熱工專業(yè)儀表

1、重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí) 一、溫度檢測(cè) 二、壓力檢測(cè) 三、流量檢測(cè) 四、成分分析 五、機(jī)械量檢測(cè) 六、物料檢測(cè) 1.溫度檢測(cè)的基本概念溫度檢測(cè)的基本概念 溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能 通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測(cè)量， 而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī) 定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)（零點(diǎn)）和測(cè)量溫度的基 本單位。目前國(guó)際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫 標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)。 2.溫度測(cè)量?jī)x表的分類溫度測(cè)量?jī)x表的分類 溫度表按測(cè)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(cè)溫儀 表比較簡(jiǎn)單、可靠，測(cè) 量精度較高；但因測(cè)溫 元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn) 行充分的熱交，需要一

2、定的時(shí)間才能達(dá)到熱平 衡，所以存在測(cè)溫的延 遲現(xiàn)象，同時(shí)受耐高溫 材料的限制，不能應(yīng)用 于很高的溫度測(cè)量。 熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。 其優(yōu)點(diǎn)是： 測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接 觸，不受中間介質(zhì)的影響。 測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600 均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到- 269（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800（如 鎢-錸）。 構(gòu)造簡(jiǎn)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。 一、種類 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 了其熱電勢(shì)與溫度的

3、關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng) 一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯 示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍 或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有 統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè) 量。 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國(guó)從1988年1月1日起， 熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指 定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為 我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。 二、結(jié)構(gòu)形成 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地 工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： 組成熱電偶的 兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； 兩個(gè)熱電極彼 此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； 補(bǔ)償導(dǎo)線 與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 保護(hù)套管 應(yīng)能保證熱電

4、極與有害介質(zhì)充分隔離。 三、熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用 貴 金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為 了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo) 線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn) 定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出， 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶 的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能 消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。 因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度 t00時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。 它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中 鉑熱阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅

5、廣泛應(yīng) 用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 一、熱電阻測(cè)溫原理及材料 熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的 增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。 熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多 的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和 銠等材料制造熱電阻。 熱電阻 H:金屬溫度計(jì)_標(biāo)清.flv 1.壓力的概念及單位 垂直作用在單位面積的力稱為壓力，其數(shù) 學(xué)表達(dá)式為，壓力的單位名稱是 “帕斯卡”簡(jiǎn)稱“帕”，用符號(hào) “pa”表示。 2.壓力測(cè)量?jī)x表分類 壓力測(cè)量?jī)x表按其轉(zhuǎn)換原理不同，大致可 分為四大類： 液柱式壓力計(jì)：將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為液柱高度差 進(jìn)行測(cè)量。 彈性式壓力計(jì)：將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為彈性元件

6、彈 性變形的位移進(jìn)行測(cè)量。 H:更換檢查壓力表（流暢） _320 x240_2.00M_h.264_標(biāo)清.flv H:超聲波流量測(cè)量原理_標(biāo)清.flv H:差壓流量計(jì)演示動(dòng)畫-安徽海通熱電阻熱電 偶銷售中心_標(biāo)清.flv 成分分析儀表的分類主要按照應(yīng)用場(chǎng)合的不同 來劃分，具體可分為實(shí)驗(yàn)分析儀表和過程分析 儀表兩類。它們的區(qū)別是：過程分析儀表具有 連續(xù)、可靠、精確的向操作人員或自動(dòng)控制裝 置及時(shí)提供工藝過程質(zhì)量信息的功能，在結(jié)構(gòu) 上具有能夠自動(dòng)地連續(xù)采樣，對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)處 理、自動(dòng)的進(jìn)行分析、信號(hào)的處理和遠(yuǎn)距離傳 輸以及抗干擾等裝置或部件，其結(jié)構(gòu)比實(shí)驗(yàn)室 分析儀表復(fù)雜，但是精度相對(duì)較低。雖然過程

7、分析儀表只占成分分析儀表的少數(shù)，但是它們 在生產(chǎn)過程中起到重要而且特殊的作用。 H:EnSpectr R532 液體樣品成分分析_高清 .mp4 機(jī)械量測(cè)量?jī)x表機(jī)械量測(cè)量?jī)x表 - 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 它是測(cè)量尺寸、位移、力、重量、轉(zhuǎn)矩、速度 和振動(dòng)等機(jī)械量的檢測(cè)儀表。這類儀表主要應(yīng) 用于冶金、機(jī)械、交通運(yùn)輸和輕工業(yè)等方面。 按檢測(cè)原理的不同有機(jī)械式、光學(xué)的、電氣的 多種，在生產(chǎn)過程中使用較多的是采用電測(cè)原 理的儀表。這類儀表的特點(diǎn)是能夠進(jìn)行連續(xù)測(cè) 量，信號(hào)處理比較簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，測(cè)量范圍寬， 對(duì)被測(cè)狀態(tài)的影響小等。在機(jī)械量測(cè)量?jī)x表中， 傳感器作為機(jī)電轉(zhuǎn)換部件，其性能對(duì)儀表有很 大影響。機(jī)械量測(cè)量?jī)x表一般由

8、傳感器、測(cè)量 電路、指示（或記錄）器和輔助電源組成。 機(jī)械量測(cè)量?jī)x表可按測(cè)量原理分類，如位移測(cè) 量?jī)x表可分為電感式位移測(cè)量?jī)x、電容式位移 測(cè)量?jī)x等。通常,機(jī)械量測(cè)量?jī)x表可分為位移測(cè) 量?jī)x表（見位移傳感器）、轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x表（見 轉(zhuǎn)矩傳感器）、轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表（見轉(zhuǎn)速傳感 器）、厚度測(cè)量?jī)x表（見厚度傳感器）、力測(cè) 量?jī)x表和振動(dòng)測(cè)量?jī)x。 常用的機(jī)械量測(cè)量?jī)x表包括轉(zhuǎn)速、力、稱重、 扭矩、厚度和振動(dòng)等測(cè)量?jī)x表。 振動(dòng)測(cè)量?jī)x表主要是對(duì)振動(dòng)的位移、速度、加速度、 頻率、相位和頻域中的頻譜、功率譜等量進(jìn)行測(cè)量。 常用的振動(dòng)測(cè)量方法有相對(duì)測(cè)振法和絕對(duì)測(cè)振法。 相對(duì)測(cè)振法是將振動(dòng)傳感器置于被測(cè)振動(dòng)物體之外 的基準(zhǔn)位置上

9、，與被測(cè)振動(dòng)物體直接接觸或作非接 觸測(cè)量。絕對(duì)測(cè)振法采用彈簧和質(zhì)量塊系統(tǒng)的慣性 式傳感器，把它固定在被測(cè)振動(dòng)物體上進(jìn)行測(cè)量。 六、物料、物位測(cè)量?jī)x表六、物料、物位測(cè)量?jī)x表 一、常用于測(cè)量液位的液位計(jì)有連通器式、吹 泡式、差壓式、電容式等，測(cè)量物位的有超聲 波物位計(jì)和放射性物位計(jì)等。其原理和特點(diǎn)如 下： a.連通器式就是應(yīng)用最普通的玻璃液位計(jì)，它 的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、直觀，適于現(xiàn)場(chǎng)使 用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難， 不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。 b.浮力式液位計(jì)包括恒浮力式和變浮力式兩類 。 (1)恒浮力式液位計(jì) 恒浮力式液位計(jì)是依靠浮標(biāo)或浮子浮在液體中隨液面變化而 升降，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

10、、價(jià)格較低，適于各種貯罐的測(cè) 量； 2)變浮力式液位計(jì) 變浮力式亦稱沉筒式液位計(jì)，當(dāng)液面不同時(shí)，沉筒浸泡于液 體內(nèi)的體積不同，因而所受浮力不同而產(chǎn)生位移，通過機(jī)械 傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為角位移來測(cè)量液位。此類儀表能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng) 調(diào)節(jié)。 c.吹泡式液位計(jì)是應(yīng)用靜壓原理測(cè)量敞口容器液位。 壓縮空氣經(jīng)過過濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力， 經(jīng)節(jié)流元件后分兩路：(1)一路進(jìn)到安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管， 由容器底部吹出；(2)另一路進(jìn)入壓力計(jì)進(jìn)行指示。 當(dāng)液位最低時(shí)，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計(jì)指零 ；當(dāng)液位增高時(shí)，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加 ，壓力指示增大。因此，背壓即壓力計(jì)指示的壓力大小，就 反

11、映了液面的高低。吹泡式液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，適用于 測(cè)量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位 ，但精度較低。 d.差壓式液位計(jì)有氣相和液相兩個(gè)取壓口。氣相取壓 點(diǎn)處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點(diǎn)處壓力除受氣 相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓 力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。因此，由如下公式 就測(cè)得了液位： 這類儀表包括氣動(dòng)、電動(dòng)差壓變送器及法蘭式液位 變送器，安裝方便，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng)調(diào)節(jié)，工業(yè)上 應(yīng)用較多。 e.電容式液位計(jì)是采用測(cè)量電容的變化來測(cè)量液面的 高低的。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(gè)極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的 介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)1 和液面上的介電常數(shù)2不同，比如：12，則當(dāng)液位 升高時(shí)，兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量 增大。反之當(dāng)液位下降，值減小，電容量也減小。 所以，可通過兩電極間的電容量的變化來測(cè)量液位的 高低。電容液位計(jì)的靈敏度主要取決 于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有1和2的 恒定才能保證液位測(cè)量準(zhǔn)確，因被測(cè)介質(zhì)具有 導(dǎo)電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電 容液位計(jì)體積小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用 于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測(cè)量。 f.超聲波物位計(jì)是利用超聲波在氣體、液體 或固體中的衰減、穿透能