弱信号检测技术课件第四章过程参数检测技术
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15
4、光纤式物位计
16
三、物位检测实例
联合站注水水源井的无线遥控系统
由主控站和各水源井测控箱两大部分组成。 主控站以工控机作为主机，对各个水源井的现场状态、数据进行 遥测和远程遥控开关机，还可对注水罐、消防罐、净化污水罐的 水位和注水主干线的压力进行检测，主控站与各水源井之间由无 线电台进行通信，具备打印报表和网络传输功能。水源井测控箱 对水源井的压力、流速、流量、液面、电压、电流、功率进行检 测，还可对电机的过载、缺相、过热、三相不平衡、逆相进行检 测，具有电机软启动和遥控启停功能，由无线电台控制其工作。
若圆柱形浮子的外直径为D、浮子浸 入液体的高度为h、液体密度为ρo则其 所受浮力F为
此浮力与浮子的重量减去绳带向上的拉力相平衡。当液位发 生变化时，浮子浸入液体的深度将改变，所受浮力亦变化。 浮力变化ΔF与液位变化ΔH的关系：
13
2、电容式物位计
2r2 2r1
hx
h
C1 C2
C
C=
2 0 h +
ln( r2 / r1 )
11
2、物位检测仪表分类
按测量方式：连续测量和定点测量 按工作原理：直读式、压力式、浮力式、机械式、电气式等。
(1)直读式： 采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示容器中 物位的高度。方法可靠、准确，但是只能就地指不。主要用于液 位检测和压力较低的场合。
(2)静压式： 基于流体静力学原理，适用于液位检测。容器内 的液面高度与液柱重量所形成的静压力成比例关系，当被测介质 密度不变时，通过测量参考点的压力可测知液位。
23
四、设计实例
150mm Ф4 m1m20mm
电气接口：
15mm
15mm
１、电源：AC220V，50Hz
8芯接线柱
２、加热控制部分（选用固态继电
器）：Ｔ≤２０℃ 开始加热
15mm
Ｔ≥35℃ 停止加热
加热器电气接口：1000Ｗ，AC220V，50Hz
３、散热控制部分（选用固态继电器）：
5
3、压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置称为压力传感器
应变式压力传感器 压阻式压力传感器 电容式压力传感器 压电式压力传感器 振频式压力传感器 集成式压力传感器 光纤式压力传感器
6
三、压力检测实例1
基于光纤的压力检测
7
三、压力检测实例2
压电式压力传感器
根据使用要求不同，压电式测压传感器有各种不同的结 构形式。但它们的基本原理相同。
C0——压电片等效电容。
9
三、压力检测实例3
案例：电子称
原理
将物品重量通过悬臂梁转化结 构变形再通过应变片转化为电 量输出。
10
第二节 物位的检测
一、物位定义及分类
1、物位的定义
“物位” 指设备和容器中液体或固体物料的表面位置。对应 不同性质的物料又有以下的定义。
(1)液位 指设备和容器中液体介质表面的高低。 (2)料位 指设备和容器中所储存的块状、颗粒或粉末状固体 物料的堆积高度。 (3)界位 指相界面位置。容器中两种互不相溶的液体，因其 重度不同而形成分界面，为液—液相界面；容器中互不相溶的 液体和固体之间的分界面，为液—固相界面。液—液、液—固 相界面的位置简称界位。 物位是液位、料位、界位的总称。对物位进行测量、指示和 控制的仪表，称物位检测仪表。
弹性元件是仪表的核心部分，
其作用是感受压力并产生弹
性变形，弹性元件采用的形 式要根据测量要求选择和设 计；
弹性膜片 波纹管 弹簧管
变换放大机构的作用是将弹性元件的变形进行变换和放大；指示 机构如指针与刻度标尺，用于给出压力示值；调整机构是用于调 整仪表的零点和量程。
弹簧管压力计：测压范围：－105－109Pa,精度±0.1％ 波纹管差压计： 弹性测压计：电位器式、霍尔元件式
测压传感器的输入量为压力P，如果传感器只由一 个压电晶片组成，则根据灵敏度的定义有：
电荷灵敏度
kq
q P
电压灵敏度
ku
U0 P
根据（q 5.d41-41 F2 ）d式1S 1，P 电荷灵敏度可表示为
因为
kq d11S
U
0
q ，所以电压灵敏度也可表示为
C0
ku
d 11 S C0
式中 U0——压电片输出电压；
负荷式压力计：范围宽，精度高，0.01％
机械力平衡方法：将压力转换成集中力，用外力与之平衡，
通过测量平衡时的外力间接测量压力
弹性力平衡方法：利用弹性元件的弹性变形特性进行测量
电测式压力计：将被测压力直接转换为各种
物性测量方法 电量测量
其他新型压力计：集成压力计、光纤压3力计
二、常用压力检测仪表
1、弹性压力计
4
2、力平衡式压力计
采用反馈力平衡的原理，反馈力的平衡方式可以是弹性力平衡或 电磁力平衡等。
被测压力或压差作用于弹性敏感元件上，它感受压力作用并将其转 换为位移或力，并作用于力平衡系统，力平衡系统受力后将偏离原 有的平衡状态；由偏差检测器输出偏差值至放大器；放大器将信号 放大并输出电流(或电压)信号，电流信号控制反馈力或力矩发生机 构，使之产生反馈力；当反馈力与作用力平衡时，仪表处于新的平 衡状态；显示机构可输出与被测压力或压差相对应的信号。
设c为超声波在被测介质中的传播速度， t 为从发射超声波到接收回波所需的时间， 则测得液位H:
注意：超声波在介质中的传播速度易受介质的温度、成分等 变化的影响，是影响物位测量的主要因素，需要进行补偿。 通常可在超声换能器附近安装湿度传感器，自动补偿声速因 温度变化对物位测量的影响。还可使用校正器，定期校正声 速。
(3)浮力式：基于阿基米德定律，适用于液位检测。漂浮于液 面上的浮子或浸没在液体中的浮筒，在液面变动时其浮力会产生 相应的变化，从而检测液位。
(4)机械接触式： 通过测量物位探头与物料面接触时的机械力 实现物位的测量。这类仪表有重锤式、旋冀式和音叉式等。
(5)电气式：将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位 变化时其电气参数如电阻、电容等也将改变，通过检测这些电量 的变化可知物位。
12
(6)其他物位检测方法如声学式、射线式、光纤式、激光式等
二、常用物位检测仪表
1、浮子式液位检测仪表
作为检测元件的浮子漂浮在液面上， 浮子随着液面的变化而上下移动，其 所受浮力的大小保持一定，检测浮子 所在位置可知液面高低。浮子的形状 常见有圆盘形、圆柱形和球形等，其 结构根据使用条件和使用要求设计。
整个截面上的流量qv为
qv vdAF
F
25
测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对 时间的积分，称之流体总量。
V t q v d t M t q m d t
用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称 为流体计量表或总量计。
流量计分类
26
二、体积流量检测方法
1、容积式流量计
是直接根据排出体积进行流量累计的仪表，它利用运动元件的往 复次数或转速与流体的连续排出量成比例对被测流体进行连续的 检测。容积式流量计可计量各种液体和气体的累积流量，由于这 种流量计可以精密测量体积量，所以其类型包括从小型的家用煤 气表到大容积的石油和天然气计量仪表。 组成：测量室、运动部件、传动和显示部件。
l．辐射高温计
是发展得较早的一类非接触式温度传感器，常用来测 量 1000℃以上高温。它可分为四种：光学高温计、比 色高温计、辐射高温计和光电高温计。
2．光谱高温计
前苏联研制的YCI—I型自动测温通用光谱高温计、其
测量范围为400～6000℃，它是采用电子化自动跟踪系
统，保证有足够准确的精度进行自动测量。
一、测温原理及方法
温度反映物体的冷热程度，是物体分子运动平均动能大小的标 志。温度的定量测量以热平衡现象为基础，两个受热程度不同 的物体相接触后，经过一段时间的热交换，达到共同的平衡态 后具有相同的温度。温度测量原理是选择合适的物体作为温度 敏感元件，其某一物理性质随温度而变化的特性为已知，通过 温度敏感元件与被测对象的热交换，测量相关的物理量，即可 确定被测对象的温度。 温度测量方式有接触式和非接触式测温两大类。采用接触式测温 时，依靠传热和对流进行热交换，二者需要良好的热接触，以获 得较高的测量精度。但是它往往会破坏被测对象的热平衡，存在 置人误差。由于测量环境特点，对温度敏感元件的结构和性能要 求较高。采用非接触式测温方法，是通过热辐射进行热交换，或 温度敏感元件接收被测对象的部分热辐射能，由热辐射能的大小 推出被测对象的温度。特点是测温响应快，对被测对象干扰小， 可测量高温、运动的被测对象和有强电磁干扰、强腐蚀的场19合。
测量室是具有固定标准容积的测量主体，由流量计内部的运动部
件与壳体构成。在流体进、出口压力差的作用下，运动部件不断
地将充满在测量室中的流体从入口排向出口。假定测量室的固定
容积为V，某一时间间隔内经过流量计排出流体的固定容积数为n，
则被测流体的体积总量Q可知。容积流量计的流量方程式可以表
示为：
计数器通过传动机构测出运动部件的转数，n即可知，从而得出通
常用温度检测方法
20
二、接触式测温
热电偶测温
热电阻测温
热敏电阻
光纤温度传感器
液晶温度传感器
分布温度传感器
双金属温度传感器
集成温度传感器
21
三、非接触式测温
在工业生产中，有些场合是利用非接触式温度传感器 测量温度，其优点：不从被测物体上吸收热量；不会 干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反 应快等。近年来，这种温度传感器在国外发展迅猛。
由引线1、壳体2、基座3、压电晶片4、受压膜片5及导 电片6组成。当膜片5受到压力P作用后，则在压电晶片 上产生电荷。在一个压电片上所产生的电荷q为
qd11 Fd1S 1 P
F——作用于压电片上的力；
d11——压电系数；
P——压强，
P
F S
；
S——膜片的有效面积。
1 2 3
6
4
5
p 压电式测压传感器原理8图
Ｔ≥50℃ 开始散热
Ｔ≤40℃ 停止散热
加热器电气接口：200Ｗ，AC220V，50Hz
4、对外接线方式：
8芯接线柱，AC220V， 10A；主用3对（AC220V电源输入、AC220V加
热输出、AC220V散热输出），备用一对。
24
第四节 流量的检测
一、流量的概念
第一节
概述
一.
流量的概念
流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质 者 称 体 积 流 量 （ m 3/s)， 后 者 称 质 量 流 量 (k g /s)。
显示器
打印机 天
键盘/鼠标
工控机
主控器
线
三个干线压力信号
注水罐
消防罐
污水罐
17
压力表 流量表 液位传感器 电流传感器 电压传感器 电机检测
压力变送器
隔离器
单
液位变送器
片
电流变送器
机
电压变送器
系
数字隔离器
统
数码电台
水源井各部件框图
电源 控制箱
电机 控制器
水泵电机
水泵电机 手控开关
18
第三节 温度的检测
22
3．超声波温度传感器
特点是响应快（约为10ms左右），方向性强。目前国 外已有可测到5000℉的产品。
4．激光温度传感器
适用于远程和特殊环境下的温度测量。据报导，美、 日、英等国均在致力于将其应用到科研工程，如NBS 公司用氦氖激光源的激光做光反射计可测很高的温度, 精度为1％。美国麻省理工学院正在研制一种激光温 度计，最高温度可达8000℃，是专门用于核聚变研究 的。瑞士Browa Borer研究中心用激光温度传感器可 测几千开（K）的高温。
弱信号检测技术课件第四章过程参数检测 技术
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第四章 过程参数检测技术
第一节 压力的检测 第二节 物位的检测 第三节 温度的检测 第四节 流量的检测 第五节 物质成分的检测 第六节 机械量的检测
2
第三章 过程参数检测技术
第一节 压力的检测
一、压力检测方法及分类
重力平衡方法 液柱式压力计：上限0.1－0.2MPa,精度0.15％
2(0)hx
lnr(2/r1)
AKhx
A 20h
ln(r2 / r1)
K 2( 0)
ln(r2 /r1)
可见传感器电容量C与被测液位高度hx成线性关系。14
3、超声式物位计
回波反射式超声波物位计原理：利用发射的 超声波脉冲将由被测物料的表面反射，测量 从发射超声波到接收回波所需的时间，求出 从探头到分界面的距离，进而测得物位。
量
，
前
•
如果在截面上速度分布是均匀的，则：
qv 如 qm
v AF 果介质
= qv
的
密
度
为
，
那
么
质
量
流
量
qv=vAF
如果介质的密度为ρ，那么质量流量： qm=ρqv
AF为流通截面面积
流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均匀的， 假定在这个截面上某一微小单元面积上dAF速度是均匀的，流 过该单元面积上的体积流量为 qv=vAF
4、光纤式物位计
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三、物位检测实例
联合站注水水源井的无线遥控系统
由主控站和各水源井测控箱两大部分组成。 主控站以工控机作为主机，对各个水源井的现场状态、数据进行 遥测和远程遥控开关机，还可对注水罐、消防罐、净化污水罐的 水位和注水主干线的压力进行检测，主控站与各水源井之间由无 线电台进行通信，具备打印报表和网络传输功能。水源井测控箱 对水源井的压力、流速、流量、液面、电压、电流、功率进行检 测，还可对电机的过载、缺相、过热、三相不平衡、逆相进行检 测，具有电机软启动和遥控启停功能，由无线电台控制其工作。
若圆柱形浮子的外直径为D、浮子浸 入液体的高度为h、液体密度为ρo则其 所受浮力F为
此浮力与浮子的重量减去绳带向上的拉力相平衡。当液位发 生变化时，浮子浸入液体的深度将改变，所受浮力亦变化。 浮力变化ΔF与液位变化ΔH的关系：
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2、电容式物位计
2r2 2r1
hx
h
C1 C2
C
C=
2 0 h +
ln( r2 / r1 )
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2、物位检测仪表分类
按测量方式：连续测量和定点测量 按工作原理：直读式、压力式、浮力式、机械式、电气式等。
(1)直读式： 采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示容器中 物位的高度。方法可靠、准确，但是只能就地指不。主要用于液 位检测和压力较低的场合。
(2)静压式： 基于流体静力学原理，适用于液位检测。容器内 的液面高度与液柱重量所形成的静压力成比例关系，当被测介质 密度不变时，通过测量参考点的压力可测知液位。
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四、设计实例
150mm Ф4 m1m20mm
电气接口：
15mm
15mm
１、电源：AC220V，50Hz
8芯接线柱
２、加热控制部分（选用固态继电
器）：Ｔ≤２０℃ 开始加热
15mm
Ｔ≥35℃ 停止加热
加热器电气接口：1000Ｗ，AC220V，50Hz
３、散热控制部分（选用固态继电器）：
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3、压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置称为压力传感器
应变式压力传感器 压阻式压力传感器 电容式压力传感器 压电式压力传感器 振频式压力传感器 集成式压力传感器 光纤式压力传感器
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三、压力检测实例1
基于光纤的压力检测
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三、压力检测实例2
压电式压力传感器
根据使用要求不同，压电式测压传感器有各种不同的结 构形式。但它们的基本原理相同。
C0——压电片等效电容。
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三、压力检测实例3
案例：电子称
原理
将物品重量通过悬臂梁转化结 构变形再通过应变片转化为电 量输出。
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第二节 物位的检测
一、物位定义及分类
1、物位的定义
“物位” 指设备和容器中液体或固体物料的表面位置。对应 不同性质的物料又有以下的定义。
(1)液位 指设备和容器中液体介质表面的高低。 (2)料位 指设备和容器中所储存的块状、颗粒或粉末状固体 物料的堆积高度。 (3)界位 指相界面位置。容器中两种互不相溶的液体，因其 重度不同而形成分界面，为液—液相界面；容器中互不相溶的 液体和固体之间的分界面，为液—固相界面。液—液、液—固 相界面的位置简称界位。 物位是液位、料位、界位的总称。对物位进行测量、指示和 控制的仪表，称物位检测仪表。
弹性元件是仪表的核心部分，
其作用是感受压力并产生弹
性变形，弹性元件采用的形 式要根据测量要求选择和设 计；
弹性膜片 波纹管 弹簧管
变换放大机构的作用是将弹性元件的变形进行变换和放大；指示 机构如指针与刻度标尺，用于给出压力示值；调整机构是用于调 整仪表的零点和量程。
弹簧管压力计：测压范围：－105－109Pa,精度±0.1％ 波纹管差压计： 弹性测压计：电位器式、霍尔元件式
测压传感器的输入量为压力P，如果传感器只由一 个压电晶片组成，则根据灵敏度的定义有：
电荷灵敏度
kq
q P
电压灵敏度
ku
U0 P
根据（q 5.d41-41 F2 ）d式1S 1，P 电荷灵敏度可表示为
因为
kq d11S
U
0
q ，所以电压灵敏度也可表示为
C0
ku
d 11 S C0
式中 U0——压电片输出电压；
负荷式压力计：范围宽，精度高，0.01％
机械力平衡方法：将压力转换成集中力，用外力与之平衡，
通过测量平衡时的外力间接测量压力
弹性力平衡方法：利用弹性元件的弹性变形特性进行测量
电测式压力计：将被测压力直接转换为各种
物性测量方法 电量测量
其他新型压力计：集成压力计、光纤压3力计
二、常用压力检测仪表
1、弹性压力计
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2、力平衡式压力计
采用反馈力平衡的原理，反馈力的平衡方式可以是弹性力平衡或 电磁力平衡等。
被测压力或压差作用于弹性敏感元件上，它感受压力作用并将其转 换为位移或力，并作用于力平衡系统，力平衡系统受力后将偏离原 有的平衡状态；由偏差检测器输出偏差值至放大器；放大器将信号 放大并输出电流(或电压)信号，电流信号控制反馈力或力矩发生机 构，使之产生反馈力；当反馈力与作用力平衡时，仪表处于新的平 衡状态；显示机构可输出与被测压力或压差相对应的信号。
设c为超声波在被测介质中的传播速度， t 为从发射超声波到接收回波所需的时间， 则测得液位H:
注意：超声波在介质中的传播速度易受介质的温度、成分等 变化的影响，是影响物位测量的主要因素，需要进行补偿。 通常可在超声换能器附近安装湿度传感器，自动补偿声速因 温度变化对物位测量的影响。还可使用校正器，定期校正声 速。
(3)浮力式：基于阿基米德定律，适用于液位检测。漂浮于液 面上的浮子或浸没在液体中的浮筒，在液面变动时其浮力会产生 相应的变化，从而检测液位。
(4)机械接触式： 通过测量物位探头与物料面接触时的机械力 实现物位的测量。这类仪表有重锤式、旋冀式和音叉式等。
(5)电气式：将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位 变化时其电气参数如电阻、电容等也将改变，通过检测这些电量 的变化可知物位。
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(6)其他物位检测方法如声学式、射线式、光纤式、激光式等
二、常用物位检测仪表
1、浮子式液位检测仪表
作为检测元件的浮子漂浮在液面上， 浮子随着液面的变化而上下移动，其 所受浮力的大小保持一定，检测浮子 所在位置可知液面高低。浮子的形状 常见有圆盘形、圆柱形和球形等，其 结构根据使用条件和使用要求设计。
整个截面上的流量qv为
qv vdAF
F
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测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对 时间的积分，称之流体总量。
V t q v d t M t q m d t
用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称 为流体计量表或总量计。
流量计分类
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二、体积流量检测方法
1、容积式流量计
是直接根据排出体积进行流量累计的仪表，它利用运动元件的往 复次数或转速与流体的连续排出量成比例对被测流体进行连续的 检测。容积式流量计可计量各种液体和气体的累积流量，由于这 种流量计可以精密测量体积量，所以其类型包括从小型的家用煤 气表到大容积的石油和天然气计量仪表。 组成：测量室、运动部件、传动和显示部件。
l．辐射高温计
是发展得较早的一类非接触式温度传感器，常用来测 量 1000℃以上高温。它可分为四种：光学高温计、比 色高温计、辐射高温计和光电高温计。
2．光谱高温计
前苏联研制的YCI—I型自动测温通用光谱高温计、其
测量范围为400～6000℃，它是采用电子化自动跟踪系
统，保证有足够准确的精度进行自动测量。
一、测温原理及方法
温度反映物体的冷热程度，是物体分子运动平均动能大小的标 志。温度的定量测量以热平衡现象为基础，两个受热程度不同 的物体相接触后，经过一段时间的热交换，达到共同的平衡态 后具有相同的温度。温度测量原理是选择合适的物体作为温度 敏感元件，其某一物理性质随温度而变化的特性为已知，通过 温度敏感元件与被测对象的热交换，测量相关的物理量，即可 确定被测对象的温度。 温度测量方式有接触式和非接触式测温两大类。采用接触式测温 时，依靠传热和对流进行热交换，二者需要良好的热接触，以获 得较高的测量精度。但是它往往会破坏被测对象的热平衡，存在 置人误差。由于测量环境特点，对温度敏感元件的结构和性能要 求较高。采用非接触式测温方法，是通过热辐射进行热交换，或 温度敏感元件接收被测对象的部分热辐射能，由热辐射能的大小 推出被测对象的温度。特点是测温响应快，对被测对象干扰小， 可测量高温、运动的被测对象和有强电磁干扰、强腐蚀的场19合。
测量室是具有固定标准容积的测量主体，由流量计内部的运动部
件与壳体构成。在流体进、出口压力差的作用下，运动部件不断
地将充满在测量室中的流体从入口排向出口。假定测量室的固定
容积为V，某一时间间隔内经过流量计排出流体的固定容积数为n，
则被测流体的体积总量Q可知。容积流量计的流量方程式可以表
示为：
计数器通过传动机构测出运动部件的转数，n即可知，从而得出通
常用温度检测方法
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二、接触式测温
热电偶测温
热电阻测温
热敏电阻
光纤温度传感器
液晶温度传感器
分布温度传感器
双金属温度传感器
集成温度传感器
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三、非接触式测温
在工业生产中，有些场合是利用非接触式温度传感器 测量温度，其优点：不从被测物体上吸收热量；不会 干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反 应快等。近年来，这种温度传感器在国外发展迅猛。
由引线1、壳体2、基座3、压电晶片4、受压膜片5及导 电片6组成。当膜片5受到压力P作用后，则在压电晶片 上产生电荷。在一个压电片上所产生的电荷q为
qd11 Fd1S 1 P
F——作用于压电片上的力；
d11——压电系数；
P——压强，
P
F S
；
S——膜片的有效面积。
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p 压电式测压传感器原理8图
Ｔ≥50℃ 开始散热
Ｔ≤40℃ 停止散热
加热器电气接口：200Ｗ，AC220V，50Hz
4、对外接线方式：
8芯接线柱，AC220V， 10A；主用3对（AC220V电源输入、AC220V加
热输出、AC220V散热输出），备用一对。
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第四节 流量的检测
一、流量的概念
第一节
概述
一.
流量的概念
流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质 者 称 体 积 流 量 （ m 3/s)， 后 者 称 质 量 流 量 (k g /s)。
显示器
打印机 天
键盘/鼠标
工控机
主控器
线
三个干线压力信号
注水罐
消防罐
污水罐
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压力表 流量表 液位传感器 电流传感器 电压传感器 电机检测
压力变送器
隔离器
单
液位变送器
片
电流变送器
机
电压变送器
系
数字隔离器
统
数码电台
水源井各部件框图
电源 控制箱
电机 控制器
水泵电机
水泵电机 手控开关
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第三节 温度的检测
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3．超声波温度传感器
特点是响应快（约为10ms左右），方向性强。目前国 外已有可测到5000℉的产品。
4．激光温度传感器
适用于远程和特殊环境下的温度测量。据报导，美、 日、英等国均在致力于将其应用到科研工程，如NBS 公司用氦氖激光源的激光做光反射计可测很高的温度, 精度为1％。美国麻省理工学院正在研制一种激光温 度计，最高温度可达8000℃，是专门用于核聚变研究 的。瑞士Browa Borer研究中心用激光温度传感器可 测几千开（K）的高温。
弱信号检测技术课件第四章过程参数检测 技术
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第四章 过程参数检测技术
第一节 压力的检测 第二节 物位的检测 第三节 温度的检测 第四节 流量的检测 第五节 物质成分的检测 第六节 机械量的检测
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第三章 过程参数检测技术
第一节 压力的检测
一、压力检测方法及分类
重力平衡方法 液柱式压力计：上限0.1－0.2MPa,精度0.15％
2(0)hx
lnr(2/r1)
AKhx
A 20h
ln(r2 / r1)
K 2( 0)
ln(r2 /r1)
可见传感器电容量C与被测液位高度hx成线性关系。14
3、超声式物位计
回波反射式超声波物位计原理：利用发射的 超声波脉冲将由被测物料的表面反射，测量 从发射超声波到接收回波所需的时间，求出 从探头到分界面的距离，进而测得物位。
量
，
前
•
如果在截面上速度分布是均匀的，则：
qv 如 qm
v AF 果介质
= qv
的
密
度
为
，
那
么
质
量
流
量
qv=vAF
如果介质的密度为ρ，那么质量流量： qm=ρqv
AF为流通截面面积
流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均匀的， 假定在这个截面上某一微小单元面积上dAF速度是均匀的，流 过该单元面积上的体积流量为 qv=vAF