儀表測(cè)量及選型知識(shí)課件lu

1、熱工儀表測(cè)量及選型目錄 第一章 熱工儀表的分類3 第二章 壓力測(cè)控儀表5 （一）.壓力表.6 （二）.壓力變送器.8 （三）.壓力檢測(cè)方法及儀表.12 第三章 溫度測(cè)控及儀表35 （一）隔離器選型要點(diǎn)36. （二）數(shù)字顯示儀表的選型知識(shí).40 （三）熱電偶的選擇技巧.44 （四）溫度檢測(cè)方法及儀表.45 第四章 流量測(cè)量及儀表.69 （一）常用流量計(jì)選型指南.70 （二）流量檢測(cè)方法及儀表.77第一章第一章 儀表的分類和簡(jiǎn)述儀表的分類和簡(jiǎn)述 檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類，可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表；按儀

2、表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表；隨著微處理器（PLC)的蓬勃發(fā)展，根據(jù)儀表有否引入微處理器又可分為智能儀表與非智能儀表；根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有有紙記錄或無紙記錄。 執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分有氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分通常有直通單座、直通雙座、三通、

3、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開等。第二章 壓力測(cè)控儀表（一）壓力表的選型（一）壓力表的選型 1） 量程選擇量程選擇 在測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇接近或大于正常壓力測(cè)量值的1.5倍; 在測(cè)脈動(dòng)壓力時(shí)，一般力表最大量程選擇接近或大于正常壓力測(cè)量值的2倍; 在測(cè)機(jī)泵出口壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇接近機(jī)泵出口最大壓力值; 在測(cè)高壓壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇應(yīng)大于最大壓力測(cè)量值的1.7倍; 為了保證壓力測(cè)量精度，最小壓力測(cè)量值應(yīng)高于壓力表測(cè)量量程的1/3。（2 2） 型式選擇型式選擇測(cè)壓0.4MPa時(shí)，可選

4、用彈簧管壓力表;測(cè)壓0.04MPa時(shí)，可選用波紋管和膜盒壓力表;測(cè)粘稠、易結(jié)晶、腐蝕性、含固體顆粒的場(chǎng)合，可采用膜片壓力表或附帶化學(xué)密封裝置;測(cè)蒸汽或高于60的介質(zhì)壓力測(cè)量應(yīng)選擇不銹鋼壓力表或安裝冷凝圈;脈動(dòng)壓力測(cè)量應(yīng)附加阻尼器或耐震壓力表;測(cè)含有粉塵氣體時(shí)應(yīng)設(shè)置除塵器;測(cè)含有液體的氣體壓力時(shí)應(yīng)設(shè)置氣液分離器;測(cè)某些化工介質(zhì)應(yīng)選用專用壓力表：對(duì)含氨介質(zhì)壓力測(cè)量采用氨用壓力表，對(duì)含氧氣壓力測(cè)量采用氧氣壓力表，對(duì)乙炔壓力測(cè)量采用乙炔壓力表，對(duì)含硫介質(zhì)壓力采用抗硫壓力表;高壓壓力表（大于10MPa）應(yīng)有泄壓安全設(shè)施。（二）（二）壓力變送器的選型壓力變送器的選型 壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送

5、的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的計(jì)量器具，而且其輸出信號(hào)與壓力變量之間有一定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)）。主要用于工業(yè)過程壓力參數(shù)的測(cè)量和控制。為了確保您選擇的產(chǎn)品符合現(xiàn)場(chǎng)使用要求要選型時(shí)請(qǐng)參照以下內(nèi)容進(jìn)行： 1、確認(rèn)測(cè)量壓力的類型。壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等；表壓是指以大氣壓力為基準(zhǔn)，小于或大于大氣壓力的壓力；絕壓是指以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)，高于絕對(duì)壓力零位的壓力；差壓是指兩個(gè)壓力之間的差值。 2、確認(rèn)測(cè)量范圍。一般情況下，按實(shí)際測(cè)量壓力為測(cè)量范圍的80%選取。如實(shí)際測(cè)量壓力為080KPa,則壓力變送器測(cè)量范圍為0100KPa。3、確認(rèn)系統(tǒng)的最大過載。系統(tǒng)的最大過載應(yīng)小于變送器的過載保護(hù)極限，否則

6、會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命甚至損壞產(chǎn)品。4、確認(rèn)準(zhǔn)確度等級(jí)。變送器的測(cè)量誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行劃分，不同的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)不同的基本誤差限（以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示）；實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)測(cè)量誤差的控制要求并本著適用經(jīng)濟(jì)的原則。5、確認(rèn)工作溫度范圍。測(cè)量介質(zhì)溫度應(yīng)處于變送器工作溫度范圍內(nèi)，如超溫使用，將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差并影響使用壽命；在壓力變送器的生產(chǎn)過程中，會(huì)對(duì)溫度影響進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償，以確保產(chǎn)品受溫度影響產(chǎn)生的測(cè)量誤差處于準(zhǔn)確度等級(jí)要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場(chǎng)合，可以考慮選擇高溫型壓力變送器或采取安裝冷凝管（器）、散熱器等輔助降溫措施。6、確認(rèn)測(cè)量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性。在某些測(cè)量場(chǎng)合，測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性

7、，此時(shí)需選用與測(cè)量介質(zhì)兼容的材料或進(jìn)行特殊的工藝處理，確保變送器不被損壞。7、確認(rèn)壓力接口形式。8、確認(rèn)供電電源和輸出信號(hào)。9、確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境情況及其它。需了解是否存在振動(dòng)以及電磁干擾等，并在選型時(shí)提供相關(guān)信息，以便采取相應(yīng)處理；在選型時(shí)，其他如電氣連接方式等也應(yīng)根據(jù)情況予以考慮。選用壓力、差壓變送器需用提供的參數(shù)選用壓力、差壓變送器需用提供的參數(shù)被測(cè)介質(zhì)測(cè)量范圍工作壓力工作溫度防爆等級(jí)防塵防水等級(jí)備注 （三）壓力檢測(cè)方法與儀表壓力檢測(cè)方法與儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法壓力檢測(cè)方法v液柱測(cè)壓法液柱測(cè)壓法v彈性變形法彈性變形法v電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀

8、表v彈簧管壓力表彈簧管壓力表v霍爾式壓力表霍爾式壓力表v差壓（壓力）變送器差壓（壓力）變送器力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器微位移式變送器微位移式變送器智能差壓（壓力）變送器智能差壓（壓力）變送器主要內(nèi)容壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力的基本概念壓力的基本概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力垂直而均勻地作用在單位面積上的力 式中式中壓力（壓力（PaPa） 均勻垂直作用力（均勻垂直作用力（N N） 受力面積（受力面積（m2m2）SF1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa單位單位: : 牛頓牛頓/ /米米2 2（N/m2N/m2），簡(jiǎn)稱），簡(jiǎn)稱“帕帕”，用符號(hào)，用符號(hào)“

9、PaPa” 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力的幾種表示形式壓力的幾種表示形式被測(cè)壓力通?？杀硎緸榻^對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度） 表壓（正壓）絕對(duì)壓力的零線大氣壓力線絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力真空度壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表液柱測(cè)壓法液柱測(cè)壓法 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量hh12211p1p2h2P0h1h211p200 常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。 測(cè)量原理彈性變形法彈性變形法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移 測(cè)量原理P 彈簧管式彈性元件P 膜片式彈性元件壓力檢測(cè)方法及儀表壓力

10、檢測(cè)方法及儀表當(dāng)彈性元件在軸向受到外力作用 時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉伸或壓縮位移，即 CSF 式中 F軸向外力 S位移 C彈性元件的剛度系數(shù) APF 式中 A彈性元件承受壓力的有效面積 P被測(cè)壓力 PCAS 測(cè)量原理S P壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表彈性元件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 彈簧管壓力表彈簧管壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤調(diào)整螺釘電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)來進(jìn)行測(cè)量的。來進(jìn)行測(cè)量的。 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 測(cè)量

11、原理1.1. 彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等；的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等； 2.2. 非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表v電容式測(cè)壓原理電容式測(cè)壓原理 采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來

12、改變可變電采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測(cè)量電容量容器的電容量，然后通過測(cè)量電容量C C便可以知道被測(cè)便可以知道被測(cè)壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力- -電容轉(zhuǎn)換的。電容轉(zhuǎn)換的。 dC定極板彈性元件動(dòng)極板被測(cè)壓力 測(cè)量原理 電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電 常數(shù)，常數(shù)，F(xiàn)/m A電容器兩平行板覆蓋的面積，電容器兩平行板覆蓋的面積，m2 d兩平行板之間的距離，兩平行板之間的距離，m C電容量，電容量，F(xiàn)電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表v壓電式測(cè)壓原理壓電式測(cè)壓原理 根據(jù)“壓電效應(yīng)”把被測(cè)壓力變換

13、為電信號(hào)的。（a）單晶體 （b）剖面圖 （c）X截割的石英片 xxxAKPQ 受力面積 作用在受力面積上的壓力壓電常數(shù) 電荷數(shù)電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 v應(yīng)變片式測(cè)壓原理應(yīng)變片式測(cè)壓原理 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表l543211敏感柵 2基片 3粘合劑 4引線 5覆蓋片 llKRR敏感柵敏感柵 直徑為直徑為0.025mm0.025mm左右的合金電阻絲左右的合金電阻絲基基 底底 絕緣絕緣覆蓋層覆蓋層 保護(hù)保護(hù)位移、力、力矩、位移、力、力矩、加速度、壓力加速度、壓力應(yīng)變 彈性敏感元件 外力作用被測(cè)對(duì)象表面產(chǎn)生微小機(jī)械變形應(yīng)變片敏感柵隨同變形電阻值發(fā)生相應(yīng)變化 應(yīng)變片組成壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀

14、表 v霍爾式壓力表霍爾式壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表霍爾式壓力表屬于電氣式壓力表?；魻柺綁毫Ρ韺儆陔姎馐綁毫Ρ?。測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器（根據(jù)半導(dǎo)體材料測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器（根據(jù)半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)的原理）實(shí)現(xiàn)壓力的霍爾效應(yīng)的原理）實(shí)現(xiàn)壓力- -位移位移- -霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)換。換?；魻柶菏且环N半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件?；魻柶菏且环N半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件?；魻栃?yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾效應(yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的方向垂直，在沿著霍爾片的的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個(gè)縱

15、向端面上通入恒定的控制電流左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流I I，則會(huì)在，則會(huì)在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間形成電位差霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間形成電位差V VH H，此電位差，此電位差稱為霍爾電勢(shì)。稱為霍爾電勢(shì)。線性非均勻磁場(chǎng) IBKVHH壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v霍爾式壓力表霍爾式壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 彈簧管霍爾片KxVH K霍爾式壓力傳感器輸出系數(shù) 自由端霍爾元件的位移量磁鋼霍爾片 + 彈簧管壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表電動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱為DDZ儀表） 差壓（壓力）變送器差壓（壓力）變送器 作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)差壓變送器差壓變送器 力

16、平衡式變送器力平衡式變送器 位移平衡式變送器位移平衡式變送器氣動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱為QDZ儀表） DDZ-DDZ-型儀表為型儀表為0 010mADC10mADC DDZ-DDZ-型儀表為型儀表為4 420mADC20mADC20100KPa壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器 1低壓室 2高壓室 3測(cè)量元件（膜盒、膜片） 4軸封膜片 5主杠桿 6過載保護(hù)片 7靜壓調(diào)整螺釘 8矢量機(jī)構(gòu) 9零點(diǎn)遷移彈簧 10平衡錘 11量程調(diào)整螺釘 12檢測(cè)片（銜鐵） 13差動(dòng)變壓器 14副杠桿 15放大器 16反饋動(dòng)圈 17永久磁鋼 18電源 19負(fù)

17、載 20調(diào)零彈簧 測(cè)量機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)檢測(cè)放大 機(jī)構(gòu)反饋 機(jī)構(gòu)壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表主杠桿 211lFlFMiiPAFi矢量機(jī)構(gòu)將F1分解成F2和F3， tgFF12tgPAllFi212副杠桿平衡：ffLFlFlF00320IKFff002310FKllPKllAtgllIffffl1l4l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFi5481214壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v微位移式變送器微位移式變送器 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表I0（1）測(cè)量部分測(cè)量部分 測(cè)量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等. 測(cè)量原理: 將被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化

18、。填充液（硅油）固定電極可動(dòng)電極P1轉(zhuǎn)換放大單元 P2電容式壓力傳感器隔離膜片壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v智能差壓（壓力）變送器智能差壓（壓力）變送器 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 在普通壓力傳感器上增加微處理器 特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能 依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場(chǎng)或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù) 使用維護(hù)方便 長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，每5年才需校檢一次。以3051C 為例： 組成：傳感膜頭：被測(cè)壓力- A/D轉(zhuǎn)換-數(shù)字信號(hào) 電子線路板：對(duì)信號(hào)進(jìn)行修正，線性化處理-D/A轉(zhuǎn)換- 420mA信號(hào)壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表A/D轉(zhuǎn)換器 溫度傳感器 電容傳感器傳感膜頭內(nèi)存 修正系數(shù) 膜頭信號(hào)微處

19、理器傳感器線性化重設(shè)量程診斷工程單位通信電子板內(nèi)存量程值變送器組態(tài)信息D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字通信本機(jī)量程和零點(diǎn)調(diào)整手操器傳感膜頭電子線路板 420mA3051C型智能變送器原理圖壓力測(cè)量?jī)x表的選用壓力測(cè)量?jī)x表的選用 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表儀表種類和型號(hào)的選擇儀表種類和型號(hào)的選擇 工藝要求工藝要求 現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳指示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)或信號(hào)報(bào)警 介質(zhì)性質(zhì)介質(zhì)性質(zhì) 溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 溫度、濕度、有無振動(dòng)、有無腐蝕性 儀表量程的確定儀表量程的確定 化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的2/3； 被測(cè)壓力波動(dòng)較大的情況，最大

20、壓力值應(yīng)不超過滿量程的1/2 被測(cè)壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3 儀表精度等級(jí)的選擇儀表精度等級(jí)的選擇 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表有一臺(tái)空壓機(jī)的緩沖罐，其工作壓力變化范圍為13.516 MPa ，工藝要求最大測(cè)量誤差為0.8 MPa，并可就地觀察及高低限報(bào)警。試選一合適的壓力表（包括測(cè)量范圍、精度等級(jí)）。例題解空壓機(jī)的緩沖罐的壓力視為脈動(dòng)壓力PaPP322162max根據(jù)就地觀察及能進(jìn)行高低報(bào)警的要求，可選用YX-150型電接點(diǎn)壓力表，測(cè)量范圍為0 40MPa。31405 .13PaPa檢驗(yàn)量程下限檢驗(yàn)量程下限被測(cè)壓力的最小值不低于滿量程的1/3，符合要求。儀表量程選擇儀表量程

21、選擇最大引用誤差最大引用誤差%2%100408 . 0所以選擇測(cè)量范圍為0 40 Mpa，精度等級(jí)為1.5級(jí)的YX-150型電接點(diǎn)壓力表。第三章 溫度測(cè)控及儀表（一）隔離器選型要點(diǎn)（一）隔離器選型要點(diǎn) 共模干擾抑制能力，隔離器優(yōu)勢(shì)先決條件。 隔離器在獨(dú)有行業(yè)范圍內(nèi)，無論是溫度隔離變送器、信號(hào)分配器、隔離配電器及電流、電壓變送器等產(chǎn)品內(nèi)，它們共有特點(diǎn)是端口之間要絕對(duì)電氣隔離，也就是一次儀表、電源及采集設(shè)備之間沒有任何電氣連接，且要有一定隔離耐壓范圍，這是解決所謂設(shè)備之間“地”電位差的能力，（共模干擾抑制能力）一款最普通型隔離器也要具備1500V2000V端口耐壓時(shí)漏電流小于1mA，方能滿足國內(nèi)眾

22、多工業(yè)場(chǎng)合。一些強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境或航空、航天測(cè)控領(lǐng)域要求會(huì)更高。Paragon(帕羅肯公司)的PA、PR系列產(chǎn)品此方面有著獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品屏棄傳統(tǒng)隔離方式，采用EMI方式，某些產(chǎn)品耐壓已超過5000V，已成功為國外某些廠家配套使用。二產(chǎn)品耗用電流及產(chǎn)品工作時(shí)損耗功率。 當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保已是社會(huì)各行業(yè)倡導(dǎo)的主流，家用電器在此方面尤為突出，也是衡量產(chǎn)品優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。但儀器儀表行業(yè)可能表現(xiàn)不是很突出，一般儀器儀表也就是幾瓦至幾十瓦，節(jié)能不是倡導(dǎo)主流。但無用的損耗，將會(huì)對(duì)儀器儀表的使用壽命，工作穩(wěn)定性帶來諸多弊端。隔離器因特殊作用，它是為了完善工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)I/O插件的一類產(chǎn)品，在水泥、環(huán)保、冶金等惡劣工業(yè)環(huán)

23、境下，為了更好對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)采集，控制經(jīng)常在系統(tǒng)集成時(shí)就配有專門的隔離柜。此時(shí)將在一個(gè)隔離柜中，密集安裝幾十，上百的隔離類產(chǎn)品，當(dāng)一只產(chǎn)品獨(dú)立使用時(shí)，可能溫差感覺不明顯，但十只、一百只同時(shí)安裝時(shí)，溫度將明顯不同。有實(shí)驗(yàn)證明：1只功耗40mA隔離器在溫度為25,空間1的柜中測(cè)得溫度是28.7; 10只密集安裝時(shí)溫度是35.4; 100只密集安裝時(shí)溫度是52.6; 可見產(chǎn)品溫度和數(shù)量是成倍數(shù)關(guān)系的. 此時(shí)的問題就不僅是多耗用電流問題,而是直接影響產(chǎn)品使用壽命和參數(shù)的穩(wěn)定,也就是許多廠家對(duì)產(chǎn)品安裝有要求的原因之一.那么問題如何解決?方法很多(擴(kuò)大安裝空間，增加散熱裝置等)但只能治標(biāo),不能治本.好的產(chǎn)

24、品還要從產(chǎn)品自身低損耗設(shè)計(jì)開始.因?yàn)槿魏坞娮宇惍a(chǎn)品，內(nèi)部器件的壽命都和溫度有很大關(guān)系，（如電容器在每增15-20時(shí)，使用壽命會(huì)減少1/3左右）。我們要做的是，將產(chǎn)品多余損耗降到最低，單路產(chǎn)品的耗用電流在25mA內(nèi)，而且因特殊隔離方式，我們產(chǎn)品能在-25-85時(shí)，保證極高穩(wěn)定性。（實(shí)驗(yàn)測(cè)得-25-85時(shí)產(chǎn)品滿值僅變化1滿值） 三產(chǎn)品傳輸精度 一款隔離器產(chǎn)品要確?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸?shù)木?，其中?duì)隔離類產(chǎn)品提出一系列要求，首先對(duì)差模干擾抑制能力。所謂差模干擾是信號(hào)在傳輸過程中受外界干擾源影響而疊加在信號(hào)上一些無用信號(hào)。這些干擾信號(hào)嚴(yán)重時(shí)可對(duì)設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作和采集、控制不準(zhǔn)確。因工業(yè)環(huán)境的特殊地域，很難有效屏

25、蔽和去除干擾源，因此對(duì)隔離類產(chǎn)品又提出此類問題。對(duì)于熱電偶及微小信號(hào)處理不光要增加一些降噪和濾除噪音手段外，還應(yīng)選取用高精度、高穩(wěn)定性的差分電路。 另外要保證整個(gè)信號(hào)傳輸精度對(duì)隔離類產(chǎn)品的自身轉(zhuǎn)換，傳輸精度也有很高要求，包括產(chǎn)品本身穩(wěn)定性，受外界干擾的影響，環(huán)境溫度變化的影響，及信號(hào)的分辨率等諸多因素。 總之，在采用此類產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)從多方面綜合考慮，不要讓劣質(zhì)隔離類產(chǎn)品成為你龐大系統(tǒng)中最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。 前級(jí)處理儀表選型需提供的參數(shù)前級(jí)處理儀表選型需提供的參數(shù)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)輸入及輸出方式供電方式安裝方式防爆要求備注（二）數(shù)字顯示儀表的選型知識(shí)（二）數(shù)字顯示儀表的選型知識(shí) 1、儀表尺寸。即儀表

26、的體積大小，這是個(gè)很基本的問題。數(shù)顯表要裝在柜體上，所以要考慮整體的協(xié)調(diào)性，過大了可能裝不下，過小了看不清顯示數(shù)字，另外，體積大的儀表一般功能擴(kuò)充性較強(qiáng)，同樣功能價(jià)格可能會(huì)貴，體積小的儀表可能功能擴(kuò)充性較差。目前 數(shù)顯表 面板的國際標(biāo)準(zhǔn)尺寸主要有以下幾種：4824mm；4848mm；4896mm；7272mm；9696mm；9648mm；16080mm。 2、顯示位數(shù)。這直接關(guān)系到 數(shù)顯表 的測(cè)量精度，一般來講，顯示位數(shù)越高，測(cè)量更精確，價(jià)格也越貴，主要有以下幾種：兩位（99，特殊）；三位（999，極少）；三位半（1999，普通數(shù)顯表占主流）；四位（9999， 智能數(shù)顯表 占主流）；四位半（1

27、9999）；四又四分之三（3999）；五位及五位以上（常見于計(jì)數(shù)器、累計(jì)表和高端儀表），用戶可以根據(jù)測(cè)量精度要求來選擇幾位的 數(shù)顯表 。 4、工作電源。所有 數(shù)顯表 都需要工作電源，數(shù)顯表的工作電源主要有：220Vac；110/220Vac；85-265VAC/DC開關(guān)電源，24Vdc（一般要訂制），5Vdc（小面板表）。5、儀表功能。儀表功能一般都是模塊化的，可選擇的，儀表價(jià)格也會(huì)隨功能不一樣而有所差異， 數(shù)顯表 主要有以下可選功能：報(bào)警功能及報(bào)警輸出的組數(shù)（即繼電器動(dòng)作輸出），饋電電源輸出及輸出電壓的大小及功率，變送輸出及變送輸出的類型（4-20mA還是0-10V等），通訊輸出及通訊方式和

28、協(xié)議（RS485還是RS232，是Modbus還是其他協(xié)議），對(duì)于調(diào)節(jié)控制儀表，可選功能就更多，具體要參照廠家的選型譜選出一個(gè)規(guī)范的型號(hào)，并與廠家溝通并確認(rèn)無誤后才可以訂貨。6、幾個(gè)比較重要的參數(shù)要關(guān)注一下：測(cè)量精度（值越小越精確）、響應(yīng)速度（值越小響應(yīng)越快）、工作環(huán)境、溫度系數(shù)（值越小受溫度影響越小）、過載能力7、特殊要求。若用戶有特殊要求就應(yīng)提出來，讓廠家確認(rèn)能否滿足要求，千萬不能想當(dāng)然，比如：IP防護(hù)等級(jí)、高溫工作場(chǎng)合、強(qiáng)干擾場(chǎng)合、特殊信號(hào)場(chǎng)合、特殊工作方式等等。（三）熱電偶的選擇技巧1、測(cè)量準(zhǔn)確度和溫度測(cè)量范圍的選擇 ： 運(yùn)用溫度在13001800，要求準(zhǔn)確度又比較高時(shí)，通常選用B型熱

29、電偶；要求準(zhǔn)確度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800通常選用鎢錸熱電偶。運(yùn)用溫度在10001300要求準(zhǔn)確度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶。在1000以下通常用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400通常用E型熱電偶；250下以及負(fù)溫測(cè)量通常用T型電偶。在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且準(zhǔn)確度高。 2、運(yùn)用氣氛的選擇 ：熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中運(yùn)用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛，若運(yùn)用氣密性比較好的保護(hù)管，對(duì)氣氛的要求就不太嚴(yán)格。 3、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇 ： 線徑大的熱電偶耐久性好，但響應(yīng)較慢一些，對(duì)于熱容量大的熱電偶，響應(yīng)就慢，測(cè)量梯度大的溫度時(shí)，在溫度控制的情況下，

30、控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。 4、測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇 ： 運(yùn)動(dòng)物體、振動(dòng)物體、高壓容器的測(cè)溫要求機(jī)械強(qiáng)度高，有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管，有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。 選型流程：型號(hào)-分度號(hào)防爆等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)安裝固定形式保護(hù)管材質(zhì)長(zhǎng)度或插入深度 。溫度儀表選型時(shí)應(yīng)提供以下幾方面的參數(shù)溫度儀表選型時(shí)應(yīng)提供以下幾方面的參數(shù)測(cè)量對(duì)象最高溫度常用溫度最低溫度工作壓力安裝方式總長(zhǎng)度（及插入深度）備注 （四）溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法溫度檢測(cè)方法v應(yīng)用熱膨脹測(cè)溫v應(yīng)用工作物質(zhì)的壓力隨溫度變

31、化的原理測(cè)溫v應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫v應(yīng)用熱電阻原理測(cè)溫v應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫溫度檢測(cè)儀表溫度檢測(cè)儀表v熱電偶溫度計(jì)v熱電阻溫度計(jì)v溫度變送器本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)的基本知識(shí)溫度檢測(cè)的基本知識(shí)溫度：溫度：反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化學(xué)過反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化學(xué)過 程相聯(lián)系。程相聯(lián)系。溫度概念的建立及測(cè)量：溫度概念的建立及測(cè)量：以熱平衡為基礎(chǔ)的以熱平衡為基礎(chǔ)的，溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)產(chǎn)生當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)產(chǎn)生 導(dǎo)熱換熱，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則

32、它們具導(dǎo)熱換熱，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具 有相同的溫度。有相同的溫度。測(cè)量方法：測(cè)量方法：接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表接觸式測(cè)溫接觸式測(cè)溫 溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。 (1) (1) 膨脹式溫度計(jì)膨脹式溫度計(jì) (2) (2) 熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì) (3)(3)熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì) (4)(4)其他原理的溫度計(jì)其他原理的溫度計(jì)直觀、可靠，測(cè)量?jī)x表也比較簡(jiǎn)單直觀、可靠，測(cè)量?jī)x表也比較簡(jiǎn)單特點(diǎn)非接觸測(cè)溫非接觸測(cè)溫 溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，

33、而是通過輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，而是通過輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射能的大小來推算被測(cè)物體的溫度。能的大小來推算被測(cè)物體的溫度。 (1) (1) 輻射式溫度計(jì)輻射式溫度計(jì) (2) (2) 光纖式溫度計(jì)：光纖式溫度計(jì)：特點(diǎn)不與被測(cè)物體接觸，不破壞原有的溫度場(chǎng)。精度一般不高不與被測(cè)物體接觸，不破壞原有的溫度場(chǎng)。精度一般不高。溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表溫 標(biāo)攝氏溫標(biāo) -是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)定為是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)定為0 0度，純水的沸點(diǎn)定為度，純水的沸點(diǎn)定為100100度的一種度的一種溫標(biāo)。在溫標(biāo)。在0 0度和度和100100度之間分成度之間分

34、成100100等分，每一分為一攝氏度，符號(hào)為等分，每一分為一攝氏度，符號(hào)為。華氏溫標(biāo)華氏溫標(biāo) -規(guī)定在大氣壓下，純水的冰融點(diǎn)為規(guī)定在大氣壓下，純水的冰融點(diǎn)為3232度，純水的沸點(diǎn)為度，純水的沸點(diǎn)為212212度，中間劃度，中間劃分為分為180180等分，每一分為一華氏度，符號(hào)為等分，每一分為一華氏度，符號(hào)為。熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo) -又稱開爾文溫標(biāo)，單位為開爾文（又稱開爾文溫標(biāo)，單位為開爾文（K K）。）。國際實(shí)用溫標(biāo)國際實(shí)用溫標(biāo) -是一種符合熱力學(xué)溫標(biāo)又使用簡(jiǎn)單的溫標(biāo)。是一種符合熱力學(xué)溫標(biāo)又使用簡(jiǎn)單的溫標(biāo)。最新溫標(biāo)是最新溫標(biāo)是19901990年國際溫標(biāo)年國際溫標(biāo) (ITS(ITS90)90)溫

35、度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫 測(cè)量原理物體受熱時(shí)產(chǎn)生膨脹 液體膨脹式溫度計(jì) 固體膨脹式溫度計(jì) 玻璃管溫度計(jì) 雙金屬溫度計(jì)溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫 測(cè)量原理兩種不同的金屬兩種不同的金屬A A和和B B構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路當(dāng)兩個(gè)接觸端當(dāng)兩個(gè)接觸端 T T T T0 0時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)熱電勢(shì)由兩種材料的熱電勢(shì)由兩種材料的接觸電勢(shì)接觸電勢(shì)和單一材料的和單一材料的溫差電勢(shì)溫差電勢(shì)決定決定熱電極熱電極溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表閉和回路總電勢(shì) AB )(0tAB),(0ttB),(

36、0ttA)(tAB),()(),()(),(0000ttttttttAABBABAB)()(0ttABAB溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 分分 度度 表表如果能使冷端溫度如果能使冷端溫度t t0 0 固定，則總電勢(shì)就只與溫度固定，則總電勢(shì)就只與溫度t t成單值函數(shù)關(guān)系成單值函數(shù)關(guān)系 CtttABAB)(),(0分度表分度表-熱電勢(shì)與熱端溫度之間熱電勢(shì)與熱端溫度之間 關(guān)系列成表格關(guān)系列成表格注：熱電勢(shì)與熱端溫度之間注：熱電勢(shì)與熱端溫度之間 關(guān)系是非線性關(guān)系是非線性溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 補(bǔ)償導(dǎo)線 問題引出 解決方法熱電偶冷端暴露于空間，受環(huán)境溫度影響熱電偶冷端暴露于空間，受環(huán)

37、境溫度影響熱電極長(zhǎng)度有限，冷端受到被測(cè)溫度變化的影響熱電極長(zhǎng)度有限，冷端受到被測(cè)溫度變化的影響把熱電偶的冷端延伸到遠(yuǎn)離被測(cè)對(duì)象且溫度比較穩(wěn)定的地方把熱電偶的冷端延伸到遠(yuǎn)離被測(cè)對(duì)象且溫度比較穩(wěn)定的地方造成浪費(fèi)造成浪費(fèi)選用一種具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，其材料又是廉價(jià)金屬導(dǎo)線選用一種具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，其材料又是廉價(jià)金屬導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線其一實(shí)現(xiàn)了冷端遷移；其一實(shí)現(xiàn)了冷端遷移；其二是降低了成本其二是降低了成本。 功 能溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表不同型號(hào)的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同不同型號(hào)的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同連接補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的連接補(bǔ)

38、償導(dǎo)線時(shí)要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極一一對(duì)應(yīng)正負(fù)極一一對(duì)應(yīng)補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（01000100），否則），否則會(huì)給測(cè)量帶來誤差。會(huì)給測(cè)量帶來誤差。 使用補(bǔ)償導(dǎo)線注意問題溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 問題引出 冷端溫度補(bǔ)償熱電偶的分度表所表征的是冷端溫度為熱電偶的分度表所表征的是冷端溫度為00時(shí)的時(shí)的熱電勢(shì)熱電勢(shì)- -溫度關(guān)系，與熱電偶配套使用的顯示儀溫度關(guān)系，與熱電偶配套使用的顯示儀表就是根據(jù)這一關(guān)系進(jìn)行刻度的。表就是根據(jù)這一關(guān)系進(jìn)行刻度的。 解決方法0恒溫法恒溫法 冷端溫度修正法冷端溫度修正法 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法儀表機(jī)械零

39、點(diǎn)調(diào)整法 補(bǔ)償電橋法補(bǔ)償電橋法 溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 0恒溫法適用于實(shí)驗(yàn)室中的精確測(cè)量和檢定熱電偶時(shí)使用適用于實(shí)驗(yàn)室中的精確測(cè)量和檢定熱電偶時(shí)使用溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表冷端溫度修正法 設(shè)：冷端溫度恒為設(shè)：冷端溫度恒為t t0 0（t t0 000）被測(cè)溫度為）被測(cè)溫度為 t t 修正公式修正公式)0 ,(),()0 ,(00tEttEt冷端 t0的熱電勢(shì)測(cè)量得出的熱電勢(shì) 被測(cè)溫度 t 的熱電勢(shì) 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)至將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)至t t0 0處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢(shì)之前就處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢(shì)之前就給顯示儀表輸入了電勢(shì)給顯

40、示儀表輸入了電勢(shì)E(tE(t0 0, 0) , 0) 溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表由分度表查得由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv E (20,0 ) = 0.113 mv 則則 E (t, 0) = E (t, tE (t, 0) = E (t, t0 0)+E (t)+E (t0 0, 0) , 0) = 7.32 + 0.113 = 7.32 + 0.113 = 7.434 mv = 7.434 mv 再查分度表得其對(duì)應(yīng)的被測(cè)溫度再查分度表得其對(duì)應(yīng)的被測(cè)溫度t = 808t = 808例用用S S型熱電偶測(cè)溫，熱電偶的冷端溫度型熱電偶測(cè)溫，熱電偶的冷端溫度t t

41、0 0=20=20，測(cè)得熱電勢(shì)，測(cè)得熱電勢(shì)為為7.32 mv7.32 mv，求被測(cè)對(duì)象的實(shí)際溫度，求被測(cè)對(duì)象的實(shí)際溫度t t 。解溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 使用補(bǔ)償電橋注意問題根據(jù)各類熱電偶的型號(hào)選擇配套的補(bǔ)償電橋根據(jù)各類熱電偶的型號(hào)選擇配套的補(bǔ)償電橋 注意補(bǔ)償溫度的起點(diǎn)注意補(bǔ)償溫度的起點(diǎn) 在在2020平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到20 20 在在00平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到00補(bǔ)償是相對(duì)的，以此有一定誤差補(bǔ)償是相對(duì)的，以此有一定誤差溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 為保證熱電偶的

42、正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之為保證熱電偶的正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套管也是必不可少的管也是必不可少的。1. 1. 普通型裝配式結(jié)構(gòu)普通型裝配式結(jié)構(gòu)2. 2. 柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用熱電阻原理測(cè)溫應(yīng)用熱電阻原理測(cè)溫 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化 測(cè)量原理在在0 0630.74630.74范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度的關(guān)系為范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度的關(guān)系為 T R熱電阻

43、在在-50-50180180范圍內(nèi)，金屬銅的電阻值與溫度的關(guān)系為范圍內(nèi)，金屬銅的電阻值與溫度的關(guān)系為)1 (0tRRt1 320CtBtAtRRt溫度0時(shí)的電阻值 溫度t時(shí)的電阻值 溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì) 應(yīng)用于應(yīng)用于-200600-200600范圍內(nèi)的溫度測(cè)量范圍內(nèi)的溫度測(cè)量 熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻的材料要求：熱電阻的材料要求：電阻溫度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測(cè)電阻溫度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測(cè)量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最量范圍內(nèi)，

44、應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最好接近于線性；好接近于線性；應(yīng)有良好的可加工性，且價(jià)格便宜。應(yīng)有良好的可加工性，且價(jià)格便宜。溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表 鉑電阻電阻率較大，電阻電阻率較大，電阻- -溫度關(guān)系呈非線性，但測(cè)溫范圍廣，精溫度關(guān)系呈非線性，但測(cè)溫范圍廣，精度高，且材料易提純，復(fù)現(xiàn)性好度高，且材料易提純，復(fù)現(xiàn)性好工業(yè)用鉑電阻分度號(hào)為工業(yè)用鉑電阻分度號(hào)為PtPt100100和和PtPt1010 銅電阻電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且其材料易提純，價(jià)格比較便宜，但缺點(diǎn)是在其材料易提純，價(jià)格比較

45、便宜，但缺點(diǎn)是在100100以上易被氧以上易被氧化化工業(yè)用銅熱電阻的分度號(hào)為工業(yè)用銅熱電阻的分度號(hào)為CuCu5050和和CuCu100100 熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC NTC ）電阻溫度系數(shù)約為鉑電阻的電阻溫度系數(shù)約為鉑電阻的4 49 9倍，且本身電阻值較高。半導(dǎo)體倍，且本身電阻值較高。半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻熱敏電阻的電阻- -溫度特性呈非線性，并且穩(wěn)定性和互換性差。溫度特性呈非線性，并且穩(wěn)定性和互換性差。溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表456溫度檢測(cè)方法及儀表溫度檢測(cè)方法及儀表插入深度要求插入深度要求測(cè)量端應(yīng)有足夠的插入深度，應(yīng)使保護(hù)套管的測(cè)量端超過管測(cè)量端應(yīng)

46、有足夠的插入深度，應(yīng)使保護(hù)套管的測(cè)量端超過管道中心線道中心線510mm510mm。流體流動(dòng)方向插入方向要求插入方向要求保證測(cè)溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測(cè)介質(zhì)流向插保證測(cè)溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測(cè)介質(zhì)流向插入，正交入，正交9090也可，但切勿與被測(cè)介質(zhì)形成順流。也可，但切勿與被測(cè)介質(zhì)形成順流。第四章 流量測(cè)量及儀表（一）常用流量計(jì)選型指南 1. 電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問題,如臟污流、腐蝕流的測(cè)量。 優(yōu)點(diǎn): (1)測(cè)量通道是段光滑直管,不會(huì)阻塞,適用于測(cè)量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等; (2)不產(chǎn)生流量檢測(cè)所造成的壓

47、力損失,節(jié)能效果好; (3)所測(cè)得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響; (4)流量范圍大,口徑范圍寬; (5)可應(yīng)用腐蝕性流體。 缺點(diǎn): (1)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品; (2)不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體; (3)不能用于較高溫度。 應(yīng)用概況: 電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測(cè)場(chǎng)合,如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙工業(yè)測(cè)量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。 電磁流量計(jì)選型需提供的參數(shù)電磁流量計(jì)選型需

48、提供的參數(shù)介質(zhì)介質(zhì)電導(dǎo)率最大流量常用流量 最小流量工藝管道直徑工作壓力工作溫度防爆等級(jí)防塵防水等級(jí)電纜長(zhǎng)度（插入式選用）備注2. 浮子流量計(jì)（轉(zhuǎn)子流量計(jì)） 浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì),它可以用來測(cè)量液體、氣體的流量，特別適宜低流速小口徑、小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。 3. 渦街流量計(jì)（旋渦流量計(jì)） 渦街流量計(jì)是屬于最新的一類流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計(jì)。主要用于氣體、液體、蒸氣等測(cè)量。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,溫度高。在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)比較敏感 。 優(yōu)點(diǎn): (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固; (2

49、)適用流體種類多; (3)精度較高; (4)范圍度寬; (5)壓損小。 缺點(diǎn): (1)需較長(zhǎng)直管段; (2)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計(jì)相比); (3)儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)4.熱式質(zhì)量流量計(jì)熱式質(zhì)量流量計(jì)可以直接測(cè)量質(zhì)量流量與氣體溫度。在考慮了氣體的標(biāo)準(zhǔn)密度，可以顯示標(biāo)準(zhǔn)體積流量，無需額外的壓力與溫度補(bǔ)償 - 優(yōu)點(diǎn) (1)球閥安裝，安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。 (2)基于金氏定律，直接測(cè)量質(zhì)量流量。測(cè)量值不受壓力和溫度影響。 (3) 響應(yīng)迅速。 (4)量程范圍大，管道式安裝最小可以測(cè)量8.8mm管道的流量，最大可以測(cè)到762mm (5) 插入式類型的流量計(jì)，一支流量計(jì)可以用于測(cè)

50、量多種管徑。 - 缺點(diǎn) (1)精度不及其他類型流量計(jì)，一般為3。 (2)適用范圍窄，只能用于測(cè)量干燥的非爆炸性的氣體，如壓縮空氣、氮?dú)狻鍤饧捌渌行詺怏w。 5. 渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于以下一些測(cè)量對(duì)象：石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。其特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好。 優(yōu)點(diǎn): (1)高精度, (2)重復(fù)性好; (3)無零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好; (4)范圍度寬; (5)結(jié)構(gòu)緊湊。 缺點(diǎn): (1)不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性; (2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。 6. 橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)是容積式流量計(jì)的一種，用于精密的連續(xù)或間斷的測(cè)量管道中液體的流量或瞬時(shí)流量它特

51、別適合于重油、聚乙烯醇、樹脂等粘度較高介質(zhì)的流量測(cè)量。流量測(cè)量與流體的流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，這是因?yàn)闄E圓齒輪流量計(jì)是依靠被測(cè)介質(zhì)的壓力推動(dòng)橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行計(jì)量的。粘度愈大的介質(zhì)，從齒輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此檢測(cè)介質(zhì)的粘度愈大，泄漏誤差愈小，對(duì)測(cè)量愈有利。 優(yōu)點(diǎn)： (1)精度高， (2)適用于高粘度介質(zhì)流量的測(cè)量. 缺點(diǎn)： (1)不適用于含有固體顆粒的流體(固體顆粒會(huì)將齒輪卡死，以致無法測(cè)量流量) (2)不適于測(cè)量氣體 (3)不適于測(cè)量腐蝕性介質(zhì) 7.超聲波流量計(jì) 超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問題的一類流量計(jì),特

52、別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計(jì)之一。適于大口徑、低壓場(chǎng)合應(yīng)用，介質(zhì)溫度不能高于110度，有雜質(zhì)、有顆粒、泡沫多的介質(zhì)不宜用普通超聲波流量計(jì)測(cè)量. 優(yōu)點(diǎn): (1)可做非接觸式測(cè)量; (2)為無流動(dòng)阻撓測(cè)量,無壓力損失; (3)可測(cè)量非導(dǎo)電性液體,對(duì)無阻撓測(cè)量的電磁流量計(jì)是一種補(bǔ)充。 缺點(diǎn): (1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測(cè)量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體; (2)多普勒法測(cè)量精度不高。 應(yīng)用概況: (1)傳播時(shí)間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、液化天然氣等; (2)氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn)

53、; (3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。 8.靶式流量計(jì)靶式流量計(jì)是進(jìn)行高粘度、低雷諾數(shù)流體流量測(cè)量的一種通用性較強(qiáng)的新型流量測(cè)量?jī)x表。它除了適用于一般的氣體、液體以及蒸汽的流量測(cè)量外，還適用于漿液介質(zhì)、懸浮顆粒介質(zhì)、易結(jié)晶凝結(jié)介質(zhì)、臟污沉淀介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)以及高粘度介質(zhì)。諸如重油、瀝清、礦漿、焦油、淬火油、有機(jī)酸、非導(dǎo)電流體等等，同時(shí)還具有一定的抗脈動(dòng)流的能力。靶式流量計(jì)與其它流量計(jì)相比較，更具獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，價(jià)格低廉，在檢測(cè)過程中不易堵塞和堆積臟污物。和節(jié)流裝置相比較，可省去導(dǎo)壓管、冷凝器、集

54、氣器、沉降器、隔離器、及噴吹系統(tǒng)等，減少了運(yùn)行維護(hù)量。靶式流量變送器用實(shí)際介質(zhì)標(biāo)定時(shí)，準(zhǔn)確度可達(dá)1，具有靈敏度高，測(cè)量范圍寬等特點(diǎn)，口徑系列為(15200)mm，測(cè)量介質(zhì)為水時(shí)，其測(cè)量范圍為(0.8400)m3h。 優(yōu)點(diǎn)： (1)適用于低速測(cè)量，測(cè)量小流量時(shí)對(duì)外界的震動(dòng)干擾不敏感 (2)耐500度高溫，可測(cè)量高溫介質(zhì) (3)測(cè)量精度高，重復(fù)性好，精度可達(dá)千分之二 (4)在大部分情況下，可以測(cè)量高粘度流體，其對(duì)流體的粘度變化不敏感 (5)不怕管道雜質(zhì)影響，不怕堵塞 (6)壓力損失較小，只有傳統(tǒng)孔板的六分之一，小于渦街，節(jié)能效果明顯 缺點(diǎn)： (1)流量系數(shù)沒有現(xiàn)成的圖表或公式可查，回零檢查要切斷流

55、量，所以要裝旁路管線，但在做控制用時(shí)，在直管段允許的情況下，可以和控制閥合用一套旁路管線。 (2)流量系數(shù)不夠穩(wěn)定，受介質(zhì)的粘度、密度影響較大，特別在測(cè)高粘度流體時(shí)，由于流體的粘性會(huì)使管壁和靶的周邊涂上一層流體，從而影響靶的流通面積和流量系數(shù)。 (3)不能測(cè)含有粉質(zhì)的介質(zhì)，粉質(zhì)老卡在靶根發(fā)生，沒流量時(shí)還有儀表指示。 9.威力巴流量計(jì)威力巴是運(yùn)用差壓式的工作原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種新型插入式流量測(cè)量?jī)x表 , 由一體化威力巴傳感器、差壓變送器和積算儀等組成流量測(cè)量系統(tǒng) , 也可與控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) , 進(jìn)行流體流量測(cè)量與控制。威力巴傳感器集中地反映均速管流量傳感器的最新研究成果。傳感器形狀如子彈頭 ,

56、 符合流體動(dòng)力學(xué)原理 , 能產(chǎn)生精確、穩(wěn)定的差壓信號(hào) , 強(qiáng)度高、不滲漏、防堵塞。具有測(cè)量精度高、可靠性、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)?？蓽y(cè)量氣體、液體、蒸汽和腐蝕性介質(zhì)等多種流體 , 適應(yīng)各種尺寸的管道 , 應(yīng)用于高溫高壓的場(chǎng)合。 優(yōu)點(diǎn)： (1)適用于低速測(cè)量，測(cè)量小流量時(shí)對(duì)外界的震動(dòng)干擾不敏感 (2)耐500度高溫，可測(cè)量高溫介質(zhì) (3)測(cè)量精度高，重復(fù)性好，精度可達(dá)千分之二 (4)在大部分情況下，可以測(cè)量高粘度流體，其對(duì)流體的粘度變化不敏感 (5)不怕管道雜質(zhì)影響，不怕堵塞 (6)壓力損失較小，只有傳統(tǒng)孔板的六分之一，小于渦街，節(jié)能效果明顯 缺點(diǎn)： (1)測(cè)量有介質(zhì)容易發(fā)生堵塞，如含沙的污水、含粉塵的

57、氣體。 (2)介質(zhì)中含有大量的焦油、藻類生物，或者含有纖維狀的物質(zhì)，也有可能造成探頭的堵塞。 總之，沒有一種測(cè)量方式或流量計(jì)對(duì)各種流體及現(xiàn)場(chǎng)都能適應(yīng)的不同的測(cè)量方式和結(jié)構(gòu)，要求不同的測(cè)量操作、使用方法和使用條件每種型式都有它特有的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，應(yīng)在對(duì)各種測(cè)量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安生可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的最佳型式 （二）流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表 流量測(cè)量技術(shù)和儀表的應(yīng)用領(lǐng)域流量測(cè)量技術(shù)和儀表的應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)生產(chǎn)過程能源計(jì)量一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣）二次能源（

58、電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、二次能源（電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及含能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等蒸汽）及含能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等生物技術(shù) 交通運(yùn)輸 環(huán)保工程 空氣污染空氣污染( (煙廢氣排放煙廢氣排放 ) )、水污染、水污染 管道輸送管道輸送 流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表v應(yīng)用容積法檢測(cè)流量（應(yīng)用容積法檢測(cè)流量（腰輪流量計(jì)）v應(yīng)用動(dòng)、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測(cè)流量應(yīng)用動(dòng)、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測(cè)流量（差壓式流量計(jì))v應(yīng)用改變流通面積的方法檢測(cè)流量應(yīng)用改變流通面積的方法檢測(cè)流量(轉(zhuǎn)子流量計(jì))v應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測(cè)流量

59、應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測(cè)流量(電磁流量計(jì))v應(yīng)用超聲波檢測(cè)流量應(yīng)用超聲波檢測(cè)流量(超聲波流量計(jì))本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)的基本概念流量檢測(cè)的基本概念瞬時(shí)流量瞬時(shí)流量單位時(shí)間內(nèi)流體通過一定截面積的數(shù)量。單位時(shí)間內(nèi)流體通過一定截面積的數(shù)量。體積流量體積流量用流體的體積來表示（用流體的體積來表示（q qv v），單位為），單位為m m3 3/h/h。質(zhì)量流量質(zhì)量流量用流量的質(zhì)量來表示（用流量的質(zhì)量來表示（q qm m），單位為），單位為kg/hkg/h。累積流量累積流量 一段時(shí)間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累積值一段時(shí)間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累積值累積體積流

60、量dtqVtv0流量計(jì)量流量計(jì)量對(duì)在一定通道內(nèi)流動(dòng)流體的流量進(jìn)行測(cè)量對(duì)在一定通道內(nèi)流動(dòng)流體的流量進(jìn)行測(cè)量。dtqmtm0累積質(zhì)量流量流量測(cè)量的任務(wù)流量測(cè)量的任務(wù)： 根據(jù)測(cè)量目的，被測(cè)流體的種類、狀態(tài)、測(cè)量場(chǎng)所等條件，根據(jù)測(cè)量目的，被測(cè)流體的種類、狀態(tài)、測(cè)量場(chǎng)所等條件，研究各種相應(yīng)的測(cè)量方法，并保證流量值的正確傳遞。研究各種相應(yīng)的測(cè)量方法，并保證流量值的正確傳遞。流量檢測(cè)方法及儀表流量檢測(cè)方法及儀表體積流量的測(cè)量方法體積流量的測(cè)量方法 （1 1）容積法：）容積法：在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流