过程参数检测及仪表华电资料

华电内部资料

（部分图形分析题不好整理，由读者自行整理）

2011级孙旭鸿学长整理测量方法~原理：实现被测量与其测量单位相比较所采用的方法；仪表工作所基于的物理效应和化学效应

测量仪表：感受件、显示件、传送件

测量系统：检测部分（输出信号与被测参数在数值上应呈单值关系，最好是线性关系；输出信号只能随被测量变化；传感器对被测对象状态的影响尽量小）；信号变换部分；分析处理显示部分；通信接口与总线部分

仪表性能：操作性能（操作维修是否方便、能否安全可靠运行及抗干扰与防护能力强弱）经济性（功耗、价格、使用寿命）可靠性（保险期、有效性、狭义可靠性）计量性能（1、准确度：表示测量结果与测量真值之间的接近程度。（示值误差：示值误差是指仪表的某一个测量值的误差，它反映在该点仪表示值的准确性。基本误差：在规定的正常工作条件下，仪表整个量程范围内各点示值误差中绝对值最大的误差称为仪表的基本误差。允许误差：按计量部门的规定，仪表厂家保证某一类仪表的基本误差不超过某个规定的数值，此数值就被称为仪表的允许误差。精度等级:以引用误差γy的形式表示的允许误差去掉百分号剩下的数值）2、灵敏度：仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号变化值的比值。3、线性度：反映仪表的输入一输出特性曲线与选用的对比直线之间的偏离程度。线性度又称为非线性误差。4、变差：输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大偏差与量程之比的百分数称为仪表的变差。原因：通常是由于仪表运动系统的摩擦、间隙、弹性元件的弹性滞后等原因造成的。5、分辨率：反映仪表对输入量微小变化的反应能力。6、重复性：同一工作条件下，按同一方向输入信号，并在全量程范围内多次变换信号时，对应同一输入值，仪表输出值的一致性成为重复性。）

测量范围是指在正常工作条件下，测量系统或仪表能够测量的被测量值的总范围。其最低值和最高值分别称为测量范围的下限和上限，测量范围用下限至上限值来表示；测量范围上限和下限的代数差称为测量量程。

仪表的检定方法：标准物质检定法、示值比较检定法

测量误差来源：测量装置的误差、环境误差、方法误差、人员误差。

随机误差：在相同条件下对同一被测量进行多次重复测量，误差的大小和符号的变化没有一定的规律，且不可预知。分布特点是：有界性、单峰性、对称性、抵偿性。

均方根误差反映了测量值在真值附近的散布程度

系统误差：在同一条件下多次测量同一量值时，大小和符号保持不变，或按一定规律变化的误差。分类：恒值、变值：（累进、周期、按复杂规律变化）。发现方法：实验对比法、残余误差观察法、参与误差校核法

粗大误差：明显歪曲了测量结果而使测量结果而使该次测量失效的误差，也称疏忽误差。测量不确定度：表征合理地赋予被测量的分散性并与测量结果相联系的参数，是指测量结果的不可信程度，是可用于定量表达被测参量测量结果分散程度的参数。分类：标准不确定度、合成不确定度、扩展不确定度。

热电偶测温原理：把两种不同的导体或半导体两端相接组成闭合回路，当两接点分别置于t 和t0两种不同温度时，则在回路中就会有电动势存在，称为热电势，形成的回路电流称为热电流；若将冷端温度t0保持恒定，则对一定材料的热电偶，其总热电势就只是热端温度t的单值函数，即E ab（t，t0）=f AB(t)-C，只要测出热电势的大小，就能得到热端温度的数值。

热电偶的基本定律：1、均质导体定律：由一种均质导体或半导体组成的闭合回路不论导体或半导体的截面积、长度和各处温度分布如何，都不能产生热电势2、中间导体定律：：由不同材料组成的闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势的总和等于零。3、中间温度定律：热电偶A、B在接点温度为t1、t3时的热电势等于热电偶A、B在接点温度分别为t1，t2和t2，t3时热电势的代数和，即E AB（t1，t3）＝E AB（t1，t2）＋E AB （t2，t3）

冷端温度处理原因：热电偶的测温原理表明：热电偶的热电势是两个接点温度的函数差，只有当冷端温度不变时，热电势才是热端温度的单值函数。但在实际应用中，热电偶冷端所处环境温度总有波动，从而使测量得不到正确结果，因此必须对热电偶冷端温度变化的影响采取补偿措施，使热电偶的热电势只反映热端温度（被测温度）的变化，而不受冷端温度变化的影响。方法：1、计算修正法2、仪表机械零点调整法3、恒温法：恒温法分为冰点槽法和恒温箱法4、补偿电桥法（冷端补偿器）：补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电压来补偿热电偶冷端温度变化所引起的热电势的变化。5、补偿导线法（1、分类：补偿型：材料与对应的热电偶不同，价格便宜，但在低温下热电性质相同；延伸型：材料与对应的热电偶相同，但准确度要求略低2、要求：在一定的温度范围内使用、补偿导线与热电偶极热电性质相同、极性不能接反、接入点温度一致）

管道内流体温度测量:1、测温位置不能在温度死角区域2、保证元件有一定的插入深度，元件感温点应处在管道中心流速最大处3、对于高温管道，在测点引出处要加保温材料隔热。1号采用铂电阻温度计，安装在管道拐角处，沿管道中心线插得很深，温

度计迎着汽流，安装部位的管道有很厚的绝热层，测温管露出部分少，

测温误差接近于零。2号采用玻璃管水银温度计，垂直气流插入，外露部分

短且有绝缘层，测量误差-1度。3号和2号不同之处是测温管的直径和管道厚度都比较大，误差-2度。4号和2号的不同之处是测温管没有插入到管道中心，误差-15度。5号用铂电阻温度计，垂直气流插入，外露部分较长且未保温，误差-45度。

高温气体温度测量降低沿测温管传导散热采取的措施：1、选择合适的安装位置，确保烟气扫过测温管装在烟道内的整个部分。2、提高测温管装设地点的烟气内壁的壁温,如也让烟气流过。3、测温管装设部位外壁要敷较厚的绝缘层，使沿测温管的散热量减小。

非接触测温计分类：光学辐射式高温计：光学高温计、光电高温计、辐射高温计、比色高温计；红外辐射温度计：全红外线辐射型、单色红外辐射型、比色型等。

基本原理：黑体的辐射出射度与温度有单值函数关系，通过测全辐射体的辐射出射度对应出温度（辐射高温计）。

优点：（1）仪表不破坏被测介质的温度场（2）感温件不必和被测介质达到平衡，仪表滞后小。（3）理论上仪表测温上限不受限制。感受元件不必与被测介质达到同样温度值，因此测温部件不被高温破坏。（4）输出信号大，灵敏度高，准确度高

光学高温计：原理：普朗克定律，物体的光谱辐射出射率Mλ与温度有关而物体在高温下会发光，称亮度，因亮度Lλ与光谱辐射出射率Mλ成正比，故通过测物体亮度Lλ可求物体温度步骤：移动物镜可把被测物体的成像落在灯丝所在平面上，移

动目镜使人眼清晰的看到被测物体与灯丝的成像，比较二者亮

度。如果背景暗而灯丝发亮，则说明灯丝亮度高于被测物体，

应调整灯丝电流使其亮度降低；若背景亮而灯丝发黑，则灯丝

亮度比被测物体低，应增大灯丝电流，提高亮度。直到灯丝隐

灭而不清。说明二者亮度相等，则可读取结果。（红色滤光片：

造成单色光；灰色：保证标准灯泡钨丝不过热的情况下能增加测量范围）

亮度温度T s：当物体在辐射波长为λ，温度为时T，其光谱辐射亮度Lλ和黑体在辐射波长