2012热工仪表第三章 检测仪表与传感器PPT.ppt

二、容积式流量计 容积式流量计主要包括两类： 齿轮式流量计 一对紧密啮合的齿轮与壳体之间形成固定的间隙空间，齿轮每旋转一周，有固定流体通过间隙输送通过。流体通过量与齿轮转数成正比。 活塞式流量计 利用活塞的每一次往复运动输送定量的流体。 计量泵：用外力推动容积式流量计即可定量输送流体 容积式流量计的最大特点是对被测流体的粘度不敏感，常用于测量重油等粘稠流体。 三、质量流量计 间接式质量流量计 分别测量体积流量和密度再用乘法计算出质量流量。 直接式质量流量计 利用科氏力的作用使弯曲的弹性管道两侧产生震动相位差 质量流量计结构比较复杂，只用于压力变化较大的可压缩流体。 §3.4 物位的测量与变送 物位： 液位：容器中液体表面的高低； 料位：容器中固体的堆积高度； 界面：两相物质的交界面。 物位计的分类 直读式物位计 浮力式物位计 压差式物位计 电磁式物位计 核辐射式物位计 超声波物位计 光电式物位计 一、直读式物位计 用带有刻度的透明物质（如玻璃、有机玻璃）作为容器壁的一部分或连通管，可以直接显示容器内液位的高低。 二、浮力式物位计 利用浮子高度随液面或液体界面变化而变化的原理工作。 三、压差式物位计 利用物料内静压力与物料深度或堆积高度成正比的关系进行测量。 液体密闭容器 液体敞开容器 固体称重仓 四、电容式物位计 圆柱形电容器的电容量的表达式为： 电极间充入高度为H的介质前后电容量的变化值为： 由此可见，电容量的变化量与充料高度成正比。测量电容量变化即可知料位的变化。 四、电容式物位计 电容式液位计 电容（绳）式料位计 主要用于测量不导电流体 五、电极式物位计 利用物料的导电性能测量高低液位。 也可以用于导电性较弱的液体和潮湿固体。 * —过程特性及其数学模型— 热工仪表第三章 测量元件与变换器§3.1 概述 一、参数的测量 参数检测：将被测参数经过一次或多次能量的交换，获得一种便于显示和传递的信号的过程。 根据信号的不同，参数检测仪表可以分为气动检测仪表和电动检测仪表两类。 非电量的电测法： 将非电量工艺参数，如压力、温度、流量、物位等，转换为电流、电压等电路参数（信号）的检测方法。 二、检测仪表的性能 1. 准确度与误差 准确度：测量值与被测量真值的接近程度； 绝对误差：测量值与被测量真值之差； 相对误差：绝对误差与被测量真值之比； 实际相对误差：绝对误差与被测量真值之比； 示值相对误差：绝对误差与仪表指示值之比； 引用相对误差：绝对误差与仪表满刻度值之比。 允许误差：最大引用相对误差。 二、检测仪表的性能 2.指示变差与精密度 指示变差：同一仪表对相同的被测参数进行正、 反行程测量时，其显示值的差异。 精密度（简称精度）：仪表检测微小参数变化的能力。 仪表精度等级：用允许误差的绝对值表示： 常用仪表等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0等， 精确度：仪表精密而准确的程度。 二、检测仪表的性能 3. 灵敏度、灵敏限与分辨率 灵敏度：仪表的指示位移变化量与被测参数变化量之比。 灵敏限：能引起仪表指针发生位移变化的被测参数的最小变化量。 分辨率：测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。 二、检测仪表的性能 4. 线性度与反应时间 线性度：测量仪表在全量程范围内实际校准值与理论对应值的吻合程度。 反应时间：显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。 被测变量 仪表显示值 §3.2 压力的测量与变送一、压力的表示与单位 压力的表示： 绝对压力 单位面积所受到的力 相对压力（表压） 绝对压力与大气压之差 真空度 大气压与绝对压力之差 绝对压力 绝对压力 真空度 表压 标准大气压 压力（压强）的单位 压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用力。 工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。 帕 Pa N/m2 毫米汞柱 mm 兆帕 MPa 106N/m2 水柱 m 工程大气压 10mH2O 巴 dyn/cm2 物理大气压 20oC海平面 psi lb/in2 二、压力计的分类与工作原理 工业压力计通常按敏感元件的类型进行分类： 液柱式压力计 活塞式压力计 弹性式压力计 电气式压力计 1. 液柱式压力计 测量原理：P=h? 所以 h=P/ ? 2. 活塞式压力计 测量原理： P=G/S 所以 G=P?S 精确度高 常用作标准仪表，检验其它压力计 3、弹性式压力计与常用压力表 工作原理：采用弹性元件将压强大小转换为位移量，再通过机械传动和放大，推动指针偏移。 根据敏感元件形式的不同可以分为以下