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文檔簡介
1、二.簡答1.簡述測量方法的分類答:測量方法按測量結(jié)果的獲取方式來分,可分為直接測量法、間接測量法和組合測量法;按被測量與測量單位的比較方式來分,測量可分為偏差測量法,微差測量法與零差測量法;按被測量在測量過程中的狀態(tài)來分,測量又可分為靜態(tài)測量方法和動態(tài)測量方法。2.熱工測量儀表按其功能件可以分成哪些?各部件的功能是什么?答:熱工測量儀表按其功能可以分為:感受件,顯示件,傳遞件。其中感受件直接與被測對象相聯(lián)系,感受被測量的量值,并將感受到的被測量信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號輸出。而顯示件最終是通過它向觀察者反映被測量的變化,其功能可以分為:顯示被測量瞬間值;記錄被測量隨時間變化;顯示被測量對時間的積分結(jié)
2、果;反映被測量是否超過允許限值;根據(jù)被測量與規(guī)定值的偏差情況,發(fā)出對被測對象進行調(diào)節(jié)的信號。傳遞件的功能如下;單純起傳遞作用;將感受件輸出的信號放大,以滿足遠距離傳輸以及驅(qū)動顯示,記錄裝置的需要;為了使各種感受件的輸出信號便于與顯示儀表和調(diào)節(jié)裝置配接,要通過傳遞件轉(zhuǎn)換成標準化的統(tǒng)一信號。 3什么叫測量?答:測量就是通過實驗的方法把被測量與其所采用的同一種類的單位量進行比較,求出其數(shù)值的過程。 4什么叫測量儀表?答:被測量與其單位用實驗方法進行比較,需要一定的設(shè)備,它輸入被測量,輸出被測量與單位的比值,這種設(shè)備就叫測量儀表。 5什么叫測量結(jié)果的真實值?答:測量結(jié)果的真實值是指在某一時刻、某一位置
3、或某一狀態(tài)下,被測物理量的真正大小。一般把標準儀器所測量的結(jié)果視為真實值。壓力表部分8壓力表式溫度計是根據(jù)物質(zhì)的什么性質(zhì)測溫的?簡述其結(jié)構(gòu)。 答:壓力表式溫度計測溫物質(zhì)有惰性氣體、液體、低沸點液體。它是利用定容氣體、液體熱脹冷縮壓力變化或飽和汽、飽和壓力變化的性質(zhì)進行測溫的。其基本結(jié)構(gòu)是由感溫元件溫包、傳壓元件毛細管、變形元件彈簧管構(gòu)成的密封系統(tǒng)。 9壓力表式溫度計的測溫過程是怎樣的?答:測溫時將溫包插入被測介質(zhì)中,當介質(zhì)溫度變化時,溫包內(nèi)的感溫物質(zhì)因溫度升高(或降低)而膨脹(或收縮)導(dǎo)致壓力增大(或減少)使彈簧管的曲率發(fā)生變化,其自由端發(fā)生位移。通過連桿和傳動機構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)動,并在刻度盤上直
4、接顯示出溫度的數(shù)值。10說明壓力表式溫度計有什么特點? 答:壓力表式溫度計有三個特點:(1)振動影響小 (2)準確度低。(3)時間常數(shù)大。18簡述液柱式壓力計的測壓原理。答:流體靜力學(xué)原理指出:液體內(nèi)某二點的靜壓力;由這一點的深度、液體的比重和外加壓力決定。液柱式壓力計就是根據(jù)這一原理測壓的。當封液的比重一定,外界壓力一定時,被測壓力只與封液液柱高度有關(guān),讀取液柱高度即可得知被測壓力的大小。 19活塞式壓力計由哪些部件組成?答:活塞式壓力計,由活塞、活塞缸、承重盤、專用法碼、表接頭、油杯、加壓泵和手輪組成。21簡述力平衡式壓力變送器的工作原理。答:此壓力變送器是按力平衡原理工作的,被測壓力通過
5、彈性敏感元件轉(zhuǎn)換成作用力,使平衡杠桿產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),杠桿的偏轉(zhuǎn)由檢測放大器轉(zhuǎn)換為O毫安10毫安的直流電流輸出,電流流入處于永久磁場內(nèi)的反饋動圈中,使之產(chǎn)生與作用力相平衡的電磁反饋力。當作用力與該電磁反饋力達到動平衡時,杠桿系統(tǒng)就停止偏轉(zhuǎn)。此時的電流即為變送器的輸出電流,它與被測壓力成正比。 26簡述彈簧管式一般壓力表應(yīng)檢定哪些項目?答:壓力表的檢定內(nèi)容有:外觀檢查、示值檢定。示值檢定又分為基本誤差、回程誤差和輕敲變動量。 27怎樣選取彈簧管式一般壓力表的檢定點?答:彈簧管式一般壓力表的檢定點,按標有數(shù)字的分度線進行示值檢定(包括零值)。對壓力真空(聯(lián)成)表其壓力部分按標有數(shù)字的分度線進行示值檢定,真
6、空部分,測量上限為0.06兆帕?xí)r檢三點;測量上限為0.15兆帕?xí)r,檢二點。 29使用液柱式壓力計應(yīng)注意哪些問題? 答:使用液柱式壓力計應(yīng)注意以下四點:(1)為提高讀數(shù)準確度,可采用放大尺、游標尺或光學(xué)讀數(shù)儀等輔助裝置。(2)測量較大壓力時,可采用密度較大的工作液;測量較小壓力時,采用密度較小的工作液。(3)從測點到壓力計之間連接管應(yīng)盡量短。(4)一般使用的U型管壓力計液柱高度不超過1.5米。 30如何根據(jù)被測對象正確地選用壓力表? (易)答:壓力表的選用應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程對壓力測量的要求、被測介質(zhì)的性質(zhì)、現(xiàn)場環(huán)境條件等來選擇。對壓力表的型式、準確度等級、測量范圍等都必須從實際出發(fā),本著節(jié)約原則,合
7、理選用。為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作,一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下,最大壓力值應(yīng)不超過儀表量程的34;在被測壓力波動較大情況下,最大壓力值應(yīng)不超過儀表量程的23。為了保證測量準確度,被測壓力最小值應(yīng)不低于滿量程的13。37說明下列普通型、徑向無邊壓力表的符號:Y、Z、YZ、YX、ZX、YZX的含義。答:Y一壓力表;Z一真空表;YZ一壓力真空表;YX一電接點壓力表;ZX一電接點真空表;YZX一電接點壓力真空表。 38說明下列特種壓力表:YO型、YA型、YXB型的含義。 答:YO型一氧氣用壓力表;YA型一氨氣用壓力表;YXB型一 防爆電接點壓力表。39單圈彈簧管壓力表有哪兩個
8、調(diào)整環(huán)節(jié)?調(diào)整這兩個環(huán)節(jié)各起什么作用?答:有下面兩個調(diào)整環(huán)節(jié): (1)調(diào)整杠桿的活動螺釘位置。(2)轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu),改變扇形齒輪與杠桿的夾角。 調(diào)整杠桿的活動螺釘可以得到不同的傳動比,達到調(diào)整壓力表線性誤差的目的。轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu),改變扇形齒與杠桿的夾角??梢云鸬秸{(diào)整壓力表非線性誤差的作用 46液柱式壓力計常用的封液有哪幾種?答:液柱式壓力計常用封液有汞、水、酒精和四氯化碳等。 47簡述活塞式壓力計的工作原理。答:活塞式壓力計,是根據(jù)流體靜力學(xué)的力平衡原理和以帕斯卡定理為基礎(chǔ)來進行壓力測量的。測量時,一種力是由所測壓力產(chǎn)生的,另一種力是由放在承重盤上的法碼產(chǎn)生的。這兩種力相平衡時,根據(jù)活塞面積及活塞
9、承重盤和承重盤上專用法碼的重量,即可求得被測壓力的大小。48彈簧管式一般壓力表的作用原理是什么?答:彈簧管是一根彎曲成圓弧形、螺旋形或S形等形狀的管子,呈扁圓形或橢圓形。截面的短軸方向與管子彎曲的徑向方向一致。當通入彈簧管內(nèi)的壓力較管外的壓力高時,由于短軸方向的內(nèi)表面積比長軸方向大,受力也大,使管子截面有變圓的趨勢。即短軸要增長,長軸要縮短,產(chǎn)生彈性變形。這樣自由端必然要向管子伸直的方向移動。當變形產(chǎn)生的彈性力和壓力產(chǎn)生的作用力平衡時,變形停止。自由端產(chǎn)生的位移,通過杠桿帶動放大機構(gòu),使指針偏轉(zhuǎn)一定角度,借助刻度盤指示出被測壓力值的大小 52壓力測點位置的選擇遵循的原則是什么? 答:壓力測點位
10、置的選擇應(yīng)遵循以下幾點:(1)取壓口不能處于管道的彎曲、分叉和能形成渦流的地方。 (2)當管道內(nèi)有突出物時,取壓口應(yīng)選在突出物之前。 (3)在閥門前附近取壓時,則與閥門的距離應(yīng)大于管道直徑的兩倍。若取壓口在閥門后,則與閥門距離應(yīng)大于3倍的管道直徑。 (4)對于寬容器,取壓口應(yīng)處于流速平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域。55. 壓力表在投入前應(yīng)做好哪些準備工作? 答:準備工作是:(1)檢查一、二次門,管路及接頭處應(yīng)連接正確牢固。二次門、排污門應(yīng)關(guān)閉,接頭鎖母不滲漏,盤根填加適量,操作手輪和緊固螺絲與墊圈齊全完好。 (2)壓力表固定卡子應(yīng)牢固。(3)電接點壓力表應(yīng)檢查和調(diào)整信號裝置部分。56簡述用精密壓力表比較法
11、檢定彈簧管一般壓力表的方法。 答:將精密壓力表和被校表垂直裝在符合要求的壓力試驗臺上,儀表在工作位置與大氣相通,觀察指針壓力應(yīng)為零,然后均勻加壓以被檢表有數(shù)字的分度線為準,加壓到第一個檢定點上,然后讀取精密壓力表的讀數(shù),以此類推檢定其他各點,當正行程升壓完畢后,耐壓3分鐘,再緩慢降壓,作相同檢定點的下降值檢定。 57使用液柱式壓力計應(yīng)注意哪些問題? 答:注意以下問題:(1)為了提高讀數(shù)精度,所采用放大尺、游標尺或光學(xué)讀數(shù)等輔助裝置。(2)測量較大壓力時,應(yīng)采用密度較大的工作液,測量較小壓力時采用密度較小的工作液。(3)從測點到壓力計之間連接管應(yīng)盡量短。(4)一般使用的U型管壓力計液柱高度不超過
12、1.5米。 271、為什么要對壓力表進行檢定?答:由于壓力表經(jīng)過一段時間的使用,內(nèi)部機件可能受到某些磨損和變形,導(dǎo)致儀表產(chǎn)生各種故障或量值的準確性的改變,為達到指示正確、安全可靠運行的目的,故應(yīng) 對壓力表進行周期檢定。3、簡述彈性壓力計的測壓原理。常用的彈性元件有哪些? 答: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(chǎn)生角位移,此位移在一定條件下僅與壓力有關(guān),測出角位移即可測出壓力。常用的彈性元件有彈簧管、膜片、膜盒、波紋管。1、壓力表示方法(1)、壓力:對應(yīng)于物理概念中的壓強,即指均勻而垂直作用于單位面積上的李,有符號p表示。(2)、絕對壓力:指
13、被測介質(zhì)作用在物體單位面積上的全部壓力,是物體所受的實際壓力。(3)、表壓力:指絕對壓力與大氣壓力的差值。(4)、差壓:指兩個壓力的差值。習(xí)慣上把較高一側(cè)的壓力稱為正壓,較低一側(cè)的壓力稱為負壓。 2、彈性元件的測量及特性(1) 原理:彈性元件在彈性限度內(nèi)侯受壓后會產(chǎn)生變形,變形的大小與被測壓力成正比關(guān)系。 特性: (2) 特性輸出特性:彈性元件上的壓力與彈性元件產(chǎn)生的相應(yīng)唯一活彈性力的關(guān)心為線性關(guān)系彈性遲延:給彈性元件加壓力或減壓力時,輸出特性曲線不相重合的現(xiàn)象。彈性后效:當彈性元件加壓力或減壓力到某一數(shù)值時,彈性變形不能同時達到相應(yīng)值,而是要經(jīng)歷過一段時間之后才能達到應(yīng)有的應(yīng)變量。剛度:彈性
14、元件產(chǎn)生單位變形所需要的壓力 靈敏性:在單位壓力作用下產(chǎn)生的輸出變形。固有頻率:彈性原件的無阻尼自由振動頻率或自振頻率。 3、彈性原件的應(yīng)用: 彈性膜片,波紋管和彈簧管。 電氣式壓力測量技術(shù)(1) 電阻式原理: px 彈性元件s1 電位器滑動觸點s2 Rx U注意事項:測量精度高,測量范圍寬,壓損小。 存在滑動摩擦阻力,電位器易磨損、受污染。 不宜在有振動和有腐蝕性氣氛的環(huán)境中使用。(2) 電感式原理: px 彈性元件s 線圈的電感L感應(yīng)電勢U注意事項:電源 i 、f 變大則靈敏度變大;但i 過大線圈發(fā)熱,f 過高則鐵芯渦流損失變 大。由于兩次級線圈不完全對稱,S=0時有殘存電勢 (3)電容式
15、工作原理:電容器的可動極板是測壓彈性膜片。 px 彈性膜片s 極板間距d 電容cI特點:具有最少的可動部分,結(jié)構(gòu)簡單。測量范圍寬,精確度高(達0.2級),靈敏度高,體積小,且能輸出(420)mA的直流標準信號。 (4)應(yīng)變式工作原理: px 彈性元件s 應(yīng)變片電阻RI 金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體壓阻片應(yīng)變效應(yīng):有幾何尺寸引起的電阻變化率 壓阻效應(yīng):由材料的電阻率變化引起的電阻 (5)霍爾壓力式霍爾效應(yīng):半導(dǎo)體單晶薄片置于磁場(B)中,縱向通控制電流I ,則橫向產(chǎn)生電勢EH。EH=KH I B 工作原理: px s B EH注意事項:對霍爾元件進行恒溫或采用其它溫度補償措施; 應(yīng)減少不等位電勢,例如注意
16、霍爾元件各處的電阻率、厚度、材料性質(zhì)等不均勻性以及不對稱焊接等(6)振弦式工作原理: px 彈性膜片s 振弦張力F 固有頻率f特點:輸出為頻率信號,因此具有較強的抗干擾能力,而且零飄小,溫度特性好、準確度高, 通常為0.2級,易于與計算機等數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接 (7)力平衡式工作原理: 利用力平衡原理 px 彈性元件的集中力F I特點: 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 體積和重量大、動態(tài)特性差。 0.5 級儀表量程的選擇和安裝(1)量程上限為1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及他們的10n倍數(shù)。 壓力穩(wěn)定式,被測壓力在滿量程的1/32/3范圍內(nèi)。壓力波動較大或脈動壓力時,被測壓力值應(yīng)為儀表滿量程的1/2左右,
17、且不低于滿量程的1/3. (2)壓力測量儀表的安裝使用要求取壓位置:測量液體引自管道截面的下部,與最低點成45度角。測量氣體壓力引自管道截面上部 水蒸氣壓力引自管道兩側(cè)導(dǎo)壓管路應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),不應(yīng)水平敷設(shè),以防止測液體時聚集氣泡,測氣體時聚集水柱。(3)安裝冷凝盤管或彎頭的原因:為隔離彈性元件,免受介質(zhì)加熱,切便于加裝密封墊片。(4)讀數(shù)修正:10.液柱式壓力計的誤差及其改善途徑? 答:1 環(huán)境溫度變化的影響當環(huán)境溫度偏離規(guī)定溫度時,封液密度、標尺長度都會發(fā)生變化。對于一般工業(yè)測量,主要考慮溫度變化引起的封液密度變化對壓力測量的影響,而精密測量時還需要對標尺長度變化的影響進行修正。2 重力加
18、速度變化的影響3 毛細現(xiàn)象造成的誤差加大管徑4 刻度、讀數(shù)、安裝等方面的誤差讀數(shù)時,根據(jù)封液的特性,眼睛應(yīng)與封液彎月面的最高點或最低點持平,并沿切線方向讀數(shù),U型管壓力計和單管壓力計量都要求垂直安裝。 11.彈性壓力計的誤差及其改善途徑?答,彈性壓力計存在遲滯誤差,彈性后效誤差,間隙誤差,摩擦誤差,溫度誤差。(1)采用無遲滯誤差或遲滯誤差極小的“全彈性”材料和溫度誤差很小的“恒彈性”材料制造彈性元件。(2)采用新的轉(zhuǎn)換技術(shù),減少或取消中間傳動機構(gòu),以減少間隙誤差和摩擦誤差。(3)限制彈性元件的位移量,采用無摩擦的彈性支撐或磁懸浮支撐(4)采用合適的制造工藝,使材料的優(yōu)良性得到充分的發(fā)揮。 12
19、.比較幾種液柱式壓力計和彈性壓力計的測量范圍? 答:液柱式壓力計:斜管式微壓計的使用范圍一般為2500Pa:100彈性壓力計:1)彈簧管壓力計測量范圍從真空到109Pa。106Pa。´6:2)膜片壓力計適用于真空或0:3)膜盒壓力計的測量范圍為0104Pa´4±1.電位式,電感式,電容式壓力傳感器的工作原理?1電位式:電位式壓力傳感器的原理是,把測量彈性元件的輸出位移轉(zhuǎn)換成微型電位器滑動觸點的位移,從而把被測壓力的變化變換成電阻的變化,然后用動圈式儀表或電子自動平衡電橋來測量電阻值的變化.2電感式:該傳感器中,彈性元件受壓力作用后產(chǎn)生的位移可改變磁路中空氣隙大小或
20、改變鐵芯與線圈之間的相對位置,使線圈的電感量發(fā)生改變,從而使壓力變化的信號轉(zhuǎn)換成線圈電感量變化的信號3電容式:電容式壓力變送器中,以測壓彈性膜片為電容器的可動極板,它與固定極板之間形成一可變電容,隨著被測壓力變化,膜片產(chǎn)生位移,使電容器的可動極板與固定極板之間的距離改變,從而改變了電容器的電容量,這樣就完成了壓力信號與電容量之間的變換.2.力平衡式和振弦式壓力變送器的特點力平衡式壓力變送器的特點:1、是一種帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng),使彈性元件恢復(fù)到接近原來位置,系統(tǒng)在測量中始終處于力平衡狀力計,常用于105Pa壓力以上;另一類是液柱式壓力計,用于0105Pa。在低壓范圍內(nèi)也可用空氣浮球式壓力計來替代液
21、柱式壓力計作標準器?;钊麎毫τ嫞?可用準確度較高的活塞式壓力計來校驗標準彈簧管壓力表。校驗時,為減少活塞與活塞筒之間的靜摩擦力的影響,用手輕輕撥轉(zhuǎn)砝碼盤,如被檢驗壓力表的準確度不高,則不用砝碼來校驗,而在另一個壓力表的接頭上裝上標準的壓力表來校驗。液柱式壓力計:可用于0.1 Mpa以下的壓力和負壓測量儀表的校驗,測量時,應(yīng)注意當?shù)刂亓铀俣群蜆藴始铀俣鹊膮^(qū)分。4.測壓儀表使用的注意事項答:(1)從選用角度講,測壓儀表的選用與被測壓力的種類,被測介質(zhì)的物理,化學(xué)性質(zhì)和參數(shù),用途,以及要求的測量準確度,被測壓力的變化范圍有關(guān)。(2)為了保護測壓儀表,一般不允許壓力計指針經(jīng)常處于刻度上限處,但選用測
22、量測量范圍過大的儀表又會影響測量結(jié)果的準確性。如果被測壓力相當穩(wěn)定,則被測壓力的正常值應(yīng)在壓力計測量范圍的2/3處;如果被測壓力經(jīng)常變動,則其正常值應(yīng)在壓力計測量范圍的1/2處。(3)對于某些特殊的介質(zhì),例如:氧氣、氨氣等專用性壓力表,不能亂用。氧氣壓力表在安裝、使用和校驗中禁止接觸油類。 (4)此外,在安裝、使用中還應(yīng)注意:取壓管口應(yīng)與工質(zhì)流速方向垂直,與設(shè)備內(nèi)壁平齊,不應(yīng)有突出物和毛刺;防止儀表感受件與高溫或有害的被測介質(zhì)接觸;儀表與取壓口如果不在同一水平上,則應(yīng)注意校正由于兩者高度誤差對儀表讀數(shù)造成的額外誤差;特別應(yīng)注意在測量蒸汽介質(zhì)的差壓時,必須保證兩側(cè)信號管路中凝結(jié)水液面在同一高度,
23、并應(yīng)使兩信號管路中的凝結(jié)水溫度一致;壓力取出口位置,測量氣體介質(zhì)一般在工藝管道上部,測量蒸汽的應(yīng)在工藝管道的兩側(cè),測量液體的應(yīng)在工藝管道的下部,信號管路上在靠近取壓口處應(yīng)裝有隔離閥,用以在儀表或信號管路發(fā)生故障時切斷儀表信號管路的敷設(shè)應(yīng)有一定的斜度,在信號管路的最高處應(yīng)有排氣裝置(測量液體或蒸汽時),在信號管路的最低處應(yīng)有排水裝置(測量氣體時)。溫度計部分11簡述玻璃液體溫度計的工作原理。答:玻璃液體溫度計是利用感溫液體(汞、酒精、煤油)熱脹冷縮引起液柱高度變化的性質(zhì)測溫的。當感溫包在被測介質(zhì)中受到溫度變化作用后,感溫液體開始膨脹(或收縮),液體沿著毛細管上升(或下降),從而在刻度標尺上直接顯
24、示出溫度值。 12簡述雙金屬溫度計的測溫原理。答:雙金屬溫度計利用兩種不同線膨脹系數(shù)的雙金屬片疊焊在一起作為測量元件當溫度變化時,因兩種金屬的線膨脹系數(shù)不同而使雙金屬片彎曲利用其彎曲程度與溫度高低成正比例的性質(zhì)來測量。13簡述熱電阻溫度計的測溫原理。答:熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度的變化而變化。再用顯示儀表測出熱電阻的電阻值,從而得出與電阻值相對應(yīng)的溫度值。14工業(yè)測溫?zé)犭娮枰话阌赡膸撞糠纸M成?答:工業(yè)測溫?zé)犭娮枰话阌筛袦卦?電阻體)、保護套管、絕緣管和接線盒四部分組成。15熱電偶要產(chǎn)生熱電勢必須具備什么條件? 答:熱電偶必須具備下面兩個條件才能產(chǎn)生熱電勢:(1)熱電
25、偶必須是由兩種性質(zhì)不同但符合一定要求的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)材料構(gòu)成。(2)熱電偶測量端和參考端之間必須有溫差。 16熱電偶的中間導(dǎo)體定律的內(nèi)容是什么?答:在熱電偶回路中插入第三、四種導(dǎo)體,只要使插入導(dǎo)體的兩端溫度相等,且插入導(dǎo)體是勻質(zhì)的,則無論插入導(dǎo)體的溫度分布如何,都不會影響原來熱電偶的熱電勢的大小。 24熱電阻元件在使用中發(fā)生的常見故障有哪些? 答:熱電阻常見故障有: (1)熱電阻阻絲之間短路或接地。 (2)熱電阻阻絲斷開。 (3)保護套管內(nèi)積水。(4)電阻元件與接線盒間引出導(dǎo)線斷路。 41簡述熱電偶測溫原理。答:熱電偶測溫的基本原理是熱電效應(yīng)。把任意兩種不同的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)連接成閉合回路,
26、如果兩接點的溫度不等,在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢,形成熱電流,這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是用兩種不同的金屬材料一端焊接而成。焊接的一端叫做測量端,未焊接的一端叫做參考端。如果參考端溫度恒定不變,則熱電勢的大小和方向只與兩種材料的特性和測量端的溫度有關(guān),且熱電勢和溫度之間有一固定的函數(shù)關(guān)系。利用這個關(guān)系,只要測量出熱電勢的大小,即可達到測量溫度的目的。 42熱電偶的熱電特性由哪些因素決定?答:熱電偶的熱電特性是由電極材料的化學(xué)成分和物理性質(zhì)決定的。熱電勢的大小只與熱電偶的材料和兩端的溫度有關(guān),與熱電偶絲的粗細和長短無關(guān)。43工業(yè)用熱電偶由哪幾部分組成?答:工業(yè)用普通熱電偶一般由熱電極、絕緣管、保護套
27、管和接線盒四部分組成。44什么叫熱電偶的補償導(dǎo)線?答;熱電偶的補償導(dǎo)線實際上是一對在規(guī)定溫度范圍(一般為0100)內(nèi)使用的熱電偶絲。采用與熱電偶電極材料相同的金屬材料或在規(guī)定溫度范圍內(nèi),熱電特性與所配接的熱電偶相同,且易于獲得的價格低廉的金屬材料做成。在測溫中作為熱電偶與二次儀表的連接導(dǎo)線,使用方便,達到測量溫度準確的目的。 45輻射式高溫計有哪幾種?答:目前廣泛應(yīng)用的輻射式高溫計有光學(xué)高溫計和全輻射高溫計。此外,比色高溫計、紅外溫度計等也在發(fā)展。 28熱電阻安裝有什么要求?答:熱電阻的安裝地點應(yīng)避免靠近發(fā)熱物體和有強磁場的地方,應(yīng)盡量安裝在沒有振動或振動很小的地方。為了避免受熱對流和熱輻射所
28、引起的測量誤差,必要時還應(yīng)加裝保溫裝置 25使用熱電偶補償導(dǎo)線時應(yīng)注意什么問題? 答:使用補償導(dǎo)線時,必須注意以下幾點: (1)補償導(dǎo)線必須與相應(yīng)型號的熱電偶配用。(2)補償導(dǎo)線在與熱電偶、儀表連接時,正負極不能接錯,兩對連接點要處于相同溫度。(3)補償導(dǎo)線和熱電偶連接點溫度不得超過規(guī)定使用的范圍。 (4)要根據(jù)所配儀表的不同要求選用補償導(dǎo)線的線徑。 31熱電阻元件有幾種校驗方法? 答:熱電阻元件有下面二種檢定方法:(1)分度檢定法,即在不同溫度點上測量電阻值,看其與溫度的關(guān)系是否符合規(guī)定。(2)純度檢定法,即在0和l00時,測量電阻值R0和R100。,求出R100與R0的比值R100R0,看
29、是否符合規(guī)定。 33熱電阻溫度傳感器產(chǎn)生誤差的原因有哪幾個方面? 答:有下面三個方面:(1)分度誤差:由于熱電阻材料純度和工藝的差異將產(chǎn)生分度誤差。(2)線路電阻變化引起誤差:熱電阻是通過測量電阻大小來測溫的;因此,線路電阻的大小將影響測量結(jié)果,引起測量誤差。 (3)通電流發(fā)熱引起誤差:測量熱電阻的阻值時,要通過一定的電流,產(chǎn)生熱量,若散熱量小于產(chǎn)生的熱量,電阻體將升溫而引起溫度測量的附加誤差,其大小與流過電流的大小有關(guān)。 34熱電偶的誤差來源主要有哪幾個方面? 答:熱電偶的誤差來源主要有下面四個方面:(1)分度誤差:由于熱電偶材料成分不符合要求和材料的均勻性差等原因,使熱電偶的熱電性質(zhì)與統(tǒng)一
30、的分度表之間產(chǎn)生分度誤差。(2)補償導(dǎo)線所致誤差:由于補償導(dǎo)線和熱電偶材料在100以下的熱電性質(zhì)不同將產(chǎn)生誤差。(3)參比端溫度變化引起的誤差:在利用補償電橋法進行參比端溫度補償時,由于不能完全補償而產(chǎn)生誤差。 (4)由于熱電偶變質(zhì),使熱電性質(zhì)變化而產(chǎn)生誤差。 258、什么是鎧裝熱電偶?它有那些類型?答:鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管,三者組合,拉伸加工而成的組合體。它可以做得很細,直徑可以從0.5-8mm它的幾種類型:A.露端型; B接殼型; C絕緣型: D扁變截面型; E.圓變截面型。 262、雙金屬溫度計有哪些特點?答:雙金屬溫度計的特點: (1)結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉;(2)堅固
31、、耐用、耐振、讀數(shù)指示明顯; (3)精確度不高: (4)量程不能太?。?5)使用范圍有限等1、熱電偶的冷端溫度如何補償? 計算法 冰點槽法 補償電橋法多點冷端溫度補償法 晶體管PN結(jié)溫度補償法 2、如何校驗熱電偶?C時,就可用電位差計測量熱電偶的電勢。在每一個校驗溫度點上對標準和被校熱點偶熱電勢的讀數(shù)都不得少于三次。當被校熱電偶有n支時,讀數(shù)順序為:標準°C范圍內(nèi),且每分鐘變化不超過0.2°10±C。用調(diào)壓器調(diào)節(jié)爐溫,當爐溫達到校驗溫度點°校驗時,把被校熱電偶與標準熱電偶(標準熱電偶的準確度等級根據(jù)被校驗熱電偶的準確度級要求來確定)的熱端放到恒溫區(qū)中鎳塊
32、的孔中,比較兩者的測量結(jié)果,以確定被校熱電偶的誤差。校驗時,需用鉑絲將被校熱電偶與標準熱電偶的熱端(都除去保護套管)綁扎在一起,校驗賤金屬熱電偶時,為了避免被校熱電偶對標準熱電偶產(chǎn)生有害影響,要將標準熱電偶套上石英或氧化鋁套管,然后用鎳鉻絲將兩者的熱端綁扎在一起。熱電偶放入爐中后,爐口應(yīng)用石棉繩堵嚴。熱電偶插入爐中的深度一般為300mm,不得小于150mm。熱電偶的冷端置于冰點槽中以保持0>被校1>被校2>>被校n> 被校n>>被校2>被校1>標準。 熱電偶的冷端溫度補償問題 1、為什么要進行補償?答:1、熱電勢與溫度直接關(guān)聯(lián),必須使溫度恒
33、定,所測熱電勢才準確;2、儀表在設(shè)計時是以0度為條件的。冷端補償方法:1. 冰點法 特點: 實現(xiàn)方便、測量準確;但只局限于實驗室,不利于在線測量。2. 計算法 (冷端溫度校正法)3. 補償導(dǎo)線法 補償導(dǎo)線僅將熱電偶冷端延長到溫度相對恒定的地方,如果這地方溫度不是0,尚須繼續(xù)進行其冷端溫度補償。熱電偶正、負極必須與補償導(dǎo)線正、負極相接,不能錯接;兩者分度號必須致。補償導(dǎo)線應(yīng)工作在100以下,否則其熱電特性將不符合熱電偶要求。4. 儀表機械零點調(diào)整法5. 補償電橋法(冷端溫度補償器)是采用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化值,從而等效地使冷端溫度恒定的一種自動補償法
34、。熱電阻:測溫范圍為200500。電阻溫度系數(shù)() 溫度變化1時,導(dǎo)體電阻值的相對變化量,單位為1/。 靈敏度。 金屬導(dǎo)體: tRt ,為正值; 而半導(dǎo)體: tRt ,為負值。 金屬純度。有些合金材料,如錳銅 0(1)鉑熱電阻 (Pt)特點:穩(wěn)定性好、精確度高、性能可靠。 鉑電阻的純度 通常用R100/R0表示。 (2)銅熱電阻 (Cu)(3)鎳熱電阻(Ni)特點:電阻溫度系數(shù)大,靈敏度高。三線制連接法:使兩根連接導(dǎo)線電阻的變化分別加在電橋的兩個橋臂上。這樣,兩根連接導(dǎo)線的電阻變化對測量結(jié)果的影響可以抵消一部分,從而減小連接導(dǎo)線電阻因環(huán)境溫度變化而引起的測量誤差。半導(dǎo)體熱敏電阻 工作原理:是利
35、用半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度顯著變化這一特性制成的感溫元件。1. 電阻溫度系數(shù):溫度變化1C時電阻值的相對變化量,用a表示,單位為C1-,a可以用下式表示:=a1dRRdt輻射測溫的基礎(chǔ)理論:普朗克定律。全色輻射高溫計的理論依據(jù) 全輻射體輻射定律(斯忒藩波爾茲曼定律)單色輻射高溫計 1、測溫原理:物體在高溫狀態(tài)下會發(fā)光,具有一定的亮度。物體在波長下的亮度L和它的光譜輻射出射度M成正比。 亮度溫度 在波長為的單色輻射中,若物體在溫度T時的亮度L和全輻射體在溫度Ts時的亮度L0相等,則把Ts稱為被測物體在波長時的亮度溫度。測到的溫度總是低于物體的真實溫度。輻射溫度 若物體在溫度為T時的總輻射出射度與全
36、輻射體在溫度為T時的總輻射出射度相等,則把T稱為實際物體的輻射溫度。測到的溫度總是低于物體的真實溫度。比色溫度 若溫度為T的實際物體在兩個波長下的光譜輻射出射度的比值與溫度為Tc的全輻射體在同樣兩波長下的光譜輻射出射度的比值相等,則把Tc稱為實際物體的比色溫度。 對于黑體和灰體,T=T對多數(shù)金屬:T>Tc ,對非金屬:T<Tc。二、簡答題1.對金屬測溫電阻的要求 電阻溫度系數(shù)大在測量范圍內(nèi)物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 有較大的電阻率電阻值與溫度的關(guān)系近似為線性的,便于分度和讀數(shù) 復(fù)現(xiàn)性好,復(fù)制性強,容易得到純凈的物質(zhì)。 價格便宜2.半導(dǎo)體熱電阻的優(yōu)點?半導(dǎo)體熱敏電阻的測溫范圍:100到300
37、攝氏度,與金屬熱電阻比優(yōu)點是:1、電阻溫度系數(shù)大,約為(36),靈敏度高2、電阻率很大,可做體積小電阻大的電阻體,這樣連接導(dǎo)線電阻的變化影響可忽略3、結(jié)構(gòu)簡單,體積小,可以用來測量點的溫度 4、熱慣性很小,響應(yīng)快 3.鎧裝熱電阻的優(yōu)點?外徑尺度很小,最小直徑可達1mm,因此其熱慣性小,響應(yīng)速度快機械性能好,可耐強烈震動和沖擊除感溫元件外,其他部分可以任意彎曲,適合在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中安裝由于感溫元件與金屬套管,絕緣材料形成一密封實體,不易受到有害介質(zhì)的侵蝕,因此壽命比普通熱電阻長 4.如何校驗熱電阻定點法:工作基準或標準熱電阻采用,即在幾種物質(zhì)的相平衡點溫度下進行校驗,國家有統(tǒng)一的規(guī)程。 比較法:工業(yè)
38、上常用。校驗常用設(shè)備包括:標準玻璃溫度計一套(或標準鉑電阻溫度計);加熱恒溫器一套(50500攝氏度);標準電阻(10或100歐姆)一只;電位差計一臺;分壓器和切換開關(guān)各一個。 校驗步驟如下:1)按接線圖接好線,并檢查是否正確。(接線圖參考圖4-5,要求會畫)2)將電阻放進恒溫器內(nèi),使之達到校驗點溫度并保持恒溫,然后調(diào)節(jié)分壓器使毫安表指示約為4mA(電流不可過大,以免熱電阻發(fā)熱過大影響測量的準確性),將切換開關(guān)切向接標準電阻RN的一邊,讀出電位差計示值UN;然后立即將切換開關(guān)切向被校驗電阻體Rt一邊,讀出電位差計示值Ut。按Rtt=UURNN公式求出Rt。在同一校驗點需反復(fù)測量幾次,計算出幾次
39、測量的Rt值(指同一校驗點),取其平均值與分度表比較,看其誤差是否大于允許誤差。如誤差在允許范圍內(nèi),則認為該校驗點的Rt值合格。3)再取被測溫度范圍內(nèi)10%、50%、90%的溫度作校驗點重復(fù)以上校驗,如均合格,則此熱電阻校驗完畢。 7.數(shù)字顯示儀表的工作原理直接用數(shù)字量顯示被測值,實現(xiàn)數(shù)字顯示的關(guān)鍵是把連續(xù)變化的模擬量換為數(shù)字量。直接用數(shù)字量顯示被測值。實現(xiàn)數(shù)字顯示的關(guān)鍵是把連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,完成這一功能的裝置稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換(用A/D表示)裝置。由于大多數(shù)傳感器輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)之間之間呈非線性關(guān)系,為了使數(shù)字式顯示儀表顯示出被測參數(shù)的絕對數(shù)字值,因此還必須要有對被測參數(shù)的非線性函數(shù)
40、的線性化補償裝置,以及針對各種轉(zhuǎn)換系數(shù)的標度變換裝置。8.數(shù)字顯示儀表和模擬式顯示儀表的優(yōu)缺點數(shù)字式 優(yōu)點:測量速度快,準確度高,并且讀數(shù)準確。對被測量值可進行數(shù)字打印記錄,且便于和計算機配接。 缺點:顯示參數(shù)的大小不直觀,難以反映參數(shù)的變化趨勢。模擬式 優(yōu)點:簡單,可靠,可以表現(xiàn)出參數(shù)變化的過程和趨勢。缺點:測量速度差慢,讀數(shù)精確性較差。1.溫標是溫度的數(shù)值的表示方式,經(jīng)驗溫標的三要素是什么? 三要素為:溫度計(工質(zhì))、固定點、內(nèi)插函數(shù)3.用鉑銠-鉑熱電偶測溫,在冷端溫度300C時,測得電勢為12.30mV,求熱端溫度解:查鉑銠10-鉑熱電偶分度表得to=30C時,E(t0,0)=0.173
41、mv,E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=12.30+0.173=12.473(mv) 用12.473mv查鉑銠10-鉑熱電偶分度表得:t=1243.3oC4.用鎳鉻鎳鋁標準熱電偶在冷端溫度30C時,測得的電勢30.2mV,求出熱電偶熱端溫度解:查鎳鉻-鎳鋁標準熱電偶分度表得t0=30oC時,E(t0,0)=1.203mvE(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=30.2+1.203=31.403(mv) 用鎳鉻-鎳鋁標準熱電偶分度表得:t=754.58oC6.用兩支分度號為K的熱電偶測量A區(qū)和B區(qū)的溫差,連接回路如下圖所示,當熱電偶參比溫度t0為00C時,儀表指示2000C,問
42、在參比溫度上升至25C時儀表溫度上升至250C時,儀表指示值為多少?為什么? 解:儀表指示值不變。設(shè)t0=0oC,t1=25oCE(tA,t0)E(tB,t0) =e(tA)e(t0)e(tB)+e(t0)=e(tA)e(tB)= e(tA)e(t1)e(tB)+e(t1) = E(tA,t1)E(tB,t1) 相對電勢保持不變,所以溫度不變。7.普通工業(yè)熱電偶由哪幾部分組成?由熱電阻體、引出線、絕緣骨架、保護套管、接線盒等組成 8.在整個測量系統(tǒng)中熱電偶,熱電阻作為測溫元件,其后續(xù)儀表可配備哪些?可配備:動圈式儀表、自動平衡式顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表、帶微處理器的數(shù)字模擬混合式記錄儀。1.用
43、熱電偶測管道流體溫度可采取哪些措施提高精度? 答:(1)為了減少誤差,應(yīng)該把露出在管道外的測溫管用保溫材料包起來,這樣不僅使得露出部分溫度提高,減少導(dǎo)熱損失,而且也使露出部分與外界介質(zhì)的熱交換減少,放熱系數(shù)減小,因而可以減小測量誤差。(2) 插到管道內(nèi)介質(zhì)部分測溫管長度增加,露出在管道外的測溫管長度減??;(3)應(yīng)該把感受件放在管道流體速度最高的地方,即管道中心軸線上。(4)應(yīng)該使測溫管的壁厚、外徑盡量減小,也就是應(yīng)將測溫管做成外形細長而壁厚很薄的形狀。(5)測溫管常用導(dǎo)熱性質(zhì)不良的材料如陶瓷、不銹鋼等來制造。 2.測量高溫氣體溫度可采用哪些措施減少熱輻射帶來的誤差? 答:(1)把測溫管和冷的管
44、壁隔離開來,使測溫管不直接對冷管壁進行輻射,例如可以加隔離罩。為了減小測量誤差,隔離罩的內(nèi)壁要做的非常光亮(例如鍍鎳)。(2)必須減小輻射換熱系數(shù),即減小測溫管的總輻射發(fā)射率。在條件許可的情況下,為了減小誤差,在短時間測溫時,可以不用陶瓷管而直接把鉑銠-鉑熱電極裸露使用,鉑銠、鉑材料在15001700時的T=0.200.25,比陶瓷管的T小得多(陶瓷管在1500時,T=0.80.9),熱輻射誤差也就小的多。 (3)采用雙熱電偶測溫,可用計算方法消除輻射誤差。 (4)必須增加氣流和測溫管之間的對流放熱系數(shù)。除了前面講過的把感受件的主要工作部分放在管道中心軸線上外,目前多采用小誤差的抽氣熱電偶;還
45、可以采用氣動溫度計。 3.導(dǎo)熱式、輻射式、及輻射-對流式熱流計的工作原理? 答:(1)導(dǎo)熱式熱流計是一種有熱阻式熱流測頭、測量以一維空間導(dǎo)熱為主的熱流計,其基本理論依據(jù)傅立葉定理。在穩(wěn)態(tài)條件下,某一方向上由傳導(dǎo)所傳遞的熱流密度q為l-=qT¶x¶為熱流計材料的熱導(dǎo)率,它與材料的性質(zhì)有關(guān),且是溫度的函數(shù);l式中x¶T¶為垂直于等溫面方向的溫度梯度。(2)輻射式熱流計只測量輻射熱流密度,其傳感器采用內(nèi)表面鍍金的銅質(zhì)橢圓球結(jié)構(gòu)。從入射孔入射的輻射熱流在橢圓球體的內(nèi)表面進行多次反射,最后都傳到表面涂黑的圓柱體不銹鋼塞子上,塞子后面為一不銹鋼桿,在桿的前后兩端上,
46、纏繞并焊上康銅絲,這就形成了康銅-不銹鋼熱電偶,可用來測量溫度差,從而求得熱流密度。傳感器通過分布在橢圓球短軸平面上的小孔(28個)向橢圓形腔噴射干氮氣流,以消除對檢測器(不銹鋼塞子)的對流傳熱,保證只測量熱輻射;另外還可防止燃燒氣體和灰塵顆粒進入橢圓腔內(nèi),以防止玷污反射鏡,影響反射率。但是通入的氮氣不能過量,否則檢測器會被冷卻,導(dǎo)致測量誤差。此傳感器可用水冷,因此可在高達1600的高溫條件下使用,它的測量范圍可達500KW/m2。(配合圖講清即可)(3)輻射-對流熱流計是同時測量爐內(nèi)輻射傳熱和對流傳熱熱流密度的裝置。這種傳感器采用圓柱形鋁合金制成。為了提高對傳感器前端射入的輻射能的全吸收率,
47、在受熱面上車成許多同心圓溝槽并且涂黑,使其表面上的全發(fā)射率接近1。另外,在傳感器的后端面上用水冷卻以維持一定的溫度。熱電偶設(shè)置在圓柱形鋁合金中間間隔一定距離的兩個點上。這種熱流計的測定范圍可達500KW/ m2,被測對象溫度不超過1600。(配合圖講清即可)5、光學(xué)高溫計、輻射溫度計及比色高溫計的工作原理? 光學(xué)高溫計工作原理:物體在某一波長的光譜輻射出射度與溫度有單值函數(shù)關(guān)系,而且光譜輻射出射度隨溫度增長的速度非???。輻射溫度計工作原理:輻射溫度計是根據(jù)全輻射定律制作的溫度計。由MOT4可知,當知道全輻射體的輻射出射度MOs=后,就可以知道溫度T。2下光譜輻射亮度比發(fā)生遍變化,測量光譜輻射亮
48、度比的變化即可測得相應(yīng)的溫度。l1和l比色高溫計工作原理:比色高溫計是根據(jù)維恩偏移定律工作的溫度計,由維恩偏移定律可知,當溫度變化時物體的最大輻射出射度向波長增加或減小的方向移動,使在波長22簡述壓力表式溫度計的測溫過程及原理答:測溫時將溫包插入被測介質(zhì)中,當介質(zhì)溫度變化時,溫包內(nèi)的感溫物質(zhì)因溫度升高(或降低)而膨脹(或收縮)導(dǎo)致壓力增大(或減少),使彈簧管的曲率發(fā)生變化,其自由端發(fā)生位移通過連桿和傳動機構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)動,并在刻度盤上直接顯示出溫度的數(shù)值。40.璃液體溫度計與其他測溫儀表相比有哪些優(yōu)點? 答:玻璃液體溫度計與其他測溫儀表相比有以下優(yōu)點: (1)結(jié)構(gòu)簡單價格便宜制造容易。 (2)具
49、有較高的準確度。 (3)直接讀數(shù),使用方便。2、熱電偶冷端溫度處理具體方法有哪些?使用補償導(dǎo)線時應(yīng)注意什么問題?答:有計算修正法、冷端恒溫法、冷端溫度補償法使用補償導(dǎo)線必須注意:1)補償導(dǎo)線必須與相應(yīng)型號的熱電偶配用;2)補償導(dǎo)線在與熱電偶、儀表連接時,正負極不能接錯,兩對接點要處于相同溫度;3)補償導(dǎo)線與熱電偶連接點溫度不能超過規(guī)定使用的溫度范圍;4)要根據(jù)所配儀表的不同要求選擇補償導(dǎo)線的線徑。 5、熱電偶測溫時為什么需要進行冷端補償?答:熱電偶熱電勢的大小與其兩端的溫度有關(guān),其溫度-熱電勢關(guān)系曲線是在冷端溫度為0攝氏度是分度的。在實際應(yīng)用中,由于熱電偶冷端暴露的空間受到周圍環(huán)境溫度的影響,
50、所以測溫中的冷端溫度不可能保持在0攝氏度不變,也不可能固定在某一溫度不變,而熱電偶電勢既決定于熱端溫度,也決定冷端溫度。所以,如果冷端溫度自由變化,必然會引起測量誤差。為了消除這種誤差,必須進行冷端溫文度的補償。流量計部分51標準孔板和標準噴嘴相比較各有哪些優(yōu)缺點?答;標準孔板優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)比較簡單,加工方便,安裝容易,省材料和造價低。缺點是壓力損失較大,孔板入口邊緣抗流體腐蝕性能差,難以保證尖銳,孔板膨脹系數(shù)的誤差也較噴嘴大。標準噴嘴的優(yōu)點是測量范圍大,需要直管段較短,壓力損失較小,使用時對介質(zhì)沖刷的敏感性低,耐磨損,使用壽命長。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工工藝要求高,造價高。 36簡述渦流傳感器的
51、工作原理。答:渦流傳感器探頭內(nèi)部是一個測量線圈。它是根據(jù)渦流效應(yīng)原理工作的。線圈由高頻振蕩器供電,產(chǎn)生一個高頻磁場。當測量線圈的磁力線從傳感器外殼表面向外輻射時,傳感器對面的金屬被測件的表面感應(yīng)出電渦流。其大小同被測件與測量線圈之間的間隙有關(guān)。當此間隙減少時,被測件上的感應(yīng)電流增大,測量線圈的電感量減少,因而使振蕩器的振幅減少。即傳感器與被測件之間相對位置的變化,導(dǎo)致振蕩器的振幅隨著作相應(yīng)的變化。這樣便可使位移的變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)振蕩幅度的調(diào)制信號。以此信號進行一定的處理和測量,即可測得位移的變化。缺點:易損壞且無法修理,玻璃水銀溫度計生產(chǎn)時易產(chǎn)生汞害,損壞時污染環(huán)境 。23簡述差壓式流量計的工作
52、原理。答:差壓式流量計是按照流體流動的節(jié)流原理來測量流量的。在圓管中與管道軸線垂直方向固定一個中間具有圓孔而孔徑比管道直徑小的阻擋件,稱為節(jié)流件。當流體流過節(jié)流件時,流速增加,靜壓減少,在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓力差。這個靜壓力差與管內(nèi)平均流速或流量之間有一定的函數(shù)關(guān)系。用差壓計測出阻擋件前后的壓差即可間接求出流體的流量。 4、差壓式流量計由哪幾部分組成?各有什么作用?答:差壓式流量計由節(jié)流裝置、引壓管、三閥組、差壓計(或差壓變送器)組成。節(jié)流裝置將流量信號轉(zhuǎn)換成差壓信號輸出,引壓管將節(jié)流裝置的輸出差壓傳送到顯示儀表,三閥組可保證差壓計正常啟動和停止,差壓計可指示出流量,差壓變送器可將流量的差壓信號
53、轉(zhuǎn)換成420mADC信號。2、流量測量的主要方法和分類差壓式流量測量:節(jié)流變壓降式、均速管式、楔形、彎管式以及浮子流量測量速度式流量測量:渦輪式、渦街式、電磁式、超聲波式 容積式流量測量:橢圓式、腰輪式、刮板式、活塞式 3、差壓式流量測量(2)為何要進行溫度補償:密度計受被測溫度、壓力影響很大,一旦運行工況偏離設(shè)計工況,被測流體參數(shù)溫度、壓力將發(fā)生變化,將引起節(jié)流件前流體密度發(fā)生較大的變化,因而必須對得到的流量進行補償。 (3)標準節(jié)流裝置組成:標準節(jié)流件取壓裝置直管段 流體和管道條件:只適用于測量圓形截面管道中的單相、均質(zhì)流體的流量,流體流經(jīng)節(jié)流件前應(yīng)達到充分紊流,流速為亞音速標準孔板和標準
54、噴嘴性能比較 :1)標準孔板比標準噴嘴加工方便、安裝容易、省料、造價低; 2)測量高溫高壓蒸汽或具有腐蝕性流體時,噴嘴較孔板合適; 3)孔板測量誤差較噴嘴大,壓力損失也比標準噴嘴大 標準取壓裝置 1) 角接取壓裝置2) 法蘭取壓裝置 (4) 皮托管 均速管 浮子(轉(zhuǎn)子)流量計(恒壓降變截面流量計、變面積流量測量、面積流量測量) 4、速度式流量測量 (1)渦輪流量測量 測量原理與結(jié)構(gòu)利用置于流體中的渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體速度成比例的關(guān)系,通過測量渦輪的轉(zhuǎn)速來反映通過管道的體積流量 特點1)精度較高(0.5%);2)測量范圍寬,量程比大(qmax/qmin=610); 3)慣性小,響應(yīng)快(150m
55、s); 4)耐高壓,壓力損失??;5)安裝檢修方便,耐腐蝕,適用流體多; 缺點1)要求流體的清潔度高,不能夾雜物或固體顆粒; 2)不適于測量粘度過大的液體的流量 (2)渦街流量測量 測量原理在流體中放置一個有對稱形狀的非流線型阻流體(漩渦發(fā)生體)時,從阻流體下游兩側(cè)就會交替產(chǎn)生兩列有規(guī)則的漩渦(卡門渦街)。在一定的流量范圍內(nèi)漩渦分離的頻率與管道內(nèi)的平均流速成正比,與阻流體的寬度成反比 特點:1)精確度比較高(1%2%)2)測量范圍寬(量程比10:1或20:1) 3)無可動部件,可靠性高,壓損小 4)結(jié)構(gòu)簡單牢固,安裝維護方便費用較低;5)適用流體種類多,可適用液體、氣體、蒸氣和部分混相流體的流量
56、測量。安裝:對直管段要求高 (3)電磁流量測量測量原理:導(dǎo)電的流體介質(zhì)在磁場中作垂直方向流動而切割磁力線時,會在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 特點:1)無機械慣性,反應(yīng)靈敏,可測瞬時脈動流量; 2)無可動部件,也無插入管道的阻力件,故壓力損失??; 3)可測量具有一定電導(dǎo)率的酸、堿、鹽溶液,臟污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)以及含有固體顆粒(泥漿、礦漿等)懸濁性液固兩相流的液體流量; 4)測量范圍寬。 缺點:1)被測流體必須是導(dǎo)電的,不能測量氣體、蒸汽和石油制品等含有大量氣體和電導(dǎo)率很低的液體流量;2)由于測量管內(nèi)襯里材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量高溫介質(zhì)的流量;3)易受外界電磁干擾的影響 (4)超
57、聲波流速測量 傳播時間法:(時差法、相差法、頻差法)根據(jù)流體的流速不同,從而超聲波傳播的速度不同來測量流速的 多普勒法利用流體中固體微?;驓馀輰Τ暡ǖ纳⑸渌a(chǎn)生的多普勒頻移來確定流體速度 特點1)可安裝在管道外壁上,實現(xiàn)不接觸測量;2)能用于任何液體,特別是具有高粘度、強腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性流體的流量測量;3)價格不會隨管道口徑變化,特別適合大口徑管道的液體流量測量。 缺點:1)只能用于清潔液體和氣體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體,會影響聲傳播;2)準確度不高,在2左右;流體的聲速是溫度的函數(shù),流體的溫度變化會引起測量誤差;流速沿管道的分布情況會影響測量結(jié)果,需要進行修正4、容積式流量測量測量原理:讓被測流體充滿具有一定容積的空間,然后再把這部分流體從出口排出,根據(jù)單位時間內(nèi)排出的流體體積可直接確定體積流量1、節(jié)流變壓降流量計的工作原
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