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文檔簡介

第1章測量技術(shù)及誤差理論基礎(chǔ)

本章介紹檢測技術(shù)和測量儀錶的作用、測量的基本概念、儀錶性能指標(biāo)的計算方法和測量誤差的基本理論;分析了測量誤差的產(chǎn)生原因及處理方法;測量準(zhǔn)確度的評定與表示方法。返總目錄1.1概述1.1.1測量的概念1.1.2測量方法重點:測量的概念。重點:測量方法的分類。難點:組合測量法。返總目錄返本章目錄重點:測量的變換功能。難點:測量的變換功能。1.1.4測量儀錶的基本性能指標(biāo)重點:靜態(tài)特性指標(biāo)。難點:動態(tài)特性指標(biāo)。1.1.3測量儀錶的基本功能返總目錄返本章目錄1.1.1測量的概念測量:就是借助專用的工具或裝置,通過適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒ɑ蛴嬎?,對被測對象收集資訊的過程。包括:狹義測量,廣義測量

X為被測量;X0為標(biāo)準(zhǔn)量,即單位;K為比值倍數(shù)。返本章目錄返本節(jié)目錄1.1.2測量方法直接測量法:用測量精確程度較高的儀器測量被測量,直接得到測量結(jié)果的方法。間接測量法:利用被測量與某些物理量間的函數(shù)關(guān)係,先測出這些物理量(間接量),再得出被測量數(shù)值的方法。組合測量法:被測量與多個量存在多元函數(shù)關(guān)係時,可以直接測量出這幾個相關(guān)的量,然後解方程組求出被測量。返本章目錄返本節(jié)目錄1.1.3測量儀錶的基本功能1.變換功能:利用物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì),把被測量轉(zhuǎn)變成便於測量、傳輸和處理的另一種物理量的過程。2.選擇功能:實現(xiàn)測量,在設(shè)計製造儀錶或變換元件時,應(yīng)使其具有選擇的功能,即選擇有用測量信號而抑制其他干擾信號的功能。3.比較功能4.顯示功能:測量儀錶將測量結(jié)果指示或記錄下來的功能。返本章目錄返本節(jié)目錄1.1.4測量儀錶的基本性能指標(biāo)1、靜態(tài)性能指標(biāo)(1)非線性度(2)靈敏度(3)變差(4)基本誤差和精度2、動態(tài)性能指標(biāo)返本章目錄返本節(jié)目錄1、靜態(tài)性能指標(biāo)測量儀錶的非線性度(1)非線性度

是指儀錶的特性曲線與端基直線最大輸出偏差值的絕對值與量程比值的百分?jǐn)?shù),即:量程=Y上-Y下測量量程=X上-X下返本章目錄返本節(jié)目錄(2)靈敏度在穩(wěn)定狀態(tài)下,儀錶的輸出增量對輸入增量的比值,稱為儀錶的靈敏度。它就是儀錶靜態(tài)特性曲線上相應(yīng)點的斜率:返本章目錄返本節(jié)目錄(3)變差變差:是指測量儀錶在同一輸入量下,其上行程與下行程輸出量的最大差值。變差通常也表示成相對百分?jǐn)?shù)的形式,即:原因:主要由於傳動機構(gòu)的間隙、摩擦或者儀錶元器件吸收、釋放能量所造成的。返本章目錄返本節(jié)目錄(4)基本誤差和精度

在測量儀錶量程範(fàn)圍內(nèi),輸出量和理論值的最大偏差與量程比值的百分?jǐn)?shù),稱做儀錶的基本誤差。即:用來表徵測量儀錶基本誤差允許值等級的量,稱做儀錶的精度。例如:0.5級精度的儀錶,其允許基本誤差是-0.5%≤δ允≤0.5%;也就是說,精度數(shù)值前加上正、負(fù)號後加%即為其允許誤差範(fàn)圍。反過來,把允許誤差限值去掉正負(fù)號及%即為精度。返本章目錄返本節(jié)目錄2、動態(tài)性能指標(biāo)儀錶的輸入量隨時間而變化的工作狀態(tài),稱為動態(tài)。儀錶在動態(tài)下工作出現(xiàn)的輸出特性,稱為動態(tài)特性。儀錶輸入發(fā)生變化,必然引起輸出值的變化,即引起動態(tài)回應(yīng)。輸出值隨時間變化的曲線,稱為動態(tài)回應(yīng)曲線。

(1)階躍回應(yīng)

(2)頻率回應(yīng)返本章目錄返本節(jié)目錄(1)階躍回應(yīng)上升時間tr:y(t)從10%yH到達(dá)90%yH所需的時間。峰值時間tp:y(t)到達(dá)第一次峰值所需要的時間,稱為峰值時間。穩(wěn)定時間ts:y(t)到達(dá)誤差允許範(fàn)圍±5%所需的時間稱為穩(wěn)定時間。二階儀錶階躍回應(yīng)性能指標(biāo)返本章目錄返本節(jié)目錄(2)頻率回應(yīng)當(dāng)測量儀錶的輸入信號為一定頻率和幅值的波動信號時,其輸出值所引起的回應(yīng),稱做頻率回應(yīng)。返本章目錄返本節(jié)目錄3、測量儀錶的可靠性(1)可靠度(2)失效率(3)平均無故障工作時間

λ(t)-t曲線返本章目錄返本節(jié)目錄1.2測量誤差1.2.1誤差存在的絕對性1.2.2誤差的表示形式1.2.3誤差的的分類1.2.4儀錶的準(zhǔn)確度重點:誤差的表示形式、誤差的分類。難點:誤差的表示形式。返本章目錄1.2測量誤差1.2.2

誤差的表示形式(1)絕對誤差測量值與真實值的差值:Δx=x-x0(2)相對誤差測量結(jié)果的絕對誤差與真值比值的百分?jǐn)?shù)稱為相對誤差,即:

返本章目錄返本節(jié)目錄(3)引用誤差

所謂引用誤差,就是測量儀錶的在量程範(fàn)圍內(nèi)某點的示值的絕對誤差與其量程比值的百分?jǐn)?shù)。用最大引用誤差確定儀錶精度和選擇儀錶精度的方法通過例題講解。返本章目錄返本節(jié)目錄解:該測溫儀錶的最大引用誤差為

去掉%後,該表的精度值為0.6,介於國家規(guī)定的精度等級中0.5和1.0之間,而0.5級表和1.0級表的允許誤差δ表允分別為±0.5%和±1.0%。則這臺測溫儀錶的精度等級只能定為1.0級。例1-1某臺溫度檢測儀錶的測溫範(fàn)圍為100~600℃,校驗該表時得到的最大絕對誤差為3℃,試確定該儀錶的精度等級。例題返本章目錄返本節(jié)目錄例1-2現(xiàn)需選擇一臺測溫範(fàn)圍為0~500℃的測溫儀錶。根據(jù)工藝要求,溫度指示值的誤差不允許超過±4℃,試問:應(yīng)選哪一級精度等級的儀錶?解:工藝允許相對誤差為

去掉±和%後,該表的精度值為0.8,也是介於0.5~1.0之間,而0.5級表和1.0級表的允許誤差δ表允分別為±0.5%和±1.0%。應(yīng)選擇0.5級的儀錶才能滿足工藝上的要求。例題返本章目錄返本節(jié)目錄1.2.3

誤差的的分類系統(tǒng)誤差大小和方向保持固定,或按一定規(guī)律變化的誤差。隨機誤差各次測量誤差的大小和方向沒有規(guī)律性。但是,若對這些誤差進(jìn)行大量統(tǒng)計,其出現(xiàn)是符合統(tǒng)計規(guī)律的。疏忽誤差由於操作者的粗心大意或失誤所造成的測量誤差,稱為疏忽誤差。緩變誤差誤差的數(shù)值隨著時間而緩慢變化的誤差,稱為緩變誤差(按照產(chǎn)生的原因及其性質(zhì)來分)返本章目錄返本節(jié)目錄1.2.4儀錶的準(zhǔn)確度1.正確度系統(tǒng)誤差直接影響測量值與真值的差值,它是表徵測量結(jié)果正確度的誤差。2.精密度用隨機誤差來表徵測量結(jié)果的精密度。3.準(zhǔn)確度同時表徵測量結(jié)果與真值的接近程度和多次測量值的離散程度的物理量,又稱精確度。它是反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差合成情況的一個物理量。

返本章目錄返本節(jié)目錄第2章溫度的測量

本章介紹了溫標(biāo)的概念,然後按照測量方法的分類,分別介紹了各種測溫方法和儀錶:包括接觸式測溫儀錶、非接觸式測溫儀錶、新型溫度感測器和儀錶系列溫度變送器。返總目錄教學(xué)目錄:2.1概述2.2接觸式測溫方法及儀錶2.3非接觸式測溫方法及儀錶2.4新型溫度感測器

2.5溫度變送器返總目錄2.1概述2.1.1溫度和溫標(biāo)

2.1.2測溫方法分類

重點:幾種常用溫標(biāo)的定義。難點:各種溫標(biāo)之間的換算。重點:分類原則、各種測溫方法的優(yōu)缺點。返本章目錄返總目錄2.1.1溫度和溫標(biāo)1.溫度的基本概念溫度是表徵物體冷熱程度的物理量。

2.溫度的測量3.溫標(biāo)溫標(biāo)就是溫度的數(shù)值表示方法。溫標(biāo)的三要素(三個基本條件):溫度計、固定點和內(nèi)插方程。4.溫標(biāo)的傳遞返本節(jié)目錄返本章目錄四種常用溫標(biāo):(1)攝氏溫標(biāo)(℃)攝氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的冰點為0℃,水的沸點為100℃,並將兩固定點之間等分100份,每一份稱為攝氏一度,一般用“℃”表示攝氏度數(shù)。(2)華氏溫標(biāo)(℉)華氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的冰點為32℉,水的沸點為212℉,在這兩個固定點之間劃分180等份,每一份稱為華氏一度,用“℉”表示。華氏溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)有如下關(guān)係:m=1.8n+32式中,m、n分別表示華氏溫度值和攝氏溫度值。2.1.1溫度和溫標(biāo)

返本節(jié)目錄返本章目錄(3)熱力學(xué)溫標(biāo)(K)熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)之上的一種理想溫標(biāo),它與物質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。是純理論性的,無法直接加以實現(xiàn)。

(4)90國際溫標(biāo)(ITS—90)

ITS—90同時使用國際開爾文溫度(符號T90)和國際實用攝氏溫度(符號t90)。

T90與t90的關(guān)係為:

t90=T90–273.15式中,T90的單位是開爾文(K),t90的單位是攝氏度(℃)。這裏攝氏度與開爾文溫度分度值相同,即溫度間隔lK等於1℃。2.1.1溫度和溫標(biāo)返本節(jié)目錄返本章目錄例題例2-1已知某點溫度為10℃,將該溫度轉(zhuǎn)換為華式溫標(biāo)和90國際溫標(biāo)。解:根據(jù)各種溫標(biāo)間的關(guān)係m=1.8n+32=(1.8×10+32)℉=50℉T90=t90+273.15=(10+273.15)K

=283.15K返本節(jié)目錄返本章目錄2.1.2測溫方法分類1.接觸式測溫2.非接觸式測溫膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計等。光學(xué)高溫計、光電高溫計、輻射高溫計和比色高溫計等。

返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.1膨脹式溫度計

2.2.2壓力式溫度計

2.2.3熱電偶溫度計

2.2.4熱電阻溫度計

2.2接觸式測溫方法及儀錶2.2.5接觸式測溫實例

返本章目錄2.2.1膨脹式溫度計1.液體膨脹式溫度計液體膨脹式溫度計是一種直讀式的、應(yīng)用最早的溫度測量儀錶,最常見的是玻璃管式溫度計。

1—安全包2—尺規(guī)3—毛細(xì)管4—感溫包圖2-1玻璃管式溫度計返本節(jié)目錄返本章目錄2.固體膨脹式溫度計(1)桿式溫度計(2)雙金屬式溫度計

返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.2壓力式溫度計測量原理:是基於封閉在容器中的液體、氣體或某種低沸點的飽和蒸氣受熱後體積膨脹而使壓力發(fā)生變化的性質(zhì)。返本節(jié)目錄返本章目錄重點:熱電偶的基本定律應(yīng)用、冷端溫度補償、熱電偶的選型、安裝。難點:冷端溫度補償、熱電偶的選型。組成:由熱電偶、連接導(dǎo)線和顯示儀錶(電位差計或動圈儀錶)組成。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、製造方便、測量範(fàn)圍寬(-271.15℃~2800℃)、熱慣性小、精度高、適於遠(yuǎn)距離測量和便於自動控制等。2.2.3熱電偶溫度計返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.3熱電偶溫度計1.熱電偶的測溫原理2.熱電偶回路特性3.熱電極材料4.熱電偶的種類5.熱電偶的結(jié)構(gòu)形式6.熱電偶的冷端溫度補償7.熱電偶的實用測溫電路8.熱電偶的校驗返本節(jié)目錄返本章目錄1.熱電偶的測溫原理熱電效應(yīng):把兩種不同材料的金屬導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)A和B連接成閉合回路,若兩個接點溫度t與t0不相等,則回路中就會產(chǎn)生熱電動勢,這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。參比端(冷端或自由端)

熱電勢熱電極A熱電極B

測量端(熱端或工作端)

返本節(jié)目錄返本章目錄

(1)溫差電動勢

tUA(t)t0

UA(t0)UA(t,t0)t>t0

UA(t,t0)=UA(t)-UA(t0)1.熱電偶的測溫原理

返本節(jié)目錄返本章目錄(2)接觸電動勢1.熱電偶的測溫原理

返本節(jié)目錄返本章目錄(3)熱電偶回路的總電動勢返本節(jié)目錄返本章目錄2.熱電偶回路特性(1)中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中引入第三種導(dǎo)體,只要第三種導(dǎo)體兩端的溫度相同,則此第三種導(dǎo)體的引入不會影響熱電偶回路的熱電動勢。返本節(jié)目錄返本章目錄中間導(dǎo)體定律具有如下實用價值:2.熱電偶回路特性返本節(jié)目錄返本章目錄(2)中間溫度定律

中間溫度定律具有如下實用價值:1)為在熱電偶回路中應(yīng)用補償導(dǎo)線提供了理論依據(jù)。2)為制定和使用熱電偶分度表奠定了基礎(chǔ)。返本節(jié)目錄返本章目錄例2-2用鎳鉻—鎳矽(K型)熱電偶測量爐溫,熱電偶的冷端溫度為40℃,測得的熱電動勢為35.72mV,問被測爐溫為多少?解:查K型熱電偶分度表知E(40,0)=1.611mV測得:E(t,40)=35.72mV則:E(t,0)=E(t,40)+E(40,0)=(35.72+1.611)mV=37.33mV查分度表知t=900.1℃,則被測爐溫為900.1℃。返本節(jié)目錄返本章目錄(3)標(biāo)準(zhǔn)電極定律

實用價值:只要知道某兩種金屬導(dǎo)體分別與標(biāo)準(zhǔn)電極相配的分度表,就可以計算出這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶的分度表。返本節(jié)目錄返本章目錄3.熱電極材料1)熱電動勢及熱電動勢率要大,保證足夠的靈敏度。2)熱電特性最好是線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)係。3)能在較寬的溫度範(fàn)圍內(nèi)使用,物理、化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。4)要有高的電導(dǎo)率、小的電阻溫度係數(shù)及小的導(dǎo)熱係數(shù)。5)複製性要好,即用同一種材料製成的熱電偶其熱電特性要一致,這樣便於製作統(tǒng)一的分度表。6)材料組織要均勻,具有良好的韌性,焊接性能好,以便熱電偶的製作。7)資源要豐富,價格低廉。返本節(jié)目錄返本章目錄4.熱電偶的種類——標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶1)鉑銠10—鉑熱電偶(S型)2)鉑銠13—鉑熱電偶(R型)3)鉑銠30—鉑銠6熱電偶(B型)4)鎳鉻—鎳矽熱電偶(K型)5)鎳鉻矽—鎳矽熱電偶(N型)6)鎳鉻—康銅(E型)7)鐵—康銅(J型)8)銅—康銅(T型)

返本節(jié)目錄返本章目錄5.熱電偶的結(jié)構(gòu)形式(1)裝配式熱電偶(2)鎧裝型熱電偶(3)薄膜型熱電偶(4)快速微型熱電偶鎧裝型熱電偶可長達(dá)上百米返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償(1)補償導(dǎo)線法補償導(dǎo)線:在100℃以下的溫度範(fàn)圍內(nèi),熱電特性與所配熱電偶相同且價格便宜的導(dǎo)線,稱為補償導(dǎo)線。補償導(dǎo)線的作用:就是延長熱電極,即將熱電偶的冷端延伸到溫度相對穩(wěn)定區(qū)。補償導(dǎo)線的型號:延伸型補償導(dǎo)線——用於廉金屬熱電偶;補償型補償導(dǎo)線——用於貴金屬熱電偶和某些非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。補償導(dǎo)線使用注意事項

返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償例2-3用鎳鉻—鎳矽熱電偶測量某一實際為1000℃的對象溫度。所配用儀錶在溫度為20℃的控制室裏,設(shè)熱電偶冷端溫度為50℃。當(dāng)熱電偶與儀錶之間用補償導(dǎo)線或普通銅導(dǎo)線連接時,測得溫度各為多少?又與實際溫度相差多少?返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償解:查K型熱電偶分度表,得E(1000,0)=41.269mV,E(50,0)=2.022mV,E(20,0)=0.798mV。若用補償導(dǎo)線,儀錶測得熱電動勢值為E(1000,20)=E(1000,0)–E(20,0)=40.471mV查分度表得對應(yīng)的溫度為979.6℃若用銅導(dǎo)線,儀錶測得熱電動勢值為E(1000,50)=E(1000,0)–E(50,0)=39.247mV查分度表得對應(yīng)的溫度為948.4℃兩種方法測得的溫度相差31.2℃,測量誤差分別為–20.4℃和–51.6℃。返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償(2)冷端恒溫法1)冰浴法2)恒溫箱法3)恒溫室法返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償(3)計算校正法1)準(zhǔn)確計算校正法根據(jù)中間溫度定律,對測得熱電動勢進(jìn)行修正。適用於實驗室中用直流電位差計來測溫的情況。2)近似計算校正法K的取值:K型熱電偶,在0~1000℃範(fàn)圍內(nèi),K≈1;S型熱電偶,在800~1300℃,K=0.6~0.5返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償例2-4用分度號為S的鉑銠10—鉑熱電偶測爐溫,其冷端溫度為30℃,而直流電位差計測得的熱電動勢為9.481mV,試求被測溫度。再查該分度表得被測溫度t=1006.5℃。若不進(jìn)行校正,則所測9.481mV對應(yīng)的溫度為991℃,誤差–15.5℃。解:查鉑銠10—鉑熱電偶分度表,得E(30,0)=0.173mV,由式(2-5)得返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償例2-5解:在l000℃左右,鉑銠10—鉑熱電偶的校正係數(shù)可近似取0.55,因此按式(2-9)可得爐溫t為t=t′+Ktn=(991+0.55×30)℃=1007.5℃與例2-4相比可以看出,近似計算法僅比準(zhǔn)確計算方法相差1℃。這說明此種方法在一些精度要求不高的現(xiàn)場是可以使用的。用S型熱電偶測爐溫,其冷端溫度為30℃,顯示儀錶的指示值為991℃,試求爐溫。返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償(4)儀錶機械零點調(diào)整法用熱電偶測溫時,若t0=tn≠0℃,要使指示值不偏低,可先將顯示儀錶指針調(diào)整到相當(dāng)於熱電偶冷端溫度tn的位置上。

應(yīng)用於:一些精度要求不高、冷端溫度不經(jīng)常變化的情況下。返本節(jié)目錄返本章目錄6.熱電偶的冷端溫度補償(5)補償電橋法補償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢來補償熱電偶冷端溫度變化而引起的熱電動勢變化。

返本節(jié)目錄返本章目錄7.熱電偶的實用測溫電路(1)工業(yè)用熱電偶測溫的基本線路(2)熱電偶的串聯(lián)1)熱電偶的正向串聯(lián)

若將多支熱電偶的測量端置於同一測量點上構(gòu)成熱電堆(如輻射溫度計),測量微小溫度變化或輻射能時,可大大提高靈敏度。

返本節(jié)目錄返本章目錄7.熱電偶的實用測溫電路2)熱電偶的反向串聯(lián)

將兩支同型號的熱電偶反接起來,可以測量兩點間的溫差。注意:用這種差動電路測量溫差時,兩支熱電偶的熱電特性必須相同且成線性,否則會引起測量誤差。

返本節(jié)目錄返本章目錄7.熱電偶的實用測溫電路(3)熱電偶的並聯(lián)三支同型號的熱電偶的並聯(lián)線路,此時輸入到顯示儀錶的電動勢值為:E=(E1+E2+E3)/3。

返本節(jié)目錄返本章目錄8.熱電偶的校驗(1)溫度校驗點各種不同型號的熱電偶必須在表2-7規(guī)定的校驗點進(jìn)行校驗,且每個溫度校驗點應(yīng)控制在±10℃範(fàn)圍內(nèi)。表2-7工業(yè)用熱電偶校驗點溫度熱電偶名稱校驗點溫度/℃鉑銠10—鉑600,800,1000,1200鎳鉻—鎳矽(鎳鉻—鎳鋁)400,600,800,1000鎳鉻—康銅300,400(或500),600返本節(jié)目錄返本章目錄8.熱電偶的校驗2)校驗用儀器與設(shè)備返本節(jié)目錄返本章目錄8.熱電偶的校驗(3)校驗方法熱電偶插入爐中的深度一般為300mm,熱電偶的冷端置於冰點槽中以保持其為0℃。用自耦變壓器來調(diào)節(jié)爐溫,當(dāng)達(dá)到預(yù)定校驗點溫度±10℃以內(nèi),並且每分鐘變化不超過0.2℃時,便可開始讀數(shù)。在每一個校驗點上的讀數(shù)不應(yīng)少於四次。當(dāng)同時校驗幾支熱電偶時,其讀數(shù)順序:標(biāo)準(zhǔn)→被檢l→被檢2→…→被檢n→被檢n→…→被檢2→被檢1→標(biāo)準(zhǔn)→標(biāo)準(zhǔn)→被檢l→…的迴圈順序讀數(shù),再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

返本節(jié)目錄返本章目錄8.熱電偶的校驗(4)數(shù)據(jù)處理熱電偶校驗後進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,一定要考慮標(biāo)準(zhǔn)熱電偶本身的測量值也有一定誤差,必須考慮這部分誤差後計算出測量點的真實溫度。例2-6

在1000℃下,測得被校K型熱電偶的熱電動勢之算術(shù)平均值為41.347mV,二等標(biāo)準(zhǔn)S型熱電偶的熱電動勢之算術(shù)平均值為9.601mV。該標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上寫明,在測量端為1000℃、冷端為0℃時的熱電動勢為9.624mV。求此被校K型熱電偶在1000℃時的誤差,並驗證是否合格。返本節(jié)目錄返本章目錄8.熱電偶的校驗解:查S型熱電偶的分度表,E(1000,0)=9.585mV,則該標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的修正值為9.624–9.585=0.039mV,因此要把標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電動勢的算術(shù)平均值減去修正值:

9.601–0.039=9.562mV。再查S型熱電偶的分度表得998℃,即真實溫度。從K型熱電偶的分度表中查得41.347mV相當(dāng)於1002℃,所以此被校熱電偶在1000℃時的誤差為:1002–998=4℃。根據(jù)表2-3可以看出,被校K型熱電偶在–40~1300℃的溫度範(fàn)圍內(nèi),允許偏差為±0.75%|t|,所以4℃<998×0.75%=7.5℃。此熱電偶在該校驗點合格。返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.4熱電阻溫度計1.熱電阻2.半導(dǎo)體熱敏電阻重點:標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻型號、選型,接線制。難點:接線制。重點:熱敏電阻的特性及分類

。返本節(jié)目錄返本章目錄1.熱電阻(1)熱電阻的材料與溫度的關(guān)係電阻溫度係數(shù)與電阻比W100=R100/R0

的關(guān)係可見:W100越大,電阻絲的純度越高,α值越大;W100越小,電阻絲的雜質(zhì)越多,α值越小,而且不穩(wěn)定。因此,熱電阻常用純金屬製成。返本節(jié)目錄返本章目錄1.熱電阻(2)熱電阻的測溫原理當(dāng)溫度發(fā)生改變時,熱電阻的阻值隨之變化。通過變化的電阻值可間接地測得溫度的變化量,這就是熱電阻的測溫原理。這種電阻隨溫度變化的特性可用如下三種方法表示:1)列表法(分度表)2)作圖法(特性曲線)3)數(shù)學(xué)表示法返本節(jié)目錄返本章目錄1.熱電阻(3)熱電阻的結(jié)構(gòu)普通工業(yè)用鉑電阻和銅電阻由電阻體、引出線、絕緣管、保護管和接線盒等組成。

1)電阻體(無感雙繞法)返本節(jié)目錄返本章目錄(3)熱電阻的結(jié)構(gòu)2)熱電阻的引出線:①兩線制。引線電阻以及引線電阻的變化會帶來附加誤差。②三線制??梢暂^好地消除引線電阻的影響,測量準(zhǔn)確度高於兩線制,所以應(yīng)用較廣。③四線制。精度高,但是麻煩。

返本節(jié)目錄返本章目錄(4)標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻1)鉑電阻優(yōu)點:鉑是一種貴金屬,具有準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、性能可靠以及抗氧化性很強。在–259.3467~961.78℃的溫域內(nèi)以鉑電阻溫度計作為標(biāo)準(zhǔn)儀器。缺點:鉑電阻的電阻值與溫度為非線性關(guān)係,電阻溫度係數(shù)α比較小,……。工業(yè)用鉑電阻溫度計的使用範(fàn)圍:–200~850℃分度號:Pt10、Pt100返本節(jié)目錄返本章目錄(4)標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻2)銅電阻優(yōu)點:價格低廉,具有較大的電阻溫度係數(shù),材料容易提純,具有較好的複製性,容易加工成絕緣的銅絲,銅的電阻值與溫度的關(guān)係在測量範(fàn)圍內(nèi)幾乎是線性的。缺點:易氧化,氧化後即失去其線性關(guān)係。。工業(yè)用銅電阻溫度計的使用範(fàn)圍:–50~150℃分度號:Cu50、Cu100返本節(jié)目錄返本章目錄(6)熱電阻的校驗方法Rt=(Ut/UN)RN

返本節(jié)目錄返本章目錄2.半導(dǎo)體熱敏電阻1)負(fù)溫度係數(shù)熱敏電阻NTC2)正溫度係數(shù)熱敏電阻PTC3)臨界溫度係數(shù)熱敏電阻CTR

(1)熱敏電阻的特性及分類返本節(jié)目錄返本章目錄2.半導(dǎo)體熱敏電阻(2)熱敏電阻的結(jié)構(gòu)(3)熱敏電阻的特點返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.5接觸式測溫實例1.固體表面溫度的測量(1)熱電偶與被測表面的接觸形式返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.5接觸式測溫實例2.管道中流體溫度的測量主要誤差:導(dǎo)熱誤差。(1)感溫元件的安裝要求

1)把感溫元件的外露部分用保溫材料包起來。2)感溫元件應(yīng)逆著介質(zhì)流動方向傾斜安裝,至少應(yīng)正交,切不可順流安裝。3)感溫元件應(yīng)有足夠的插入深度。4)感溫元件應(yīng)與被測介質(zhì)充分接觸。5)應(yīng)使測溫管或保護管的壁厚和外徑儘量小一些。返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.5接觸式測溫實例(2)應(yīng)用實例分析返本節(jié)目錄返本章目錄2.2.5接觸式測溫實例3.高溫氣體溫度的測量(1)主要誤差:熱輻射誤差(輻射散熱誤差)(2)感溫元件的安裝要求返本節(jié)目錄返本章目錄2.3非接觸式測溫方法及儀錶重點:基本概念、黑體輻射定律,各種溫度計的原理、結(jié)構(gòu)、使用。難點:基本概念。2.3.1輻射測溫的基礎(chǔ)理論2.3.2光學(xué)高溫計2.3.3光電高溫計2.3.4全輻射高溫計2.3.5比色高溫計2.3.6前置反射器輻射溫度計2.3.7非接觸式測溫實例返本章目錄2.3.1輻射測溫的基礎(chǔ)理論1.基本概念(1)輻射能(2)熱輻射(3)輻射功率:物體在單位時間內(nèi)從單位面積向半球空間發(fā)射的全部波長的總輻射能量。符號W,單位W/m2。(4)單色輻射功率:物體在一定波長下的輻射功率。用符號Wλ表示,單位為W/m2μm。(5)發(fā)射率(6)單色發(fā)射率

返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.1輻射測溫的基礎(chǔ)理論——2.輻射能的分配

當(dāng)輻射能投射到物體表面時,一般情況下,其中的一部分被物體吸收,一部分被反射,另一部分可透過物體。式中,α、ρ、τ分別是吸收率、反射率、透射率。1)α=1的物體稱為絕對黑體,簡稱為黑體。2)ρ=1的物體稱為絕對鏡白體,簡稱白體;或絕對鏡體,簡稱鏡體。3)τ=1的物體稱為絕對透明體,簡稱為透明體。

4)對於一般工程材料來講,τ=0而α+ρ=1,稱為灰體。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.1輻射測溫的基礎(chǔ)理論——3.黑體輻射定律(2)維恩位移定律(1)普朗克定律(3)斯蒂芬—玻爾茲曼定律返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.2光學(xué)高溫計1.光學(xué)高溫計的工作原理受熱物體亮度大小也反映了物體溫度的高低。但因為各種物體的單色發(fā)射率是不相同的,因此即使它們亮度相同,而溫度卻不一定相同。光學(xué)高溫計用黑體的溫度來進(jìn)行儀錶刻度。亮度溫度TL

:在波長為λ的光線中,物體在溫度T時的亮度與黑體在溫度為TL時的亮度相等,則稱TL為這個物體在波長為λ時的亮度溫度。

返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.2光學(xué)高溫計2.光學(xué)高溫計的結(jié)構(gòu)返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.2光學(xué)高溫計3.光學(xué)高溫計的使用例2-6

用光學(xué)高溫計測量有氧化層表面光滑的鋼板溫度,光學(xué)高溫計的讀數(shù)為1250℃,求鋼板的真實溫度。解:根據(jù)鋼板表面狀態(tài)在表2-10中查出單色發(fā)射率ε0.66=0.8,在圖2-54中,從橫坐標(biāo)為1250℃、ε0.66=0.8,查出24℃,此值即為修正值。T=(1250+24)℃=1274℃返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.3光電高溫計光學(xué)高溫計在測量時要靠手動平衡亮度,用人眼判斷亮度是否平衡,所以不能連續(xù)測溫,在應(yīng)用上受到了一定限制。光電高溫計可以自動平衡亮度,它是在光學(xué)高溫計基礎(chǔ)上發(fā)展起來的自動連續(xù)測溫儀錶。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.4全輻射高溫計1.全輻射高溫計的測溫原理輻射溫度:返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.4全輻射高溫計全輻射高溫計的使用1)正確連接線路和外接電阻。2)環(huán)境溫度不許高於100℃,否則應(yīng)冷卻。3)隨著感溫器到被測物體的距離L的不同,對被測物體的大?。ㄍǔV钢睆紻)有一定的限制值,感溫器要與被測表面垂直。4)顯示儀錶上讀數(shù)為輻射溫度,要修正得到物體的真實溫度。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.5比色高溫計1.比色高溫計的測溫原理及特點根據(jù)維恩位移定律,測得亮度比的變化便可測得相應(yīng)的溫度。比色溫度:特點:

1)比色溫度可小於、等於或大於真實溫度。2)與真實溫度之差小得多,測量準(zhǔn)確度高。3)比色高溫計可在惡劣環(huán)境中使用。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.6前置反射器輻射溫度計只要被測表面的發(fā)射率大於0.6(無需知道確切值)就可直接測得真實溫度,而不需進(jìn)行任何修正。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.7非接觸式測溫實例1.非接觸式測溫的干擾分析(1)光路中的干擾:在波長為1.8~2.8μm、3.0~5.5μm和8~14μm三個波段內(nèi)輻射能被吸收的較少,稱為大氣窗口。(2)外來光干擾:改變測量方向的方法來躲過外來光,或設(shè)置遮蔽裝置。(3)黑度變化的影響:

1)在被測表面上塗已知黑度的塗料。2)人為創(chuàng)造黑體輻射的條件。3)利用前置反射器輻射溫度計來測真實溫度。4)減小由於黑度變化產(chǎn)生的測量誤差。返本節(jié)目錄返本章目錄2.3.7非接觸式測溫實例2.熱軋帶鋼表面溫度的測量從輻射測溫的角度來觀察熱軋帶鋼生產(chǎn)有如下特點:

1)軋製速度高。2)被軋製材料溫度變化很大,一般為500~1300℃。3)由於軋製和冷卻多次反復(fù)進(jìn)行,所以被軋材料的黑度經(jīng)常變化,周圍的水蒸氣濃度大而且也經(jīng)常變化。4)帶鋼表面某些局部經(jīng)常有水膜,而且水膜的大小和地點變化無常,也常有鱗片狀的鏽、渣和灰塵附著在帶鋼的表面。選用:矽光電池光電高溫計

返本節(jié)目錄返本章目錄2.4新型溫度感測器2.4.1集成溫度感測器AD590半導(dǎo)體集成溫度感測器

AD590是二端電流源器件,它的輸出電流與器件所處的熱力學(xué)溫度(K)成正比,其溫度係數(shù)為1μA/K,0℃時該器件的輸出電流為273μA,AD590的工作溫度為–55~+150℃,外接電源電壓在4~30V內(nèi)任意選定。當(dāng)所加電壓變化時,其輸出電流基本不受影響。

返本章目錄2.4新型溫度感測器2.4.2光纖溫度感測器光纖的工作原理是光的全反射。一束光線入射進(jìn)光纖時,與芯線軸線的夾角小於30°範(fàn)圍內(nèi)的入射光線將沿光纖傳輸。光纖溫度感測器是採用光纖作為敏感元件或能量傳輸介質(zhì)而構(gòu)成的新型測溫儀錶。

特點:靈敏度高;電絕緣性能好,可適用於強烈電磁干擾、強輻射的惡劣環(huán)境;體積小、重量輕、可彎曲;可實現(xiàn)不帶電的全光型探頭等。返本章目錄2.5溫度變送器2.5.1儀錶系列溫度變送器特點:①需要24V直流供電,變送器內(nèi)無電源電路。②輸出信號有4~20mA.DC和1~5V.DC兩種,可根據(jù)需要選用。③採用積體電路運算放大器件。④除直流毫伏輸入的品種之外,熱電偶輸入和熱電阻輸入的品種都有線性化功能。⑤兼有安全柵作用,可以用於防爆系統(tǒng)。返本章目錄2.5溫度變送器直流毫伏、熱電偶、熱電阻這三種輸入信號的量程單元各不相同,但其後所接的放大單元相同,可以互換。返本章目錄2.5溫度變送器1.直流毫伏變送器量程單元2.熱電偶溫度變送器量程單元熱電偶溫度變送器的量程單元必須有冷端溫度補償功能及線性化功能。調(diào)零、調(diào)滿功能。3.熱電阻溫度變送器的量程單元採用三線制接法,也要線性化功能。調(diào)零、調(diào)滿功能。調(diào)零、調(diào)滿功能。返本章目錄2.5溫度變送器2.5.2一體化溫度變送器配熱電偶的SBWR型又分為不同的分度號,例如有E、K、S、B、T等。配熱電阻的SBWZ型又分為Cu50、Cu100、Pt100等。按輸出信號有無線性化又分為兩種。一種是輸出信號與被測溫度呈線性關(guān)係的;另一種是輸出信號與輸入電信號(熱電動勢或電阻值)呈線性關(guān)係的。返本章目錄本章小結(jié)在溫標(biāo)概念中,重點介紹了90國際溫標(biāo),常用幾種溫標(biāo)間的換算方法。在接觸式測溫方法中,重點是熱電偶溫度計和熱電阻溫度計。其中熱電偶的幾個重要的定則、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的特性、熱電偶的冷端處理與補償、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻的特性、熱電阻連線方式以及熱電阻的分度表等均應(yīng)很好地理解和應(yīng)用。在非接觸測溫方法中重點介紹了光學(xué)高溫計、光電高溫計、輻射溫度計和比色溫度計,重點是它們的測量原理,真實溫度的換算等問題。返本章目錄第3章壓力和差壓的測量

本章介紹幾種在實驗和工業(yè)生產(chǎn)中使用較多的壓力檢測儀錶的檢測原理、組成結(jié)構(gòu)和使用方法等。返總目錄教學(xué)目錄:3.1概述3.2液柱式壓力計3.3彈性式壓力計3.4電氣式壓力計3.5壓力變送器3.6壓力計的校驗和使用返總目錄3.1概述3.1.1壓力和差壓的概念及表示方法3.1.2壓力的度量單位重點:壓力的概念、壓力錶示形式。難點:各種壓力之間的關(guān)係。重點:壓力的國際度量單位、我國常用單位。難點:壓力度量單位之間的換算。返本章目錄3.1.1壓力和差壓的概念及表示方法在工程技術(shù)上,壓力定義為垂直均勻地作用在單位面積上的力。各種壓力關(guān)係示意圖壓力錶示方法:大氣壓p0

絕對壓力pa

表壓力p

真空度pv

差壓Δp

返本節(jié)目錄返本章目錄3.1.2壓力的度量單位帕斯卡(Pa):國際制導(dǎo)出單位

1帕(Pa)=1牛頓/平方米(N/m2)

2.其他常用度量單位(1)工程大氣壓(kgf/cm2

1工程大氣壓=1千克力/釐米2(或公斤力/釐米2)

(2)毫米汞柱(mmHg)

(3)毫米水柱(mmH2O)返本節(jié)目錄返本章目錄3.2液柱式壓力計液柱式壓力計的測壓是基於液體靜力學(xué)原理,利用已知密度的液柱高度對底面產(chǎn)生的靜壓力來平衡被測壓力,根據(jù)液柱高度來確定被測壓力的大小。返本章目錄3.2.1U形管壓力計3.2.2單管壓力計3.2.3斜管壓力計3.2.4液柱式壓力計的使用重點:液柱式壓力計的原理、結(jié)構(gòu)、特點。難點:三種液柱式壓力計比較,使用注意事項。3.2液柱式壓力計返本章目錄3.2.1U形管壓力計1.U型管壓力計的結(jié)構(gòu)U型管壓力計結(jié)構(gòu)圖U型、內(nèi)截面積相同的玻璃管被固定在底板上,在U型管中間設(shè)一個刻度尺規(guī),零點在尺規(guī)中央。U型玻璃管內(nèi)充入水銀或水等工作液,液體到零點處。返本節(jié)目錄返本章目錄2.U型管壓力計的工作原理

當(dāng)p1=p2時,兩管中自由液面同處於尺規(guī)中央零刻度。當(dāng)p2>p1時,右邊管中液面下降,左邊管中液面上升,一直到液面的高度差H產(chǎn)生的壓力與被測差壓平衡為止。根據(jù)流體靜力學(xué)原理有如果將兩管分別通大氣壓p0和被測壓力pa,則測得壓力為表壓力。

3.2.1U形管壓力計返本節(jié)目錄返本章目錄3.2.2單管壓力計1.單管壓力計的結(jié)構(gòu)單管壓力計結(jié)構(gòu)圖它是U型管壓力計的一種變形。單管壓力計把其中一個管用一個較大直徑的杯來代替,也稱杯型壓力計。由於杯的直徑與管的直徑相差較大,所以杯中液面高度下降h2可忽略不計,因此在測量時只要讀數(shù)一次就夠了,減小了讀數(shù)誤差。返本節(jié)目錄返本章目錄2.單管壓力計的工作原理測表壓時,被測壓力通到杯子一側(cè),當(dāng)被測壓力大於大氣壓時,玻璃管內(nèi)液面上升,而杯中液面下降,液面高度差H=h+h2,由於杯內(nèi)下降與細(xì)管上升液體體積相同,即

則由於,可忽略不計。所以

3.2.2單管壓力計返本節(jié)目錄返本章目錄3.2.3斜管壓力計1.斜管壓力計的結(jié)構(gòu)斜管壓力計結(jié)構(gòu)圖它是單管式壓力計的一種變形。將單管傾斜一個角度,這樣可以加長液柱長度,提高壓力計的靈敏度。斜管壓力計常用於測量微小的壓力和負(fù)壓。返本節(jié)目錄返本章目錄2.斜管壓力計的原理根據(jù)單管壓力計原理可知,當(dāng)d2<<D2時。從式可知,它的讀數(shù)比單管式壓力計擴大1/sinα倍,使讀數(shù)精度有所提高。顯然,在用同一種工作液體,儀錶刻度尺規(guī)也相同的情況下,管子的傾斜角度α愈小,靈敏度越高,但實際使用時,α不能小於15°,這是因為α太小使得液面拉得太長,反而難於準(zhǔn)確讀數(shù),增加讀數(shù)誤差。由於酒精有較小的密度,常用它做斜管微壓計的工作液體。3.2.2單管壓力計返本節(jié)目錄返本章目錄3.2.4液柱式壓力計的使用(1)壓力計在使用前,一定要放置水準(zhǔn),要保證管子處於嚴(yán)格的鉛垂位置,未測量時工作液面應(yīng)處於尺規(guī)零位,否則將產(chǎn)生安裝誤差。(2)在確定液面高度差H時,可採用各種提高讀數(shù)精度的輔助裝置,如放大尺、游標(biāo)尺、光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)等,減小讀數(shù)誤差。(3)由於毛細(xì)管的作用使管內(nèi)液體呈彎月形,對於浸潤液體(如水),液面呈凹月面,對於非浸潤液體(如汞),液面呈凸月面。因此,讀數(shù)時視線一定要與彎月面頂點相切。(4)當(dāng)使用地點的環(huán)境溫度與重力加速度有較大偏差時,應(yīng)注意修正。返本節(jié)目錄返本章目錄彈性式壓力計是利用各種形式的彈性元件受壓後變形產(chǎn)生的彈性力與被測表壓或真空度相平衡的原理製成的。彈性元件的形變大小是壓力的函數(shù),通過測量彈性元件的形變就可以間接得到被測壓力的大小。3.3彈性式壓力計返本章目錄3.3彈性式壓力計3.3.1彈性元件3.3.2彈簧管壓力計重點:彈性元件結(jié)構(gòu)、總類。難點:各彈性元件的量程比較。重點:彈簧管壓力計的原理、結(jié)構(gòu)、工作過程。難點:彈簧管壓力計的檢定。返本章目錄3.3.1彈性元件彈性元件是彈性式壓力計的測壓敏感元件,是壓力—位移轉(zhuǎn)換元件。不同的彈性元件所適用的測壓範(fàn)圍有所不同,工業(yè)上常用的彈性元件有膜片、膜盒、波紋管和彈簧管,結(jié)構(gòu)如下圖所示:返本節(jié)目錄返本章目錄1.膜片膜片是一種沿外緣固定的片狀測壓彈性元件,測量時,將壓力或差壓轉(zhuǎn)換成膜片中心位移或集中力輸出,傳給傳動機構(gòu)及指示機構(gòu)就地指示。膜片的位移較小,靈敏度低,更多的應(yīng)用是與壓力變送器配合使用。有時膜片也被用來隔離儀錶和被測介質(zhì),以保護儀錶。膜片按其結(jié)構(gòu)特徵分為平膜片、波紋膜片。3.3.1彈性元件返本節(jié)目錄返本章目錄2.膜盒為增加膜片的中心位移量,提高儀錶的靈敏度,可以把兩塊膜片沿周邊對焊起來,成一薄膜盒子,稱為膜盒。其撓變?yōu)閱蝹€膜片的兩倍,在測微壓時要使位移量更大,靈敏度更高,還可以把數(shù)個膜盒串在一起組成膜盒串作為彈性敏感元件。膜盒按其結(jié)構(gòu)特徵可分為開口膜盒、真空膜盒和填充膜盒。3.3.1彈性元件返本節(jié)目錄返本章目錄3.波紋管

波紋管是一種具有等間距同軸環(huán)狀波紋,能沿軸向伸縮的測壓彈性元件,又稱波紋箱。波紋管在受到外力作用時,其膜面產(chǎn)生的機械位移量主要不是靠膜面的彎曲形變,而是靠波紋柱面的舒展或壓屈來帶動膜面中心作用點的移動。由於位移相對較大,一般可直接帶動傳動機構(gòu)、就地指示。靈敏度高,可以用來測量較低的壓力或壓差。但波紋管遲滯誤差較大,準(zhǔn)確度最高僅為1.5級。3.3.1彈性元件返本節(jié)目錄返本章目錄4.彈簧管彈簧管是一根彎成270°圓弧的空心金屬管子,管子的截面呈扁圓形或橢圓形。管子封閉的一端(B)為自由端,即位移輸出端,管子另一端(A)開口,並被固定在接頭上,作為被測壓力的輸入端。

當(dāng)被測壓力介質(zhì)從開口端進(jìn)入並充滿彈簧管的內(nèi)腔時,橢圓或扁圓截面在被測壓力p的作用下將趨向圓形。由於彈簧管長度一定,迫使彈簧管產(chǎn)生向外挺直的擴張變形,結(jié)果改變彈簧管的中心角,使其自由端產(chǎn)生位移。3.3.1彈性元件返本節(jié)目錄返本章目錄3.3.2彈簧管壓力計1.單圈彈簧管壓力計結(jié)構(gòu)彈簧管壓力計主要由彈簧管、齒輪傳動機構(gòu)、指示機構(gòu)以及表殼等幾個部分組成。返本節(jié)目錄返本章目錄3.3.2彈簧管壓力計2.多圈彈簧管壓力計單圈彈簧管壓力計由於自由端的位移和轉(zhuǎn)動力矩小,只能作指示式儀錶用,而在工業(yè)生產(chǎn)的壓力測量中,往往還需要記錄壓力在某段時間的變化情況,因此需要使用壓力記錄儀,為了能帶動記錄機構(gòu)的運動,就需要彈簧管自由端有較大位移和轉(zhuǎn)動力矩,在設(shè)計時可以將單圈彈簧管改為多圈式的。多圈彈簧管也叫螺線管壓力錶,彈簧管的圈數(shù)一般有2.5圈至9圈,根據(jù)需要而定,管端的轉(zhuǎn)角一般在54°左右。返本節(jié)目錄返本章目錄3.3.2彈簧管壓力計3.彈簧管壓力錶的檢定彈簧管壓力錶在使用過程中要定期進(jìn)行檢定,確定其精度等級。壓力錶精度等級不同,對檢定環(huán)境溫度有嚴(yán)格要求。精度等級0.06,0.1,0.16,0.250.4,0.61,1.6,2.5,4檢定環(huán)境溫度/℃20±220±320±5檢定各級壓力錶時環(huán)境溫度要求返本節(jié)目錄返本章目錄3.3.2彈簧管壓力計3.彈簧管壓力錶的檢定壓力錶在檢定過程中壓力錶指針的轉(zhuǎn)動應(yīng)在全量程範(fàn)圍內(nèi)平穩(wěn)無跳動或卡住現(xiàn)象。首先根據(jù)其量程範(fàn)圍確定檢定點,這些點應(yīng)均勻分佈在整個分度盤上,對於精密壓力錶檢定點不應(yīng)少於8個,一般壓力錶不應(yīng)少於5個。檢定時逐漸增加壓力或疏空,當(dāng)示值達(dá)到測量上限後,須耐壓3min,然後按原檢定點倒序回檢,

檢定時,每個檢定點要進(jìn)行兩次讀數(shù),第一次在輕敲表殼前進(jìn)行,第二次在輕敲表殼後進(jìn)行。返本節(jié)目錄返本章目錄3.3.2彈簧管壓力計3.彈簧管壓力錶的檢定壓力錶檢定要計算的誤差有:(1)示值誤差

對每一檢定點,在升壓和降壓檢定時,輕敲表殼前、後的示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差。(2)回程誤差

對同一檢定點,在升壓和降壓時,輕敲表殼後的示值之差。(3)輕敲位移

對每一檢定點,在升壓和降壓檢定時,輕敲表殼後引起的指針示值變動量。返本節(jié)目錄返本章目錄電氣式壓力感測器是利用壓力敏感元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量,如電阻、頻率、電荷量等來實現(xiàn)測量的。電氣式壓力計測量範(fàn)圍大,線性好,便於進(jìn)行壓力的連續(xù)測量及遠(yuǎn)傳,實現(xiàn)自動控制,尤其適合於壓力變化快和高真空、超高壓的測量。3.4電氣式壓力感測器返本章目錄3.4電氣式壓力感測器3.4.1應(yīng)變式壓力感測器重點:應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、應(yīng)變式壓力感測器組成。難點:力-應(yīng)變型彈性元件及應(yīng)變片粘貼。3.4.2壓電式壓力感測器重點:壓電效應(yīng)、壓電式壓力感測器原理、結(jié)構(gòu)。難點:壓電材料特性、壓電式壓力感測器使用。返本章目錄3.4.1應(yīng)變式壓力感測器應(yīng)變式壓力計的工作原理是,被測壓力引起彈性元件應(yīng)變,通過粘貼在彈性元件上電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,最後通過測量電路把電阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化。應(yīng)變式壓力計的核心敏感元件是電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。返本節(jié)目錄返本章目錄3.4.1應(yīng)變式壓力感測器1.應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)金屬電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形,從而引起電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。半導(dǎo)體電阻體材料在受到外力作用後,其晶格間距發(fā)生變化,從而使電阻率發(fā)生變化,壓力也隨之變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。返本節(jié)目錄返本章目錄3.4.1應(yīng)變式壓力感測器2.應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)金屬電阻應(yīng)變片

柵絲式應(yīng)變片結(jié)構(gòu)常用的金屬電阻應(yīng)變片有柵絲式、箔式和薄膜式等種類。結(jié)構(gòu)如圖,一般由敏感柵(金屬絲或箔)、絕緣基底、覆蓋層或保護膜、引出線等部分組成。返本節(jié)目錄返本章目錄3.4.1應(yīng)變式壓力感測器2.應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體應(yīng)變片

體型半導(dǎo)體應(yīng)變片結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體應(yīng)變片的材料有矽、鍺、銻化銦、磷化鎵、砷化鎵等,矽和鍺由於壓阻效應(yīng)大,故多作為壓阻式壓力計的半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體應(yīng)變片按結(jié)構(gòu)可分為體型應(yīng)變片、擴散型應(yīng)變片和薄膜型應(yīng)變片。返本節(jié)目錄返本章目錄3.電阻應(yīng)變式壓力感測器的組成應(yīng)變片的粘貼方法:一種是將應(yīng)變片直接粘貼於壓力–位移型彈性元件的應(yīng)變處(平膜片)。另一種是粘貼在力–應(yīng)變型彈性元件表面,通過壓力–位移彈性元件實現(xiàn)壓力–力的變換,再通過力–應(yīng)變型彈性元件實現(xiàn)力–應(yīng)變–電阻值的轉(zhuǎn)換。3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄1)力–應(yīng)變型彈性元件柱形彈性元件:3.4.1應(yīng)變式壓力感測器柱形彈性元件此類彈性元件由於應(yīng)變很小,測力量程較大,尤其是實心圓柱在徑向尺寸較大時,測力上限可達(dá)數(shù)千噸,常作為荷重式壓力感測器的敏感元件。返本節(jié)目錄返本章目錄1)力–應(yīng)變型彈性元件柱形彈性元件(動畫演示)3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄1)力–應(yīng)變型彈性元件懸臂梁:懸臂梁是一端固定、一端自由的測力彈性元件。其特點是結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,其輸出可以是應(yīng)變,也可是撓度。它靈敏度比圓柱高,適於較小力的測量。根據(jù)截面形狀,可分為等截面懸臂梁和變截面等強度懸臂梁兩種。梁形彈性元件3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄1)力–應(yīng)變型彈性元件懸臂梁(動畫演示)3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄1)力–應(yīng)變型彈性元件薄壁環(huán):3.4.1應(yīng)變式壓力感測器彈性元件為等截面圓環(huán)。薄壁環(huán)靈敏度高,用於測量較小的力,但加工困難,且在力F作用下,環(huán)的各部位應(yīng)變不相等。薄壁環(huán)彈性元件返本節(jié)目錄返本章目錄2)橋式測量轉(zhuǎn)換電路電橋的一個對角線結(jié)點接入電源電壓Ui,另一個對角線結(jié)點為輸出電壓Uo。為了使電橋在測量前的輸出電壓為零,應(yīng)該選擇4個橋臂電阻,使R1R3=R2R4或R1/R2=R4/R3,這就是電橋平衡的條件。3.4.1應(yīng)變式壓力感測器測量電路返本節(jié)目錄返本章目錄2)橋式測量轉(zhuǎn)換電路當(dāng)每個橋臂電阻變化值ΔRi<<Ri,且電橋輸出端的負(fù)載電阻為無限大、全等臂形式工作,即R1=R2=R3=R4(初始值)時,電橋輸出電壓可用下式近似(小信號時誤差小於1%)表示

由於ΔR/R=Kεx,當(dāng)各橋臂應(yīng)變片的靈敏度K都相同時有

3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄2)橋式測量轉(zhuǎn)換電路單臂半橋工作方式:即R1為應(yīng)變片,R2、R3、R4為固定電阻,ΔR2~ΔR4均為零。雙臂半橋工作方式:即R1、R2為應(yīng)變片,R3、R4為固定電阻,ΔR3=ΔR4=0。全橋工作方式:即電橋的4個橋臂都為應(yīng)變片。其中,全橋4臂工作方式的靈敏度最高,雙臂半橋次之,單臂半橋靈敏度最低。3.4.1應(yīng)變式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄4.應(yīng)變式壓力感測器的類型(1)膜片式壓力感測器工作時將感測器的下端旋入管壁,使被測壓力均勻分佈地作用在膜片的一面,使平膜片產(chǎn)生應(yīng)變,從而使電阻應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變而有一定電阻變化輸出,通過測量電路轉(zhuǎn)換求得被測壓力的大小。3.4.1應(yīng)變式壓力感測器膜片式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄4.應(yīng)變式壓力感測器的類型(2)應(yīng)變筒式壓力感測器應(yīng)變筒的上端與外殼緊密固定,下端與不銹鋼密封膜片緊密連接,應(yīng)變片R1、R2分別軸向、徑向粘貼在應(yīng)變筒外壁,分別接到測量橋路的相鄰臂上。3.4.1應(yīng)變式壓力感測器應(yīng)變筒壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄3.4.2壓電式壓力感測器壓電式壓力感測器是基於某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)原理製成的。某些電介質(zhì)物體,對其沿一定方向施加壓力或拉力發(fā)生機械應(yīng)變時,會在其相對兩面上產(chǎn)生等量異號電荷,若將外力去掉時,電荷隨之消失,它們又重新回到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。返本節(jié)目錄返本章目錄1.壓電式壓力感測器的工作原理石英晶體外形:縱向軸線z叫做光軸;經(jīng)過六面體棱線並與光軸垂直的軸線x叫做電軸;而垂直於對稱棱面,同時與光軸和電軸垂直的軸線y稱為機械軸。3.4.2壓電式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄1.壓電式壓力感測器的工作原理當(dāng)沿電軸方向施加壓力時,則在與電軸垂直的兩晶體邊界面上產(chǎn)生異性電荷。當(dāng)沿機械軸方向施加壓力時,則仍在與電軸垂直的兩晶體邊界面上產(chǎn)生異號電荷,但符號相反。而在光軸方向施加壓力則不產(chǎn)生壓電效應(yīng)。3.4.2壓電式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄3.4.2壓電式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄2.壓電式壓力感測器的結(jié)構(gòu)壓電元件被夾在兩片膜片之間,彈性元件把壓力傳遞給壓電元件。壓電元件的一個側(cè)面與膜片接觸並接地,另一側(cè)面通過引線將電荷量引出。送到電荷放大器或電壓放大器放大,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流輸出,其大小與被測壓力成正比關(guān)係。3.4.2壓電式壓力感測器壓電式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄3.壓電式壓力感測器的應(yīng)用及特點1)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,工作溫度可在250℃以上。2)靈敏度高,線性度好,常用精度有0.5級和1.0級。3)測量範(fàn)圍寬,可測100Mpa以下的所有壓力。4)是一種有源感測器,無須外加電源,可避免電源帶來的雜訊干擾。3.4.2壓電式壓力感測器返本節(jié)目錄返本章目錄壓力信號不能直接進(jìn)行遠(yuǎn)傳,一方面因為敷設(shè)引壓導(dǎo)管較麻煩,另一方面長距離傳輸要造成較大的壓力損失。因而要向遠(yuǎn)距離傳輸壓力信號,往往是將彈性測壓元件與電氣感測器相結(jié)合構(gòu)成壓力變送器,工業(yè)上常稱為差壓變送器。將壓力或差壓轉(zhuǎn)換為便於傳輸、指示、記錄的統(tǒng)一信號進(jìn)行輸出,而且輸出信號與輸入壓力之間通常有連續(xù)線性函數(shù)關(guān)係。3.5壓力變送器返本章目錄3.5壓力變送器3.5.1電容式壓力變送器3.5.2擴散矽差壓變送器重點:電容式壓力變送器原理、結(jié)構(gòu)、使用。難點:量程調(diào)整,零點調(diào)整和零點遷移。重點:擴散矽差壓變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用。難點:膜片應(yīng)力分佈及應(yīng)變片粘貼。返本章目錄3.5.1電容式壓力變送器1.電容式差壓變送器原理測量時,被測壓力加在隔離膜片上,通過矽油的不可壓縮性和流動性將差壓傳遞到測量膜片的兩側(cè),從而使膜片產(chǎn)生位移Δd,如圖中虛線所示,使一個電容器的極距變小,電容量增大,另一個電容器的極距變大,電容量減小。返本節(jié)目錄返本章目錄1.電容式差壓變送器原理轉(zhuǎn)換電路:(常數(shù))3.5.1電容式壓力變送器轉(zhuǎn)換電路原理圖返本節(jié)目錄返本章目錄2.變送器的使用零點調(diào)整和零點遷移:使變送器輸出的下限值與測量參數(shù)的下限值對應(yīng)。零點遷移:在測量參數(shù)的下限值xmin≠0時,使輸出ymin=4mA的調(diào)整過程稱為零點遷移,零點遷移分為正遷移和負(fù)遷移兩種。3.5.1電容式壓力變送器零點調(diào)整:在測量參數(shù)的下限值xmin=0時,使ymin=4mA的調(diào)整就叫零點調(diào)整;返本節(jié)目錄返本章目錄2.變送器的使用量程調(diào)整(滿度調(diào)整):調(diào)整的目的是為了使變送器輸出的上限值與測量參數(shù)的上限值相對應(yīng)。量程調(diào)整實際就是通過改變變送器的放大增益,改變其輸入—輸出特性斜率,使被測信號的最大值與變送器輸出的最大值對應(yīng)。3.5.1電容式壓力變送器返本節(jié)目錄返本章目錄2.變送器的使用線性度調(diào)整:3.5.1電容式壓力變送器為了使變送器的輸入—輸出特性達(dá)到高度的線性,因此在放大器線路板焊接面上,還備有線性調(diào)節(jié)電位器。在通常情況下,線性度調(diào)整工作已在變送器出廠時調(diào)好,一般不必進(jìn)行調(diào)節(jié)。如有必要(需要在某一特定範(fàn)圍內(nèi)改善線性),而且條件具備時(校正時需要高精度的標(biāo)準(zhǔn)儀錶),也可進(jìn)行,但必須按規(guī)程進(jìn)行調(diào)整。返本節(jié)目錄返本章目錄2.變送器的使用阻尼的調(diào)整:3.5.1電容式壓力變送器變送器的放大器線路板有阻尼調(diào)節(jié)電位器,變送器出廠校驗時,已將電位器逆時針旋轉(zhuǎn)到底(阻尼時間約0.2s),即阻尼最小位置。由於變送器標(biāo)定不受阻尼調(diào)節(jié)的影響,阻尼調(diào)節(jié)可在變送器安裝好以後進(jìn)行。需要調(diào)節(jié)阻尼時可順時針方向轉(zhuǎn)動阻尼電位器。所謂阻尼時間即變送器的輸出隨被測壓力變化的反應(yīng)速度。一般電容式差壓變送器的最大阻尼時間常數(shù)為≥1.67s。返本節(jié)目錄返本章目錄2.變送器的使用變送器的接線3.5.1電容式壓力變送器返本節(jié)目錄返本章目錄3.5.2擴散矽型壓力變送器1.擴散矽壓阻式感測器測壓原理在矽膜片上,用擴散摻雜法做成四個阻值相等的電阻,構(gòu)成平衡電橋。儀錶被矽膜片分成高壓和低壓兩個腔室。當(dāng)膜片兩邊存在壓力差時,膜片發(fā)生變形,產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變,從而使擴散電阻的阻值發(fā)生變化,電橋失去平衡,輸出相應(yīng)電壓,該電壓大小與膜片兩邊的壓力差成正比,從而可以測取膜片所受壓力差值。擴散矽壓阻式感測器返本節(jié)目錄返本章目錄3.5.2擴散矽型壓力變送器1.擴散矽壓阻式感測器測壓原理為了構(gòu)成差動電橋,提高輸出靈敏度,在矽膜片上佈置電阻時,可以使R1、R3佈置在負(fù)應(yīng)力區(qū),承受壓應(yīng)力;R2、R4佈置在正應(yīng)力區(qū),承受拉應(yīng)力。這樣,在承受壓力時,四個電阻有增有減,將阻值增加的兩個電阻與阻值減小的兩個電阻分別相對接入橋路,構(gòu)成不平衡電橋。電阻分佈返本節(jié)目錄返本章目錄3.6壓力計的校驗使用3.6.1活塞式壓力計及壓力計的校驗重點:活塞式壓力計原理、結(jié)構(gòu)、校驗壓力計的方法。難點:活塞式壓力計的使用、維護。3.6.2壓力計的使用重點:壓力計的選型、安裝等知識。難點:選型原則。返本章目錄活塞式壓力計是基於流體靜力學(xué)平衡原理和帕斯卡定律,利用壓力作用在活塞上的力與砝碼的重力相平衡的原理來測壓力?;钊綁毫τ嬍菈毫τ嬃恐械幕鶞?zhǔn)儀器,也是一種標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生器,用來檢驗其他儀錶,一般不能直接測量壓力。3.6.1活塞式壓力計及壓力計的校驗返本節(jié)目錄返本章目錄1.活塞式壓力計的結(jié)構(gòu)及原理活塞式壓力計主要由活塞測量系統(tǒng)(砝碼、活塞和測量活塞筒等)和壓力發(fā)生泵(手搖泵、油杯組件)組成。3.6.1活塞式壓力計及壓力計的校驗活塞式壓力計返本節(jié)目錄返本章目錄1.活塞式壓力計的結(jié)構(gòu)及原理3.6.1活塞式壓力計及壓力計的校驗活塞式壓力計中的壓力發(fā)生泵,是通過手輪旋轉(zhuǎn)絲桿,推動加壓活塞擠壓內(nèi)腔中的工作液,以產(chǎn)生所需的壓力,根據(jù)流體靜力學(xué)中液體壓力傳遞平衡原理,該外加壓力經(jīng)工作液均勻傳遞給測量系統(tǒng)中的活塞和被校壓力錶。當(dāng)測量系統(tǒng)中活塞和託盤本身的重量,以及加在託盤上的專用矽碼的重量作用在活塞上的力與壓力發(fā)生泵所產(chǎn)生的力相等時,測量活塞浮起在某一位置上。這時工作液的壓力為返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.1活塞式壓力計及壓力計的校驗

2.活塞式壓力計校驗壓力計的方法1)測量前,將活塞壓力計放置水準(zhǔn)。2)把工作液灌入油杯,反復(fù)旋轉(zhuǎn)手輪,排除內(nèi)腔的空氣。3)用加壓泵加壓,檢查油路是否暢通,並裝上被校壓力錶。4)將進(jìn)油口閥門打開,反時針旋轉(zhuǎn)手輪,將油吸入油路。5)關(guān)閉進(jìn)油閥,順時針旋轉(zhuǎn)手輪產(chǎn)生壓力,加上砝碼進(jìn)行校驗。6)旋轉(zhuǎn)手輪加壓,使活塞盤升起,並與定位指示板刻度線相齊。7)活塞式壓力計的活塞桿、底盤、砝碼等必須根據(jù)其出廠的編號配套使用,不能互換。返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用1.壓力計的選型(1)壓力計種類和型號的選擇考慮被測介質(zhì)壓力大小??紤]被測介質(zhì)的性質(zhì)??紤]使用環(huán)境??紤]儀錶輸出信號的要求。返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用(2)壓力計量程的選擇測量穩(wěn)定壓力時,最大工作壓力不應(yīng)超過量程的3/4;測量脈動壓力時,最大工作壓力則不應(yīng)超過量程的2/3;測高壓時,則不應(yīng)超過3/5。為了保證測量準(zhǔn)確度,最小工作壓力不應(yīng)低於量程的1/3。當(dāng)被測壓力變化範(fàn)圍大,最大和最小工作壓力可能不能同時滿足上述要求時,應(yīng)首先滿足最大壓力條件。1.壓力計的選型返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用(3)壓力計精度等級的選擇壓力計的精度等級主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來確定。根據(jù)我國壓力錶的新標(biāo)準(zhǔn)GB/T1226—2001規(guī)定,一般壓力錶的精度等級分為:1級、1.6級、2.5級、4.0級。精密壓力計的精度等級為:0.1級,0.16級,0.25級,0.4級。它既可作為檢定一般壓力錶的標(biāo)準(zhǔn)器還可以作為高精度壓力測量之用。1.壓力計的選型返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用2.壓力計的安裝(1)取壓口位置的確定取壓點應(yīng)選在被測介質(zhì)流動的直管道上取壓口開孔位置的選擇應(yīng)使壓力信號走向合理取壓口應(yīng)無機械振動或振動不至於引起設(shè)備損壞測量差壓時,兩個取壓口應(yīng)在同一水平面上在管壁上開一形狀規(guī)整的取壓口取壓口與儀錶(測壓口)應(yīng)在同一水平面上返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用2.壓力計的安裝(2)導(dǎo)壓管的敷設(shè)導(dǎo)壓管的長度與直徑一般在工業(yè)測量中,為減小壓力損失,管路長度不得超過60m,測量高溫介質(zhì)時不得小於3m;導(dǎo)壓管直徑一般在7~38mm之間。返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用2.壓力計的安裝(2)導(dǎo)壓管的敷設(shè)管路應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),傾斜度至少為3/100,一般為1/12;測量液體時最高處安裝集氣器;測量氣體時最低處應(yīng)安裝水分離器;當(dāng)被測介質(zhì)有可能產(chǎn)生沉澱物析出時,應(yīng)安裝沉降器和排汙閥;測量差壓時,兩根導(dǎo)壓管要平行放置,並儘量靠近以使兩導(dǎo)壓管內(nèi)的介質(zhì)溫度相等,壓力損失相等;導(dǎo)壓管的敷設(shè)返本節(jié)目錄返本章目錄3.6.2壓力計的使用1.壓力計的安裝(3)壓力錶的安裝安裝位置應(yīng)易於檢修、觀察。測高溫流體或蒸汽壓力時應(yīng)加裝回轉(zhuǎn)冷凝管;對於測量波動頻繁的壓力,如壓縮機出口、泵出口等,可增裝阻尼裝置;測量腐蝕介質(zhì)時,必須採取保護措施,安裝隔離罐。返本節(jié)目錄返本章目錄第4章流量的測量本章介紹了體積式流量計、品質(zhì)流量計和流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。返總目錄教學(xué)目錄:4.1概述4.2差壓式流量計4.3轉(zhuǎn)子流量計4.4靶式流量計4.5速度式流量計4.6容積式流量計4.7品質(zhì)流量計4.8流量校驗系統(tǒng)4.9流量計的應(yīng)用返總目錄4.1概述4.1.2流量計的分類重點:流量的概念。難點:流量的計算公式。重點:流量的測量方法。難點:流量計的測量特性。4.1.1流量的概念返本章目錄4.1.1流量的概念流體的流量是指在短暫時間內(nèi)流過某一流通截面的流體數(shù)量與通過時間之比。體積流量品質(zhì)流量返本節(jié)目錄返本章目錄4.1.2流量計的分類1.流量測量方法流量檢測方法可以歸納為體積流量檢測和品質(zhì)流量檢測兩種方式。

2.流量計的測量特性(1)流量方程式

(2)儀錶係數(shù)(3)壓力損失

返本節(jié)目錄返本章目錄4.2差壓式流量計差壓式流量計是在流通管道上設(shè)置流動阻力件,流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差,此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)係,通過測量差壓值可以求得流體流量。最常用的差壓式流量計是由產(chǎn)生差壓的裝置和差壓計組合而成。返本章目錄4.2差壓式流量計4.2.2節(jié)流裝置

重點:節(jié)流式流量計測量原理。難點:流量係數(shù)。重點:標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、取壓方式。難點:取壓方式。4.2.1節(jié)流式流量計測量原理4.2.3節(jié)流裝置的其他輔件

重點:冷凝器、集氣器和沉降器。難點:隔離器。返本章目錄4.2差壓式流量計4.2.4節(jié)流式流量計的安裝使用

重點:節(jié)流裝置、差壓計、引壓管的安裝。難點:導(dǎo)壓管路的安裝。重點:均速管流量計。難點:彎管流量計。4.2.5其他差壓式流量計

返本章目錄4.2.1節(jié)流式流量計測量原理1.節(jié)流的概念節(jié)流就是流體在流動中因流通面積變小而受到局部收縮的現(xiàn)象。

返本節(jié)目錄返本章目錄vpP1δP2v1v3x3.可壓縮流體的流量方程式表示為4.2.1節(jié)流式流量計測量原理

α是流量係數(shù),與節(jié)流元件形式、直徑比、取壓方式、流動雷諾數(shù)Re及管道粗糙度等多種因素有關(guān)。由於影響因素複雜,通常流量係數(shù)α要由實驗來確定。

返本節(jié)目錄返本章目錄2.不可壓縮流

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