熱工測量及儀表教案(供熱)

廣曲電力職業(yè)技術學浣

教師授課教案

（二00九至二0-0學年度第一學期）

授課班級10608班

課程名稱熱工檢測及儀表

授課教師姓名魏麗蓉

授課教師職稱工程師

所屬教研室火電廠集控運行

所屬系（部）動力工程系

廣西電力職業(yè)技術學院教務科研處制

廣西電力職業(yè)技術學院教學教案編寫與管理暫行規(guī)定

（桂電院［2005150號）

教案是教師保證課堂教學質量的前提和關鍵，任課教師必須根據(jù)教學大綱、

授課方案認真?zhèn)浜妹恳淮握n，按教學教案標準要求編寫教案，具體要求如下：

1、熟悉教學大綱。明確教學大綱的要求，了解所教課程在教學方案和培養(yǎng)

目標中的地位和作用，了解本門課程教學內容的安排和教學遵循的原那么。

2、熟悉教材。認真深入鉆研教材，掌握教材的全部內容、教學目的和各章

節(jié)的內在聯(lián)系。明確教學要求、重點、難點，抓住根本理論、根本知識和根本技

能，把教材的思想性、科學性和系統(tǒng)溶化在一起。

3、了解學生。認真全面了解所授課對象的年齡特征、思想狀況、興趣、知

識根底、學習態(tài)度和接受能力，根據(jù)教學內容和學生實際情況，有針對性的選擇

教學方法，做到備書、備人、備教法。

4、在熟悉教學大綱、教材和了解學生的根底上，合理組織授課內容，選擇

教法、精心編寫教案。教案編寫的根本內容應包括：〔1〕課題；〔2〕教學目標;

〔3〕教學重點、難點及關鍵；〔4〕課型、課時、教學方法；〔5〕教學步驟及

內容；〔6〕課后思考及作業(yè)；〔7〕教學后記。

5、備課注意理論聯(lián)系實際，注意直觀性教學，充分運用教具，安排好演示

試驍，注意多媒體、投影、錄像等先進教學手段的使用，努力優(yōu)化課堂教學效果。

6、任課教師必須在開學前備好兩周課，并寫出教案。教學系〔部〕應盡快

建設教案電子化，在校園網供學生學習瀏覽。

7、每堂課必須有教案，無教案不能上課，也不許采用舊教案上課。

8、教師以個人備課為主，教研室內可進行必須的集體研究，要求每月進行

一次同課程的教師的集體備課，主要是明確和統(tǒng)一各章節(jié)和單元的教學目的、要

求，解決重點，突破難點，交流教學方法及經驗。

9、教研室主任、教學系〔部〕主任要經常了解教師備課情況，教務處長、

教學副院長應有方案地參加教研活動和備課會，抽查教師的教案。

10、學院應有方案的進行教師教案評議與評比活動，對編寫出優(yōu)秀教案的教

師給予獎勵，教務處應收集優(yōu)秀教案進行整理存檔。

本規(guī)定自公布之日起執(zhí)行，由教務處負責解釋。

課題緒論、測量及測量誤差概述

1、理解被測量、標準量與測量值之間的區(qū)別與聯(lián)系

教學目的2、熟悉國際單位制的7個根本單位

3、能恰當應用三種表示方法來表達測量誤差

教學重點理解測量的概念、掌握三種誤差表示方法

教學難點三種誤差表示方法之間的關系

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次5

班級1060812

星期--

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

緒論

一、熱工測量的意義

1、測量的意義：取得各事物之間的定量關系，是人們認識事物的一種手段

2、熱工測量的范圍

3、火力發(fā)電廠熱工測點

4、熱工測量的意義：了解和控制火電生產過程，確保生產過程平安、正常、高效進行

二、測量技術的開展概況

三、測量技術的開展趨勢

四、傳感器簡介

1、根據(jù)現(xiàn)象所屬領域不同分為：物理、化學、生物傳感器

2、根據(jù)所用敏感元件的材料分為：半導體、陶瓷、有機高分子、光纖傳感器

3、根據(jù)功能分為：單功能、多功能、智能、仿生傳感器等

第一章測量及測量誤差

§1-1測量的定義及方法

一、測量概述

1、定義

2、公式：L二三式中x一—被測量b一一標準量（測量單位）L一一所得的測量值

b

二、測量方法

1、根據(jù)獲得測量結果的程序不同可分為：直接測量、間接測量和組合測量

2、根據(jù)檢測裝置工作原理不同可分為：直讀法、零值法和微差法

3、根據(jù)儀表是否與被測對象接觸可分為：接觸測量法和非接觸測量法

§1-2測量誤差

一、誤差的表示方法

1、定義：被測量的測量值與被測量的真實值之間存在偏差，稱測量誤差

2、測量誤差的表示方法：絕對誤差、相對誤差/舊八一木工

教學內容小結：（一標稱相對誤差

熱工測量是指在熱工過程中對各種熱工參數(shù)、引用相對誤差（折合誤差）氣含氧

量及各種機械量的測量。測量工作是一種實驗性工作，測堇過住會產生測卷俁差I測量結

果與其真值的差異），根據(jù)誤差的性質不同，測量誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和疏忽誤

差。系統(tǒng)誤差說明了測量結果的“正確度”，而隨機誤差那么說明了一個測量系統(tǒng)的測量“精

密度“，但不管哪種誤差，都有絕對誤差、相對誤差、折合誤差三種表達方式。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：試指出在熱工參數(shù)測量中哪些測量用到了直接測量，哪些用到了間接測量？日常使

用的儀表中哪些用到了直讀法，哪些用到了零值法？

作業(yè)：P18第4題

課題測量誤差的分類及處理

1、了解不同類誤差產生的原因以及它們的特點

2、掌握減小或消除系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差的方法

教學目的

3、能對測量結果進行評價

4、具有對屢次測量進行準確度判別的能力

教學重點減小或消除系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差的處理方法

教學難點屢次測量的置信度判別，壞值的判別

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次5

班級1060812

星期四

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記：

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

復習舊課：測量是將被測量與同性質的標準量（即測量單位）進行比擬，以確定被測量是

標準量的多少倍數(shù)的過程，測量過程會產生測量誤差（測量結果與其真值的差異；，測量誤

差可用三種方式表達：絕對誤差（6=x-x。）、相對誤差（相對誤差二與二區(qū)X100%〕、折合誤

%

差（也稱引用誤差，Y=「7：義100%）。

Anax-Anin

導入新課：測量誤差對于測量結果的真實性和可靠性是不利的，但由于各方面原因它又不

可防止的存在，既然這樣我們就要對測量誤差進行處理，使它對測量結果的影響減小到最

小。這次課我們就來探討測量誤差如何處理的問題。

§1-2測量誤差

一、誤差的分類

1、按測量誤差的來源不同分為：裝置誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人為誤差

2、按對測量誤差的掌握程度不同分為：誤差、未知誤差

3、按誤差的性質不同分為：系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差

方法誤差：測量原理和方法本身存在缺陷和偏差

裝置誤差：測量儀器、設備、裝置導致的測量誤差

環(huán)境誤差：測量環(huán)境、條件引起的測量誤差

人為誤差：讀數(shù)誤差、違規(guī)操作

（一）系統(tǒng)誤差

1、特點：有規(guī)律、可再現(xiàn)、可預測

2、原因：（1）測量儀器或測量系統(tǒng)本身不夠完善

(2)儀表使用不當

(3)外界環(huán)境條件變化

3、處理：(1)消除誤差產生的根源

(2)在測量結果中加修正值

⑶采取補償措施

(4)采用消除系統(tǒng)誤差的典型測量技術

(二)隨機誤差

1、特點：單峰性、有界性、對稱性、抵償性

2、原因：裝置誤差、環(huán)境誤差、使用誤差

3、處理：(1)用算術平均值作為測量結果

(2)通過求標準偏差估計測量最大誤差

(三)粗大誤差

1、性質：偶然出現(xiàn)，數(shù)值誤差很大，異常數(shù)據(jù)與有用數(shù)據(jù)混在一起

2、原因：裝置誤差、使用誤差

3、處理：判斷壞值，進而剔除

(1)判斷壞值的方法

(1)拉依達準那么

(2)格拉布斯準那么

(3)狄克遜準那么

教學內容小結：

誤差對于測量結果的真實性和可靠性是不利的，所以在實際的測量工作中應注意采用

各種方法和手手段，盡量減小測量誤差，有必要對測量數(shù)據(jù)進行分析和處理。對于系統(tǒng)誤

弟，我們可以通過采用正確的使用方法，對測量儀表或測量系統(tǒng)進行完善，或對測量結果

加修正值等措施，來設法予以消除；對于隨機誤差，要利用數(shù)學的概率統(tǒng)計中的正態(tài)分布

理論或t分布理論計算出一定置信概率下測量結果的實際值；對于疏忽誤差，那么必須予

以剔除，剔除的方法是先利用拉依達檢驗準那么、格拉布斯檢驗準那么或t分布檢驗準那

么，找出含有疏忽誤差的測量值并將其剔除，然后計算出測量結果的實際值。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：三種測量誤差各有什么特點？如何減小隨機誤差的值？

作業(yè)：P18第3題

本章小結：1、測量的概念及熱工測量的意義

2、測量誤差的表示方法及各方法之間的關系

3、減小或消除系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差的處理方法

課題熱工儀表的組成、儀表的質量指標及儀表的使用

1、能畫出熱工儀表的組成方框圖

、準確理解儀表的質量指標

教學目的2

3、會根據(jù)校表結果判斷儀表合格與否

4、了解儀表校驗的幾種方法

教學重點儀表的質量指標

教學難點儀表的變差指標

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次5

班級1060812

星期五

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記：

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

導入新課：通過上一章的學習，我們知道，裝置誤差是產生測量誤差的原因之一，也就是

說如果儀表本身就不合格，用不合格的儀表去測量，那么測量結果肯定會偏離真實值。通

過哪些指標、怎樣判斷儀表是否合格就是我們這次課要學習的內容。

第二章熱工儀表概述

§2-1熱工儀表的組成及分類

一、熱工儀表的組成

1、組成方框圖

2、各部件的特點

(1)感受部件

(2)中間部件

(3)顯示部件

二、熱工儀表的分類

1、按被測參數(shù)分：溫度、壓力、流量、物位、成分分析及機械量(轉速、振動、位移)

2、按用途分：標準表、實驗用儀表和工程用儀表

3、按顯示特點分：指示式、記錄式、積算式、數(shù)字式及屏幕式

4、按工作原理分：機械式、電氣式、電子式、化學式、氣動式

5、按安裝地點分：就地安裝、盤用儀表

6、按使用方式分：固定式、便攜式

7、按使用能源分：電動式、氣動式、液動式

§2-2熱工儀表的質量指標

一、根本誤差

儀表的根本誤差應小于或等于允許誤差

二、準確度（精確度）等級

1、允許誤差

2、準確度（精確度）等級

三、變差

儀表的變差小于或等于允許誤差

四、靈敏度

五、不靈敏區(qū)

六、時滯

除了以上六個常用的指標外，還有修正值、線性度［或非線性誤差）、重復性、飄移等

指標

§2-3儀表的使用

一、儀表的選用

1、量程的選擇

2、準確度等級的選擇

二、儀表的校驗

1、示值比擬法

2、標準狀態(tài)法

教學內容小結：

熱工儀表有質量好壞之分，判斷儀表質量好壞的標準是儀表的品質指標。儀表的品質

指標主要包括儀表的根本誤差、準確度等級、變差、重復性、靈敏度和不靈敏區(qū)以及時滯

等。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：儀表的質量指標有哪些？儀表的允許誤差與準確度等級有什么關系？變差產生的原

因是什么？儀表合格有哪些條件？

作業(yè)：P24第2、3、6題

本章小結：1、儀表的質量指標及各指標之間關系

2、如何判斷儀表是否合格

3、校驗儀表的方法

課題溫度測量概述及膨脹式溫度計

1、了解溫度與溫標的概念及二者之間的區(qū)別

教學目的2、知道各類溫度計的特點及使用范圍

3、能說出各種膨脹式溫度計的測溫原理

教學重點雙金屬溫度計的測溫原理

教學難點溫標及其定義

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次6

班級1060812

星期--

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記：

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

導入新課：溫度測量的意義，溫度測量在火電廠生產過程中的作用，火電廠通常的測溫點

數(shù)和安裝位置，火電廠測溫的特點(測溫范圍大，測溫環(huán)境復雜)

第三章、溫度測量

§3-1溫度測量概述

一、溫度與溫標

1、溫度：表示物體冷熱程度的物理量

(1)溫度測量的意義

(2)溫度的含義：表達熱平衡，表達物質分子熱運動的劇烈程度

2、溫標

(1)定義：衡量溫度上下的標尺稱溫度標尺，也稱溫標。

(2)幾種溫標

1)經驗溫標：攝氏溫標、華氏溫標、列氏溫標

2)熱力學溫標

單位符號

攝氏溫標(t)攝氏度℃

熱力學溫標(T)開爾文K

3)國際溫標

1990國際溫標(ITS—1990)的特點

我國目前采用“1990國際溫標(ITS——1990)

二、測溫儀度表分類

1、分類：

接觸式：熱電偶溫度計、熱電阻溫度計、玻璃管水銀溫度計、玻璃管酒精溫度計

非接觸式：高溫光學溫度計、輻射高溫溫度計

2、特點

§3-2膨脹式溫度計

/液體膨脹式溫度計

固體膨脹式溫度計

'氣體膨脹式溫度計

膨脹式溫度計

一、液體膨脹式溫度計

1、玻璃液體溫度計

測溫原理：利用感溫液體隨溫度變化而體積發(fā)生變化與玻璃隨溫度變化而體積發(fā)生變化

之差測量溫度

2、工作用玻璃液體溫度計

3、貝克曼溫度計

4、使用考前須知

二、壓力式溫度計

1、測溫原理：利用充灌式感溫系統(tǒng)測量溫度

2、分類液體壓力式溫度計

三、雙氣體壓力式溫度計

測溫原理：不蒸汽壓力式溫度計屬兀件測量溫度

教學內容小結:

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，而溫標那么是用來衡量溫度上下的標尺，我國現(xiàn)

在使用的是“1990國際溫標（ITS-1990）”。溫度測量儀表有很多，目前火電廠使用最多的

是熱電偶和熱電阻。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：溫度與溫標有什么差異？熱電偶、熱電阻屬于哪類測溫儀表？

課題熱電偶測溫原理、熱電偶的根本定律、熱電偶的結構與類型

1、能說出熱電偶的測溫原理

2、能說出溫度對熱電勢的影響方向

3、能應用熱電偶的根本定律解釋熱電偶測溫系統(tǒng)的組成

教學目的4、能運用中間溫度定律進行熱電偶冷端溫度的修正計算，提出冷端

溫度的修正補償思路

5、能說出不同類型的熱電偶的分度號和應用范圍

6、了解不同結構的熱電偶的使用場合

教學重點熱電偶測溫定律的應用

教學難點儀表起始點的設定與其對測量結果的影響

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次6

班級1060812

星期四

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

復習舊課：溫標種類，測溫儀表的分類，雙金屬溫度計的測溫原理。

導入新課：通過上次課的學習，我們知道，溫度測量儀表有很多，目前火電廠使用最多的

是熱電偶溫度計和熱電阻溫度計。下面我們就學習熱電偶溫度計的相關知識。

§3-3熱電偶溫度計

一、熱電偶的測溫原理

1、熱電偶：將兩根不同的導體或半導體線狀材料A和B的一端焊接起來形成的雙極結構的

測量件。

2、根本概念：

熱電極、熱電偶的熱端、熱電偶的冷端(參考端、自由端)、熱電效應、熱電勢

3、接觸電勢

4、溫差電勢

5、熱電偶回路中的熱電勢：

—

CABIt,to)—fAB(t)IAB(to)

所以，熱電偶回路中的熱電勢與材料及兩端溫度有關

二、熱電偶的根本定律

1、均質導體定律

定律內容

定律應用

2、中間導體定律

定律內容

定律應用

3、中間溫度定律

定律內容

定律應用

(1)熱電偶在某一給定冷端溫度下進行的分讀，只要引入適當?shù)男拚?，就可以在其他冷?/p>

溫度下使用。例2T

(2)為使用補償導線提供了依據(jù)。例2-2

4、參考電極定律

三、熱電偶的結構與類型

1、對熱電偶的電極材料要求

2、熱電偶的種類

1)標準化熱電偶

七種，特性見P22表2-3所示，會查分度表，會在儀表上識別是什么類型的熱電偶

2）非標準熱電偶（了解，不做詳細介紹）

3、熱電偶的結構形式

1）對結構的要求

2）分類：

X普通型熱電偶（也稱裝配型熱電偶）

X鎧裝型熱電偶熱電極、絕緣材料、金屬保護套管組合后用整體拉伸工藝加工而成很細

的電纜式線材，外徑在0.25?12nlm間，可自由彎曲

派熱套式熱電偶專用于主蒸汽溫度測量

冰薄膜式熱電偶適合測量微小面積上的瞬變溫度

派快速消耗型熱電偶專用于測量鋼水及熔融金屬溫度的特殊熱電偶

教學內容小結：

熱電偶的均質導體定律、中間導體定律和中間溫度定律為制造和使用熱電偶奠定了理

論根底。熱電偶根據(jù)材料可分為S、K、E、B、R、J、T七種標準熱電偶，目前火電廠使用

較多的是K型和E型兩種。熱電偶根據(jù)結構又可分為普通型、鎧裝型、熱套式、薄膜式和

快速消耗型。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：什么情況下儀表的示值會比實際溫度值低，什么時候會高？常用的幾種熱電偶線性

最好的是？準確度最高的是？熱電勢率最大的是？

作業(yè)：P62頁第3題、第7題

課題熱電偶冷端的溫度補償及熱電偶的校驗與安裝

1、知道熱電偶冷端溫度常用的幾種補償方法

2、學會根據(jù)實際情況選擇恰當?shù)睦涠藴囟妊a償方法

3、知道熱電偶的檢驗工程合所用的校驗儀表

教學目的

4、學會熱電偶的校驗方法

5、了解熱電偶的安裝要求和考前須知

6、了解熱電偶常見故障原因，知道處理方法

教學重點熱電偶冷端溫度的補償方法

教學難點熱電偶校驗中的誤差修正

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次3

班級1050812

星期—

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

復習舊課：熱電偶測溫的三個定律是確保熱電偶測溫準確的理論根底，熱電偶按其標準性

可分為標準化熱電偶和非標準化熱電偶，按材料可分為銘錢10—的（S）、粕鏤30一銷錢6

（B）.鏢鋁一銀硅（K）、鐵一康銅3）、箱錢13—粕（R）、銀絡一康銅（E）、銅一康銅（T）o

按結構可分為普通型、鎧裝型、熱套式、萍膜式、快速消耗型n

導入新課：不同的測溫環(huán)境建用不同材料和結構的熱電偶，熱電偶的熱電勢是可以測量的，

但在測量中為了保證準確性，需要采取一些措施，包括冷端溫度補償、熱電偶的檢驗、安

裝等。

§2-2熱電偶

四、熱電偶冷端溫度的補償

1.恒溫法2.公式修正法3.顯示儀表的機械零點調整法

4、補償導線法5、補償裝置法6.輔助熱電偶法

五、熱電偶的校驗與安裝

（一）熱電偶校驗

熱電偶在使用前、使用后定期校驗

1、校驗工程

1）外觀檢查、2）允許誤差校驗：采用比擬法、3）校驗用儀表

2、校驗方法

〔二）熱電偶全自動檢定系統(tǒng)

1、系統(tǒng)工作原理

2、系統(tǒng)操作

3、檢定熱電偶：系統(tǒng)檢查，參數(shù)設置，啟動運行，報表檔案，退出系統(tǒng)控制

（三）熱電偶安裝

主要考慮：

1、安裝部位及插入深度

2、金屬壁外表測溫熱電偶的安裝

1）焊接安裝：球形焊、交叉焊、平行焊；2）壓接安裝：擠壓安裝、緊固安裝

3、外界干擾防范措施

1）導線屏蔽、2）測量裝置屏蔽、3）合理接地、4）熱電偶懸空

六、熱電偶常見故障原因及其處理方法（P32表2-6）

1、熱電勢偏小

2、熱電勢偏大

3、熱電勢輸出不穩(wěn)定

1、熱電偶熱電勢誤差大

教學內容小結：

為了減小或消除熱電偶冷端溫度變化對測量影響，可采用恒溫法（恒溫器）、計算法（中間

溫度定律）、補償法〔補償導線、補償裝置、儀表機械零點調整）對熱電偶的冷端溫度進行

修正和補償。在現(xiàn)場測溫中，一般都是通過相應的補償導線使熱電偶的冷端遠離熱源，再

利用冷端溫度補償器或銅電阻對熱電偶的冷端溫度進行自動補償。為了保證測量準確，熱

電偶在使用前和使用一段時間后要進行周期性的檢驗，工業(yè)用熱電偶的檢驗工程主要有外

觀檢查和允許誤區(qū)差檢驗兩項。

課后思考、討論及作業(yè):

作業(yè)：P62頁第10題

課題熱電阻

1、能說出熱電阻的測溫原理，材料的純度表達方式

2、會區(qū)分不同類型的熱電阻，會查其分度表

教學目的3、掌握熱電阻的校驗兩種方法，

4、會根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因并能說出處理方法

5、會進行熱電阻選型

教學重點熱電阻的測溫原理及測溫系統(tǒng)的組成

教學難點線路電阻對熱電阻測溫系統(tǒng)的影響

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次3

班級1050812

星期—

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

復習舊課：熱電偶測溫具有系統(tǒng)簡單、測量準確、測溫范圍廣等優(yōu)點，熱電偶測溫時要注

意冷端溫度的處理，保持冷端溫度恒定才能確保其測量準確，常用的熱電偶有分度號為S、

B、K、E、T等五種標準化熱電偶；有普通型、鎧裝型、熱套式等常用結構；冷端溫度的處

理方法一般可分為恒溫法（恒溫器）、補償法（補償導線、補償裝置、儀表機械零點調整）、

計算法（中間溫度定律）。

導入新課：在實際生產過程中，熱電偶一般用于30（TC以上溫度的測量，當溫度低于30CTC

可考慮使用其他測溫元件，如熱電阻。熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器，通常

用于測量-200(—5001。火電廠中鍋爐給水、軸瓦回油、循環(huán)水等溫度都可采用熱電阻測

量。這次課我們就來學習有關熱電阻方面的知識。

§2-3熱電阻

一、熱電阻的測溫原理

1、熱電阻測溫原理：熱電阻是利用金屬導體或半導體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來

進行溫度測量的。

2、金屬導體的純度系數(shù)等

R。

材料的純度系數(shù)，其越大，材料純度越高，金屬導體的a為正，而半導體的。為負。

二、標準熱電阻的種類與結構

1、種類

(1)對熱電阻的材料要求

(2)分類：

A.的電阻：測溫范圍-200?500寸，物理化學性質穩(wěn)定，測量準確度高

B.銅電阻：測溫范圍-50?150℃,只能在低溫無腐蝕介質中使用

2、結構

(1)普通型熱電阻(2)鎧裝熱電阻(3)端面熱電阻(4)隔爆型熱電阻

3、熱電阻測溫系統(tǒng)的組成

熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。

三、熱電阻的校驗

1、比擬法2、兩點法3、自動校驗

四、故障及處理

誤細內容見P37表2-8

五、熱電阻的選擇與誤差分析

1、選擇原那么：測溫范圍，測溫準確度，測溫環(huán)境，本錢

2、誤差分析：線路電阻的影響，顯示儀表的消耗

教學內容小結：

熱電阻是利用金屬導體或半導體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來進行溫度測量

的。根據(jù)材料可分為粕電阻和銅電阻標準熱電阻，根據(jù)結構那么可分為普通型、鎧裝型、

端面型和隔爆型。選用熱電阻時要考慮測溫范圍、測溫準確度、測溫環(huán)境以及本錢等方面。

為消除連接導線電阻的影響一般采用三線制或四線制。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：為什么熱電阻測溫系統(tǒng)要采用三線制或四線制接入熱電阻？粕電阻和銅電阻各有什

么特點

課題模擬顯示儀表

1、能看懂動圈表與熱電偶、熱電阻配合測溫的線路圖，并能說出

教學目的測量中要注意的事項

2、能畫出手動電位差計配熱電偶的測量線路并能說出其工作過程

3、能化除手動電子平衡電橋測電阻的線路圖能說出其測量過程

4、能區(qū)分自動電位差計與自動平衡電橋的區(qū)別與聯(lián)系

5、了解小型溫度巡測儀的工作原理

教學重點配熱電偈、熱電阻的二次測溫儀表的測量原理

教學難點不同的二次儀表測量線路有所不同

教學方法多媒體教學

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星期—

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

復習舊課：熱電阻是利用金屬導體或半導體的電阻值隨溫度的變化而變化特性來進行溫度

測量的。根據(jù)材料可分為箱電阻和銅電阻標準熱電阻，根據(jù)結構那么可分為普通型、鎧裝

型、端面型和隔爆型。為消除連接導線電阻的影響一般采用三線制或四線制。

導入新課：熱電偶和熱電阻都是測溫一次元件，它們將被測溫度信號轉換成電勢和電阻信

號，必須要用一些二次儀表測出這些電勢和電阻信號，才能將被測溫度顯示出來，按信號

的處理方式分為模擬顯示儀表、數(shù)字顯示儀表，如果要采用通用儀表顯示，那么必須要將

一次元件輸出的信號轉換成統(tǒng)一范圍的連續(xù)信號，這就需要溫度變送器。

§2-4模擬顯示儀表

一、動圈式指示儀表

1、動圈表概述

2、配熱電偶的動圈表測量線路

(1)測量原理

(2)測量線路

3、配熱電阻的動圈表測量線路

(1)測量原理

(2)測量線路

4、XFZ系列動圈表(強力矩動圈儀表)

(1)應用

(2)特點

二、平衡式顯示儀表

1、電位差計顯示儀表

(1)測量原理

(2)手動電位差計

(3)自動電位差計

2、平衡電橋

(1)測量原理：利用橋路平衡時對臂電阻乘積相等的原理來測量熱電阻的阻值。

(2)測量線路

(3)電子自動平衡電橋

三、小型溫度巡測儀

使用一臺顯示儀器自動檢測多個溫度測點，如XSW-10型數(shù)字溫度巡測儀，測量原理如圖

2-31所示。

教學內容小結：

模擬顯示儀表有動圈式和平衡式兩種。動圈式又分與熱電偶配套使用和與熱電阻配套

使用的動圈表；動圈式模擬顯示儀表工作原理：被測溫度經熱電偶(或熱電阻)轉換為直

流毫伏(或電阻值)信號，輸入儀表的測量線路并轉換成電流。該電流流經處于永久磁場

中的動圈時，動圈受力，產生偏轉，其偏轉角與電流穴小成正比，固定在動圈上的指針便

反映出溫度的數(shù)值。平衡式那么分電位差計和平衡電橋，電位差計與熱電偶配套使用，平

衡電橋與熱電阻配套使用。電位差計是利用不平衡電橋的輸出電壓與被測熱電勢相比擬，

當二者差值為零時，被測熱電勢與橋路的輸出電壓相等。平衡電橋是利用電橋平衡時相鄰

臂電阻比值相等的關系式，求出被測熱電阻的阻值。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：動圈表測量與平衡儀表測量最大區(qū)別是什么？試比擬三種模擬儀表優(yōu)缺點。

課題數(shù)字顯示技術

1、了解模擬儀表存在的問題

2、知道數(shù)字儀表的優(yōu)點

教學目的3、知道數(shù)字儀表的特性指標

4、能畫出數(shù)字儀表的構成框圖

5、知道數(shù)字儀表的開展方向

教學重點數(shù)字儀表的構成

教學難點數(shù)字儀表的工作過程分析

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教學后記：

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

復習舊課：模擬顯示儀表有動圈式和平衡式兩種。動圈式又分與熱電偶配套使用和與熱電

阻配套使用的動圈表；平衡式那么分電位差計和平衡電橋，電位差計與熱電偶配套使用，

平衡電橋與熱電阻配套使用。

導入新課：模擬顯示儀表是二次儀表，二次儀表除了模擬顯示儀表，還有數(shù)字顯示儀表，

下面我們就來學習數(shù)字顯示儀表。

§2-5數(shù)字顯示儀表

一、概述

1、模擬儀表的局限性

(1)進一步提高儀表的準確度較困難；

(2)存在讀數(shù)誤差；

(3)測量速度受限制;

(4)不利于信息處理(加工);

(5)信號傳輸易受環(huán)境因素的影響且不利于遠距離傳送。

2、數(shù)字儀表的優(yōu)點

(1)數(shù)字式儀表準確度高；

(2)數(shù)字儀表靈敏度高；

(3)顯示清晰直觀，讀數(shù)準確；

(4)測量范圍寬；

⑸擴展能力強；

(6)測量速度快；

(7)輸入阻抗高；

(8)集成度高，微功耗；

(9)抗干擾能力強；

(10)后期數(shù)據(jù)處理方便，可以自動檢查故障，報警以及完成預定的邏輯動作。

3、數(shù)字儀表的特性

(1)顯示位數(shù)(2)分辨率(3)測量速率

二、數(shù)字顯示儀表

1、定義

2、構成：前置放大器、A/D信號轉換器、非線性補償，標度變換，顯示裝置組成。

3、構成方式

三、數(shù)字儀表的開展趨勢

1、廣泛采用新技術，不斷尹發(fā)新產品

2、模塊化的開展方向

3、多重顯示儀表

4、平安性

5、操作簡單化

教學內容小結：

數(shù)字顯示儀表由前置放大器、A/D信號轉換器、非線性補償、標度變換及顯示裝置五

局部組成。與模擬顯示儀表相比，具有測量準確度高、無讀數(shù)誤差、測量速度快、便于信

息處理等優(yōu)點。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：數(shù)字儀表的指標與模擬儀表有什么不同？數(shù)字儀表為什么測量精度高、測量范圍廣、

測量速度快？

課題溫度變送器

1、了解溫度變送器的作用

2、能說出ITE熱電偶溫度變送器的工作原理

教學目的3、知道使用溫度變送器的考前須知

4、能說出ITE熱電阻溫度變送器的工作原理

5、知道使用溫度變送器的考前須知

教學重點溫度變送器的工作原理

教學難點溫度變送器的零點遷移

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教學后記：

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

導入新課：由熱電偶、熱電阻測溫系統(tǒng)配接模擬量儀表的線路可知，由于輸入的信號不同，

使所配接的顯示儀表也不同，給測量帶來很多不便，如將熱電偶、熱電阻輸出的信號轉換

成統(tǒng)一的連續(xù)信號，就可以實現(xiàn)顯示儀表的通用化，減少顯示儀表在制造和使用上的不便。

而實現(xiàn)這一目標的就是我們這節(jié)課要學習的溫度變送器。

§2-6溫度變送器

一、ITE熱電偶溫度變送器

1、作用：能與各種標準化熱電偶配合使用，連續(xù)地將被測溫度值線性地轉化成1?5V(DC)

或4?20mA(DC)的統(tǒng)一信號輸送到指示、記錄儀和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產過程的自動檢測

或自動控制。

2、電路組成框圖

3、工作原理

線性化輸入回路的作用是

輸出放大回路的作用是

4、變送器使用考前須知

(1)變送器既可輸出4?20mA(DC)電流信號，也可輸出1?5V(DC)電壓信號，但兩

者輸出端子不同。當采用電流輸出時，其外接電阻為100。。

(2)零位調整與量程調整互有影響，需反復調整

二、ITE型熱電阻溫度變送器

1、作用：能與各種標準化熱電阻配合使用，連續(xù)地將被測溫度值線性地轉化成1?5V(DC)

或4?20mA(DC)的統(tǒng)一信號輸送到知識、記錄儀和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產過程的自動檢測

或自動控制。

2、電路組成框圖

3、工作原理

與熱電偶不同之處反映在輸入回路的線性化輸入回路上，其放大輸出回路完全相同。

輸入問路的作用

放大輸出回路的作用與熱電偶溫度邊松氣的放大輸出回路作用相同。

4、使用考前須知

(1)零點調整與量程調整互有影響，需反復進行調整

(2)與熱電阻相連的每根輸入導線電阻R應符合如下規(guī)定：RW輸入量程(℃)X0.1Q,

但最大值不得超過10Qo

(3)變送器既可輸出4?201nA(DC)電流信號，也可輸出1?5V(DC)電壓信號，但兩者

輸出端子不同。當采用電流輸出時，其外接電阻為100Q。

教學內容小結：

ITE熱電偶(或熱電阻)溫度變送器與各種標準型熱電偶(測溫熱電阻)配合使用，

將被測溫度線性地轉換成4?20mA(DC)或1?5V(DC)的統(tǒng)一信號輸出，其電路主要由

線性化輸入回路和放大輸出回路兩大局部組成。整機按負反響平衡原理進行工作，當變送

器平衡時，輸出電流(或電壓)與被測溫度成線性關系。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：使用溫度變送器有什么優(yōu)勢？溫度變送器為什么要進行零點遷移？使用時要注意什

么問題？

課題非接觸式測溫儀表

1、輻射測溫原理

2、光學高溫計測溫原理及根本組成、測溫方法

教學目的

3、光電比色高溫計測溫原理及根本組成、測溫方法

4、紅外溫度計的測溫原理及根本組成、測溫方法

教學重點輻射溫度計的工作原理

教學難點輻射溫度計測溫時如何確定被測物體的黑度系數(shù)

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地點1-503

教學后記：

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

復習舊課：數(shù)字顯示儀表的優(yōu)點；數(shù)字顯示儀表的構成，各構成局部的作用；三種構成方

式及各自的特點。溫度送變器的作用，熱電偶、熱電阻溫度變送器使用時的考前須知。

導入新課：通過前面的學習，我們知道，溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸

式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介

質需要進行充分的熱交換，測量中需要一定的時間才能到達熱平衡，所以存在測溫的延遲

現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應用于很高的溫度測量。非接觸式測溫儀表是通過

熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的

限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反響速度一般乜比擬快；但受到物體的發(fā)射率、測

量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。我們前面學習的熱電偶、熱電

阻都是接觸式測溫元件，這次課我們就來學習非接觸式測溫儀表。

§2-7非接觸式測溫，義表

一、熱輻射測溫的根本原理

1、絕對黑體的輻射力與溫度的關系

(1)絕對黑體的單輻射力

(2)絕對黑體的全輻射力

2、灰體與絕對黑體的關系：E0

￡,OA'd隨溫度變化的曲線如圖2-36所示

由圖可知，當溫度升高時，單色輻射力要比全輻射力的增長快得多，固而單色輻射光學高

溫計要比全輻射高溫計靈敏度高，測量準確度高。

二、單色輻射高溫計

1、光學高溫計

（1）測量原理

當物體溫度高于700匕時，物體在波長為人時的亮度B、與其輻射力EA成正比

B^cE,（C為比例常數(shù)）

那么實際物體的在波長X的亮度Ik與溫度的關系為

亮度溫度：在波長為人的單色輻射中，假設物體在溫度T時的亮度&和絕對黑體在溫度為

T5時的亮度及\相等，那么把絕對黑體的溫度Ts稱為被測物體在波長為人時的“亮度溫度”。

T與％的關系為：

亮度溫度總是低于實際溫度，越小，那么亮度溫度與實際溫度之間的差異就越大。

12）WGGZ光學高溫計

2、光電高溫計

3、使用單色輻射高溫計的考前須知

1）非黑體輻射的影響（要人造黑體輻射條件）、中間介質的影響（灰塵、煙霧等）

2）對被測對象的限定（對反射光很強的物體不適用，不發(fā)光的透明火焰不適用）

三、全輻射高溫計（了解）

1、原理：比擬被測物體與全黑體的全輻射力來測量

輻射溫度：溫度為T的物體，其全輻射能E等于溫度為「的絕對黑體全輻射能量Eo時，那

么溫度TP被稱為被測物體的輻射溫度。

2、組成：（自學〕

3、考前須知：（自學）

四、比色高溫計

1、測量原理

當溫度增加時，絕對黑體的最大單色輻射力像波長見效的方向移動，使在波長L和入2下

的亮度比隨溫度而變化，測量亮度比的變化即可知響應的溫度。

比色溫度：

2、組成與結構

五、紅外測溫儀

1、測量原理

依據(jù)光譜輻射原理，當物體溫度較低時，光譜輻射出的射度最高點向波長較長的紅外線波

長區(qū)遷移，紅外測溫儀就工作在這個紅外線波長區(qū)，可測較低溫度。

其原理與結構與輻射高溫計相似。

2、組成與結構

由光學系統(tǒng)、紅外探測儀、信號處理放大器、顯示儀表組成測量系統(tǒng)。大多采用光電型，

其原理結構見書本圖2-24所示。

3、紅外測溫儀表的使用考前須知

(1)測溫范圍是低溫段0-400,或0T200

(2)需要進行發(fā)射率修正。

教學內容小結：

這次課我們主要學習了非接觸式測溫方法的理論根底以及單色輻射高溫計、全輻射高

溫計、比色高溫計和紅外測溫儀的工作原理。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：輻射測量中常用到哪些根本定律？試述輻射測溫中這些定律的作用。分別說明“亮

度溫度”、“輻射溫度”、“比色溫度”的定義及其產生的原因。這些溫度和真實溫度有

什么區(qū)別？它們和真實溫度的差異大小由什么決定的？

作業(yè)：P63頁第20題

課題光纖傳感器

1、了解光纖的結構和傳光原理

教學目的2、了解光纖傳感器的根本原理、類型及特點

3、會分析輻射光纖傳感器的工作原理

教學重點光纖傳感器的根本原理

教學難點分析輻射光纖傳感器的工作原理

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教學后記：

教學步驟及內容：(復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉)：

復習舊課：單色輻射高溫計、全輻射高溫計、比色高溫計和紅外測溫儀的測溫原理?！傲?/p>

度溫度”、“輻射溫度”、“比色溫度”的定義，它們和真實溫度的區(qū)別，同真實溫度差

乒的大小由什么決定。

導入新課；除了我們前面學習過的比擬傳統(tǒng)、技術比擬成熟的測溫儀表外，還有現(xiàn)在較新

型并廣泛應用于名種參數(shù)測量的光纖傳感器。

§2-8光纖傳感器

光纖傳感

1、優(yōu)點

2、應用

一、概述

(一)光纖的結構和傳光原理

1、光纖的結構

圓柱形纖芯和包層組成，而且纖芯的折射率略大于包層的折射率

2、光纖的傳光原理

(二)光導纖維的主要參數(shù)

1、數(shù)值孔徑(NA)

2、光纖模式

階躍型的圓筒波導內傳播的模式數(shù)量表示為

希望V?。篸不能太大，絲與“之差很小

(三)光纖種類

1、按材料分

2、按折射率變化分

3、按傳輸模式分

(四)光纖的傳輸特性

1、傳播損耗

損耗原因：光纖纖芯材料的吸收、散射，光纖彎曲處的輻射損耗等的影響

2、色散

(五)光源與光電探測器

常用光纖光源有發(fā)光二極管和二極管激光器。

光源的要求：

(1)尺寸小，發(fā)光面積大；

(2)波長范圍在1.2?1.4un；

(3)輻射亮度大。

二、光纖傳感器的根本原理及分類

1、光纖傳感器的根本原理

把被測量的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置，主要由光源、光纖、光探測器和附加

裝置組成。

、光受至i被測量的調制，已調光經光纖耦合到光接收器，使光信號變?yōu)殡娦盘枺浶盘?/p>

處理系統(tǒng)得到被測量。

2、光纖傳感器的類型

(1)按光纖的使用方式分

(a)功能型(全光纖型)光纖傳感器

(b)非功能型(或稱傳光型)光纖傳感

(2)按光受被測對象的調制形式

(a)強度調制光纖傳感器

(b)相位調制傳感器

(c)頻率調制光纖傳感器

(b)偏振調制光纖傳感器

3、光纖傳感器的特點

(1)電絕緣性好。

(2)抗電磁干擾能力強。

(3)防爆性能好，耐腐蝕。

(4)高靈敏度。

(5)體積小、重量輕工業(yè)。

三、典型光纖傳感器及應用

1、輻射溫度傳感器(無需光源被動式溫度測量)

測量原理：黑體輻射定律

單波長測溫過程如圖2-45所示。

2、干預型光纖溫度傳感器

測量原理：溫度變化引起光纖中光的相位變化，測量相位的變化右得溫度值。

馬赫-澤德干預儀測溫原理如圖2-46所示。

教學內容小結：

這次課我們主要學習了光纖傳感器的根本原理、類型及特點，并分析了輻射光纖傳感

器的工作原理。

課后思考、討論及作業(yè)：

本章小結：1、熱電偶測溫原理、根本定律、種類及結構、冷端溫度補償、測溫系統(tǒng)。

2、熱電阻測溫原理、種類及結構、測溫系統(tǒng)，熱電阻的選擇及誤差分析。

3、模擬顯示儀表的工作原理；數(shù)字顯示儀表的優(yōu)點、構成；溫度變送器的作用。

4、非接觸式測溫儀表的測溫原理，引入的三個溫度。

5、光纖傳感器的根本原理、類型及特點。

課題壓力的概念及壓力測量儀表的分類、彈性壓力計

1、了解壓力的概念、壓力的單位及壓力測量儀表的分類

教學目的2、掌握彈性壓力計的測量原理

3、知道如何選擇壓力計，如何安裝使用壓力計

教學重點彈性壓力計的測量原理及應用

教學難點膜盒式微壓計的工作過程

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教學后記：

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新課、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

導入新課：壓力測量的意義，壓力測量在火電廠生產過程中的作用，火電廠通常的測壓點

數(shù)和安裝位置，火電廠測壓的特點（測壓范圍大，測壓環(huán)境復雜）

第三章、壓力測量及儀表

§3-1壓力的概念及壓力測量儀表的分類

一、壓力測量的意義

1、壓力參數(shù)的地位

2、發(fā)電廠中壓力測量的意義平安、高效、經濟運行

二、壓力的概念及單位

1、壓力：指物體單位外表和所承受的垂直作用力，生產過程中所說的壓力均指流體對器壁

的壓力。

2、單位：Pa,1Pa=lN/m2,

3、其他壓力名稱

三、常用壓力測量儀表的分類

1、重力平衡原理的壓力計

2、機械力平衡原理的壓力計

3、彈性力平衡原理的壓力計：利用彈性元件的彈性變形特性進行，如彈簧管壓力計等

4、物性測量原理的壓力計

§3-3彈性壓力計

一、組成

組成：彈性元件（受壓力作用后產生彈性變形）、變換放大機構（將彈性元件的變形量變換

和放大）、指示機構（由指針與刻度盤組成，用于指示壓力值）、調整機構（用于調整儀表

的零點和量程）

二、彈簧管壓力計

1、原理：被測壓力通入由扁圓或者橢圓截面的空心金屬彈簧管中，在壓力作用下，彈簧管

的自由端向外伸展，產生角位移，此位移在一定條件下僅與壓力有關，測出角位移即可測

出壓力。

2、結構（如圖3-6所示）

單圈彈簧管應用最廣泛，一般精度到達1.0到2.5級，精密到達0.35至0.5級.

二、膜盒式風壓計

1、結構：彈性元件（膜盒）、傳動機構（變換和放大膜盒的位移）、指示機構（指針和刻度

盤）

2、測量范圍：150?4000Pa,主要用于測量鍋爐風煙系統(tǒng)的風、煙壓力和爐膛負壓。

三、電接點壓力計

1、結構

在彈性壓力計的刻度盤上增加了下限指針和上限指針，儀表的指針與這兩個指針構成電接

點，同時增加了與電接點配套的電氣線路，用于上限報警和下限報警。

2、工作原理

正常時，指針既不與上限指針接觸，也不與下限指針接觸，電接點處于斷開狀態(tài)，因接點

斷開，電氣線路斷路，回路中的指示燈不亮

上限報警：當壓力高至上限報警值時，儀表指針與上限指針接觸，電接點閉合，上限報警

回路因電接點閉合而形成閉合回路，回路中的指示燈因通電而亮，發(fā)出報警燈光信號。

下限報警，與上限報警類似。

3、使用考前須知

觸點控制局部的供電電壓交流不超過380V,直流不超過220V。觸點的最大容量為10VA,

通過的電流為1A,使用中不能超過上述功率，以免觸頭燒壞。

四、壓力表的安裝與使用

（一）壓力表的選擇

1、選擇條件

2、選擇工程：壓力表的型號、量程和準確度等級

（二）壓力表的安裝

安裝要求：（1）、（2）、（3）、（4）

［三）壓力表的校驗

m選壓力校驗器、標準表：

（2）安裝被校表、標準表；

（3）校驗；

（4）數(shù)據(jù)處理；

（5）判斷被校表是否合格。

教學內容小結：

壓力是指物體單位外表積所承受的垂直作用力，生產過程中所說的壓力均指流體對器壁的

壓力。根據(jù)信號轉換原理不同，壓力測量儀表可分為重力平衡原理的壓力計、機械力平衡

原理壓力計、彈性力平衡原理壓力計和物性測量原理壓力計。彈性壓力計是根據(jù)彈性元件

邊受壓后產生彈性變形的原理制成的。彈性元件有膜片、膜盒、波紋管和彈簧管等。彈性

壓力計除用于壓力的指示外，如裝有上下限給定指針及附加相應的電氣線路，構成電接點

壓力計，可用于雙限報警。為了確保壓力測量準確，除正確選用壓力表外還要注意正確的

安裝，對測壓系統(tǒng)中取壓口位置的選擇和安裝、連接管道的敷設和切斷閥的安裝等尤其需

要注意。

課后思考、討論及作業(yè)：

思考：壓力測量按原理分有幾種方法？常用的壓力測量方法有哪些？彈性壓力計在使用中

應注意什么問題？彈簧管的截面尺寸對儀表的靈敏度有何影響？其原始中心角對儀表的靈

敏度有影響嗎？彈性壓力計的量程選擇應遵循什么原那么？壓力表安裝時要注意哪些問

題？

課題1151電容式壓力（差壓）變送器

1、了解1151電容式變送器的作用，知道其總體結構及主要特點

2、能表達電容式變送器的測量局部結構原理

教學目的3、知道電容式變送器轉換局部的作用及工作特點

4、了解電容式變送器的調校特點，熟悉其量程、零點調整原那么

5、熟悉電容式變送器的一般調校方法

教學重點變送器的測量局部結構原理

教學難點轉化局部的工作原理

教學方法多媒體教學

課時2課型理論課周次10

班級1050812

星期—?

節(jié)次1-2

地點1-503

教學后記:

教學步驟及內容：（復習舊課、導入課題、講解新深、教學內容小結、課堂練習、課后

思考、討論及作業(yè)〈參考〉）：

復習舊課：壓力測量儀表的分類；彈簧管壓力計的工作原理；如何根據(jù)被測壓力選擇適宜

的壓力表；壓力表安裝時的要求，壓力表的校驗。

導入新課：為了獲得壓力或差壓統(tǒng)一范圍的連續(xù)信號，需要采用壓力（差壓）變送器將側

壓彈性元件的位移或力變換成統(tǒng)一的電信號。按工作原理分一般有電容式壓力變送器、振

弦式壓力變送器、擴散硅壓力變送器、力平衡式壓力變送器。

背景資料

§3-4壓力（差壓）變送器

一、1151電容式壓力（差壓）變送器

（一）概述

1、總體結構（如圖3T1所示）

2、重要特點

（1）結構方面

（2）性能方面

（3）使用方面

［二）測量局部的結構原理

1、結構原理示意圖

2、差壓一一位移轉換

Ad=A；Ap

△d——壓力(差壓)作用在彈性膜片上產生的位移

△p一一作用于彈性元件上的壓力(差壓)

用一一膜片的結構和材料系數(shù)

3、位移一一電容轉換

3一5二KMZ

CL+CH~

結論：(1)(2)(3)

(三)轉換局部的工作原理

1、作用：將電容比的變化轉換成標準輸出電流信號(4-20mADC),同時還具有

零點調整、零點遷移、量程調整和阻尼調整、線性調整等功能。

2、組成：測量電路(包括振蕩器、解調器、振蕩控制放大器)、放大輸出電路(包括調量

程、調零電路)

3、測量電路工作原理

(1)振蕩器

(2)解調器

(3)振蕩控制放大器

4、放大輸出電路的工作原理

輸出電流：。二——H

IIj------((7.—Uts)

aRtaR('

輸出的電流變化量：△'干'Ij=K、K\K3K小\二。

叫，

結論：(1)(2)(3)(4)

(四)1151系列電容差壓變送器的調校與使用

1、1151系列電容式變送器的調校特點

2、量程調整范圍

3、零點調整范圍

4、儀表的調校

調校步驟：(1)(2)(3)(4)(5)

5、改變量程的調校方法

(1)變送器輸入差壓為零時，調整調零螺釘，使輸出電流為4mA