儀表培訓講義

1、自動化儀表講義自動化儀表講義 第一章第一章 自動化儀表在生產(chǎn)過程中的作用自動化儀表在生產(chǎn)過程中的作用 1.11.1自動化儀表及其應用自動化儀表及其應用 1.21.2自動化儀表的分類自動化儀表的分類 1.31.3自動化控制系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng) 第一章第一章 自動化儀表在生產(chǎn)過程中的作用自動化儀表在生產(chǎn)過程中的作用 1.1 1.1 自動化儀表及其應用自動化儀表及其應用l自動化儀表，是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中對工藝參數(shù)進自動化儀表，是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中對工藝參數(shù)進行檢測、顯示、控制的儀表。行檢測、顯示、控制的儀表。l自動化儀表大體可分為檢測儀表、顯示儀表、控制自動化儀表大體可分為檢測儀表、顯示儀表、控制儀表

2、和執(zhí)行器四大類。儀表和執(zhí)行器四大類。l檢測儀表是利用各種物理、化學效應，實現(xiàn)各種信檢測儀表是利用各種物理、化學效應，實現(xiàn)各種信息參數(shù)測量的儀表。息參數(shù)測量的儀表。l顯示儀表則用于對各種變量檢測、控制及操作狀態(tài)顯示儀表則用于對各種變量檢測、控制及操作狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示和記錄，承擔人參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示和記錄，承擔人機聯(lián)系的任務。機聯(lián)系的任務。有的儀表則集檢測與顯示一體。有的儀表則集檢測與顯示一體。l控制儀表把來自檢測儀表的信號值與所要求的信號控制儀表把來自檢測儀表的信號值與所要求的信號值進行比較、綜合，按預定控制規(guī)律發(fā)出控制信號，值進行比較、綜合，按預定控制規(guī)律發(fā)出控制信號，操縱執(zhí)行器動作，使被控變量

3、達到預期值。操縱執(zhí)行器動作，使被控變量達到預期值。l執(zhí)行器則是實現(xiàn)這種控制作用的終端控制裝置。執(zhí)行器則是實現(xiàn)這種控制作用的終端控制裝置。工業(yè)自動化儀表是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化的一工業(yè)自動化儀表是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化的一種重要裝置。應用自動化儀表和設備，構成各種種重要裝置。應用自動化儀表和設備，構成各種類型的自動化系統(tǒng)，可以代替人的重復性勞動，類型的自動化系統(tǒng)，可以代替人的重復性勞動，實現(xiàn)工藝過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制。實現(xiàn)工藝過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制。在海洋石油的油氣田生產(chǎn)中，為了正確地指導生在海洋石油的油氣田生產(chǎn)中，為了正確地指導生產(chǎn)操作，保證人員和生產(chǎn)安全，都廣泛應用自動產(chǎn)操作，保證人

4、員和生產(chǎn)安全，都廣泛應用自動化儀表和控制系統(tǒng)?；瘍x表和控制系統(tǒng)。 1.2 1.2 自動化儀表的分類自動化儀表的分類海洋石油平臺使用的自動化儀表類型繁多，因而海洋石油平臺使用的自動化儀表類型繁多，因而分類的方法也不同，下面介紹幾種常見的分類方分類的方法也不同，下面介紹幾種常見的分類方法。法。按使用能源不同，可分為氣動儀表、電動儀表和按使用能源不同，可分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表。液動儀表。按所測量參數(shù)不同，可分為壓力儀表、溫度儀表、按所測量參數(shù)不同，可分為壓力儀表、溫度儀表、液位儀表、流量儀表。液位儀表、流量儀表。按所使用系統(tǒng)不同，可分為生產(chǎn)系統(tǒng)檢測儀表和按所使用系統(tǒng)不同，可分為生產(chǎn)系統(tǒng)檢測

5、儀表和安全系統(tǒng)檢測儀表。安全系統(tǒng)檢測儀表。1.3 1.3 自動化控制系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)海洋石油平臺要求生產(chǎn)和安全管理的自動化程度海洋石油平臺要求生產(chǎn)和安全管理的自動化程度較高，平臺上都設有一套自動化控制系統(tǒng)，即中較高，平臺上都設有一套自動化控制系統(tǒng)，即中央控制系統(tǒng)。央控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)是整個平臺的控制中心，它能對整個平這套系統(tǒng)是整個平臺的控制中心，它能對整個平臺的生產(chǎn)和安全進行監(jiān)控，確保平臺及人身安全，臺的生產(chǎn)和安全進行監(jiān)控，確保平臺及人身安全，保證生產(chǎn)的持續(xù)性，保護原油生產(chǎn)系統(tǒng)及其設施。保證生產(chǎn)的持續(xù)性，保護原油生產(chǎn)系統(tǒng)及其設施。中央控制系統(tǒng)是由生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)（中央控制系統(tǒng)是由生產(chǎn)過程控制

6、系統(tǒng)（PCSPCS）和安）和安全控制系統(tǒng)全控制系統(tǒng)(SCS)(SCS)組成。其中安全控制系統(tǒng)又分為組成。其中安全控制系統(tǒng)又分為緊急關斷系統(tǒng)（緊急關斷系統(tǒng)（ESDESD）和火氣探測系統(tǒng)（）和火氣探測系統(tǒng)（F&GF&G）兩）兩個相對獨立的子系統(tǒng)。個相對獨立的子系統(tǒng)。如下圖所示：如下圖所示： 現(xiàn)場儀表 PT TT LT FT 中央控制系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng) PCS 邏輯關斷系統(tǒng) ESD 火氣系統(tǒng) F&G 安全控制系統(tǒng) SCS 閥位狀態(tài) 泵狀態(tài)及故障信號 開關報警信號 PSL TSL LSL 控制閥 啟停泵 聲光 報警 開關報警高高低低信號 其它關斷信號 狀態(tài)燈及PA廣播 關斷相應

7、設備 關斷相應系統(tǒng) 現(xiàn)場儀表 PT TT LT FT 中央控制系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng) PCS 邏輯關斷系統(tǒng) ESD 火氣系統(tǒng) F&G 安全控制系統(tǒng) SCS 閥位狀態(tài) 泵狀態(tài)及故障信號 開關報警信號 PSL TSL LSL 控制閥 啟停泵 聲光 報警 開關報警高高低低信號 火氣探頭及火災手動站 其它關斷信號 其它檢測信號 狀態(tài)燈及PA廣播 消防泵及噴淋閥和CO2系統(tǒng) 關斷相應設備 關斷相應系統(tǒng) 第二章第二章 壓力檢測儀表壓力檢測儀表 2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.3 2.6 2.6 壓力開關壓力開關 壓力（包含差壓和真空度）是工業(yè)生產(chǎn)中最重要壓力（包含差壓和真空度）是工業(yè)生產(chǎn)中

8、最重要的參數(shù)之一。它決定著生產(chǎn)過程能否正常進行，的參數(shù)之一。它決定著生產(chǎn)過程能否正常進行，關系到設備和人身的安全等。關系到設備和人身的安全等。2.1 2.1 壓力的定義及單位壓力的定義及單位垂直作用在物體單位面積上的力稱為壓力。它的垂直作用在物體單位面積上的力稱為壓力。它的數(shù)值由兩個因素決定，即受力面積和垂直作用力數(shù)值由兩個因素決定，即受力面積和垂直作用力的大小。的大小。在國際單位制中其單位為牛頓在國際單位制中其單位為牛頓/ /米米2 2，即：帕斯卡，即：帕斯卡，其表示的符號為：其表示的符號為：Pa Pa ，簡稱，簡稱“帕帕”，帕這個單位，帕這個單位很小，約為很小，約為0.1mm0.1mm水柱

9、所產(chǎn)生的壓力水柱所產(chǎn)生的壓力。PaPa、kPa kPa 、MPaMPa是法定的壓力計量單位。在工程中常用單位還是法定的壓力計量單位。在工程中常用單位還有工程大氣壓（有工程大氣壓（kgf/cmkgf/cm2 2）、物理大氣壓（）、物理大氣壓（atmatm）、）、毫米汞柱（毫米汞柱（mmHgmmHg）、毫米水柱（）、毫米水柱（mmHmmH2 2O O）、磅）、磅/ /英英寸寸2 2（ p s ip s i ） 、 巴 （） 、 巴 （ b a rb a r ） 等 ， 工 程 大 氣 壓） 等 ， 工 程 大 氣 壓（kgf/cmkgf/cm2 2）、物理大氣壓（）、物理大氣壓（atmatm）和巴

10、（）和巴（barbar）壓）壓力等級基本相同。力等級基本相同。1 1巴巴11公斤力公斤力100KPa14.5psi100KPa14.5psi，相當于，相當于1010米水米水柱的壓力。它們之間的常用換算見表柱的壓力。它們之間的常用換算見表2-1 2-1 各壓力各壓力單位間的換算。單位間的換算。表表 2 2- -1 1 各壓力單位間的換算各壓力單位間的換算 帕帕 PaPa 千帕千帕 K KPaPa 大氣壓大氣壓 (kgf/cm(kgf/cm2 2) ) 毫米水柱毫米水柱 mmHmmH2 20 0 磅磅/ /英寸英寸2 2 Ib/inIb/in2 2 (psi) (psi) 巴巴 barbar 1

11、1 1 11010- -3 3 1.021.021010- -5 5 1.021.021010- -1 1 1.451.451010- -4 4 1 11010- -5 5 1 110103 3 1 1 1.01.02 21010- -2 2 1.01.02 210102 2 1.451.451010- -1 1 1 11010- -2 2 9.89.810104 4 9.89.81010 1 1 1 110104 4 14.2214.22 0.980.98 9.89.8 9.89.81010- -3 3 1 11010- -4 4 1 1 1.41.41010- -3 3 9.89.8101

12、0- -5 5 6.96.910103 3 6.96.9 0.070.07 0.70.710103 3 1 1 0.0690.069 1 110105 5 100100 1.021.02 10.210.210103 3 14.514.5 1 1 2.2 2.2 壓力的分類壓力的分類在壓力檢測中，壓力常分為表壓、絕壓、負壓或在壓力檢測中，壓力常分為表壓、絕壓、負壓或真空度、差壓或壓差。絕對壓力是液體、氣體或真空度、差壓或壓差。絕對壓力是液體、氣體或蒸汽所處空間的全部壓力和。表壓和真空度是相蒸汽所處空間的全部壓力和。表壓和真空度是相對大氣壓力而言的，大氣壓力即地球表面空氣柱對大氣壓力而言的，大氣壓

13、力即地球表面空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力。重量所產(chǎn)生的壓力。工業(yè)上所用的壓力指示值常為表壓，表壓是當絕工業(yè)上所用的壓力指示值常為表壓，表壓是當絕對壓力高于大氣壓力時，絕對壓力和大氣壓力之對壓力高于大氣壓力時，絕對壓力和大氣壓力之差；真空度是當絕對壓力小于大氣壓力時，大氣差；真空度是當絕對壓力小于大氣壓力時，大氣壓力和絕對壓力之差。差壓力是任意兩個壓力相壓力和絕對壓力之差。差壓力是任意兩個壓力相比較時的差值。比較時的差值。它們之間的關系如圖它們之間的關系如圖2-12-1各種壓力間的關系。各種壓力間的關系。 圖圖 2 2- -1 1 各種壓力間的關系各種壓力間的關系 絕對壓力的零線絕對壓力的零線 P 表

14、壓表壓 大氣壓力線大氣壓力線 P 絕壓絕壓 P 絕壓絕壓 1 1 0 0 P 負壓真空負壓真空 2.3 2.3 壓力檢測方法壓力檢測方法壓力的檢測方法多種多樣，在海洋采油工藝主要壓力的檢測方法多種多樣，在海洋采油工藝主要采用彈性變形測壓力和電測法測量壓力。采用彈性變形測壓力和電測法測量壓力。用彈性變形測壓法測量壓力時，當被測壓力作用用彈性變形測壓法測量壓力時，當被測壓力作用于彈性元件時，彈性元件便產(chǎn)生相應的形變，根于彈性元件時，彈性元件便產(chǎn)生相應的形變，根據(jù)形變的大小便可測出壓力的大小。據(jù)形變的大小便可測出壓力的大小。常用的彈性元件有三類：薄膜式、波紋管式和彈常用的彈性元件有三類：薄膜式、波紋

15、管式和彈簧管式。彈簧管又分為單管式和多管式兩種，平簧管式。彈簧管又分為單管式和多管式兩種，平臺的壓力表一般都采用單管式臺的壓力表一般都采用單管式。 2.4 2.4 壓力表壓力表l從圖從圖2-22-2中可以看出，彈簧管受壓后其形變位移和中可以看出，彈簧管受壓后其形變位移和受力的大小具有比例關系。因此，生產(chǎn)中，我們受力的大小具有比例關系。因此，生產(chǎn)中，我們大多采用彈簧管作為彈性元件來測壓，經(jīng)常使用大多采用彈簧管作為彈性元件來測壓，經(jīng)常使用單彈簧管和多彈簧管，以單彈簧管應用為最多。單彈簧管和多彈簧管，以單彈簧管應用為最多。彈簧管壓力表是工業(yè)生產(chǎn)上應用最為廣泛的一種彈簧管壓力表是工業(yè)生產(chǎn)上應用最為廣泛

16、的一種測壓儀表。測壓儀表。l圖圖2-22-2單簧管壓力單簧管壓力 表內(nèi)部結構表內(nèi)部結構 2.4.12.4.1彈簧管的測壓原理彈簧管的測壓原理 單彈簧管是彎成圓弧形的空心管子，其截面積單彈簧管是彎成圓弧形的空心管子，其截面積呈扁圓形或橢圓形，如圖呈扁圓形或橢圓形，如圖2-2單簧管壓力表內(nèi)部結單簧管壓力表內(nèi)部結構。被測壓力由彈簧管的固定端引入，由于橢圓構。被測壓力由彈簧管的固定端引入，由于橢圓形截面積在壓力作用下會趨向圓形，因此彈簧管形截面積在壓力作用下會趨向圓形，因此彈簧管的自由端就產(chǎn)生一定的位移。彈簧管就這樣把壓的自由端就產(chǎn)生一定的位移。彈簧管就這樣把壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤５?，彈簧管輸出位移很?。?/p>

17、因力轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰?。但是，彈簧管輸出位移很小，因此一般都選用各種杠桿式或齒輪式的傳動放大機此一般都選用各種杠桿式或齒輪式的傳動放大機構，把微小位移放大并轉(zhuǎn)換成角位移傳送給顯示構，把微小位移放大并轉(zhuǎn)換成角位移傳送給顯示部分的指針。部分的指針。 如圖如圖2-3壓力表測壓原理。由于彈簧管自由端的壓力表測壓原理。由于彈簧管自由端的位移與被測壓力的大小具有比例關系，因此彈簧位移與被測壓力的大小具有比例關系，因此彈簧管壓力表的刻度標尺是線性的。管壓力表的刻度標尺是線性的。圖圖2-32-3壓力壓力表測壓原理表測壓原理 由上得出：它的原理是在壓力作用下，彈簧管就要由上得出：它的原理是在壓力作用下，彈簧管就要產(chǎn)生變

18、形，自由端產(chǎn)生位移，通過拉桿帶動扇形產(chǎn)生變形，自由端產(chǎn)生位移，通過拉桿帶動扇形齒輪轉(zhuǎn)一角度，經(jīng)機芯帶動指針偏轉(zhuǎn)在刻度盤上齒輪轉(zhuǎn)一角度，經(jīng)機芯帶動指針偏轉(zhuǎn)在刻度盤上指示出來，位移大小與輸入的測量壓力成正比，指示出來，位移大小與輸入的測量壓力成正比，此時指針在刻度盤上的位置就是被測出來壓力的此時指針在刻度盤上的位置就是被測出來壓力的量值量值. .。 2.4.22.4.2彈簧管壓力表的結構彈簧管壓力表的結構彈簧管壓力表的結構如圖彈簧管壓力表的結構如圖2-4彈簧管壓力表所示彈簧管壓力表所示。1-彈簧管彈簧管2-拉桿拉桿3-扇形齒輪扇形齒輪4-中心齒輪中心齒輪5-指針指針6-面板面板7-游絲游絲8-調(diào)整

19、螺釘調(diào)整螺釘9-接頭接頭 壓力表外觀見圖壓力表外觀見圖2-5。被測壓力由接頭被測壓力由接頭9 9通入，通入，迫使彈簧管迫使彈簧管1 1的自由端的自由端B B向向上方擴張。自由端上方擴張。自由端B B的彈的彈性變形位移由拉桿性變形位移由拉桿2 2使扇使扇形齒輪形齒輪3 3作逆時針偏轉(zhuǎn)，作逆時針偏轉(zhuǎn)，于是指針于是指針5 5通過同軸的中通過同軸的中心齒輪心齒輪4 4的帶動而作順時的帶動而作順時針偏轉(zhuǎn)，從而在面板針偏轉(zhuǎn)，從而在面板6 6的的刻度尺上顯示出被測壓刻度尺上顯示出被測壓力力P P的數(shù)值。由于自由的數(shù)值。由于自由端的位移與被測壓力之端的位移與被測壓力之間具有比例關系，因此間具有比例關系，因此彈

20、簧管壓力表的刻度標尺彈簧管壓力表的刻度標尺是線性的。游絲是線性的。游絲7 7是用來是用來克服因扇形齒輪和中心齒克服因扇形齒輪和中心齒輪的間隙所產(chǎn)生的儀表變輪的間隙所產(chǎn)生的儀表變差的。改變調(diào)整螺釘差的。改變調(diào)整螺釘8 8的的位置（即改變機械傳動的放大系數(shù)），可以實現(xiàn)壓力表量程的調(diào)整。位置（即改變機械傳動的放大系數(shù)），可以實現(xiàn)壓力表量程的調(diào)整。 2.5 壓力變送器壓力變送器l以上介紹的是就地顯示的壓力計，既壓力表。在以上介紹的是就地顯示的壓力計，既壓力表。在生產(chǎn)中，我們還需要將壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電生產(chǎn)中，我們還需要將壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳。這些把壓力轉(zhuǎn)換成氣動動信號進行控制和

21、遠傳。這些把壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號的設備就是壓力變送器。信號或電動信號的設備就是壓力變送器。l壓力變送器分為氣動壓力變送器和電動壓力變送壓力變送器分為氣動壓力變送器和電動壓力變送器。器。l2.5.1 氣動壓力變送器氣動壓力變送器 氣動壓力變送器中應用最多的是力矩平衡式壓氣動壓力變送器中應用最多的是力矩平衡式壓力變送器，下面就以氣動差壓變送器為例對氣動力變送器，下面就以氣動差壓變送器為例對氣動力矩平衡式壓力變送器的結構原理進行簡單分析。力矩平衡式壓力變送器的結構原理進行簡單分析。 如圖如圖2-6氣動差壓變送器的原理圖。氣動差壓變送器的原理圖。圖圖2-6 2-6 氣動差壓變送器原理圖氣動差壓

22、變送器原理圖1 正壓室；正壓室；2-2-負壓室；負壓室；3-3-膜片；膜片；4-4-出軸密封膜片；出軸密封膜片；5-5-主杠桿；主杠桿；6-6-反饋支點（量程支點）；反饋支點（量程支點）；7-7-反饋波紋管；反饋波紋管；8-8-噴嘴；噴嘴；9-9-擋板；擋板；10-10-放大器；放大器；11-11-調(diào)零彈簧調(diào)零彈簧 圖圖2-6 2-6 氣動差壓變送器原理圖氣動差壓變送器原理圖氣動差壓變送器的原理是：以膜片氣動差壓變送器的原理是：以膜片3 3為感測元件，與正壓室為感測元件，與正壓室1 1和負壓室和負壓室2 2組成變送器的測量部分。正壓室通組成變送器的測量部分。正壓室通入被測差壓的高壓信號入被測差

23、壓的高壓信號P1P1，負壓室，負壓室通入低壓信號通入低壓信號P2P2。差壓通過膜片變。差壓通過膜片變成成F F測測作用在比較環(huán)節(jié)作用在比較環(huán)節(jié)杠桿杠桿5 5上。上。杠桿杠桿5 5的支點是輸出的支點是輸出 軸密封膜片軸密封膜片4 4。杠桿杠桿5 5受壓差產(chǎn)生的力的作用，繞支受壓差產(chǎn)生的力的作用，繞支點點“O O”旋轉(zhuǎn)，使擋板旋轉(zhuǎn)，使擋板9 9相對噴嘴移動，相對噴嘴移動，噴嘴背壓變化，引起功率放大器噴嘴背壓變化，引起功率放大器1010的輸出壓力的輸出壓力P P出出變化，輸出壓力變化，輸出壓力P P出出 引引入儀表的反饋環(huán)節(jié)入儀表的反饋環(huán)節(jié)波紋管波紋管7 7，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成換成力力F F反反，作為負反饋

24、信號在支點，作為負反饋信號在支點6 6處也作用到杠桿處也作用到杠桿5 5上。輸入上。輸入F F測測與與F F反反 通過杠桿通過杠桿5 5和支點和支點“O O”達到平衡，即：達到平衡，即： F F測測 l l測測 = F= F反反 l l反反 由由F F測測=A=A測測（P P1 1 P P2 2）; F; F反反=P=P出出A A反反可知可知 P P出出 = =（P P1 1 P P2 2）A A測測l l測測 / A/ A反反l l反反 式中：式中：A A測測是膜片是膜片3 3的有效面積，的有效面積，A A反反為反饋波紋管的有效面積為反饋波紋管的有效面積 圖圖2-6 2-6 氣動差壓變送器原

25、理圖氣動差壓變送器原理圖由于由于l l測測、l l反反、A A測測、A A反反均為均為固定值，可見差壓變送器固定值，可見差壓變送器將輸入壓差成比例的轉(zhuǎn)換將輸入壓差成比例的轉(zhuǎn)換成了氣動信號成了氣動信號P P出出。輸出信。輸出信號為號為20100Kpa20100Kpa的氣壓信的氣壓信號，可將輸出信號送往調(diào)號，可將輸出信號送往調(diào)節(jié)器或顯示儀表進行調(diào)節(jié)器或顯示儀表進行調(diào)節(jié)、指示或記錄。但由節(jié)、指示或記錄。但由于受遠傳時壓力降低和于受遠傳時壓力降低和滯后的影響，氣動壓力滯后的影響，氣動壓力變送器主要用于現(xiàn)場調(diào)變送器主要用于現(xiàn)場調(diào)節(jié)回路的組成。節(jié)回路的組成。 2.5.2 2.5.2 電動壓力變送器電動壓力

26、變送器電動壓力變送器是將一定范圍的壓力信號轉(zhuǎn)換成電動壓力變送器是將一定范圍的壓力信號轉(zhuǎn)換成標準電流或電壓信號的壓力儀表。海洋采油生產(chǎn)標準電流或電壓信號的壓力儀表。海洋采油生產(chǎn)中大多采用電容式壓力變送器。電容式壓力變送中大多采用電容式壓力變送器。電容式壓力變送器的工作原理簡單的說就是將彈性測壓元件的位器的工作原理簡單的說就是將彈性測壓元件的位移轉(zhuǎn)換成電容的變化，再經(jīng)一定的轉(zhuǎn)換電路輸出移轉(zhuǎn)換成電容的變化，再經(jīng)一定的轉(zhuǎn)換電路輸出標準電流或電壓信號。海洋采油平臺上常用到的標準電流或電壓信號。海洋采油平臺上常用到的電動壓力變送器的輸出標準信號一般為電動壓力變送器的輸出標準信號一般為4-20mA4-20m

27、A電電流信號，其輸出信號為連續(xù)的模擬信號，常用作流信號，其輸出信號為連續(xù)的模擬信號，常用作遠傳信號。遠傳信號。海洋平臺上常用到電動壓力變送器主要是：海洋平臺上常用到電動壓力變送器主要是：ROSEMOUNT1151ROSEMOUNT1151、20882088、30513051等系列模擬型和智能等系列模擬型和智能型壓力變送器；型壓力變送器；FOXBORO I/A FOXBORO I/A 系列智能型壓力變系列智能型壓力變送器以及少量其它廠家的壓力變送器。隨著科學送器以及少量其它廠家的壓力變送器。隨著科學技術和海洋石油的發(fā)展，現(xiàn)在采油平臺上的模擬技術和海洋石油的發(fā)展，現(xiàn)在采油平臺上的模擬型壓力變送器已

28、經(jīng)逐步被智能型壓力變送器替代型壓力變送器已經(jīng)逐步被智能型壓力變送器替代.。 下面以下面以1151系列電動變送器為例詳細敘述電動變系列電動變送器為例詳細敘述電動變送器的結構及性能等。送器的結構及性能等。 1 1、 概述概述11511151系列電容式壓力變送器具有安裝使用方便、系列電容式壓力變送器具有安裝使用方便、精度高、體積小、調(diào)整方便、穩(wěn)定性高、單向過精度高、體積小、調(diào)整方便、穩(wěn)定性高、單向過載能力好等特點。載能力好等特點。11511151系列壓力變送器是將相對真空的絕對壓力或系列壓力變送器是將相對真空的絕對壓力或相對某標準的相對壓力轉(zhuǎn)換成為相對某標準的相對壓力轉(zhuǎn)換成為4 420mA20mA或

29、或101050mA50mA直流電流信號，電流信號與被測壓力成線性直流電流信號，電流信號與被測壓力成線性關系。關系。11511151系列壓力變送器是采用兩線制串聯(lián)工作方式，系列壓力變送器是采用兩線制串聯(lián)工作方式，如圖如圖2-9 11512-9 1151壓力變送器控制回路接線圖所示。壓力變送器控制回路接線圖所示。 2 2、 結構結構 從總體結構來說，從總體結構來說，11511151系列壓系列壓 力變送器可以分為兩部分。一力變送器可以分為兩部分。一 部分是敏感元件部分，它是由部分是敏感元件部分，它是由 室和兩個法蘭組成；另一部室和兩個法蘭組成；另一部 分是電分是電圖圖2-9.11512-9.1151

30、壓力變送器壓力變送器 控制回路接線圖控制回路接線圖1-11511-1151壓力變壓力變 送器；送器；2-2-記錄儀；記錄儀；3-3-電源；電源；4-4- 調(diào)節(jié)器；調(diào)節(jié)器；5-5-指示器指示器氣部分，氣部分， 它包括接線端子、電子線路及端它包括接線端子、電子線路及端 蓋蓋室是感受被測壓力并轉(zhuǎn)變成電容室是感受被測壓力并轉(zhuǎn)變成電容 的變化，兩端的法蘭是固定、和保護的變化，兩端的法蘭是固定、和保護 室的，并且傳送壓力到室的，并且傳送壓力到室。室。 電子線電子線 路板分為兩塊。一塊是放大板；一塊是刻度板。路板分為兩塊。一塊是放大板；一塊是刻度板。圖圖 2 2-9 1151壓壓 力力 變變 送送 器器 控

31、控 制制 回回 路路 接接 線線 圖圖 1-1151壓 力 變 送 器 ； 2-記 錄 儀 ； 3-電 源 ； 4-調(diào) 節(jié) 器 ； 5-指 示 器 3 3、主要性能指標、主要性能指標11511151系列分系列分A A、B B、E E、G G四種型號。四種型號。A A、B B為測量絕為測量絕對壓力，對壓力，E E、G G為測量相對壓力為測量相對壓力A A、E E輸出為輸出為4 420mA20mA；B B、G G輸出為輸出為101050mA50mA。測量對象為液體、氣體、汽體。測量對象為液體、氣體、汽體。零點遷移與輸出零點遷移與輸出無關。精度包括線性度、變差、重復性誤差在內(nèi)，無關。精度包括線性度、

32、變差、重復性誤差在內(nèi)，為刻度范圍的為刻度范圍的+0.25%+0.25%。穩(wěn)定性在。穩(wěn)定性在6 6個月內(nèi)精度保證個月內(nèi)精度保證為量程上限的為量程上限的+0.25%+0.25%。 2.6 2.6 壓力開關壓力開關壓力開關是另外一種壓壓力開關是另外一種壓力檢測儀表，如圖力檢測儀表，如圖2-10。壓力開關檢測的是壓力壓力開關檢測的是壓力的變化，它利用彈性元的變化，它利用彈性元件由于受壓而產(chǎn)生的形件由于受壓而產(chǎn)生的形變來驅(qū)動開關動作。壓變來驅(qū)動開關動作。壓力開關分為高壓開關和力開關分為高壓開關和低壓開關，高壓開關是當壓力升高至設定壓力時，開低壓開關，高壓開關是當壓力升高至設定壓力時，開關動作；低壓開關是

33、壓力降低至設定壓力時，開關動作；低壓開關是壓力降低至設定壓力時，開關動作。壓力開關的輸出信號是一個開關量，因關動作。壓力開關的輸出信號是一個開關量，因此，壓力開關的輸出信號常用來作為報警關停信此，壓力開關的輸出信號常用來作為報警關停信號。號。圖圖 2-10 壓壓 力力 開開 關關 大多數(shù)壓力開關都提供兩組觸點：常開點（大多數(shù)壓力開關都提供兩組觸點：常開點（NO）和常閉點（和常閉點（NC）。在壓力開關不受壓（放空）的）。在壓力開關不受壓（放空）的情況下，與公共端（情況下，與公共端（C）不相通的觸點是常開點）不相通的觸點是常開點（NO），與公共端相通的觸點是常閉點（），與公共端相通的觸點是常閉點（

34、NC），），根據(jù)生產(chǎn)控制的需要，可以利用不同的觸點用于根據(jù)生產(chǎn)控制的需要，可以利用不同的觸點用于不同的需要。不同的需要。 在生產(chǎn)現(xiàn)場，根據(jù)本質(zhì)安全的原則，壓力低開在生產(chǎn)現(xiàn)場，根據(jù)本質(zhì)安全的原則，壓力低開關一般使用常開觸點，壓力高開關一般使用常閉關一般使用常開觸點，壓力高開關一般使用常閉觸點，這樣，工藝生產(chǎn)正常時，開關為閉合狀態(tài)，觸點，這樣，工藝生產(chǎn)正常時，開關為閉合狀態(tài)，異常報警時開關為斷開狀態(tài)，因此在安裝、維修異常報警時開關為斷開狀態(tài)，因此在安裝、維修及校驗時應特別注意高低開關的使用觸點。及校驗時應特別注意高低開關的使用觸點。2.7 2.7 壓力檢測儀表的選擇、校驗和安裝壓力檢測儀表的選擇、

35、校驗和安裝 正確地選擇、校驗和安裝是保證壓力檢測儀正確地選擇、校驗和安裝是保證壓力檢測儀表在生產(chǎn)過程中發(fā)揮應有作用的重要環(huán)節(jié)。表在生產(chǎn)過程中發(fā)揮應有作用的重要環(huán)節(jié)。2.7.1 2.7.1 壓力檢測儀表的選擇壓力檢測儀表的選擇 選擇壓力檢測儀表之前，我們先來了解一下檢選擇壓力檢測儀表之前，我們先來了解一下檢測儀表的幾個重要的技術性能：絕對誤差、相對測儀表的幾個重要的技術性能：絕對誤差、相對誤差、基本誤差、精度等級和變差。誤差、基本誤差、精度等級和變差。絕對誤差（絕對誤差（）：指儀表指示值（被測表讀數(shù)些）：指儀表指示值（被測表讀數(shù)些X X）和被測量的真實值（標準表的讀數(shù)和被測量的真實值（標準表的讀

36、數(shù)XoXo）之間的差）之間的差值值 。 =X =XXoXo相對誤差（相對誤差（）：它是指絕對誤差與標尺測量范）：它是指絕對誤差與標尺測量范圍圍(B)(B)的百分比。的百分比。 =( X =( XXo)Xo)（標尺上限值標尺下限值）（標尺上限值標尺下限值） * *100%100% 基本誤差：儀表正常工作下，將儀表的示值與標基本誤差：儀表正常工作下，將儀表的示值與標準的示值相比較，取儀表全量程范圍內(nèi)各個示值準的示值相比較，取儀表全量程范圍內(nèi)各個示值中相對百分誤差的最大者，稱為儀表的基本誤差。中相對百分誤差的最大者，稱為儀表的基本誤差。 基本誤差（示值中最大絕對誤差基本誤差（示值中最大絕對誤差儀表的

37、量程范圍）儀表的量程范圍）* * 100%100%l精度等級：反映測量結果與真實值接近程度的量，精度等級：反映測量結果與真實值接近程度的量，稱為精度。它的誤差大小相對應。根據(jù)儀表設計稱為精度。它的誤差大小相對應。根據(jù)儀表設計制造的質(zhì)量，出廠的儀表都保證基本誤差不超過制造的質(zhì)量，出廠的儀表都保證基本誤差不超過某一規(guī)定值，此規(guī)定值稱為允許誤差。某一規(guī)定值，此規(guī)定值稱為允許誤差。l允許誤差去掉允許誤差去掉“和和”及及“”后，其數(shù)字便后，其數(shù)字便是儀表精度等級。當一臺表的精度為是儀表精度等級。當一臺表的精度為0.5級時，那級時，那這臺儀表的允許誤差為這臺儀表的允許誤差為“0.5和和0.5”。l變差：使

38、用同一儀表對某一參數(shù)進行正反行程測變差：使用同一儀表對某一參數(shù)進行正反行程測量時，儀表正反行程指示值之間存在一差值，此量時，儀表正反行程指示值之間存在一差值，此差值即為指示變差。差值即為指示變差。 變差（變差（X正正X反反）max 儀表量程儀表量程* 100%壓力檢測儀表的選擇應根據(jù)使用的需要壓力檢測儀表的選擇應根據(jù)使用的需要, ,針對具體針對具體的情況作具體分析。在符合生產(chǎn)過程所提供的技的情況作具體分析。在符合生產(chǎn)過程所提供的技術條件下，應以節(jié)約為原則，合理的進行種類、術條件下，應以節(jié)約為原則，合理的進行種類、型號、量程、精度等級的選擇。選擇主要考慮三型號、量程、精度等級的選擇。選擇主要考慮

39、三個方面：個方面： a.a. 根據(jù)被測壓力的大小，確定儀表量程。對于根據(jù)被測壓力的大小，確定儀表量程。對于彈性式壓力檢測儀表，為了保證彈性元件在彈性彈性式壓力檢測儀表，為了保證彈性元件在彈性形變的安全范圍內(nèi)可靠的工作，在選擇壓力檢測形變的安全范圍內(nèi)可靠的工作，在選擇壓力檢測儀表的量程時，必須考慮到留有充分的余地，一儀表的量程時，必須考慮到留有充分的余地，一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值應不般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值應不超過滿量程的超過滿量程的3/43/4；在被測壓力波動較大的情況下，；在被測壓力波動較大的情況下，最大壓力值應不超過滿量程的最大壓力值應不超過滿量程的2/32/

40、3。為了保證測量。為了保證測量精度，被測壓力值應不低于全量程的精度，被測壓力值應不低于全量程的1/31/3為宜。為宜。b. b. 根據(jù)生產(chǎn)容許的最大測量誤差確定儀表的精度，根據(jù)生產(chǎn)容許的最大測量誤差確定儀表的精度，選擇時，應在滿足生產(chǎn)要求的情況下盡可能選擇選擇時，應在滿足生產(chǎn)要求的情況下盡可能選擇精度較低、價廉耐用的壓力檢測儀表。精度較低、價廉耐用的壓力檢測儀表。c. c. 選擇壓力檢測儀表時還要考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)。選擇壓力檢測儀表時還要考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)。如溫度的高低，黏度大小，腐蝕性，臟污程度，如溫度的高低，黏度大小，腐蝕性，臟污程度，易燃易爆等。還要考慮現(xiàn)場的環(huán)境條件，如高溫、易燃易爆等

41、。還要考慮現(xiàn)場的環(huán)境條件，如高溫、腐蝕、潮濕、振動等。根據(jù)這些因素來確定壓力腐蝕、潮濕、振動等。根據(jù)這些因素來確定壓力檢測儀表的種類和型號。檢測儀表的種類和型號。 2.7.2 2.7.2 壓力檢測儀表的校驗壓力檢測儀表的校驗1、壓力表的校驗、壓力表的校驗 壓力表的校驗就是將被校壓力表和標準壓力表通壓力表的校驗就是將被校壓力表和標準壓力表通以相同的壓力，比較它們的指示數(shù)值。所選擇的以相同的壓力，比較它們的指示數(shù)值。所選擇的標準壓力表的絕對誤差一般應小于被校壓力表絕標準壓力表的絕對誤差一般應小于被校壓力表絕對誤差的對誤差的1/3，所以它的誤差可以忽略，認為標準，所以它的誤差可以忽略，認為標準表的讀

42、數(shù)就是真實壓力的數(shù)值。如果被校壓力表表的讀數(shù)就是真實壓力的數(shù)值。如果被校壓力表對于標準壓力表的誤差不大于被校壓力表的允許對于標準壓力表的誤差不大于被校壓力表的允許誤差，則認為被校壓力表合格。被校壓力表的允誤差，則認為被校壓力表合格。被校壓力表的允許誤差為被校壓力表的精度百分數(shù)乘以量程。許誤差為被校壓力表的精度百分數(shù)乘以量程。l 壓力表的校驗包括：外觀檢查、零點檢查、刻度壓力表的校驗包括：外觀檢查、零點檢查、刻度示值及量程校驗。首先觀察壓力表有沒有摩擦，示值及量程校驗。首先觀察壓力表有沒有摩擦，變差主要由摩擦產(chǎn)生的，所以必須消除摩擦，然變差主要由摩擦產(chǎn)生的，所以必須消除摩擦，然后觀察整個刻度范圍

43、內(nèi)誤差的規(guī)律。后觀察整個刻度范圍內(nèi)誤差的規(guī)律。 壓力表的刻度校驗時按標有分度線的刻度進行校壓力表的刻度校驗時按標有分度線的刻度進行校驗，一般按量程的四等分刻度進行校驗，校驗時驗，一般按量程的四等分刻度進行校驗，校驗時逐漸升高壓力，校驗各校驗點的上行值，當示值逐漸升高壓力，校驗各校驗點的上行值，當示值達到量程時，耐壓三分鐘，然后逐漸降低壓力，達到量程時，耐壓三分鐘，然后逐漸降低壓力，校驗各校驗點的下行值，上下行誤差及上、下行校驗各校驗點的下行值，上下行誤差及上、下行絕對誤差應不大于該壓力表的最大允許誤差；在絕對誤差應不大于該壓力表的最大允許誤差；在每各校驗點上，需要輕敲表殼，輕敲前后的示值每各校

44、驗點上，需要輕敲表殼，輕敲前后的示值與標準示值之差不應大于最大允許誤差，輕敲表與標準示值之差不應大于最大允許誤差，輕敲表殼引起的這種示值變動量不得超過最大允許誤差殼引起的這種示值變動量不得超過最大允許誤差絕對值的絕對值的1/21/2；進行刻度校驗時，壓力表在全分度；進行刻度校驗時，壓力表在全分度范圍內(nèi)應平穩(wěn)移動，不得有跳動或卡位現(xiàn)象。范圍內(nèi)應平穩(wěn)移動，不得有跳動或卡位現(xiàn)象。2 2、壓力變送器的校驗、壓力變送器的校驗 壓力變送器的校驗和壓力表的校驗相似，用壓力發(fā)壓力變送器的校驗和壓力表的校驗相似，用壓力發(fā)生器給壓力變送器提供量程范圍的標準壓力，觀生器給壓力變送器提供量程范圍的標準壓力，觀察壓力變

45、送器的輸出值，比較實際輸出值和理論察壓力變送器的輸出值，比較實際輸出值和理論輸出值，進行校驗。輸出值，進行校驗。校驗壓力變送器時，首先要與中控室取得聯(lián)系，校驗壓力變送器時，首先要與中控室取得聯(lián)系，對相關信號進行旁通，再對壓力變送器進行隔離、對相關信號進行旁通，再對壓力變送器進行隔離、旁通、瀉壓；然后將變送器連接打壓，差壓變送旁通、瀉壓；然后將變送器連接打壓，差壓變送器的連接應連接于高壓端，低壓端放空；零點壓器的連接應連接于高壓端，低壓端放空；零點壓力時，輸出信號應為力時，輸出信號應為4mA,否則調(diào)節(jié)零點調(diào)節(jié)紐使否則調(diào)節(jié)零點調(diào)節(jié)紐使輸出信號為輸出信號為4mA，量程壓力時，輸出信號應為，量程壓力時

46、，輸出信號應為20mA,否則調(diào)節(jié)量程調(diào)節(jié)紐使輸出信號為否則調(diào)節(jié)量程調(diào)節(jié)紐使輸出信號為20mA，校驗好零點合量程后，觀察量程的校驗好零點合量程后，觀察量程的1/4、1/2、3/4處輸出是否滿足處輸出是否滿足8 mA、12 mA、16 mA。目前生產(chǎn)現(xiàn)場廣泛使用的智能壓力變送器能自動目前生產(chǎn)現(xiàn)場廣泛使用的智能壓力變送器能自動調(diào)節(jié)零點和量程，另外，也可用手操器直接對智調(diào)節(jié)零點和量程，另外，也可用手操器直接對智能壓力變送器進行零點和量程的調(diào)整。能壓力變送器進行零點和量程的調(diào)整。 2.4.12.4.1智能型壓力變送器智能型壓力變送器 圖圖2-13是用是用HART通訊儀調(diào)節(jié)智能壓力變送氣的通訊儀調(diào)節(jié)智能壓

47、力變送氣的連接圖。在車間調(diào)節(jié)變送器時，由于沒有長距離連接圖。在車間調(diào)節(jié)變送器時，由于沒有長距離的電源和信號線，要用一個的電源和信號線，要用一個250歐姆左右的電阻串歐姆左右的電阻串連在變送器和電源之間來模擬電纜，然后將連在變送器和電源之間來模擬電纜，然后將HART通訊儀并聯(lián)在智能壓力變送器一端，通訊通訊儀并聯(lián)在智能壓力變送器一端，通訊儀才能識別變送器。儀才能識別變送器。 圖圖 2-13 HART 通訊儀調(diào)節(jié)、校驗連線通訊儀調(diào)節(jié)、校驗連線 3、壓力開關的校驗、壓力開關的校驗 壓力開關都有設定點，校驗壓力開關時，用壓壓力開關都有設定點，校驗壓力開關時，用壓力發(fā)生器給壓力開關提供標準壓力，改變壓力的

48、力發(fā)生器給壓力開關提供標準壓力，改變壓力的大小，觀察壓力開關動作時壓力發(fā)生器所提供的大小，觀察壓力開關動作時壓力發(fā)生器所提供的標準壓力是否與壓力開關的設定點一致?，F(xiàn)場校標準壓力是否與壓力開關的設定點一致?，F(xiàn)場校驗壓力開關時，要預先通知中控室，對一些關停驗壓力開關時，要預先通知中控室，對一些關停信號進行旁通；校驗高壓開關或高高壓力開關時，信號進行旁通；校驗高壓開關或高高壓力開關時，逐漸升高壓力觀察壓力開關的動作值，如果與設逐漸升高壓力觀察壓力開關的動作值，如果與設點不一致，需要調(diào)整調(diào)節(jié)機構，直到開關在設點點不一致，需要調(diào)整調(diào)節(jié)機構，直到開關在設點動作為止，然后降低壓力，觀察開關的復位值；動作為止

49、，然后降低壓力，觀察開關的復位值；校驗低壓開關或低低壓力開關時，先給開關打壓校驗低壓開關或低低壓力開關時，先給開關打壓到壓力開關復位，然后逐漸降低壓力觀察壓力開到壓力開關復位，然后逐漸降低壓力觀察壓力開關的動作值。當壓力開關動作后，再升高壓力，關的動作值。當壓力開關動作后，再升高壓力，當壓力開關再次動作時的標準壓力就是壓力開關當壓力開關再次動作時的標準壓力就是壓力開關的復位值。的復位值。思考題：思考題： 1. 什么叫壓力？表壓力、絕對壓力、負壓力（真空度）之 間有何關系？ 2. 某地大氣壓為870 KPa，壓力表指示塔頂壓力為50KPa， 問頂內(nèi)絕對壓力為多少KPa，若壓力表指示塔頂壓力為 真

50、空度380mmHg，那么塔內(nèi)絕對壓力又是多少KPa？ 3. 試述壓力表結構及工作原理？ 4. 試述氣動壓力變送器結構及工作原理？ 5. 如何檢定一塊壓力表？ 6. 某壓力表測量范圍為0-1 Mpa，精度等級為1級，試問 此壓力表允許最大的絕對誤差是多少？ 7. 如何校驗壓力罐頂上的壓力開關？（寫出校驗步驟及 所需的工具） 8. 如何校驗壓力罐頂上的電動壓力變送器？（寫出校驗 步驟及所需的工具） 第三章第三章 溫度測量溫度測量 3.1 3.1 溫度的概念溫度的概念 3.2 3.2 膨脹式溫度計膨脹式溫度計 3.3 3.3 熱電偶溫度計熱電偶溫度計 3.4 3.4 熱電阻溫度計熱電阻溫度計 3.5

51、 3.5 溫度開關溫度開關 3.6 3.6 溫度變送器溫度變送器 3.1 3.1 溫度的概念溫度的概念l 它是表示物體冷熱程度的物理量。用來衡量溫它是表示物體冷熱程度的物理量。用來衡量溫度高低的尺度叫溫標。溫標是用數(shù)值表示的一種度高低的尺度叫溫標。溫標是用數(shù)值表示的一種方法它規(guī)定了溫度的讀數(shù)零點和測量溫度的基本方法它規(guī)定了溫度的讀數(shù)零點和測量溫度的基本單位，各種溫度計的刻度分度均由溫標確定。單位，各種溫度計的刻度分度均由溫標確定。l 溫度的高低表示單位有攝氏溫標、華氏溫標和國溫度的高低表示單位有攝氏溫標、華氏溫標和國際溫標。攝氏溫標是工程上通用的溫標，華用氏際溫標。攝氏溫標是工程上通用的溫標，

52、華用氏溫標多用于西方國家，國際溫標用開爾文表示溫標多用于西方國家，國際溫標用開爾文表示K。 它們的轉(zhuǎn)換公式為：它們的轉(zhuǎn)換公式為： =1.8*+32 K=+273.16l 在海上油田，溫度是原油生產(chǎn)中重要的測量參在海上油田，溫度是原油生產(chǎn)中重要的測量參數(shù)之一。在原油處理工藝流程中數(shù)之一。在原油處理工藝流程中, 現(xiàn)場就地溫度顯現(xiàn)場就地溫度顯示儀表全部采用的是液體膨脹式溫度計（雙金屬示儀表全部采用的是液體膨脹式溫度計（雙金屬片）、遠傳的信號采用鉑電阻溫度變送器、還有片）、遠傳的信號采用鉑電阻溫度變送器、還有少量熱電偶。少量熱電偶。 3.2 膨脹式溫度計膨脹式溫度計 膨脹式溫度計是利用物體受熱體積膨脹

53、的性質(zhì)膨脹式溫度計是利用物體受熱體積膨脹的性質(zhì)制成的溫度計叫做膨脹式溫度計。它可分為液體制成的溫度計叫做膨脹式溫度計。它可分為液體膨脹式和固體膨脹式二大類膨脹式和固體膨脹式二大類, 液體膨脹式又分為水液體膨脹式又分為水銀溫度計和有機液體溫度計銀溫度計和有機液體溫度計, 而固體膨脹式溫度計而固體膨脹式溫度計也分為雙金屬溫度計和杠杠式溫度計。也分為雙金屬溫度計和杠杠式溫度計。1. 液體膨脹式溫度計：用的最多的是玻璃液體溫液體膨脹式溫度計：用的最多的是玻璃液體溫度計，它由裝有液體的玻璃溫包、毛細管、刻度度計，它由裝有液體的玻璃溫包、毛細管、刻度標尺及玻璃外殼組成。通常使用水銀和酒精作工標尺及玻璃外殼

54、組成。通常使用水銀和酒精作工作液體。作液體。2. 固體膨脹式溫度計：是基于固體長度隨溫度變固體膨脹式溫度計：是基于固體長度隨溫度變化的性質(zhì)制成的。由于所有固體材料的長度均會化的性質(zhì)制成的。由于所有固體材料的長度均會隨溫度變化，因而實際的溫度計都是利用兩種不隨溫度變化，因而實際的溫度計都是利用兩種不同材料膨脹系數(shù)的差異測量溫度的。同材料膨脹系數(shù)的差異測量溫度的。 最常用的膨脹式溫度計是雙金屬溫度計。最常用的膨脹式溫度計是雙金屬溫度計。它是利用疊焊在一起的它是利用疊焊在一起的, 具有兩種不同膨脹具有兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片作感溫元件系數(shù)的金屬片作感溫元件, 一般用的黃銅與一般用的黃銅與殷鋼作感溫元

55、件殷鋼作感溫元件, 并做成螺盤式或螺旋式。并做成螺盤式或螺旋式。當溫度升高時當溫度升高時, 若里層為黃銅若里層為黃銅, 則螺旋體的則螺旋體的自由端就會向外擴張自由端就會向外擴張, 牽動指針牽動指針, 指示出被指示出被測物體的溫度。測物體的溫度。 雙金屬溫度計具有結構簡單雙金屬溫度計具有結構簡單, 價格便宜，價格便宜，而且比較耐用的特點。它的測量范圍可在而且比較耐用的特點。它的測量范圍可在0500，精度在國際上可達到，精度在國際上可達到1級精度。級精度。3.3熱電偶溫度計熱電偶溫度計l 熱電偶溫度計由熱電偶、顯示儀表及連接導線熱電偶溫度計由熱電偶、顯示儀表及連接導線組成。它是一種以熱電效應為基礎

56、的感溫元件。組成。它是一種以熱電效應為基礎的感溫元件。它將被測溫度轉(zhuǎn)換成電勢信號，用顯示儀表測量它將被測溫度轉(zhuǎn)換成電勢信號，用顯示儀表測量其電勢值，即可實現(xiàn)溫度測量。其電勢值，即可實現(xiàn)溫度測量。l1、鉑銠、鉑銠鉑熱電偶（分度號鉑熱電偶（分度號S）：鉑銠合金絲為）：鉑銠合金絲為正極，純鉑絲為負極，是一種貴重金屬熱電偶。正極，純鉑絲為負極，是一種貴重金屬熱電偶。其測溫上限，長期使用為其測溫上限，長期使用為1300，短期使用可至，短期使用可至1600。l2、鎳鉻、鎳鉻鎳硅熱電偶（分度號鎳硅熱電偶（分度號K）：鎳鉻合金絲）：鎳鉻合金絲為正極，鎳硅合金絲為負極，是一種測溫上限較為正極，鎳硅合金絲為負極，

57、是一種測溫上限較高的低價金屬熱電偶。其長期使用測溫上限為高的低價金屬熱電偶。其長期使用測溫上限為900，短期可測，短期可測1200。l3、鎳鉻、鎳鉻銅鎳熱功當量電偶（分度號銅鎳熱功當量電偶（分度號E）：鎳鉻）：鎳鉻合金絲為正極，銅鎳合金絲為負極。測溫范圍為合金絲為正極，銅鎳合金絲為負極。測溫范圍為-200870，但，但750以上只宜短期使用。以上只宜短期使用。 4 4、 鐵鐵銅鎳熱電偶（分度號銅鎳熱電偶（分度號J J）：鐵絲為正極，）：鐵絲為正極，銅鎳合金絲為負極。一般測溫范圍為銅鎳合金絲為負極。一般測溫范圍為-40-40750750。銅銅銅鎳熱電偶（分度號銅鎳熱電偶（分度號T T）：純銅絲為

58、正極，）：純銅絲為正極，銅鎳合金絲為負極，適用測溫范圍內(nèi)為銅鎳合金絲為負極，適用測溫范圍內(nèi)為-200-200300300，短期使用可測至，短期使用可測至350350。 2.42.4熱電阻溫度計熱電阻溫度計 熱電阻溫度計是根據(jù)導體或?qū)w材料的電阻熱電阻溫度計是根據(jù)導體或?qū)w材料的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)，通過測量電阻體的電阻及值隨溫度變化的性質(zhì)，通過測量電阻體的電阻及變化，間接測量溫度的。熱電阻溫度計由熱電阻、變化，間接測量溫度的。熱電阻溫度計由熱電阻、顯示儀表及連接導線三部分組成。熱電阻溫度計顯示儀表及連接導線三部分組成。熱電阻溫度計在工業(yè)生產(chǎn)一般用來測量在工業(yè)生產(chǎn)一般用來測量-200-2005

59、00500范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的溫度。熱電阻通常都是由電阻體、絕緣子、保護溫度。熱電阻通常都是由電阻體、絕緣子、保護套管和接線盒四部分組成的。套管和接線盒四部分組成的。 常用的熱電阻有：常用的熱電阻有：1、鉑電阻：分度號為、鉑電阻：分度號為Pt100,0時的電阻值為時的電阻值為100，測溫范圍為，測溫范圍為-200500。測溫精度高，范。測溫精度高，范圍內(nèi)廣。圍內(nèi)廣。2、銅電阻：分度號為、銅電阻：分度號為Cu50，0時的電阻值為時的電阻值為50，測溫范圍為，測溫范圍為-50100。價格便宜，體積大，。價格便宜，體積大，具有較好的穩(wěn)定性。具有較好的穩(wěn)定性。3.5 溫度開關溫度開關 3.5.1 溫度開關

60、作用原理溫度開關作用原理 溫度開關有兩種：溫度開關有兩種： 一種為直接安裝式一種為直接安裝式, 另一種另一種是利用溫井間接安裝作為遠傳的溫度開關。它的是利用溫井間接安裝作為遠傳的溫度開關。它的作用原理為作用原理為, 在充有氣體在充有氣體, 液體或蒸汽的密閉容器液體或蒸汽的密閉容器中感溫元件會隨溫度的變化而產(chǎn)生變形伸長頂?shù)街懈袦卦S溫度的變化而產(chǎn)生變形伸長頂?shù)诫娊狱c的微動開關動作。當它達到設定值時電接點的微動開關動作。當它達到設定值時, 驅(qū)動驅(qū)動電接點開關啟動控制系統(tǒng)或遠傳報警。電接點開關啟動控制系統(tǒng)或遠傳報警。3.5.23.5.2溫度開關調(diào)校溫度開關調(diào)校現(xiàn)場校正溫度開關時現(xiàn)場校正溫度開關時, , 對于一些關停信號對于一