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1、化工儀表及自動(dòng)化化工儀表及自動(dòng)化目目錄錄 第一章第一章 測量儀表基本知識(shí)測量儀表基本知識(shí) 第二章第二章 壓力測量儀表壓力測量儀表 第三章第三章 流量測量儀表流量測量儀表 第四章第四章 物位測量儀表物位測量儀表 第五章第五章 溫度測量儀表溫度測量儀表 第六章第六章 自動(dòng)成份分析儀表自動(dòng)成份分析儀表 第七章第七章 自動(dòng)控制儀表自動(dòng)控制儀表 第八章第八章 執(zhí)行器執(zhí)行器 第一章第一章 測量儀表基本知識(shí)測量儀表基本知識(shí)第一節(jié)：化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展第一節(jié)：化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展n化工儀表及自動(dòng)化化工儀表及自動(dòng)化,最早出現(xiàn)在四十年代最早出現(xiàn)在四十年代,那時(shí)的儀表體積大那時(shí)的儀表體積大,精度低。精度低。n六十年

2、后半期六十年后半期,隨著半導(dǎo)體和集成電路的進(jìn)一步發(fā)展隨著半導(dǎo)體和集成電路的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化自動(dòng)化儀表便向著小體積、高性能的方向迅速發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)了用計(jì)儀表便向著小體積、高性能的方向迅速發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)作數(shù)據(jù)處理的各種自動(dòng)化方案。算機(jī)作數(shù)據(jù)處理的各種自動(dòng)化方案。n七十年代以來七十年代以來,儀表和自動(dòng)化技術(shù)又有了迅猛的發(fā)展儀表和自動(dòng)化技術(shù)又有了迅猛的發(fā)展,新技術(shù)、新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮新產(chǎn)品層出不窮,多功能組裝式儀表也投入運(yùn)行多功能組裝式儀表也投入運(yùn)行,特別是微型特別是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，在化工自動(dòng)化技術(shù)工具中發(fā)揮了巨大作用。計(jì)算機(jī)的發(fā)展，在化工自動(dòng)化技術(shù)工具中發(fā)揮了巨大作用。n1975年出現(xiàn)

3、了以微處理器為基礎(chǔ)的過程控制儀表：集中分年出現(xiàn)了以微處理器為基礎(chǔ)的過程控制儀表：集中分散型控制系統(tǒng)散型控制系統(tǒng),把自動(dòng)化技術(shù)推到了一個(gè)更高的水平。電子把自動(dòng)化技術(shù)推到了一個(gè)更高的水平。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,也促進(jìn)了常規(guī)儀表的發(fā)展也促進(jìn)了常規(guī)儀表的發(fā)展,新型的新型的數(shù)字儀表數(shù)字儀表,自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表,程序控制器程序控制器,調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用。調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用。第二節(jié)：化工自動(dòng)化儀表的分類第二節(jié)：化工自動(dòng)化儀表的分類化工自動(dòng)化儀表的分類方法很多化工自動(dòng)化儀表的分類方法很多,根據(jù)不同原根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。n按儀表所使用的能源

4、分類：可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表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(很少見很少見);n按儀表組合形式：可以分為按儀表組合形式：可以分為基地式儀表基地式儀表:將將測量測量、顯示顯示、控制控制等各部分集中組裝在一個(gè)表殼里，從而形成等各部分集中組裝在一個(gè)表殼里，從而形成一個(gè)整體，并且可就地安裝的的一類儀表。一個(gè)整體，并且可就地安裝的的一類儀表。單元組合儀表單元組合儀表:以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，將對(duì)參數(shù)的測量、變送、顯示及控制等各種能夠以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，將對(duì)參數(shù)的測量、變送、顯示及控制等各種能夠獨(dú)立工作的單元儀表（簡稱單元，例如變送單元、顯示單元、控制單元等）相互聯(lián)系獨(dú)立

5、工作的單元儀表（簡稱單元，例如變送單元、顯示單元、控制單元等）相互聯(lián)系而組合起來的一種儀表而組合起來的一種儀表。綜合控制裝置綜合控制裝置:n按儀表安裝形式按儀表安裝形式:可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表(架裝儀表是針對(duì)常架裝儀表是針對(duì)常規(guī)儀表的盤裝表而言，不需要操作的儀表就裝成架裝儀表，需要操作的安裝規(guī)儀表的盤裝表而言，不需要操作的儀表就裝成架裝儀表，需要操作的安裝成盤裝儀表成盤裝儀表)。n根據(jù)儀表信號(hào)的形式：可分為模擬儀表和數(shù)字（開關(guān)量）儀表等等。根據(jù)儀表信號(hào)的形式：可分為模擬儀表和數(shù)字（開關(guān)量）儀表等等。第三節(jié)：化工自動(dòng)化控制儀表優(yōu)勢功能第三節(jié)：化工

6、自動(dòng)化控制儀表優(yōu)勢功能化工自動(dòng)化控制儀表，主要特點(diǎn)是采用先進(jìn)的微化工自動(dòng)化控制儀表，主要特點(diǎn)是采用先進(jìn)的微電腦芯片及技術(shù)電腦芯片及技術(shù),減小了體積減小了體積,并提高了可靠性及抗干并提高了可靠性及抗干擾性能。實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)強(qiáng)度逐漸降低、生產(chǎn)效率逐步提擾性能。實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)強(qiáng)度逐漸降低、生產(chǎn)效率逐步提高、人為干預(yù)越來越少、產(chǎn)品產(chǎn)出率越來越高。高、人為干預(yù)越來越少、產(chǎn)品產(chǎn)出率越來越高。n儀表有了可編程功能儀表有了可編程功能計(jì)算機(jī)的軟件進(jìn)入儀表計(jì)算機(jī)的軟件進(jìn)入儀表,可以代替大量的硬件邏輯電路可以代替大量的硬件邏輯電路,這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯

7、片的位控特性進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜功能的控制位控特性進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜功能的控制,其軟件編程很簡單其軟件編程很簡單(即即可以用存儲(chǔ)控制程序代替以往的順序控制可以用存儲(chǔ)控制程序代替以往的順序控制)。而如果帶之。而如果帶之以硬件以硬件,就需要一大套控制和定時(shí)電路。所以軟件移植入儀就需要一大套控制和定時(shí)電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的結(jié)構(gòu)器儀表可以大大簡化硬件的結(jié)構(gòu),代替常規(guī)的邏輯電路。代替常規(guī)的邏輯電路。n儀表有了記憶功能儀表有了記憶功能以往的儀表采用組合邏輯電路和時(shí)序電路以往的儀表采用組合邏輯電路和時(shí)序電路,只能在某一只能在某一時(shí)刻記憶一些簡單狀態(tài)時(shí)刻記憶一些簡單狀態(tài),當(dāng)下一狀態(tài)到來時(shí)當(dāng)下一狀態(tài)到

8、來時(shí),前一狀態(tài)的信前一狀態(tài)的信息就消失了。但微機(jī)引入儀表后息就消失了。但微機(jī)引入儀表后,由于它的隨機(jī)存儲(chǔ)器可以由于它的隨機(jī)存儲(chǔ)器可以記憶前一狀態(tài)信息記憶前一狀態(tài)信息,只要通電只要通電,就可以一直保存記憶就可以一直保存記憶,并且可并且可以同時(shí)記憶許多狀態(tài)信息以同時(shí)記憶許多狀態(tài)信息,然后進(jìn)行重現(xiàn)或處理。然后進(jìn)行重現(xiàn)或處理。n儀表有了計(jì)算功能儀表有了計(jì)算功能由于自動(dòng)化儀表內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)由于自動(dòng)化儀表內(nèi)含微型計(jì)算機(jī),因此可以進(jìn)行許多因此可以進(jìn)行許多復(fù)雜的計(jì)算復(fù)雜的計(jì)算,并且具有很高的精度。在自動(dòng)化儀表中可經(jīng)常并且具有很高的精度。在自動(dòng)化儀表中可經(jīng)常進(jìn)行諸如乘除一個(gè)常數(shù)、確定極大和極小值、被測量的給進(jìn)行

9、諸如乘除一個(gè)常數(shù)、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運(yùn)算和比較。定極限檢測等多方面的運(yùn)算和比較。n儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能在測量中常常會(huì)遇到線性化處理、自檢自校、測量值在測量中常常會(huì)遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件件,這些都可以很方便的用軟件來處理這些都可以很方便的用軟件來處理,一方面大大減輕了一方面大大減輕了硬件的負(fù)擔(dān)硬件的負(fù)擔(dān),又增加了豐富的處理功能。自動(dòng)化儀表也完全又增加了豐富的處理功能。自動(dòng)化儀表也完全可以進(jìn)行檢索、優(yōu)化等工作?？梢赃M(jìn)行檢索、優(yōu)化等工作

10、。第二章第二章 壓力測量儀表壓力測量儀表第一節(jié)：第一節(jié)：壓力單位壓力單位n國際單位制（國際單位制（SI）-帕（帕（Pa），），n工程大氣壓工程大氣壓-atn標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓-atmn毫米汞柱毫米汞柱-mmHgn毫米水柱毫米水柱-mmH2O1Pa=1牛牛/米米2（N/m2）1Mpa=1105Pa1公斤力公斤力/厘米厘米2(kgf/cm2)=0.0981MPa1巴巴(bar)=0.1MPa1毫米水柱毫米水柱(mmH2O)=9.8110-6MPa1毫米水銀柱毫米水銀柱(mmHg)=1.33310-3MPa1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)=0.1013MPa1psi=6.895KPapsi和和KP

11、a都是壓強(qiáng)（壓力，大氣壓）的單位，前者是磅每平方英寸，后者是千都是壓強(qiáng)（壓力，大氣壓）的單位，前者是磅每平方英寸，后者是千帕（帕（1帕等于帕等于1牛頓的力作用在牛頓的力作用在1平方米的面積上所產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。平方米的面積上所產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值 真空度=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力絕對(duì)壓力工業(yè)上所用的壓力指示值大多為表壓表壓，即壓力表的指示值是絕對(duì)壓力和大氣壓力之差。第二節(jié)：彈性式壓力計(jì)第二節(jié)：彈性式壓力計(jì)n 測壓原理：測壓原理：各種彈性元件在被測介質(zhì)壓力作用下會(huì)產(chǎn)生彈各種彈性元件在被測介質(zhì)壓力作用下會(huì)產(chǎn)生彈性變形

12、。性變形。n 特點(diǎn)及適用場合：特點(diǎn)及適用場合：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜、測壓范圍寬，測量精度結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜、測壓范圍寬，測量精度也比較高，在生產(chǎn)過程中獲得了最廣泛的應(yīng)用。也比較高，在生產(chǎn)過程中獲得了最廣泛的應(yīng)用。壓力表圖片壓力表圖片普通壓力表耐震壓力表電接點(diǎn)壓力表雙刻度壓力表隔膜壓力表第三節(jié)：電氣式壓力計(jì)第三節(jié)：電氣式壓力計(jì)n測壓原理：測壓原理：把壓力轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或電勢等電把壓力轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或電勢等電量，從而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測量。量，從而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測量。n特點(diǎn)及適用場合：特點(diǎn)及適用場合：反應(yīng)較快，測量范圍較廣、精度可達(dá)反應(yīng)較快，測量范圍較廣、精度可達(dá)0.2，便于遠(yuǎn)距離傳送。

13、所以在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)壓便于遠(yuǎn)距離傳送。所以在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制和報(bào)警，適用于測量壓力力自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制和報(bào)警，適用于測量壓力變化快、脈動(dòng)壓力、高真空和超高壓的場合。變化快、脈動(dòng)壓力、高真空和超高壓的場合。第四節(jié)：智能型壓力變送器第四節(jié)：智能型壓力變送器n高可靠性的微控制器及高精度溫度補(bǔ)償；高可靠性的微控制器及高精度溫度補(bǔ)償；n將被測介質(zhì)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成將被測介質(zhì)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成420mADC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)疊加信號(hào)疊加HART數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)；n支持現(xiàn)場總線基于現(xiàn)場控制；支持現(xiàn)場總線基于現(xiàn)場控制；n具有完整的自診斷功能和通訊功能；具有完整的自診斷功能和通訊功能；n零點(diǎn)

14、自動(dòng)遷移，零點(diǎn)量程外部可調(diào)；零點(diǎn)自動(dòng)遷移，零點(diǎn)量程外部可調(diào)；n通過手持器和通過手持器和PC機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。AMS Trex設(shè)備通訊器第五節(jié)：壓力開關(guān)第五節(jié)：壓力開關(guān)1.壓力開關(guān)是一種簡單的（壓力控制裝置），當(dāng)被測壓力達(dá)到額定壓力開關(guān)是一種簡單的（壓力控制裝置），當(dāng)被測壓力達(dá)到額定值時(shí)，壓力開關(guān)可發(fā)出（警報(bào)或控制）信號(hào)。值時(shí)，壓力開關(guān)可發(fā)出（警報(bào)或控制）信號(hào)。2.壓力開關(guān)的工作原理是：當(dāng)被測壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的壓力開關(guān)的工作原理是：當(dāng)被測壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的自由端（產(chǎn)生位移），直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)（開關(guān)元件），改變自由端（產(chǎn)生位移），直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)（開關(guān)

15、元件），改變（開關(guān)元件）的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。（開關(guān)元件）的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。3.壓力開關(guān)采用的彈性元件有（單圈彈簧管）、（膜片）、（膜盒）壓力開關(guān)采用的彈性元件有（單圈彈簧管）、（膜片）、（膜盒）及（波紋管）等。及（波紋管）等。開關(guān)元件有（磁性開關(guān)）、（水銀開關(guān)）、（微開關(guān)元件有（磁性開關(guān)）、（水銀開關(guān)）、（微動(dòng)開關(guān)）等。動(dòng)開關(guān)）等。4.壓力開關(guān)的開關(guān)形式有（常開式）和（常閉式）兩種。壓力開關(guān)的開關(guān)形式有（常開式）和（常閉式）兩種。5.壓力開關(guān)的調(diào)節(jié)方式有（兩位式）和（三位式）兩種。壓力開關(guān)的調(diào)節(jié)方式有（兩位式）和（三位式）兩種。6.壓力開關(guān)的參數(shù)可調(diào)，依實(shí)際使

16、用壓力范圍調(diào)節(jié)壓力開關(guān)的參數(shù)可調(diào)，依實(shí)際使用壓力范圍調(diào)節(jié)第五節(jié)：壓力表的選用第五節(jié)：壓力表的選用n壓力檢測儀表的選擇主要包括儀表的型式、量程壓力檢測儀表的選擇主要包括儀表的型式、量程范圍、精度與靈敏度、外形尺寸以及是否需要遠(yuǎn)范圍、精度與靈敏度、外形尺寸以及是否需要遠(yuǎn)傳和其他功能，如指示、記錄、報(bào)警控制等；傳和其他功能，如指示、記錄、報(bào)警控制等；n必須滿足工藝生產(chǎn)過程的要求，包括量程與精度；必須滿足工藝生產(chǎn)過程的要求，包括量程與精度；n必須考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)，如溫度高低、工作壓必須考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)，如溫度高低、工作壓力大小、粘度、易燃易爆程度等；力大小、粘度、易燃易爆程度等；n必須注意儀表安裝

17、使用的現(xiàn)場環(huán)境條化，如環(huán)境必須注意儀表安裝使用的現(xiàn)場環(huán)境條化，如環(huán)境溫度、電磁場、振動(dòng)等。溫度、電磁場、振動(dòng)等。第三章第三章 流量測量儀表流量測量儀表n 機(jī)泵、壓縮機(jī)的出口流量代表了生產(chǎn)裝置的負(fù)荷機(jī)泵、壓縮機(jī)的出口流量代表了生產(chǎn)裝置的負(fù)荷（設(shè)備的處理量），必須進(jìn)行嚴(yán)格檢測和控制。（設(shè)備的處理量），必須進(jìn)行嚴(yán)格檢測和控制。以便為生產(chǎn)操作和控制提供依據(jù)。同時(shí)，為了進(jìn)以便為生產(chǎn)操作和控制提供依據(jù)。同時(shí)，為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，經(jīng)常需要知道在一段時(shí)間（如一班、行經(jīng)濟(jì)核算，經(jīng)常需要知道在一段時(shí)間（如一班、一天等）內(nèi)流過的介質(zhì)總量。所以，介質(zhì)流量一天等）內(nèi)流過的介質(zhì)總量。所以，介質(zhì)流量（液體、氣體和蒸汽等）是控

18、制生產(chǎn)過程達(dá)到優(yōu)（液體、氣體和蒸汽等）是控制生產(chǎn)過程達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和安全生產(chǎn)以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所必需的一質(zhì)高產(chǎn)和安全生產(chǎn)以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所必需的一個(gè)重要參數(shù)。個(gè)重要參數(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 流量的基本概念流量的基本概念n流流量量（瞬瞬時(shí)時(shí)流流量量）：單單位位時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)流流過過管管道道某某一一截截面的流體的數(shù)量。面的流體的數(shù)量。n累積流量（總流量）：某一時(shí)段內(nèi)流過的流體的累積流量（總流量）：某一時(shí)段內(nèi)流過的流體的總合。瞬時(shí)流量在某一時(shí)段的累積量?？偤?。瞬時(shí)流量在某一時(shí)段的累積量。n質(zhì)量流量質(zhì)量流量(M)(M)：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的質(zhì)：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的質(zhì)量。單位：量。單位：(kg/s(

19、kg/s、t/ht/h)n體積流量體積流量(Q)(Q)：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的體：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的體積。（工作狀態(tài)下）單位：（積。（工作狀態(tài)下）單位：（m3/hm3/h ）n體體積積流流量量(Qn)(Qn)：折折算算到到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的壓壓力力和和溫溫度度下下的的體體積流量。（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）積流量。（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）流量的國際單位是千克流量的國際單位是千克/秒（秒（kg/skg/s）、立方米）、立方米/秒（秒（m3/sm3/s）。此外，常用的還有噸）。此外，常用的還有噸/小時(shí)（小時(shí)（t/ht/h）、）、千克千克/小時(shí)（小時(shí)（kg/hkg/h）、立方米）、立方米/小時(shí)（小時(shí)（m3/hm3

20、/h）等；）等；總量的國際單位是千克（總量的國際單位是千克（kgkg）、立方米（）、立方米（m3m3）。）。此外，常用的總量單位還有噸（此外，常用的總量單位還有噸（t t）。）。對(duì)對(duì)于于氣氣體體，密密度度受受溫溫度度、壓壓力力變變化化影影響響較較大大，如如在在常常溫溫常常壓壓附附近近，溫溫度度每每變變化化1010，密密度度變變化化約為約為3%3%；壓力每變化；壓力每變化10kPa10kPa，密度約變化，密度約變化3%3%。因因此此在在測測量量氣氣體體流流量量時(shí)時(shí)，必必須須同同時(shí)時(shí)測測量量流流體體的的溫溫度度和和壓壓力力。為為了了便便于于比比較較，常常將將在在工工作作狀狀態(tài)態(tài)下下測測得得的的體體

21、積積流流量量換換算算成成標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀狀態(tài)態(tài)下下（溫溫度度為為2020，壓壓力力為為101325Pa101325Pa）的的體體積積流流量量，用用符符號(hào)號(hào)QnQn表示，單位符號(hào)為表示，單位符號(hào)為Nm3/sNm3/s或或Nm3/Nm3/h h。第二節(jié)：差壓式流量計(jì)第二節(jié)：差壓式流量計(jì)n 測量原理：在氣體的流動(dòng)管道上裝有一個(gè)節(jié)流裝置，測量原理：在氣體的流動(dòng)管道上裝有一個(gè)節(jié)流裝置，其內(nèi)裝有一個(gè)孔板，中心開有一個(gè)圓孔，其孔徑比管其內(nèi)裝有一個(gè)孔板，中心開有一個(gè)圓孔，其孔徑比管道內(nèi)徑小，氣體流過孔板時(shí)由于孔徑變小，截面積收道內(nèi)徑小，氣體流過孔板時(shí)由于孔徑變小，截面積收縮，使穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)被打亂，因而流速將發(fā)生變化

22、，縮，使穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)被打亂，因而流速將發(fā)生變化，速度加快，氣體的靜壓隨之降低，于是在孔板前后產(chǎn)速度加快，氣體的靜壓隨之降低，于是在孔板前后產(chǎn)生壓力降落，即差壓（孔板前截面大的地方壓力大，生壓力降落，即差壓（孔板前截面大的地方壓力大，通過孔板截面小的地方壓力?。２顗旱拇笮『蜌怏w通過孔板截面小的地方壓力?。?。差壓的大小和氣體流量有確定的數(shù)值關(guān)系，即流量大時(shí)，差壓就大，流流量有確定的數(shù)值關(guān)系，即流量大時(shí)，差壓就大，流量小時(shí)，差壓就小。流量與差壓的平方根成正比。量小時(shí)，差壓就小。流量與差壓的平方根成正比。1-節(jié)流元件 2-引壓管路3-三閥組 4-差壓計(jì)n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):u 應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固應(yīng)

23、用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定性能穩(wěn)定可靠可靠,使用壽命長使用壽命長;u應(yīng)用范圍廣泛應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計(jì)可與至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比擬之相比擬;u檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。n缺點(diǎn)缺點(diǎn):u測量精度普遍偏低測量精度普遍偏低;u范圍度窄范圍度窄,一般僅一般僅3:14:1;3:14:1;u現(xiàn)場安裝條件要求高現(xiàn)場安裝條件要求高;u壓損大壓損大(指孔板、噴嘴等指孔板、噴嘴等)。n儀表里標(biāo)準(zhǔn)的三種節(jié)流元件：儀表里標(biāo)準(zhǔn)的三種節(jié)流元件：na:孔板孔板nb:噴嘴噴嘴nc:文丘里管文丘里管

24、一體化差壓式流量計(jì)一體化差壓式流量計(jì)流量孔板流量孔板第三節(jié)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)第三節(jié)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)n浮子流量計(jì)浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量是變面積式流量計(jì)的一種計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng)，與浮子重量平衡后，和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng)，與浮子重量平衡后，通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)

25、子流量計(jì)是工玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上最常用的，對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用業(yè)上最常用的，對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。子流量計(jì)。n轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室最常用的一轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室最常用的一種流量計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓力損失種流量計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測量小、維修方便等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測量通過管道直徑通過管

26、道直徑D150mmD1.2的介質(zhì)，測量范圍可達(dá)70m；3、供電和輸出信號(hào)通過一根兩芯線纜（回路電路）,采用420mA輸出或數(shù)字型信號(hào)輸出；4、非接觸式測量安裝方便采用極其穩(wěn)定的材料牢固耐用，精確可靠分辨率可達(dá)1mm；5、不受噪音、蒸汽、粉塵、真空等工況影響；6、不受介質(zhì)密度和溫度的變化，過程壓力可達(dá)400bar,介質(zhì)溫度可達(dá)-200至800；7、安裝方式有多種可以選擇：頂部安裝、側(cè)面安裝、旁通管安裝、導(dǎo)波管安裝；8、調(diào)試可多種方式選擇：采用編程模塊調(diào)試（相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表）、SOFT軟件調(diào)試、HART手持編程器調(diào)試，調(diào)試起來方便快捷。第五章第五章 溫度檢測儀表溫度檢測儀表第一節(jié)第一節(jié)溫度檢

27、測方法溫度檢測方法n接觸式測量接觸式測量：即通過測量體與被測介質(zhì)的接觸來：即通過測量體與被測介質(zhì)的接觸來測量物體的溫度；測量物體的溫度；特點(diǎn)特點(diǎn)：簡單、可靠、測量精度較高。但由于要達(dá)：簡單、可靠、測量精度較高。但由于要達(dá)到熱平衡，因而產(chǎn)生了滯后。而且可能與被測介到熱平衡，因而產(chǎn)生了滯后。而且可能與被測介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。不能應(yīng)用于很高溫度的測量。質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。不能應(yīng)用于很高溫度的測量。n非接觸式測量非接觸式測量：即通過接收被測物體發(fā)出的輻射：即通過接收被測物體發(fā)出的輻射熱來判斷溫度。熱來判斷溫度。特點(diǎn)特點(diǎn)：其測溫范圍很廣，其測溫上限原則上不受：其測溫范圍很廣，其測溫上限原則上不受限制；測溫速度

28、比較快，而且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行限制；測溫速度比較快，而且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行測量，但一般測溫誤差較大。測量，但一般測溫誤差較大?；こＳ脺囟扔?jì)的測溫范圍：水銀玻璃管溫度計(jì) -50 300 酒精玻璃管溫度計(jì) -50 100 雙金屬溫度計(jì) -50 300 鉑熱電阻（Pt100）-200 850 銅熱電阻(Cu50)-50 150 鉑銠10鉑熱電偶(S型)-50 1750 鉑銠13鉑熱電偶(R型)-50 1750 鉑銠30鉑銠6熱電偶(B型)0 1800 鎳鉻鎳硅熱電偶(K型)-270 1350 鎳鉻硅鎳硅熱電偶（N型）-270 1300 鎳鉻銅鎳合金（康銅）熱電偶（E型）-270 1000 鐵銅鎳合金（

29、康銅）熱電偶（J型）-210 1200 銅銅鎳合金（康銅）熱電偶（T型）-270 400 輻射式高溫計(jì) 100 2000 第二節(jié)第二節(jié)熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)n熱電偶的測溫原理熱電偶的測溫原理：是利用熱電偶的熱電效應(yīng)來：是利用熱電偶的熱電效應(yīng)來測量溫度的。測量溫度的。n熱電效應(yīng)熱電效應(yīng)-將任意兩種不同的導(dǎo)體將任意兩種不同的導(dǎo)體A A、B B組成一組成一個(gè)閉合回路，只要其連接點(diǎn)個(gè)閉合回路，只要其連接點(diǎn)l l、2 2溫度不同，在回溫度不同，在回路中就產(chǎn)生熱電動(dòng)勢的現(xiàn)象。路中就產(chǎn)生熱電動(dòng)勢的現(xiàn)象。冷端+-MV只要引自該結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線的另一端的溫度與結(jié)點(diǎn)溫度有所只要引自該結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線的另一端的溫度與結(jié)點(diǎn)溫度

30、有所不同不同,該溫度差將會(huì)在這一點(diǎn)的導(dǎo)線間產(chǎn)生與溫度成正比該溫度差將會(huì)在這一點(diǎn)的導(dǎo)線間產(chǎn)生與溫度成正比的的MVMV電勢電勢!溫度高的一端稱之為熱端溫度高的一端稱之為熱端,反之為冷端反之為冷端.DT熱端工藝溫度工藝溫度該MV數(shù)可以由標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)度表格查到!鎧裝熱電偶，是將熱電偶絲和絕緣材料一起緊壓在金屬保護(hù)管中制成的熱電偶。第三節(jié)第三節(jié)熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)n測溫原理：是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度的變化測溫原理：是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化的特性。因此只要測出感溫元件熱電阻的阻值變化，而變化的特性。因此只要測出感溫元件熱電阻的阻值變化，就可測得被測溫度。就可測得被測溫

31、度。n特點(diǎn)：測量精度高，在測量特點(diǎn)：測量精度高，在測量500500以下溫度時(shí)，它的輸出信號(hào)比以下溫度時(shí)，它的輸出信號(hào)比熱電偶大得多，性能穩(wěn)定，靈敏度高。另外熱電阻溫度計(jì)的熱電偶大得多，性能穩(wěn)定，靈敏度高。另外熱電阻溫度計(jì)的輸出是電信號(hào)，便于遠(yuǎn)傳，同時(shí)又不需要冷端溫度補(bǔ)償。輸出是電信號(hào)，便于遠(yuǎn)傳，同時(shí)又不需要冷端溫度補(bǔ)償。n所以在中低溫所以在中低溫(-200(-200650)650)測量中得到了廣泛的應(yīng)用。測量中得到了廣泛的應(yīng)用。第四節(jié)第四節(jié)一體化溫度變送器一體化溫度變送器n一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器的完美結(jié)合，以十分簡捷的方式把的完美結(jié)合，以十分簡

32、捷的方式把-200+1600范圍內(nèi)的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為二范圍內(nèi)的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為二線制線制420mADC的電信號(hào)傳輸給顯示儀、的電信號(hào)傳輸給顯示儀、調(diào)節(jié)器、記錄儀、調(diào)節(jié)器、記錄儀、DCS等，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的等，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確測量和控制。一體化溫度變送器是現(xiàn)精確測量和控制。一體化溫度變送器是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場、科研院所溫度測控的更新?lián)Q代工業(yè)現(xiàn)場、科研院所溫度測控的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是集散系統(tǒng)、數(shù)字總線系統(tǒng)的必代產(chǎn)品，是集散系統(tǒng)、數(shù)字總線系統(tǒng)的必備產(chǎn)品。備產(chǎn)品。n一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采

33、用固體模塊形式將測溫探頭直元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。和熱電偶型兩種類型?；诠腆w受熱膨脹原理，測量溫度通常是把兩片線膨脹系數(shù)差異相對(duì)很大的金屬片疊焊在一起，構(gòu)成雙金屬片感溫元件（俗稱雙金屬溫度計(jì)）。當(dāng)溫度變化時(shí)，因雙金屬片的兩種不同材料線膨脹系數(shù)差異相對(duì)很大而產(chǎn)生不同的膨脹和收縮，導(dǎo)致雙金屬片產(chǎn)生彎曲第五節(jié) 雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：雙金屬溫度計(jì)的感溫雙金屬元件的形狀有平面螺旋雙金屬溫度計(jì)的感溫雙金屬元件的形狀有平面螺旋型和直線螺旋型兩大類，其測溫范圍大致為型和直線螺旋型兩大類，其測溫范圍大致為-8080600600，精度等級(jí)通常為，精度等級(jí)通常為1.51.5級(jí)左右。級(jí)左右。雙雙金