化工测量仪表课件(温度)
化工仪表及自动化 ppt课件
反应较快,测量范围较广、精度可达0.2%, 便于远距离传送。所以在生产过程中可以实现压 力自动检测、自动控制和报警,适用于测量压力 变化快、脉动压力、高真空和超高压的场合。
第四节:智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿; 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准
第二节:弹性式压力计
测压原理: 各种弹性元件在被测介质压力作用下会产生弹
性变形。 特点及适用场合:
结构简单,价格便宜、测压范围宽,测量精 度也比较高,在生产过程中获得了最广泛的应用。
压力表图片
普通压力表
耐震压力表
电接点压力表
双刻度压力表
隔膜压力表
第三节:电气式压力计
测压原理:
把压力转换为电阻、电容、电感或电势等电 量,从而实现压力的间接测量。
1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表:集中分 散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子 技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的 数字仪表,自动化仪表,程序控制器,自动化仪表的分类
化工自动化仪表的分类方法很多,根据不同原 则可以进行相应的分类。
综合控制装置:
按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表是针对 常规仪表的盘装表而言,不需要操作的仪表就装成架装仪表,需要操作的安
装成盘装仪表)。
根据仪表信号的形式:可分为模拟仪表和数字(开关量)仪表等等。
第三节:化工自动化控制仪表优势功能
化工自动化控制仪表,主要特点是采用先进的微 电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干 扰性能。实现劳动强度逐渐降低、生产效率逐步提 高、人为干预越来越少、产品产出率越来越高。
中国石油大学化工检测仪表第六章 温度测量
非接触式测温
非典 钢水
红外温度计
接触式与非接触式测温特点比较
方 式
测量 条件
接 触 式
感温元件要与被测对象良好接触;感温元件的 加入几乎不改变对象的温度;被测温度不超过 感温元件能承受的上限温度 ; 被测对象不对感 温元件产生腐蚀 特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性 对象的连续在线测温,对高于l 300℃以上 的温度测量较困难
七个基本物理单位之一
一、温标
温标:为了保证温度量值的准确和利于传递, 需要建立一个衡量温度的统一标准尺度,这 种用来量度物体温度高低的标尺叫温度标尺, 简称温标。 各种温度计的刻度数值均由温标确定。 它规定了: ① 温度的起点; ② 测量温度的基本单位; ③ 各种温度计的分度值。
通常采用具有所定标物理量固定不变的东西作为基准。 例如:长度单位,1983年10月第十七届国际计量大会通过了米 的新定义:“1米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内 所经路程的长度”。 新的米定义有重大科学意义。从此光速c 成了一个精确数值。 例如:时间单位,在1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒 的定义是:铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射 的9,192,631,770个周期的持续时间。 温度定标:在标准大气压下,单组分物质具有固定的三相点、 沸点、融点等。
6.3.2 常用热电阻的材料
1. 铂热电阻
国标ITS一90规定,在-259.34~630.74℃温度范围 内,以铂电阻温度计作为基准温度仪器。
测温范围:-200~850℃。
-200℃~0℃范围: Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3] 0~850℃范围: Rt=R0(1+At+Bt2)
化工常用仪表类型及原理 ppt课件
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第二章 压力检测及仪表
三、电气式压力计
定义
电气式压力计是一种能将压力转换成电信号进行 传输及显示的仪表。
优点
1. 该仪表的测量范围较广,分别可测7×10-5Pa至 5×102MPa的压力,允许误差可至0.2%;
2. 由于可以远距离传送信号,所以在工业生产过 程中可以实现压力自动控制和报警,并可与工业 控制机联用。
相对百分误差δ 测量范围 m测 a上 x 量 限范 值围 1下 0% 0限值
允许误差
允测仪 量表 范允 围许 上 测 的 限量 最 值范 差 大围 值 绝下 对 10限 误 % 0值
8
第一章 概述
小结
仪表的δ允越大,表示它的精确度越低;反之,仪表的 δ允越小,表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分
利用这一电势即可实现远 图3-10 霍尔片式压力传感器 距离显示和自动控制。
1—弹簧管;2 —磁钢;3 —霍尔片
41
第二章 压力检测及仪表
2.应变片压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片 有金属和半导体应变片两类,被测压力使应变片产生应变。当 应变片产生压缩(拉伸)应变时,其阻值减小(增加),再通 过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出,并用毫伏计或其他记 录仪表显示出被测压力,从而组成应变片式压力计。
仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。
精度等级数值越小,就表征该仪表的精确度等级越高,也 说明该仪表的精确度越高。0.05级以上的仪表,常用来作为 标准表;工业现场用的测量仪表,其精度大多在0.5以下。
仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板 上。
举例
如: 1.5 1.0
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第一节 概述
化工测量仪表
量范围广,构造简
单,使用方便,不
受大小和形状的限
制,外有保护套管,
用起来方便。
返回目5 录
【热电偶】
第一节 温度仪表分类
3、热电偶的类形
8种标准化热电偶: S :铂铑10-铂 –20~1300℃ B :铂铑30-铂铑6 300~1600 ℃ K :镍铬-镍硅 -50~1000 ℃ J :铁-康铜 -40~750 ℃ R :铂铑13-铂 -0~1600 ℃ E :镍铬-康铜 -40 ~1000 ℃ T :铜-康铜 -40 ~350 ℃
压阻式压力传感器 1—基座;2—单晶硅片; 3—导环;4—螺母;5— 密封垫圈;6—等效电阻
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第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计 电容式压力变送器
工作原理 先将压力的变化转换为电容量的变化,然后通过转换、 放大部分转换成标准电流信号输出。
1—中心感应膜片 (可 动电极); 2—固定电 极; 3—测量侧; 4— 隔离膜片
化工检测仪表
化工仪表自动化培训
腾龙化学(漳浦)有限公司
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一、 化工测量与仪表
检测与过程控制仪表(通常称自动化仪表)分类方法很多很多: • 根据能源分:气动、电动、液动、核能等 • 根据组合:基地式、单元式、综合控制 • 根据安装:现场、盘装、架装 • 根据是否可引入计算机:智能、非智能 • 根据仪表信号形式:模拟仪表、数字仪表
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第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计
组成
一般由压力传感器图、2-测5 电量气电式路压和力计信组号成处方理框图装置所组成。常用 的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。
18
24
第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计 应变片式压力传感器
化工仪表及自动化ppt课件
C
2L
ln D
d
D外电极的内径,d为内电极的外径。当 D 和 d 一
定时,电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的
介电常数ε 的Leabharlann 积成比例。将探头插入被测物料中,电极浸入物料中的深度随 物位高低变化,引起电容量变化,可检测出物位。
2.液位的检测
对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。
的仪表。
按其工作原理分为
直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表
二、差压式液位变送器
1.工作原理:利用容器内的液位改变时,由液柱产生的 静压也相应变化的原理而工作的。
图3-39 差压液位变送器 原理图
图3-40 压力表式液位计
迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应,只不过零点调整量通常较小,而零点迁移 量则比较大。
迁移 同时改变了测量范围的上、下限,相当于测量 范围的平移,它不改变量程的大小
举例
图3-42 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范 围为0~5000Pa,当压差由0 变化到5000Pa时,变送器的 输出将由4mA变化到20mA, 这是无迁移的情况,如左图 中曲线a所示。负迁移如曲 线b所示,正迁移如曲线c所 示。
由端产生位移,再由齿轮放大机 构把位移变为指示值,这种温度
1—传动机构;2—刻度盘; 3—指针;计具有温包体积小,反应速度快、 4—弹簧管;5—连杆;6—接头;7— 灵敏度高、读数直观等特点
毛细管;8—温包;9—工作物质
3.辐射式温度计
辐射式高温计是基于物体热辐射作用来测量温度的仪表。 广泛用于测量高于800摄氏度的温度。
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隔离式安全栅使用特处理热电偶、热电 阻、频率等信号,这是齐纳式 安全栅所无法做到的。
特点五: 隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号,以提供
扫描
K 时间、时间程序 变化速率
Q
数量
计算、累计
R
核辐射
S
速度、频率 安全
V
振动
W
重量、力
X
X轴
Y
事件、状态 Y轴
Z
位置、尺寸 Z轴
后继字母 读出功能
输出功能
指示
操作器
记录、DCS趋势 记录
开关、联锁
阀门 套管
继电、计算、转 换器
驱动器、执行元 件
LOGO
8
仪表基础知识
添加二级标题
现场应用
示例
DCS
GP型(表压力):变送器的δ 室,一侧接受被测压力信 号,另一侧则与大气压力贯通,因 此可用于测量表压力或 负压。
AP型(绝对压力):变送器的δ 室,一侧接绝对压力信号 ,另一侧被封闭成高真空基准室,可以测量排气系统、蒸馏
塔、蒸发器和结晶器等的绝对压力。
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2.1压力变送器工作原理
压力变送器是利用压力传感器将压力信号转换为频率信号, 送到脉冲计数器,直接传递到CPU(微处理器)进行数据处理 ,经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4-20mADC 的输出 信号,并在模拟信号上叠加一个HART数字信号进行通信的压 力检测仪表。
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1、压力开关
压力开关是一种借助弹性元件受压后产生位移以驱动 微动开关工作的压力控制仪表。通常使用于报警或联锁保 护系统中。
化工测量及仪表第9章
化工仪表的类型与功能
数据采集
数据分析
各类仪表能够实时采集各种物理量数 据,为生产监控和管理提供基础数据。
对采集的数据进行统计和分析,为优 化生产过程和提高产品质量提供支持。
监控预警
通过设定阈值等方式,实现超限报警 和自动控制等功能,保障生产安全。
化工测量及仪表的重要性
保障生产安全
精确的测量及仪表控制能够及 时发现异常情况,避免事故发
热电阻温度计
原理
热电阻温度计利用导体电阻随温度变化的特性, 通过测量电阻值来反映温度。
优点
精度高、稳定性好、测量范围广、输出信号易于 处理。
应用
广泛应用于工业生产、科学研究等领域,尤其在 低温和常温环境下具有优势。
红外测温仪
原理
红外测温仪利用物体发 射的红外辐射能量随温 度变化的特性,通过测 量红外辐射能量来反映 温度。
应用
雷达液位计具有测量精度高、稳定性 好、抗干扰能力强等优点,适用于高 温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液 位测量。
超声波液位计
原理
超声波液位计利用超声波在空气中传播的特性来测量液位高度。当超声波遇到液面后反射回来,被接收器接收并 转换为电信号输出。
应用
超声波液位计具有非接触式测量、测量精度高、稳定性好等优点,适用于各种液体和固体的液位测量,尤其适用 于高温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液位测量。
优点
非接触式测量、测量范 围广、响应速度快、精 度高。
应用
广泛应用于工业生产、 科学研究等领域,尤其 在高温、远距离、小型 目标等环境下具有优势。
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第9章:液位测量仪表
液位测量仪表的分类与原理
分类
根据工作原理和应用场合,液位测量仪表可分为浮力式、压力式、电容式、超声 波式和雷达式等多种类型。
化工仪表知识课件PPT课件
压力仪表
压力仪表的特点
能够测量各种流体(气体、液体)的 压力,具有高精度、高稳定性和可靠 性,广泛应用于化工、石油、天然气 等领域。
压力仪表的分类
压力仪表的安装和使用
应安装在易于观察和维护的位置,避 免振动、高温和腐蚀等环境因素对仪 表的影响。
按测量原理可分为弹簧管压力表、电 容式压力变送器和压阻式压力传感器 等。
01
02
03
定期校准
按照规定周期对压力仪表 进行校准,确保其测量准 确性和可靠性。
检查密封性
确保压力仪表的密封性能 良好,防止气体或液体泄 漏。
清洁与润滑
定期对压力仪表进行清洁 和润滑,保证其正常运转。
温度仪表的维护与保养
防爆与隔热
在高温或易爆环境中使用 的温度仪表,应采取相应 的防爆和隔热措施。
化工仪表的作用与重要性
作用
化工仪表在化工生产中起着至关重要的作用,它们能够实时检测和记录各种参 数,如温度、压力、流量和液位等,从而确保生产过程的稳定性和安全性。
重要性
化工仪表是实现自动化生产的关键设备,能够提高生产效率、降低能耗、减少 人工干预,对于化工企业的可持续发展具有重要意义。化工仪表的发展历程与趋势
物位仪表的特点
01
能够测量各种物料(液体、固体)的位置,具有高精度、高稳
定性和可靠性,广泛应用于化工、石油和食品等领域。
物位仪表的分类
02
按测量原理可分为浮力式、电容式和超声波式等。
物位仪表的安装和使用
03
应安装在易于观察和维护的位置,避免振动、高温和腐蚀等环
境因素对仪表的影响。
03
化工仪表的常见故障与排除方法
压力仪表常见故障与排除方法
化工仪表知识课件PPT
• 化工仪表概述 • 化工仪表的组成与原理 • 常用化工仪表介绍 • 化工仪表的选型与安装 • 化工仪表的维护与故障排除 • 化工仪表的安全与环保
01
化工仪表概述
化工仪表的定义与分类
定义
化工仪表是用于化工生产过程中各种 参数(如温度、压力、流量、液位等 )的测量、控制和监测的仪器和设备 。
化工仪表的发展历程与趋势
发展历程
化工仪表的发展经历了从机械式仪表、电动式仪表、气动式 仪表到智能型仪表的演变过程,其技术水平和性能不断提升 。
发展趋势
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,化工仪表正朝 着智能化、数字化、网络化、高精度、高可靠性等方向发展 ,新型的化工仪表不断涌现,为化工生产带来更多的便利和 效益。
化学分析仪表的安装和使用需注意取样的代表性、预处理的准确性和 分析器的校准等问题,以保证测量的准确性和可靠性。
04
化工仪表的选型与安装
化工仪表的选型原则
01
02
03
04
适用性
选择适用于化工工艺流程和介 质特性的仪表,能够准确、稳
定地测量所需参数。
可靠性
确保所选仪表具有高可靠性、 长寿命和低故障率,以减少维
温度仪表
01
温度仪表是用于测量气体或液体的温度的仪表,也是化工生产中常用 的仪表之一。
02
温度仪表的种类繁多,常见的有热电阻、热电偶、红外线温度计和光 纤温度计等。
03
温度仪表的测量原理基于热效应或光学效应,将温度转换成电信号, 再通过二次仪表或控制系统进行显示和控制。
04Байду номын сангаас
温度仪表的安装和使用需注意防震、防腐蚀和防泄漏等问题,以保证 测量的准确性和可靠性。
仪表专业培训(温度) ppt课件
2. 定期检查校验各项技术指标是否符合要求,校验周期一 般为1年或一个装置检修周期。
3 变送器在运行中应保持清洁、零部件完整。
PPT课件
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1.3 故障检查
一体化温度变送器应清洁、干燥、完整,接 线柱和调整螺丝无锈蚀,连接导线的绝缘良 好。
1.3.1 首先检查接线端子是否有松动或生锈, 测温元件是否断线。
的,如一些轴流风机入口,参与机组防喘振控制的 。
PPT课件
10
3、其它形式
反应器热偶--一般指高压的、有竖装、横 装、刚性、柔性、多点、单点等形式。
加热炉炉管--刀刃式,焊接在炉管表面的 。
耐磨热偶--采用一种特殊、复合型耐磨结
构,如耐磨头堆焊Ni+Wc35,使钢的硬度提高
,表面碳化钨处理,耐磨头硬度:HRC62-65
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8
1、按分度号分类
K-镍鉻-镍硅(镍铝) -40~1000℃,热电 势大,线性好,测温范围宽,造价低,所以 应用广泛
E-镍鉻-铜镍(康铜)-40~800℃ J-铁-铜镍(康铜) T-铜-铜镍(康铜) S-铂铑10-铂 R-铂铑13-铂 B-铂铑30-铂铑6
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1.3.2 检查一体化温度变送器对地绝缘是否良 好。
1.3.3 检查电源电压是否稳定。
1.3.4 重新校验一体化温度变送器是否符合技
术要求。
PPT课件
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2、智能温度变送器
智能温度变送器以微处理器为基础单元,可用于 接收不同的热电偶和热电阻温度传感器输入-毫 伏或欧姆输入信号,输出带有符合DE协议或 HART协议的4~20 mA DC电流信号。
6.6 测量热电势,对照“分度表”查出标准温度。
化工仪表培训资料PPT课件
元仪表(简称单元,例如变送单元、显示单元、
控制单元等)相互联系而. 组合起来的一种仪表
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仪表基础知识
三、仪表的标号
仪表工位号:参数符号+功能符号 + 数字,
TIC2310A。
仪表 位号
=
英文 字母
+
数 字
参数符号 F:流量; L:液位; P:压力;T:温度; E:电流;H:手操; V:振 动、阀门;
E(t, t0)=E (t, t1)+E (t1, t0) E(t, t1)= E (t, t0)-E (t1, t0)
补偿电桥法 补偿热电偶法
.
44
温度检测及仪表
(4)热电极材料的选择
对热电极材料的要求: 物理性能稳定,能在较宽的温度范围内使用,其热
电特性不随时间变化; 化学性能稳定,不易氧化和电极间不相互渗透; 热电势和热电势率要大(温度变化1℃引起的热电
热电势 热电极B
右端称为: 自由端(参 考端、冷端)
.
42
温度检测及仪表
(2)补偿导线
使用时应注意: 补偿导线只能与相应型号的热电偶匹配使用; 不得将极性接反; 补偿导线与热电偶连接点的温度,不得超过规定 的使用温度范围; 两连接点温度必须相同。
.
43
温度检测及仪表
(3)热电偶冷端补偿问题
冷端温度保持为0℃的方法 冷端温度修正方法
动势,简称为热电势。 这一由温度产生电动势的现象称为热电现象。 这两根导体(或半导体)称为热电极。
.
37
温度检测及仪表
热电势是由温差电势和接触电势组成。 • 温差电势
温差电势是由于一根导体两端温度不同而产生的热电动势。 设t≥t0,
化工仪表及自动化课件第五节 温度检测及仪表
室外温度传感器 装配式热电偶
一、 膨胀式温度计
膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的
性质制成的,测温敏感元件在受热后尺寸或体积
发生变化,采取一些简便方法,测出它的尺寸或
体积变化的大小。
分类:液体膨胀式、固体膨胀式
一、玻璃管温度计
(一)工作原理
4
利用玻璃管内液体的体积随温度
的升高而膨胀的原理。
化进行测量。
温包:传热、容纳膨
抗 震 压 力 表
胀介质;
毛细管:传递压力; 弹簧管:显示压力
(温度)。
(二)使用方法与特点
对毛细管采取保护措施,防
止损坏;注意安装方式与位
置对精度的影响。
特点:结构简单,价格便宜, 刻度清晰,防爆。精度差, 示值滞后时间长,毛细管易 损坏。
河北凯瑞贺仪表厂压力式温度计
注意
当A、B材料相同时, E(t、t0)= 0 当t=t0, E(t、t0)= 0
四、插入第三根导线的问题
在热电偶回路中引入第三种 导体,只要第三种导体两端 的温度相同,则此第三种导 体的引入不会影响热电偶的 热电势。
t A t
0
B
t0
t
0
t0
t
t0 t
t0 t
C
实用价值:可在热电 偶回路中接入连接导 线和测量仪表。 可采用分立的热电偶 测量固态金属表面温 度和 液态金属温度。
(2)华式温标(F)
华式温标规定在标准大气压下,水的冰点为32度,水的沸 点为212度,在这两个固定点之间划分180等份,每一份称为 华式一度。华式温标与摄氏温标有如下的关系: m=1.8n+32(F) 式中,m、n分别表示华式温度值和摄氏温度值。
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通过采用各种检测仪表对工艺参数进行测量,变送器将测量值转换为标准信号,输入到 控制器中,与设定值进行比较,得到偏差信号。控制器根据偏差信号的大小和方向,输 出控制信号到执行器,执行器动作改变被控对象的参数,从而实现对被控对象的控制。
自动化系统组成要素
变送器
将测量元件输出的信号转换为标 准信号,以便输入到控制器中。
在化工生产中,PLC被广泛应用于各种 自动化控制系统中,如反应釜温度控 制、压力控制、流量控制等。通过编 程实现复杂的控制逻辑,提高生产过 程的自动化程度。
PLC与DCS比较
PLC与DCS在功能和应用上有所重叠, 但也有所区别。PLC更侧重于逻辑控制, 而DCS更侧重于过程控制。在化工生 产中,两者常常配合使用,实现全面 的自动化控制。
网络化
网络化技术能够实现化工仪表之 间的互联互通,方便远程监控和 管理。
绿色化
环保意识的提高将促使化工仪表 向绿色化方向发展,采用环保材
料和低能耗技术。
02
自动化基础知识
自动化概念及原理
自动化的定义
指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人 的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。
安装调试流程规范
01
准备安装工具和材料。
02
安装过程
03
按照安装图纸和技术要求进行安装。
安装调试流程规范
注意保护仪表的测量元件和显示部分, 避免损坏。
确保仪表安装牢固、稳定,防止振动 和松动。
安装调试流程规范
调试与验收
01
02
观察仪表显示是否正常, 检查测量误差是否在允 许范围内。
03
化工仪表基础知识培训课件
化工仪表基础知识培训课件欢迎大家来参加本次关于化工仪表基础知识的培训课程,本课程将涵盖仪表的基本概念、常用仪表的工作原理、仪表的安装及维护方法、仪表的选型及其它相关知识点。
一、仪表的基本概念仪表是一种用于测量物理量的仪器,它根据测量的物理量的情况,给出数值和合理的结论。
化工仪表是指用于化学或化工过程中测量物理量的仪表,用于检测化学或者化工中的温度、压力、流量、液位等过程变量。
二、常用仪表的原理1、温度仪表:温度仪表是根据温度变化影响电阻值变化原理来测量温度的,可以使用热电阻、热电偶等。
2、压力仪表:压力仪表是根据压力变化影响某种物质的物理量变化原理来测量压力的,如压力变送器、压力开关等。
3、流量仪表:流量仪表是根据流体流量对某种物质物理量所产生的变化原理来测量流量的,如转子流量计、电磁流量计等。
4、液位仪表:液位仪表是根据液体液位高低影响某种物质物理量变化原理来测量液位高度,如液位变送器、液位开关、液位检测传感器等。
三、仪表的安装及维护1、仪表安装需要按照本公司的《安装调试说明书》来进行,确保仪表的安装准确,运行稳定,防止仪表因安装不当产生变形而影响测量精度。
2、完成仪表安装后,应给予仪表进行调试,确保仪表的准确度符合要求。
3、仪表需定期检查,检查仪表的设定值是否正确,仪表的外壳是否完好,仪表的工作是否正常。
四、仪表的选型1、在选用仪表时,应根据工况的不同,结合实际情况,选择最适合的仪表,以确保所用仪表能满足安装要求,准确满足测量需求。
2、在选用仪表时,还应考虑仪表的精度等级、防护等级等技术参数,确保仪表的准确度和使用寿命可以满足工况需求。
3、要针对某种仪表,熟悉仪表选型等方面的基本知识,了解仪表的型号及技术参数,便于实际应用中的选型。
五、其他相关知识点1、仪表使用中应注意仪表的环境温度及湿度,以确保仪表的正常运行。
2、仪表使用中应避免对仪表产生振动或撞击,以防止仪表的准确度受损。
3、在仪表的安装和使用过程中,应根据所用仪表的技术参数,选择适当的仪表外壳,以确保仪表的使用可靠。
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本篇小结
2021/3/13
中国油管道学院
1
第一章 概述
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一、温度测量方法
1. 接触式测温 任意两个冷热程度不同的物体相接触,必然要发生
热交换现象,热量将由温度高的物体传向温度低的物
体,直到两物体完全达到热平衡状态为止。
偶与部分替代S热电偶的趋势。 -200~1200℃,短期1300℃。误差±1.5~2.5℃。
9.钨铼系列热电偶
热电特性曲线
钨铼5—钨铼26热电偶 分度号:WRe5-WRe26。 钨铼3—钨铼25热电偶 分度号:WRe3-WRe25。
用于1600℃以上高温。上限达2800℃,
最好2000℃以下使用。误差±1%t℃。
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二、热电偶的结构
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1.普通型热电偶 热电极: 贵金属D=0.3~0.65mm,
普通金属D=0.5~3.2mm。 长度由安装条件及插入深度而定,一般350~2000mm。 绝缘子: 材料有聚四氟乙烯、石英、陶瓷管等,
结构有单孔、双孔和四孔之分。 保护套管:有金属、非金属和金属陶瓷三类。
接线盒:用于导线 与热电极连接。
Vt=Vt0(α-α′)(t-t0)
(4-2-1)
Vt —液体在t℃时的体积; Vt0 —液体在t0℃时的体积; α—液体的体积膨胀系数;
α′—盛液容器的体积膨胀系数。
α 与α′差别越大,灵敏度越高。
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二、结构与分类
1. 按结构分为 棒状温度计
内标尺式温度计
-200~1000℃,短期1300℃。误差±1.5~2.5℃。
5.镍铬—康铜热电偶(分度号:E)
灵敏度最高。价廉,湿度较大时较其它热偶耐腐蚀。
-200~750℃,短期870℃。误差±1.5~2.5℃。
6.铜—康铜热电偶(分度号:T) 在廉价金属热电偶中精确度最高,稳定性好,低
温测量灵敏度高。
-200~300℃,短期350℃。误差±0.5~1℃。
受物体发射率、对象与仪表间距、烟尘和蒸汽等介 质的影响,准确性不高,通常用来测量1000℃以上的 移动、旋转或反应迅速的高温物体温度。
目前多以辐射式为主,通过被测物体与感温元件之间 的热辐射作用实现测温。
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二、温标
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1. 摄氏温标(用 t 表示,单位记为℃。) 2. 国际温标
则上式可整理为
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+eB(t,t0)-eAB(t0)-eA(t,t0) =EAB(t,t0)
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同理:可证图(b),回路中2、3
接点温度均为t0 ,回路中总热
电势仍为EAB(t,t0) 。
中间导体定律:回路中引入第三 种导体C时,只要保持导体C两端 温度相同,则对总电势无影响。
取决于eAB(t)的方向。脚标AB的顺序表示热电势的方向,
若顺序改变,则热电势符号也随之改变。即:
eAB(t)=-eBA (t) EAB(t,t0)=-EBA(t,t0)=-EAB(t0 ,t)
A、B导体材料确定,t0不变,总电势为t的单值函数。
不同热电极制成的热电偶,在相同温度下产生的热
电势不同,见各热电偶分度表。
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7.铁—康铜热电偶(分度号:J) 700℃以下线性非常好,具有较高的灵敏度。
-40~700℃,短期750℃,误差±1.5~2.5℃。 8.镍铬硅—镍硅热电偶(分度号:N)
1300℃以下,高温抗氧化能力强,稳定性及复现性
好,耐核辐射及耐低温性能好。有取代廉价金属热电
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一、热电偶材料及特性
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(一)标准化热电偶
1.铂铑10—铂热电偶(分度号:S) 贵金属,用于精密温度测量及作为基准热电偶。
0~1400℃,短期1600℃。误差可为±1℃。 2.铂铑13—铂热电偶(分度号:R) 热电势比S热电偶大15%左右,其它性能几乎相同。 测温范围:同S ,误差±(1±0.25%t)℃。 3.铂铑30—铂铑6热电偶(分度号:B)
结构 测温原理
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一、结构
温包内充填的感温介质有气体、液体及蒸发液体等。 毛细管容积<<温包容积,通常为铜或不锈钢冷拉无 缝管,内径0.4mm左右,长度< 50m。
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二、测温原理
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液体压力温度计 若忽略温包、毛细管和弹性元件组成的密封系统容
热力学温度是基本温度,用 T 表示,单位开尔文, 记为K。 规定: 水的三相点热力学温度为273.16K;
定义 1K=1/273.16。 0℃ = 273.15K t =T - 273.15
三、温度测量仪表的分类
按工作原理:膨胀式、热电阻、热电偶及辐射式等。
按测量方式:接触式和非接触两类。
各常用测温仪表的测温原理、基本特性见表4-1-1。
(四) 标准电极定律
导体A、B分别与导体C组成热电偶,测量端温度均
为t,参考端均为t0 ,则 EAB(t,t0)= EAC(t,t0) - EBC(t,t0) = EAC(t,t0)+ ECB (t,t0)
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第二节 热电偶材料与结构
热电偶材料及特性 热电偶的结构
要求: 测温物体的物理性质必须是连续、单值地随温
度变化,并且复现性好。
常用: 玻璃温度计、压力温度计、双金属温度计、
热电偶温度计、热电阻温度计等。
需满足条件:感温部件与被测介质充分接触;
保证热交换时间。
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2. 非接触式测温
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测温元件的任何部位均不与被测物体相接触。 特点:不会破坏被测对象的温度场,可测移动或转 动物体的温度,可通过扫描的方法测得物体表面的温 度。反映速度较快,测温范围很广,原理上不受温度 上限的限制。
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一、温差电势
同一导体中,因其两端温度不同而产生的热电势。
t
eA (t, t0 ) t0 Adt (4-3-1)
σA —导体的汤姆逊系数。表示
温差1℃(或1K)所产生的电动势, 与材料性质及两端温度有关。
温差电势只与导体材料性质和两端温度有关,与导 体长度、截面及沿导体长度上的温度分布无关。
(2)WSi2—MoSi2热电偶 含碳气氛、中性和还原性气氛中,可达2500℃。
(3)碳化硼—石墨热电偶(B4C—C) 600~2000℃范围内线性好,热电势大,为钨铼热
电偶的19倍,最适宜作控制信号。
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标准化热电偶的热电特性曲线
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(二)非标准化热电偶
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1.镍铬—金铁热电偶 用于0~273K低温,误差±0.5℃, 是较理想的低温
测量热电偶。
2.非金属热电偶 热电势远大于金属热电偶;熔点高, 复现性差,机
械强度较低。
(1)石墨—碳化钛热电偶(C—TiC )
含碳气氛、中性气氛中可测2000℃高温。
积变化,对一定质量的液体,压力与温度的关系可表
示为:
pt pt0 (t t0 )
即: P t
Pt—工作液在t 时的压力; Pt0 —工作液在t0时的压力; α—工作液的体积膨胀系数;
β—工作液的可压缩系数。
多以有机液(甲苯、酒精、戊烷等)或水银作感温 介质。
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三、热电偶的基本定律
(一)中间导体定律
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+eB(t,t1)+eBC(t1)+eC(t1,t1)
+eCB(t1)+eB(t1,t0)+eBA(t0)+eA(t0,t) 据温差和接触电势定义,可得
eC(t1,t1)=0 eBC(t1)=-eCB(t1) eBA(t0)=-eAB(t0) eA(t0,t)=-eA(t,t0) eB(t,t1)+eB(t1,t0)=eB(t,t0)
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(二)均质导体定律
由一种均质导体组成的闭合回路,无论导体截面、 长度以及各处温度分布如何,均不产生热电势。
eAA (t0 )
kt0 e
ln
NA NA
0
eAA (t1)
kt1 e
ln
NA NA
0
定律说明:若两热电极分别由两种均质导体组成,则
热电势仅与两接点温度有关,与沿热电极的温度分布
常用连接方式: 螺纹或法兰连接
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螺纹连接或法兰连接 用于P<10MPa的测量。
固定螺纹锥形保护管连接 高强度结构,用于P<30MPa、流速<80m/s的测量。
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2.铠装热电偶
将热电极与绝缘材料及金属套管经整体复合拉伸工 艺加工而成的可弯曲坚实组合体。 铠装热电偶