第3章-建筑环境检测仪表分析报告.ppt

3.6.3 浮力式液位计 浮力式液位计是通过检测漂浮于被测液面上的浮子随液面变化而产生的位移来检测液位的，主要有浮子式和浮筒式液位计两种类型。 3.6.3 浮力式液位计 一、浮子式液位计 浮子式液位计是一种恒浮力式液位计，浮子所受重力与浮力之差和平衡重锤所受的重力相平衡，使浮子稳定在液面上。其平衡关系为 由于G1、G2为常数，因此浮子 停留在任何高度的液面时所受 的浮力 F 均相等，故称恒浮力 式液位计。 3.6.3 浮力式液位计 二、浮筒式液位计 浮筒式液位计是一种变浮力式液位计，设浮筒的质量为m，截面积为A，浸没于液体中的高度为H，液体的密度为ρ，弹簧的刚度为c，变形为x0，此时有 当液位上升?H时，浮筒所受浮力变大，浮 筒上升，弹簧的形变改变?x，浸没在液体 中的高度则变为 ，达到新的平 衡时则有 3.6.4 电容式物位计 电容式物位计是基于圆筒电容器工作的，其结构为同心圆柱式。它由两个长度为L，直径分别为D和d的同心圆筒金属导体组成，则由两圆筒组成的电容器的电容量可表示为 当电容式物位计插入到被测介质中时，电极 的一部分浸没到被测介质中，浸没高度为H 时，被测介质的介电常数为ε1。电容器的电 容量变为 3.6.5 超声式液位计 超声波穿过两种不同介质的分界面会生反射和折射，对于密度相差很大的介质的分界面，几乎为全反射。若是把发射超声波的超声换能器置于容器的底部，向液面发射超声波，超声波在到达液面的时候反射回来，经过时间 t 后，再由超声换能器接收，则有 易得 3.7 热量检测仪表 热量与温度一样，是热学中最基本的物理量。在生产和生活中，很多场合都需要进行热量计量。例如，在我国北方地区的集中供热系统中，必须准确地测量各用户消耗的热量，以便为缴费提供依据。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 单位面积上传热的强弱，称为热流密度。热量的测量一般采用两种方法。一种是基于热流计测量单位时间内通过单位面积的热量，进而求得一定时间内通过一定面积的热量；另一种则是采用热量表，直接测量热量。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 一、热阻式热流传感器的工作原理 当热流通过平板状的热流传感器时，传感器热阻层上产生温度梯度，根据傅里叶定律可以得到通过热流传感器的热流密度为 式中 q—热流密度，W/m2； —垂直于等温面方向的温度梯度，℃；λ—热流传感器材料的导热系数，W/（m·℃）；负号—热流密度方向与温度梯度方向相反。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 一、热阻式热流传感器的工作原理 若热流传感器的两侧平行壁面各保持均匀稳定的温度 t 和 t+?t ，热流传感器的高度与宽度远大于其厚度，则可认为沿高和宽两个方向温度没有变化，而仅沿厚度方向变化。对于一维稳定导热，则可将上式写为 式中 ?t—两等温面温差，℃；?x—两等温面之间的距离，m。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 一、热阻式热流传感器的工作原理 如果用热电偶测量上述温差?t，并且所用热电偶在被测温度变化范围内，其热电动势与温度成线性关系时，其输出热电动势与温差成正比，这样通过热流传感器的热流为 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 一、热阻式热流传感器的工作原理 C 的物理意义为，当热流传感器有单位热电动势输出时，垂直通过它的热流密度。 由 的大小，将热流传感器分为高热阻型和低热阻型。 值大的称为高热阻型， 小的称为低热阻型。 对于同一类热电偶，高热阻型的C值小于低热阻型的。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 一、热阻式热流传感器的工作原理 热流传感器的种类很多，常用的有用于测量平壁面的板式（WYP型）和用于测量管道的可挠式（WYR型）两种结构，外形有平板形与圆弧形等。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 二、热流传感器的标定 热流传感器系数C受传感器材质、加工工艺等影响，差别明显。因此每个热流传感器都必须分别进行标定。严格来说，热流传感器系数C对于给定的热流传感器来说不是一个定值，而是工作温度的函数。 对于工作温度变化不大的热流传感器，可以认为C值是一个定值，由此带来的测量误差也不会很明显。但对于工作温度变化范围比较大，或者偏离标定时的温度较远时，就需要进行重新标定，否则会带来较大的测量误差。 3.7.1 热流密度的概念及检测方法 二、热流传感器的标定 标定热流传感器时，为了确定热流传感器的系数C，必须要有一个稳定的具有确定方向（单向或双向）的一维热流，其热流密度的数值能够准确测定，其大小可以根据需要给出，也就是说需要一个标准热流发生器。为