四大参数测量原理.ppt

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压力
流量
物位
常用的四大参数测量及原理
一、温度仪表及选用
温度是表示被测物体冷热程度的物理量，是工业自动化生产中的一个重要控制指标，是化学反应程度的一个标志。
按温度仪表的测量方式可分为接触式和非接触式两类。
（1）接触式的温度仪表结构比较简单、可靠，测温精度也较高。但是有测温过程延迟的现象。
（2）非接触式测温由于测温元件不和被测物体接触，测温响应也较快，测温范围宽。但缺点是受外界因素的影响造成的测量误差较大。 主要有光学高温计、光电高温计和辐射高温计，其测量的温度值一般在要求不是很高的地方用，优点是温度变化响应较快。目前较为先进的测温方式是利用光导纤维红外辐射进行测温(我厂硫磺有一台红外线测温仪）.
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固体的膨胀：双金属温度计
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热膨胀 液体的膨胀：玻璃管温度计
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气体的膨胀：压力式温度计
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金属热电阻：铜、铂、镍热电阻等
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热电阻
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半导体热敏电阻：锗、碳等电阻
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廉金属热电偶：铜-康铜、镍铬-镍硅
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贵金属热电偶：铂铑-铂铑、铂铑-铂
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热电偶 难熔金属热电偶：钨铼系、钨钼系等
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非金属热电偶：硅化物系等
接触式温度仪表分类
原理：利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计。其感温元件通常是由两种膨胀系数不同，彼此又牢固结合的金属制作成平螺旋型或直螺旋型的结构。绕成螺旋形的双金属感温元件一端固定，另一端连接指针轴。当被测物体温度变化时，两种金属由于膨胀系数不同，使螺旋管曲率发生变化，通过指针轴带动指针偏转，直接显示温度示值。
选型时注意事件： ①合适的尾长。
测量指示范围。
连接时合适的接口（M16或M27）
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双金属温度计
热电阻是利用电阻与温度呈一定的函数关系的金属导体或半导体材料制成的感温元件。也就是说当温度发生变化时，其电阻值发生相应的变化而得到温度值。
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常用的一般是铂电阻，就是符合以上特点，其一般的测温范围为：-200~+850℃，相对测温比较准确（≦ ℃ ），比较稳定，但是价格较贵。其它材料的电阻一般来说测温范围小且不是非常准确，重复性差，工业上使用的越来越少。
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作为测温的元件的电阻材料，要求电阻温度系数大，电阻率大，热容量小。在整个测温范围内应具有稳定的化学物理性质，而且电阻与温度之间的关系复现性要好。
热电阻
热电偶
热电偶是目前使用最广泛的测温元件。它是利用两种不同的导体串接成一个闭合回路，如导体的两端出现温差，导体就会产生电势差，就可以根据电势差得出一个温度值。我厂一般常用的是E型（镍铬-康铜）、K型（镍铬-镍硅） 、S型（铂铑-铂） ，我厂热电偶的连接接口为M33或G1” ，或法兰连接，极少为M27。
热电偶冷端的温度补偿
  由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热 电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到 仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
  在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错
二、压力仪表
任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上这两部分压力总和称为绝对压力。而普通的工业压力表测量的都是表压值，即： P表＝P绝－大气压。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压。当绝对压力小于大气压时测得的表压值为负值，称为负表压，既真空度。测量真空度的仪表称为真空表。
一般来说压力测量仪表可以分为三类：
，直接测量单位面积上所承受力的大小。例如液柱式压力计和活塞式压力计。
，测量弹性元件受压后形变而产生的弹性力大小。例如弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片压力表和膜盒压力表。
，如受压时电压或电阻或电容变化等。例如压力传感器。
弹性压力表是一种历史悠久、应用广泛的压力测量仪表。它的结构简单，牢固耐用，可直接按装在工艺设备、管线上作现场压力指示。对于各种特殊的、 恶劣的工作环境（高温、低温、振动、腐蚀）都可以找到各种专用的压力表来满足各种特殊用途的需要如：氨用压力表、氧气压力表（禁油）、乙炔压力表、氢气压力表、抗硫压力表等。其工作原理是根据弹性元件受压后产生与被测压力大小成比例的形变而制成。
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弹簧管压力表的敏感元件是截面为椭圆形的弹性C形管，在C形管承受压力时C形管自由端位移带动指针来指示压力。其仪表本身精度不是很高，用来测量不结晶、不凝固，对钢、铜合金没有腐蚀作用的液体、蒸汽和气体介质的压力。
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弹性压力表
压力表选择及远传压力表
压力表的选择一般要注意：

在测稳定的压力时，。
在测脉动压力时，一般压力表的最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的2倍。
在测机泵出口压力时，一般压力表的最大量程选择在接近机泵出口最大压力值。
在测高压压力时，。
为了保证压力测量的精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3处。
远传压力表是指兼有压力传感器功能的压力表，既可作就地压力指示又可输出电信号作远方显示用，它往往是在膜片或转动机构上增加了变送发讯装置将压力信号转化为电信号进行远传，在工业上经常用作电接点压力表来参加控制或联锁。
三、流量仪表
在过程仪表与装置中，流量仪表主要有两大功用，既作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。在石油化工等过程生产企业中，流体流量参数检测与控制是最常见的参数之一，它关系到生产过程的质量与安全。例如化工生产中的配比控制，就是关系产品质量与稳定安全生产的重要环节，它对仪表的可靠性和精确性提出越来越高的要求。在物料数量的测量，特别是能源计量方面，流量仪表起着举足轻重的作用，它们是能源管理及贸易结算的必备的工具。