6種溫度計和液位計結(jié)構(gòu)與原理、作用與用途、優(yōu)缺點及特點(圖文并茂詳解)

1/10目錄第一節(jié)、溫度計 3一、固體膨脹式溫度計： 3（一）、膨脹式溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 3（二）、雙金屬溫度計優(yōu)缺點及特點： 3二、熱電偶溫度計： 3（一）、熱電偶溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 3（二）、優(yōu)缺點及特點： 4三、壓力式溫度計： 5（一）、壓力式溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 5（二）、優(yōu)缺點及特點： 6第二節(jié)、液位計 6一、差壓式液位計： 6（一）、差壓式液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 6（二）、優(yōu)缺點及特點： 6二、超聲波測量液位計： 8（一）、超聲波測量液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 8（二）、優(yōu)缺點及特點： 9三、電容式液位計： 9（一）、電容式液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途： 9（二）、優(yōu)缺點及特點： 102/10第一節(jié)、溫度計一、固體膨脹式溫度計：（一）、膨脹式溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：1、膨脹式溫度計的測溫是基于物體受熱時產(chǎn)生膨脹的原理，可分為液體膨脹式和固體膨脹式兩種。2、這里主要介紹固體膨脹式溫度計中的一種介紹雙金屬溫度計。（二）、雙金屬溫度計優(yōu)缺點及特點：1、雙金屬溫度計是把兩種膨脹系數(shù)不同的金屬薄片焊接在一起制成的，是一種固體膨脹溫度計，結(jié)構(gòu)簡單、牢固。2、雙金屬溫度計可將溫度變化轉(zhuǎn)換成機械量變化，不僅用于測量溫度，而且還用于溫度控制裝置(尤其是開關(guān)的“通斷”控制)，使用范圍相當(dāng)廣泛。二、熱電偶溫度計：（一）、熱電偶溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：3/101、熱電偶溫度計是在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的測溫裝置。兩種不同成份的導(dǎo)體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當(dāng)接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢。2、熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)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(chǎn)生的熱電勢。3、熱電偶傳感元件是由兩根不同材質(zhì)的金屬線組成，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，精確度高，量程范圍寬，抗振，適用于中高溫區(qū)。（二）、優(yōu)缺點及特點：1、優(yōu)點：⑴、測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。4/10⑵、測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢錸。⑶、構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。⑷、輸出信號線性好，方便實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化。2、缺點：⑴、微分熱電勢較小，因而靈敏度較低；⑵、價格較貴，機械強度低，不適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。三、壓力式溫度計：（一）、壓力式溫度計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：1、壓力式溫度計的原理是基于密閉測溫系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)液體的飽和蒸氣壓力和溫度之間的變化關(guān)系，而進(jìn)行溫度測量的。2、當(dāng)溫包感受到溫度變化時，密閉系統(tǒng)內(nèi)飽和蒸汽產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，引起彈性元件曲率的變化，使其自由端產(chǎn)生位移，再由齒輪放大機構(gòu)把位移變?yōu)橹甘局?，這種溫度計具有溫包體積小，反應(yīng)速度快、靈敏度高、讀數(shù)直觀等特點，幾乎集合了玻璃棒溫度計、雙金屬溫度計、氣體壓力溫度計的所有優(yōu)點。3、它可以制造成防震、防腐型，并且可以實現(xiàn)遠(yuǎn)傳觸點信號、熱電阻信號、0-10mA或4-20mA信號。4、使用范圍最廣、性能最全面的一種機械式測溫儀表。5/10（二）、優(yōu)缺點及特點：1、測溫探頭??；2、靈敏度高；3、線性刻度；4、壽命長等特點。第二節(jié)、液位計一、差壓式液位計：（一）、差壓式液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：1、通過測量容器兩個不同點處的壓力差來計算容器內(nèi)物體液位（差壓）的儀表。2、常規(guī)的差壓變送器通過測量容器中的液位壓力來進(jìn)行液位的測量。例如，500毫米的水柱對應(yīng)了500mmH20的壓力。3、在許多應(yīng)用中，在液體之上有額外的蒸汽壓力。由于蒸汽壓力不是液位測量的一部分，需要使用引壓管和有密封件的毛細(xì)管來抵消它的存在。（二）、優(yōu)缺點及特點：6/101、雖然雙法蘭差壓液位系統(tǒng)是一種成熟可靠的技術(shù)，卻一直以來很難在高型容器和塔中得到應(yīng)用。2、因為這些都需要更長的毛細(xì)管以方便安裝，距離過長的毛細(xì)管使得壓力的傳輸變得誤差過大，并且在環(huán)境溫度變化較大的時候變得更為明顯。3、同時安裝過程要求較高，引壓管可能并不可靠，都是非常嚴(yán)重的困擾。7/10二、超聲波測量液位計：（一）、超聲波測量液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：1、超聲波液位計是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。2、在測量中超聲波脈沖由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。3、由于采用非接觸的測量，被測介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。8/10（二）、優(yōu)缺點及特點：1、具有抗干擾性強?？扇我庠O(shè)置上下限節(jié)點及在線輸出調(diào)節(jié)，并帶有現(xiàn)場顯示，可選擇模擬量，開關(guān)量及RS485輸出，方便的與相關(guān)設(shè)施接口。2、采用聚丙烯防水外殼。殼體小巧且相當(dāng)堅固，具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性，對于無機化合物，不論酸、堿、鹽溶液，除強氧化性物料外，幾乎都對其無破壞作用，對幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解，一般烷、烴、醇、酚、醛、酮類等介質(zhì)上均可使用。3、重量輕、不容易結(jié)垢、不污染介質(zhì)。4、無毒性?？捎糜谒幤?、食品工業(yè)設(shè)備安裝，維修極為方便。三、電容式液位計：（一）、電容式液位計結(jié)構(gòu)、原理、作用與用途：1、電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。2、它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。3、兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。4、由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，比如：ε1>ε2，則當(dāng)液位升高時，電容式液位計兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。5、反之當(dāng)液位下降，ε值減小，電容量也減小。所以，電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。6、電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而9/10且，只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準(zhǔn)確，因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。7、電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適