傳感器及其自動(dòng)檢測(cè)

傳感器及其自動(dòng)檢測(cè)第一頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS§8－1

檢測(cè)儀表的基本概念一、檢測(cè)儀表的組成傳感數(shù)據(jù)處理顯示記錄轉(zhuǎn)換放大檢測(cè)儀表的組成框圖第二頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS二、檢測(cè)儀表的分類1．按被測(cè)參數(shù)的不同來分

機(jī)械量測(cè)量?jī)x表溫度測(cè)量?jī)x表壓力測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表物位測(cè)量?jī)x表工業(yè)分析儀表，如：轉(zhuǎn)速表、加速度計(jì)等

，如：PH計(jì)、溶解氧測(cè)定儀等第三頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS溫度測(cè)量?jī)x表ESCORT－20溫度測(cè)試儀手持式紅外測(cè)溫儀第四頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS壓力測(cè)量?jī)x表機(jī)械式壓力表數(shù)字壓力表第五頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS流量測(cè)量?jī)x表電磁流量計(jì)超聲波流量計(jì)第六頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS物位測(cè)量?jī)x表防爆超聲波液位計(jì)智能型雷達(dá)物位儀第七頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS機(jī)械量測(cè)量?jī)x表如：轉(zhuǎn)速表、加速度計(jì)等手持式數(shù)字轉(zhuǎn)速表加速度計(jì)第八頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS工業(yè)分析儀表如：PH計(jì)、溶解氧測(cè)定儀等便攜式PH計(jì)9010便攜式溶解氧測(cè)定儀第九頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS2．按檢測(cè)原理或檢測(cè)元件的不同來分

彈簧管壓力表超聲波流量計(jì)等等活塞式壓力計(jì)靶式流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)電磁流量計(jì)第十頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS彈簧管壓力表活塞式壓力計(jì)第十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS3．按儀表輸出信號(hào)的特點(diǎn)與形式來分開關(guān)報(bào)警式：如，一氧化碳報(bào)警器數(shù)字式：檢測(cè)儀表的輸出信號(hào)是離散的數(shù)字量遠(yuǎn)傳變送式：這類檢測(cè)儀表常稱為變送器，是一種單元組合式儀表

模擬式：檢測(cè)儀表的輸出信號(hào)是連續(xù)變化的模似量。如，各種指針式儀表以及筆式記錄儀表等

第十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS家用一氧化碳報(bào)警器指針式儀表數(shù)字式儀表第十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS三、變送器

變送器是從傳感器發(fā)展而來的，凡能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的單元組合式儀表就稱為變送器。

1．氣動(dòng)變送器

氣動(dòng)浮筒液位變送器氣動(dòng)壓力變送器第十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS

2．電動(dòng)變送器

電動(dòng)變送器能將各種被測(cè)參數(shù)變換成0～10mA或4～20mA直流電流的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以便傳送給自動(dòng)控制系統(tǒng)中的其他單元。一體化溫度變送器熱電偶／熱電阻溫度變送器模塊

數(shù)顯溫度計(jì)第十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS壓力變送器各種壓力變送器智能壓力差壓變送器多功能差壓變送器第十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS§8－2

常用檢測(cè)儀表一、溫度檢測(cè)儀表

溫度檢測(cè)儀表大多是把熱電偶、熱電阻測(cè)得的溫度信號(hào)正比地轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào)輸出，并以單元組合儀表出現(xiàn)，即溫度變送器。

目前我國生產(chǎn)的溫度變送器輸出信號(hào)多為4～20mA，輸出為0～10mA的變送器也有少量生產(chǎn)。

第十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESSSBWR系列熱電偶／熱電阻溫度變送器模塊外形圖安裝接線圖

第十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESSSBWR系列熱電偶／熱電阻溫度變送器模塊主要技術(shù)指標(biāo)：①測(cè)量精度：±0.1%、±0.2%、±0.5%；⑦可具有防爆特性：本質(zhì)安全型iaⅡCT4②負(fù)載電阻：0～600Ω；③冷端補(bǔ)償誤差：＜1℃～2℃/K、E、J、S、B；④電源、輸出二線制：24VDC、4～20mA；⑤環(huán)境溫度：-25℃～+85℃；⑥電源：24VDC（特殊聲明可采用12VDC供電）；

第十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS主要技術(shù)指標(biāo)：SM320手槍式紅外測(cè)溫儀⑧重量：220克①測(cè)量范圍：－32～320℃(－25～608℉)；②測(cè)量精度：±2℃（±4℉）或±2%；③分辨力：0.1℃（0.1℉）；④響應(yīng)時(shí)間：500ms；⑤使用環(huán)境：0～50℃（32～122℉），10～90%RH；⑥電源：9V6F22；⑦外型尺寸：155×56×187mm；第二十頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS二、壓力檢測(cè)儀表

壓力或差壓檢測(cè)儀表通常是將測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)壓力或差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)輸出，即壓力、差壓變送器。其檢測(cè)方式有電容式、壓阻式、電感式、振動(dòng)頻率式等。1151系列電容壓力/壓差變送器外形圖第二十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS（2）量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)；1151系列電容壓力/壓差變送器的主要特點(diǎn)：（1）具有高精度、高可靠性、穩(wěn)定性好；（3）小型、重量輕、堅(jiān)固抗振；（4）量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)；（5）正遷移可達(dá)500％；負(fù)遷移可達(dá)600％；（6）單向過載保護(hù)特性好；（7）防爆結(jié)構(gòu)，全天候使用。第二十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS1151系列電容壓力/壓差變送器的主要功能參數(shù)

：（1）使用對(duì)象：液體、氣體和蒸氣（2）測(cè)量范圍：0～0.1kPa至0～40MPa

（3）輸出信號(hào)：4～20mADC

（4）供電電源：12～45VDC，一般為24VDC

（5）靜壓和過載壓力：4、10、25、32MPa

（6）量程和零點(diǎn)：外部連續(xù)可調(diào)第二十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS三、流量檢測(cè)儀表新型流量?jī)x表的類型及采用的原理一覽表產(chǎn)品類型原理渦輪流量計(jì)動(dòng)量矩守恒原理渦街流量計(jì)流體動(dòng)力學(xué)原理壓差流量計(jì)金屬管浮子流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲原理熱式流量計(jì)熱力學(xué)原理質(zhì)量流量計(jì)動(dòng)力學(xué)原理第二十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS結(jié)構(gòu)原理圖1.典型流量?jī)x表的結(jié)構(gòu)及原理外形圖（1）渦街流量計(jì)（也叫漩渦流量計(jì)）第二十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS外形圖結(jié)構(gòu)原理圖（2）電磁流量計(jì)第二十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS外形圖結(jié)構(gòu)原理圖（3）質(zhì)量流量計(jì)第二十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)（4）其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)第二十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS液體流量計(jì)微波固體流量計(jì)第二十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS2.流量?jī)x表的選用

（1）按流量計(jì)對(duì)被測(cè)介質(zhì)的適用性選擇

由于流量?jī)x表的原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，因而有不同的物理特性和適用場(chǎng)合。為了使用好流量?jī)x表，選用時(shí)必須考慮以下要求及條件：

（2）按照流量范圍或流量刻度選用（3）按照工藝要求及流量參數(shù)變化選擇（4）按照安裝要求選用第三十頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS

物位檢測(cè)儀表用于測(cè)控物料的位置。四、物位檢測(cè)儀表液體物位：液位和界面物位固體物位（料位）

：粉料位、顆粒料位和塊料位第三十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS1．電容物位儀

主要特點(diǎn)：AM90系列電容物位儀

①能夠測(cè)量強(qiáng)腐蝕性的液體，如酸、堿、鹽、污水等。②可測(cè)量高溫、高壓介質(zhì)；過程溫度－40～220℃；過程壓力－0.1～4.0MPa

第三十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESSAM90系列電容式物位儀技術(shù)指標(biāo)：①電源：24V.DC±10%;②輸出：4～20mA（三線制）;③測(cè)量介質(zhì)：相對(duì)介電常數(shù)ε＞1.6;④功耗：≤3W;⑤精度：0.5%FS;⑥環(huán)境溫度：－30～70℃;⑦環(huán)境濕度：0～95%RH;⑧測(cè)量范圍：0～1000pF

第三十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESSAM90系列電容式物位儀應(yīng)用：①化工廠：檢測(cè)滌綸、氨綸、酸、堿等化工原料的液位②環(huán)保：檢測(cè)污水液位③鍋爐廠：檢測(cè)壓力容器內(nèi)介質(zhì)的液位④液力機(jī)械：檢測(cè)潤滑油液位⑤糧食部門：檢測(cè)食用油液位⑥油田：檢測(cè)成品油液位⑦油漆廠：檢測(cè)油漆液位第三十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS2．超聲波物位計(jì)

主要特點(diǎn)：一體化超聲波液位計(jì)外形圖

①連續(xù)液位測(cè)量，最大量程12m;②安裝方便，啟動(dòng)簡(jiǎn)單;③編程可用紅外手持編程器;④ETFE或PVDF傳感器抗化學(xué)腐蝕;⑤專利的聲智能信號(hào)處理;⑥很高的信/噪比第三十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS7ML5221一體化超聲波液位計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：7ML5221一體化超聲波液位計(jì)產(chǎn)品應(yīng)用：①分辨率

≤3mm;②精度：量程的0.15%或6mm，取其較大值;③重復(fù)性

≤3mm;④盲區(qū)

0.25M;⑤刷新時(shí)間≤5s;⑥溫度補(bǔ)償：整個(gè)溫度范圍內(nèi)的補(bǔ)償功能◆供水、水處理行業(yè)的液位測(cè)量◆化工儲(chǔ)罐的液位測(cè)量第三十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS3．其他物位檢測(cè)儀表磁致伸縮液位計(jì)光導(dǎo)電子液位儀防爆音叉料位發(fā)訊器（電阻式物位儀表）第三十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS§8－3常用物理量檢測(cè)的故障判斷

故障現(xiàn)象：溫度指示不正常，偏高或偏低，或變化緩慢甚至不變化等。

一、溫度檢測(cè)故障的判斷

在排除熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反、熱電偶或補(bǔ)償導(dǎo)線不配套等因素后可以按以下思路逐步進(jìn)行判斷和檢查。第三十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS檢查溫度變送器、控制系統(tǒng)輸入口

檢查熱電偶接線盒

測(cè)量mV信號(hào)

抽出熱電偶檢查

檢查自由端溫度是否變化

檢查補(bǔ)償導(dǎo)線是否絕緣、老化檢查工藝因素

溫度檢測(cè)故障的判斷流程

第三十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS二、流量檢測(cè)故障的判斷故障現(xiàn)象：流量指示不正常，偏高或偏低。以電動(dòng)差壓變送器為例（1151DP、1751DP）：◆在處理故障時(shí)應(yīng)向工藝人員了解故障情況，了解工藝情況。如：被測(cè)介質(zhì)情況，機(jī)泵類型，簡(jiǎn)單工藝流程等第四十頁，共四十五頁，2022年，8月28日普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》吳旗主編高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPR