热工仪表

重点学习一、温度检测二、压力检测三、流量检测四、成分分析五、机械量检测六、物料检测1.温度检测的基本概念温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。2.温度测量仪表的分类温度表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。一、种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。二、结构形成热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。三、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。一、热电阻测温原理及材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻•H:\金属温度计_标清.flv1.压力的概念及单位垂直作用在单位面积的力称为压力，其数学表达式为，压力的单位名称是“帕斯卡”简称“帕”，用符号“pa”表示。2.压力测量仪表分类压力测量仪表按其转换原理不同，大致可分为四大类：液柱式压力计：将被测压力转换为液柱高度差进行测量。弹性式压力计：将被测压力转换为弹性元件弹性变形的位移进行测量。H:\更换检查压力表（流畅）_320x240_2.00M_h.264_标清.flvH:\超声波流量测量原理_标清.flvH:\差压流量计演示动画-安徽海通热电阻热电偶销售中心_标清.flv成分分析仪表的分类主要按照应用场合的不同来划分，具体可分为实验分析仪表和过程分析仪表两类。它们的区别是：过程分析仪表具有连续、可靠、精确的向操作人员或自动控制装置及时提供工艺过程质量信息的功能，在结构上具有能够自动地连续采样，对试样进行预处理、自动的进行分析、信号的处理和远距离传输以及抗干扰等装置或部件，其结构比实验室分析仪表复杂，但是精度相对较低。虽然过程分析仪表只占成分分析仪表的少数，但是它们在生产过程中起到重要而且特殊的作用。H:\EnSpectrR532液体样品成分分析_高清.mp4机械量测量仪表-简介它是测量尺寸、位移、力、重量、转矩、速度和振动等机械量的检测仪表。这类仪表主要应用于冶金、机械、交通运输和轻工业等方面。按检测原理的不同有机械式、光学的、电气的多种，在生产过程中使用较多的是采用电测原理的仪表。这类仪表的特点是能够进行连续测量，信号处理比较简单，响应快，测量范围宽，对被测状态的影响小等。在机械量测量仪表中，传感器作为机电转换部件，其性能对仪表有很大影响。机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、指示（或记录）器和辅助电源组成。机械量测量仪表可按测量原理分类，如位移测量仪表可分为电感式位移测量仪、电容式位移测量仪等。通常,机械量测量仪表可分为位移测量仪表（见位移传感器）、转矩测量仪表（见转矩传感器）、转速测量仪表（见转速传感器）、厚度测量仪表（见厚度传感器）、力测量仪表和振动测量仪。常用的机械量测量仪表包括转速、力、称重、扭矩、厚度和振动等测量仪表。振动测量仪表主要是对振动的位移、速度、加速度、频率、相位和频域中的频谱、功率谱等量进行测量。常用的振动测量方法有相对测振法和绝对测振法。相对测振法是将振动传感器置于被测振动物体之外的基准位置上，与被测振动物体直接接触或作非接触测量。绝对测振法采用弹簧和质量块系统的惯性式传感器，把它固定在被测振动物体上进行测量。六、物料、物位测量仪表一、常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其原理和特点如下：a.连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。b.浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。(1)恒浮力式液位计恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；2)变浮力式液位计变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。此类仪表能实现远传和自动调节。c.吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：(1)一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；(2)另一路进入压力计进行指示。当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。d.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。因此，由如下公式就测得了液位：这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。e.电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。f.超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。g.放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大。•谢谢观看！