軟件構(gòu)成：測控程序和通信程序A/D采樣、非線性補償、量程轉(zhuǎn)換、線性或開方輸出、阻尼及D/A輸出2.4流量的檢測與變送2.4.1流量的概念與檢測方法流量的基本概念：瞬時流量（單位時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體數(shù)量）累積流量（某段時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體總量）；用體積、重量與質(zhì)量流量來表示瞬時流量和累積流量。（1）體積流量：(2)

重量流量：(N/h)(N)(3)

質(zhì)量流量：三種流量之關(guān)系：(4)

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體積流量：（瞬時）（累積）（瞬時）（累積）（瞬時）（累積）2.4流量的檢測與變送2.流量的檢測方法（1）體積流量檢測方法：容積法（單位時間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)）-------直接法速度法（管道內(nèi)的平均流速乘以管道面積）-------間接法（2）質(zhì)量流量檢測法：間接法（用測得的體積流量乘以密度）直接法（儀表直接測得）。容積法的流量檢測儀

------適用于高粘度流體橢圓齒輪式流量計腰輪流量計旋轉(zhuǎn)活塞式流量計刮板式流量計速度法的流量檢測儀超聲式流量計漩渦式流量計渦輪流量計電磁流量計雙轉(zhuǎn)子流量計靶式流量計差壓式流量計間接的質(zhì)量流量檢測

------誤差大，精度低原理：在管道上串聯(lián)多個檢測元件，建立各自的輸出信號與流體的體積流量和密度等之間的關(guān)系，通過聯(lián)立求解方程間接推導(dǎo)出流體的質(zhì)量流量。間接式質(zhì)量流量常用檢測方法：差壓式流量計與密度計的組合；體積流量計和密度計的組合；差壓流量計或靶式流量計與體積流量計的組合差壓式流量計與體積流量計組合的質(zhì)量流量計框圖直接的質(zhì)量流量檢測

------精度高，不普及科里奧力式流量計熱式質(zhì)量流量計角動量式流量計2.4.2典型流量檢測儀表1.容積式流量計：標(biāo)準(zhǔn)“計量空間”、進出口壓差1、優(yōu)點準(zhǔn)確度最高；0.1%-0.5%安裝條件對精度沒有影響；測量范圍寬；流量量程比5:1-30:1使用方便。2、缺點結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，適用于小口徑儀表慣性較大，動態(tài)特性不好（儀表有可動部分）存在漏油量，有測量誤差，小流量不精確。適合測量高粘性液體流量容積式流量計的測量特點2.4.2典型流量檢測儀表橢圓齒輪流量計----工業(yè)應(yīng)用最廣泛的容積式流量計之一2.4.2典型流量檢測儀表2.速度式流量計（1）節(jié)流式（差壓式）流量計：孔板、擋板、文丘里管→孔板(a)標(biāo)準(zhǔn)孔板(b)噴嘴(c)文丘里管相比而言，標(biāo)準(zhǔn)孔板制作最簡單使用也最廣泛，以下只介紹標(biāo)準(zhǔn)孔板進而推得:分別為流量系數(shù)和膨脹系數(shù)。簡化后得：伯努利方程：流體連續(xù)性方程：推得式中μ為收縮系數(shù)（2）渦街流量計（圖2－48）周期穩(wěn)定，有當(dāng)進而有對圓柱、三角柱、方柱：靈巧型渦街流量變送器（圖2－49）

旋渦式流量計解：由流量基本方程式可知

流量是與差壓的平方根成正比的。當(dāng)測量的所有條件都不變時,可以認(rèn)為式中的α、ε、F0、ρ1均為不變的數(shù)。如果假定上題中的Q1=320m3/h;Δp1=2500Pa;

Q2=160m3/h;所求的差壓為Δp2

,則存在下述關(guān)系例題分析舉例

1.某差壓式流量計的流量刻度上限為320m3/h,差壓上限2500Pa。當(dāng)儀表指針指在160m3/h時,求相應(yīng)的差壓是多少(流量計不帶開方器)?

例題分析由此得代入上述數(shù)據(jù),得

該例說明了差壓式流量計的標(biāo)尺如以差壓刻度,則是均勻的,但以流量刻度時,如果不加開方器,則流量標(biāo)尺刻度是不均勻的。當(dāng)流量值是滿刻度的1/2時,指針卻指在標(biāo)尺滿刻度的1/4處。

質(zhì)量流量計

質(zhì)量流量計通常可分為兩大類：直接式質(zhì)量流量計和間接式〔推導(dǎo)式〕質(zhì)量流量計。直接式質(zhì)量流量計直接輸出與質(zhì)量流量相對應(yīng)的信號，反映質(zhì)量流量的大小。間接式質(zhì)量流量計采用密度或溫度、壓力補償?shù)姆椒?，即在測量體積流量的同時，測量流體的密度，或者測量流體的溫度、壓力值，按一定的數(shù)學(xué)模型自動換算出相應(yīng)的密度值，再將密度值與體積流量值相乘可求得質(zhì)量流量。

3.直接式質(zhì)量流量計（科氏流量計）（圖2－50）實驗圖示說明：a)

水靜止、管擺動；b)

、c)

水流動、管擺動，出水側(cè)的擺動先于入水側(cè)；出水側(cè)擺動的相位超前入水側(cè)；相位差→質(zhì)量流量雙彎管型（圖2－51）：水按箭頭流入、流出；A、B、C三處各按一組壓電換能器：A處加交變電壓，B、C檢測振動幅度→相位差→4～20mA→質(zhì)量流量科里奧利質(zhì)量流量計是利用流體在振動管中流動時能產(chǎn)生與流體質(zhì)量流量成正比的科里奧利力這個原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表?？剖狭髁坑媰?yōu)缺點優(yōu)點：科氏質(zhì)量流量計適用于密度較大或粘度較高的各種流體，含有固體物的漿液和含有微量氣體的液體，以及有足夠密度的高壓氣體（否則不夠靈敏）；前后不必設(shè)置長的直管段；量程比高100:1；測量精度高。缺點：對震動敏感，對抗震防震要求高；不適合低密度介質(zhì)和低壓氣體；不適用于大管道150mm以下；2.5物位的檢測與變送（液位、料位、界位）2.5.1物位檢測的主要方法靜壓式測量法壓力式：敞口容器；差壓式：閉口容器電氣式測量法物位變化→電氣參數(shù)：電阻、電容、磁場等變化→與電容式差壓變送器配合→標(biāo)準(zhǔn)信號。聲學(xué)式測量法超聲波（非接觸）；4.射線式測量法射線（非接觸）；幾個概念液位(分界面）料位液位計界位計料位計測量物位的兩個目的1.定量2.監(jiān)視和控制液位液位，料位粘稠，有毒高溫，高壓，強腐蝕，易結(jié)晶2.5.2典型物位檢測儀表1.差壓式液位計：取壓口與底部同一水平線（圖2－52）；取壓口低于容器底部（圖2－53）正遷移取壓口裝有隔離罐（圖2－54）（負(fù)遷移）遷移彈簧的作用

改變變送器的零點。遷移和調(diào)零

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。遷移

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。2.零點遷移問題正負(fù)遷移示意圖

某差壓變送器的測量范圍為0～5000Pa，當(dāng)壓差由0變化到5000Pa時，變送器的輸出將由4mA變化到20mA，這是無遷移的情況，如左圖中曲線a所示。負(fù)遷移如曲線b所示，正遷移如曲線c所示。

2.零點遷移問題2.電容式液位計原理：介電常數(shù)不同→電容變化→物位電容法

電容量的變化與液位高度H成正比。該法是利用被測介質(zhì)的介電系數(shù)ε與空氣介電系數(shù)ε0不等的原理進行工作，（ε-ε0）值越大，儀表越靈敏。電容器兩極間的距離越小，儀表越靈敏。

結(jié)論3.超聲波液位計換能器原理（壓電效應(yīng)）：交變電場作用下，壓電晶體將電能轉(zhuǎn)換成振動稱逆壓電效應(yīng)；將振動聲波轉(zhuǎn)換成交變電場稱正壓電效應(yīng)；→發(fā)射器和接收器電子裝置：產(chǎn)生交變電信號、處理電信號缺點：傳播速度受影響補償：安裝溫度傳感器圖5－56的說明：AB為可調(diào)橋臂，DA為測量橋臂；開關(guān)S檢查工作狀況；交流電橋法原理：射線的透射強度隨著通過介質(zhì)層厚度的增加而減弱核輻射物位計示意圖1—輻射源；2—接受器特點

適用于高溫、高壓容器、強腐蝕、劇毒、有爆炸性、黏滯性、易結(jié)晶或沸騰狀態(tài)的介質(zhì)的物位測量，還可以測量高溫融熔金屬的液位?？稍诟邷亍熿F等環(huán)境下工作。但由于放射線對人體有害，使用范圍受到一些限制。4.輻射式物位計2.6成分的檢測與變送2.6.1概述意義：了解原料、產(chǎn)品成分及性質(zhì)；直接質(zhì)量控制對提高質(zhì)量、降低能耗、防止污染的需要；對易燃、易爆、有毒、腐蝕性氣體的檢測以確保安全尤為重要。檢測方法儀表名稱熱學(xué)方法熱導(dǎo)式分析儀，熱化學(xué)式分析儀，差熱式分析儀等磁力方法熱磁式分析儀，熱力機械式分析儀等光學(xué)方法光電比色分析儀，紅外吸收分析儀，紫外吸收分析儀，光干涉分析儀，光散射式分析儀，分光光度分析儀，激光分析儀等射線方法X射線分析儀，電子光學(xué)式分析儀，核輻射式分析儀，微波式分析儀等電化學(xué)方法電導(dǎo)式分析儀，電量式分析儀，電位式分析儀，電解式分析儀，氧化鋯氧