常见热工仪表基础知识
热工仪表基础知识
热工仪表基础知识1.什么是测量？什么是热工测量？什么是热工测量仪表？答：测量就是通过实验的方法，把被测量与其所采用的单位标准量进行比较，得出被测量数值的过程。
热工测量就是在火力发电厂热力生产过程中对各种热工参数（如温度、压力、流量、液位等）进行的测量方法和过程。
热工测量仪表是指用来测量热工参数（如温度、压力、流量、液位等）的仪表。
2.热工仪表是由那几部分组成的？答：热工测量仪表是由传感器、变换器、显示器三大部分组成。
传感器是指将被测量的某种物理量按照一定的规律转换成能够被仪表检测出来的物理量的一类测量设备。
也称感受件，一次仪表。
变换器的作用是将传感器输出的信号传送给显示器。
也称连接件，中间件。
显示器的作用是反映被测参数在数量上的变化。
也称显示件，二次仪表。
3.按显示功能热工仪表分为那几类？答：按结构形式热工仪表分为：（1）指示仪表；是通过仪表的标尺和指针或液面、光点等的相对位置来显示被测参数瞬时值的显示仪表。
（2）记录仪表；能把被测量的瞬时值记录下来的仪表。
（3）信号仪表；能把被测参数是否超越允许值进行灯光、音响报警的仪表。
（4）调节仪表；除显示被测参数外，还可以进行调节参数的仪表。
（5）累积仪表；是对被测量进行累积叠加的仪表。
4.什么是示值的绝对误差？示值的相对误差？示值的引用误差？答：示值的绝对误差是指仪表的指示值（被校仪表的读数值）x与被测量的真实值（标准仪表的读数值）x0之间的代数差。
示值的绝对误差＝x －x 0示值的相对误差是指示值的绝对误差与被测量的实际值之比。
示值的相对误差＝%10000⨯-x x x 示值的引用误差是指示值的绝对误差与该仪表量程范围之比。
以百分数表示。
示值的引用误差＝%100程下限仪表量程上限－仪表量0⨯-x x 5. 什么是仪表的基本误差？什么是仪表的测量误差？答：在规定的技术条件下，将仪表的示值和标准表的示值相比较，在被测量平稳地增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者，称为仪表的基本误差。
热工测量及仪表基本知识 重点
热工测量●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。
●测量方法：按测量结果获取方式：直接、间接测量法；按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。
●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。
●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。
●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。
单位为开尔文，用K表示。
●测量方法分类：接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。
非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。
温度测量部分接触式测温（1）热电偶温度计①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。
②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。
●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。
①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用；②精度高；③性能稳定；④结构简单；⑤动态特性好；⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。
·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。
●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。
①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。
热工测量仪表知识点
热⼯测量仪表知识点《热⼯测量仪表》知识点第1章：基础知识难点测量误差的表⽰形式误差产⽣的原因误差的种类掌握测量的基本概念误差的分类仪表的组成及其性能指标仪表的基本误差和允许误差仪表的引⽤误差仪表的精度等级仪表的防爆和防护了解检测技术与仪表的作⽤及发展测量的不确定度第2章：温度测量掌握温标与测温⽅法热电偶测温原理热电偶基本定律(推导和应⽤)热电偶测温补偿原因、原理和⽅法热电阻测温原理热电阻测温引线误差和消除⽅法了解膨胀式与压⼒温度计⼯作原理接触测温误差和对策⾮接触式测温原理和⽅法新型温度传感器第3章压⼒和压差测量掌握：压⼒的基本概念分类液柱式压⼒计⼯作原理（U形管、单管式、斜管式）弹性元件测压原理，各种弹性元件测压类型和范围弹簧管压⼒计测量压⼒特点和应⽤领域压⼒表量程选择⽅法、范围了解：了解其它弹性元件测量压⼒⽅法和原理第4章：机械量测量掌握电容式传感器灵敏度和⾮线性误差计算分析（变极距、变⾯积、变介电常数、差动式）电感式位移传感器⼯作原理（灵敏度、⾮线性误差计算分析）差动式、互感、⾃感式、差动变压器（⼯作原理）零点残余电压产⽣的原因和消除⽅法直流电桥和交流电桥的测量特点调制解调的基本概念电涡流传感器的基本⼯作原理、类型和应⽤场合光敏电阻、光敏晶体管⼯作原理和应⽤场合绝对式和增量式码盘的⼯作原理和区别第5章：流量测量掌握：流量测量现状及其原因分析常见的流量传感器类型节流式流量计的基本结构和⼯作原理和相关系数修正节流式流量计对流体要求常见的标准节流件性能常见的⾮标节流件标准节流装置的计算（两类命题、迭代流程）⽪托管和均速管流量计的基本⼯作原理电磁流量计的基本⼯作原理涡街、科⾥奥利、涡轮、转⼦、靶式流量计⼯作原理第6章：物位测量直读式、静压式、差压式、浮⼒式、称重式液位计⼯作原理汽包⽔位测量的重要意义汽包⽔位测量的难点重量⽔位、实际⽔位、虚假⽔位、⽰值⽔位概念引起汽包虚假⽔位的原因云母⽔位计的基本⼯作原理、引起误差的原因、缺点双⾊⽔位计的⼯作原理、引起误差的原因、信号远传的⽅法电接点⽔位计的⼯作原理和误差分析差压式⽔位计的基本⼯作原理（消除误差的改进⽅式，单室平衡、双室平衡容器）压⼒校正原理和⽅法第7章成分分析炉烟成分分析的重要性和分析⽅法热导式CO2分析仪的基本原理和实现⽅法氧化锆氧量计⼯作原理直插式和抽⽓式的优缺点第8章：检测新技术虚拟仪器基本概念软测量技术概念模糊传感器概念多传感器数据融合概念仪表习题⼀⼀、填空题1.绝对误差在理论上是指和被测量的之间的差值；仪表量程范围内最⼤的绝对误差和量程之⽐称为仪表的，将其去掉％的数值圆整后的数的数值为仪表的。
热工仪表基础知识
第一章 热工仪表概述
热力生产过程中对各种热工参数，如温度、 压力、流量、液位、物位及位移等状态参 数的测量称为热工测量。实现热工测量所 使用的工具称为热工仪表。 热工测量及仪表不仅在火电厂热力生产过 程中占有重要地位，在化工、石油、冶金 等工业部门及科学研究中也都不可缺少。
第一章 热工仪表概述
第二章 温度测量及仪表
华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32 度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每第分为报 氏1度，符号为oF。 摄氏温度（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0 度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每第分为报 氏1度，符号为℃。
热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分 子运动停止时的温度为绝对零度，定义为水三相点的热 力学温度的1/273.16,记符号为K。
1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热 交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道 和设备的死角附近装设热电阻. 2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减 少测量误差热电阻应该有足够的插入深度:
三、热电阻温度计
(1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管 道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米, 那热电阻插入深度应选择100毫米;
○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线 制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U， 再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消 除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
三、热电阻温度计
对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维 修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要 求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下 几点:
热控仪表知识培训 基础知识
热控仪表知识培训周亚明第一讲基础知识第一章、测量1.仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分，其中传感器是仪表的关键环节。
2.测量过程有三要素：一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。
3.按参数种类不同，热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。
4.根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。
*.什么叫绝对误差，相对误差？绝对误差是指示值与实际值的代数差，即绝对误差=测量值—真值相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数相对误差=p×100%第二章、检测第一节、温度检测：1.温度：温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。
目前国际上用得较多的温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)和国际实用温标。
从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。
温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。
对于个别分子来说，温度是没有意义的。
温度测量：分为接触式和非接触式两类。
接触式测温法接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。
这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
接触式仪表主要有：膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。
非接触式测温法非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可以避免接触式测温法的缺点，具有较高的测温上限。
此外，非接触式测温法热惯性小，可达1/1000S，故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。
常见热工仪表基础知识
仪表基础知识1、测量误差概念1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差）1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100%2、化工过程仪表的分类2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等3、分析仪表3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）4、流量测量4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。
质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。
4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。
雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6、流量计的分类流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。
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常用仪表一、分类1.根据检测类别分类a.温度b.压力c.液位d.流量2.根据工作性质分类a.变送器b.传感器c.调节器d.执行器e.显示器二、常用仪表工作原理1・温度检测仪表a）热电偶1.热电偶测温基木原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
b）热电阻（1）热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
目前应用最广泛的热电阻材料是钳和铜：钳电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。
中国最常用的有R0=10Q、R0=100Q和R0=1000Q 等几种，它们的分度号分别为PtlO、PtlOO、Pt 1000；铜电阻有R0=50Q和R0=100Q 两种，它们的分度号为Cu50和CulOOo其中PtlOO和Cu50的应用最为广泛。
⑵热电阻的信号连接方式目前热电阻的引线主要有三种方式%1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r, r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合%1三线制：在热电阻（热电阻相关的信息）的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
热工仪表基础知识
热工仪表基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：热工仪表基础知识第一章、热工测量和仪表第一节、测量的基本概念一、测量:1、测量是人们借助专门工具，通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量x 0以测量单位U 的倍数显示出来的过程。
2、被测量的真值μ只能近似地等于其测量值x ：3、热工测量是指压力、温度等热力状态参数的测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数的测量 。
二、测量方法:按测量结果的获取方式来分（1)直接测量法：使被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器进行测量、从而得到被测量数值的测量方法，称直接测量法。
(2)间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其他各变量、再按函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方法,称为间接测量法。
按被测量与测量单位的比较方式来分(1)偏差测量法：测量器具受被测量的作用,其工作参数产生与初始状态的偏离，由偏离量得到被测量值,称为偏差测量法。
(２)微差测量法：用准确已知的、与被测量同类的恒定量去平衡掉被测量的大部分,然后用偏差法测量余下的差值，测量结果是已知量值和偏差法测得值的代数和。
（3）零差测量法：用作比较的量是准确已知并连续可调的,测量过程中使它随时等于被测量，也就是说，使已知量和被测量的差值为零，这时偏差测量仅起检零作用,因此，被测量就是已知的比较量。
0x U μ=0x xU≈三、测量误差测量误差是被测量参数的测量值x 与其真值μ的之差。
真值常用的方法有:(1）用标准物质(标准器)所提供的标准值，例如水的三相点。
（２）用高一级的标准仪表测量得到的值来近似作为真值。
（3）对被测量进行N 次等准确度测量,各次测量值的算术平均值近似为真值。
N 越大，越接近真值。
常见的测量误差表达方式:1．绝对误差２.实际相对误差 3.标称相对误差 4.折合误差折合误差一般用于比较测量仪表的优劣。
热工测量及仪表基础知识
常用工业热电阻包括：铠装热电阻、装配热电阻、防爆热电阻
热电运行部
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2.2.1火电厂中热电阻测温的具体应用
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2.1在火电厂中，温度测量对于保证生产的安全和经济性有 着十分重要的意义。
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2.1在火电厂中，温度测量对于保证生产的安全和经济性有 着十分重要的意义。
具体体现 1. 锅炉过热器的温度非常接近过热器钢管的极限耐热温度，如果温度控制不好，会烧坏过热器。 2. 在机组启、停过程中，需要严格控制汽轮机气缸和锅炉汽包壁的温度，如果温度变化太快，气缸和 汽包会由于热应力过大而损坏。 3.蒸汽温度、给水温度、锅炉排烟温度等过高或过低都会使生产效率降低，导致多消耗燃料，而这些 都离不开对温度的测量。
产生了热电势，那么该导体一定是不均匀的，由此可检查热 电极材料的均匀性； （4）两种均质导体组成的热电偶，其电势只决定于两个接点 的温度，与中间温度的分布无关。
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对热电极材料的基本要求：
（1）物理性质稳定，在测温范围内，热电特性不随时间变化； （2）化学性质稳定，不易被氧化和腐蚀； （3）组成的热电偶产生的热电势率大，热电势与被测温度成线
（1）电阻温度系数大，电阻和温度之间尽量接近线性关系： （2）电阻率高，以便把热电阻体积做得小些； （3）测温范围内物理、化学性质稳定； （4）工艺性好、易于复制、价格便宜。
综合上述要求，比较适合做热电阻丝的材料有铂、铜、铁、镍 等。而目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜，并且已经制 成标准化热电阻。
热工仪表基础知识
热工仪表的定义、组成和分类
(3) 浮力式。基于阿基米德定理，漂浮于液面上的浮 子或浸没在液体中的浮筒，在液位发生变化时其浮力发生 相应的变化。这类液位检测仪表有浮子式、浮筒式和翻转 式等。 (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。主要有重锤式、音叉式和旋翼 式等。 (5) 射线式。放射线同位素所发出的射线(如γ 射线) 穿过被测介质时因被介质吸收其强度衰减，通过检测放射 线强度的变化达到测量物位的目的。这种方法可以实现物 位的非接触式测量。
常用热工仪表介绍
1、常用热工仪表
热工仪表主要包括：压力变送器;差压变送器;压 力校验仪;热工信号校验仪;热电阻;热电偶;液位变送器; 温度变送器;压力传感器;智能数显仪;闪光报警仪;无纸 记录仪;流量积算仪;压力校验装臵;温度校验装臵等。
常用热工仪表介绍
压力变送器
常用热工仪表介绍
一般意义上的压力变送器主要由测压元件传感器 （也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分 组成。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物 理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等）， 以 供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量 、指示和过程调节。可分成一般压力变送（0.001MPa～ 35MPa）和微差压变送器（0～1.5kPa），负压变送器三 种。
热工仪表的定义、组成和分类
由于被测对象种类繁多，检测的条件和环境也有很大 的差别，因而物位检测的方法有很多。归纳起来有以下种： (1)直读式。采用在设备容器侧壁开窗口或旁通管方 式，直接显示物位的高度。这种方法最简单也最常见，方 法可靠、准确，但只能就地指示，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，容器内的液面高度 与液柱质量形成的静压力成比例系，当被测介质密度不变 时，通过测量参考点的压力可测量液位。基于这种方法的 液位检测仪表有压力式、吹气式和差压式等。
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仪表基础知识1、测量误差概念1.1 、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差）1.2 、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）1.3 、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/ 测量范围）*100%2、化工过程仪表的分类2.1 、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）2.2 、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等3、分析仪表3.1 、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表3.2 、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）4、流量测量4.1 、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
分为体积流量和质量流量，质量流量皿=体积流量Q*流体密度p。
质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h 等。
4.2 、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300）B、过渡流（2300〈Re〈4000）C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。
雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3 、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4 、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5 、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6 、流量计的分类流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。
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仪表基础知识1、测量误差概念1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差）1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100%2、化工过程仪表的分类2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等3、分析仪表3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）4、流量测量4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。
质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h 等。
4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。
雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6、流量计的分类流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。
热工仪表培训——第一讲
电气式压力测量仪
概念： 把压力转换为电信号输出，然后测量 电信号的压力表叫电气式压力计。
电气式压力测量仪
电容式压力传感器
——电容式压力传感器 一、原理： 测量膜盒内充以填充液（硅 油），中心感应膜片和其两边弧 形固定电极分别形成电容C1和C2。 当被测压力加在测量侧的隔离膜 片上后，通过腔内填充液的液压 传递，将被测压力引入到中心感 应膜片，使中心感应膜片发生位 移，因而，使中心感应膜片与两 侧弧形固定电极的间距不相等， 从而使C1和C2的电容量不再相等。 通过转换部分的检测和放大，转 换为4~20mA的直流电信号输出。
智能式压力变送器
智能式压力变送器
手操器功能概述： 1、组态。 包括：工作参数、线性、阻尼时间或工程单位 等。 2、测量范围的变更。 当需要更改范围时，不需要在现场进行。 3、变送器的校准。 包括：零点和量程。 4、自诊断。 当出现问题时，将激活用户选定的模拟输出报 警。
智能式压力变送器
——手操器
压力计的选用及安装
压力计的选用 一、仪表类型的选用：必须满足工艺生产要 求。 例如：氨气对铜的腐蚀极强，所以采用普通 压力表用于氨气的测量很快就要损坏；氧 气压力计要求严格禁油，因为油进入氧气 系统会引起爆炸。
压力计的选用及安装
——压力计的选用
二、仪表量程的确定 在测量压力时，为了延长仪表使用寿命，避 免弹性元件因受力过大而损坏，压力计的上限值 应该高于工艺生产中可能的最大压力值。 在测量稳定压力时，最大工作压力不应该超 过量程的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力 不应超过量程的1/2；测量高压压力时，最大工 作压力不应该超过量程的3/5。
压力计的选用及安装
——压力计的安装
二、导压管的敷设 1、导压管粗细要合适，一般内径为6~10mm,长度
热工仪表及维护知识
2017/8/25
热工仪表及其维护
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温度测量仪表及其维护
一、温度测量的基本概念
温度是国际单位制给出的基本物理量之一，它 是工农业生产、科学试验中需要经常测量和控制的主 要参数；从热平衡的观点看，温度可以作为物体内部 分子无规则热运动剧烈程度的标志；温度与人们日常 生活紧密相关。
温度是表征物体冷热程度的物理量。
热工仪表及其维护 2 2017/8/25
根据检测装臵动作原理不同，测量可以分为 ⑴直读法：被测量作用于仪表比较装臵，使比较装臵的某种参数按已知关系 随被测量发生变化，由于这种变化关系已在仪表上直接刻度，故直接可由仪表刻度 尺读出测量结果。 ⑵零值法（平衡法）：将被测量与一个已知量进行比较，当两者达到平衡时， 仪表平衡指示器指零，这时已知量就是被测量值。 ⑶微差法：当被测量尚未完全与已知量相平衡时，读取它们之间的差值，由 已知量和差值可求出被测量值。如用不平衡电桥测量电阻。 根据仪表是否与被测对象接触，测量可分为：接触测量法和非接触测量法。 二、热工测量仪表的组成及分类 1、热工测量仪表的组成：炼铁厂中的热工参数，多数不能直接测量，一般是借 助一些物质的物理、化学性质的关联性把被测参数转变为其他便于直接测量的相关 量，以间接得出被测参数的数值。从仪表的各部分的功能和作用分为：感受部件、 传输变换部件及显示部件。 感受部件：测量仪表中直接与被测对象发生关系的部件，它感受到被测量（被测 信号）的大小，并产生一个相应的其他量（输出信号）输送至传输转换部件。 传输变换部件：传输变换部件接受感受部件送入的信号，并输送到显示部件。 显示部件：显示部件接受传输变换部件送入的信号并转变为测量人员可以辨识的 信号，它是与人直接联系的部件。 如果测量仪表的感受部件或变送器与显示部件相距较远，并各自成为一完整仪表 热工仪表及其维护 2017/8/25 3 ，则习惯称为感受仪表（一次仪表）及显示仪表（二次仪表）
热工仪表基础知识讲义ppt课件
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
质量的提高都有很大的影响。
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1、 温度的测量与变送
由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不同，因此不同
热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，这在
各种热电偶的分度表中可以查到。根据热电测温的基本原，理论上
似乎任意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必须进行严
格的选择，热电极材料应满足如下要求。
1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。
t0
t0
2
3
1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
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1、 温度的测量与变送
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。 组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热 端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电 子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势， 一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
1
一、四大参数的测量原理及仪 表
现场仪表测量参数的分类： 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、
热工测量及仪表基础知识.完美版PPT
第一篇 热工测量的基础知识 第一章 热工测量基础
一 热工测量的基本概念 二 热工测量仪表的基础知识
一 热工测量的基本概念
一、测量工作的主要任务：获取有用的信息。
• 确定测量对象
• 选择测量工具（测量仪表） • 研究测量方法和测量原理
测量三要素
• 规ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量单位
• 分析测量误差
二、测量的定义
按照被测对象的特点，利用专门的测量工具通 过适当的实验或者对实验数据的分析计算实现被 测量x与相同性质的标准量（即规定的测量单位） Ux相比较获取比值得到测量结果（即测量值）,并 且尽可能减小测量误差的全过程。
由SI单位加SI词头构成。
分析测量误差的意义
正确认识误差的性质，分析误差产生的原因。 从根本上，消除或减小误差
正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果。 通过计算得到更接近真值的数据
正确组织实验过程，合理设计、选用仪表或测量方法。 根据目标确定最佳测量系统
五、测量误差：通过测量仪表测量得到的结果减去被测参
特点：对测量系统的动态响应要求很高，否则将引入较大的 测量误差。
（1）模拟式测量法
特点： 仪表结构简单，价格低廉，便于直观表示被测量变化的方向，读数容易 产生误差。
（2）数字式测量法
特点： 仪表结构复杂，测量速度高，精度好，读数直观，复现性好，功能多。
（3）屏幕式测量法
特点： 仪表能显示复杂的图形和曲线，显示直观，设备投资和技术要求高。
信息技术：信息的获取、传输和处理的技术。
检测（detection）技术的含义
热工仪表知识.ppt
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标准信号叠加
按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成 一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。
单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够
独立工作的单元仪表（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
转子流量计的特点：
转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。 它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特 点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm 的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流 量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而 上地通过转子流量计。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
优点:
应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟; 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生
产。
缺点:
测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
热工仪表知识
目录
第一章 测量仪表基本知识 第二章 压力测量仪表 第三章 流量测量仪表 第四章 物位测量仪表 第五章 温度测量仪表
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
热工仪表知识
红外线温度计
总结词
红外线温度计利用红外辐射的原理进行温度测量。
详细描述
红外线温度计通过测量目标发射的红外辐射强度来确定其温度。由于红外辐射不 受环境光和气体等因素的影响，因此红外线温度计具有测量速度快、准确度高、 非接触等优点，广泛应用于医疗、科研、工业等领域。
光学高温计
总结词
光学高温计是一种利用光学干涉原理 进行温度测量的仪器。
详细描述
热电偶由两种不同的导体或半导体材料组成，当两端存在温 差时，会产生热电势，通过测量热电势的大小即可确定温度 。热电偶具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，广泛 应用于工业生产和科学研究中。
热电阻
总结词
热电阻是一种基于电阻随温度变化的原理进行温度测量的元件。
详细描述
热电阻由金属导体材料制成，其电阻值随温度变化而变化。常见的热电阻有铜 热电阻和铂热电阻等。热电阻具有测量精度高、稳定性好、输出信号大等优点， 适用于各种温度测量场合。
详细描述
超声波液位计利用超声波在空气中传播的特性，通过测量超声波在液体表面反射的时间 来计算液位高度。具有非接触式测量、精度高、响应速度快等优点，但受介质声速、温
度等因素影响较大。
谢谢观看
超声波流量计
原理
利用超声波在流体中的传播速度来测量流量。
应用
适用于各种流体，特别是气体和液体的流量测量。
优点
非接触式测量，适用于各种管道材质和流体状态，测量准确度高。
缺点
对管道条件和安装要求较高，且价格相对较高。
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液位测量仪表
浮力式液位计
总结词
基于浮力原理，通过测量浮子的位移来反映液位高度。
容易受到流体压力、温度和密度变化的影 响，且不适用于含有杂质或颗粒的流体。
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常见热工仪表基础知识(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除仪表基础知识1、测量误差概念 1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差） 1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值） 1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100%2、化工过程仪表的分类2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等3、分析仪表3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD 分析仪、PH计、F离子分析仪等）4、流量测量4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。
质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。
4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。
雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6、流量计的分类流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。
至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。
品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、质量流量计 ) 、插入式流量计。
4.7、质量流量计的使用常识质量流量计的使用场合：因质量流量计测量的是流体的质量流量，不受流体温度、压力、密度等参数变化的影响，且测量精度很高（可达0.1%），无直管段要求，固在一些要求进行精确测量和严格控制进料的场合以及用于贸易结算进行计量的时候，常常使用质量流量计进行流量测量，但因其价格昂贵使用面不是太广。
质量流量计的组成：包括传感器、变送器和显示单元三部分，传感器的敏感元件为测量管，安装在管道上，变送器和显示单元（简易型不带显示单元）单独安装在传感器旁便于观察和维护的地方，二者之间有专用的多芯屏蔽电缆进行电气连接。
科氏力质量流量计的结构分类：按照测量管的形状可分为直管式和弯管式，按照测量管的数量可分为单管式和双管式（常用双管式）。
质量流量计的安装要求：A、安装地点不能有大的振动源，并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道； B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近，以免受到强磁场的干扰； C、传感器与管道连接时不应有应力存在； D、直管式质量流量计最好垂直安装，若要水平安装则需使两根测量管处于同一水平面。
E、弯管式质量流量计在测量液体时，弯管部分应朝下，在测量气体时弯管部分应朝上。
质量流量计的投用与停用方法：A、质量流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、通电预热30分钟后启动流体运行，直到传感器温度等于流体的操作温度，切断下游阀并确保无泄露和保证满管时，对流量计进行调0； C、打开上、下游阀门，关闭旁路阀，将流量计投入使用； D、流量计停用时，对于易结垢的介质应打开排污阀将流量计中的介质排净，对于易凝固的介质应排净并用低压蒸汽或工厂风进行扫线，保证测量管内不残留介质。
4.8、涡街流量计的使用常识涡街流量计的使用场合：涡街流量计是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计，涡街频率和流体的流速成正比，常用的旋涡发生体为三角柱形，输出频率较低。
用涡街流量计进行测量时要求流体的雷诺数在20000~7000000之间，且流速必须在规定范围内，不同的口径有不同的流速要求，对液相、气相、蒸汽的流速要求各不相同；仪表有直管段要求，一般用于清洁低粘度介质测量，测量精度为1%。
涡街流量计的安装要求：A、安装在流速分布稳定的直管上，上游侧直管段长度应大于20D，下游侧直管段应大于5D； B、防止传感器产生机械振动；C、防止外部电磁场干扰； D、流量计最好安装在调节阀、温度测点、压力测点的上游侧； E、流量计的尺寸应与管道内径相一致； F、流量计的中心线应和管道的中心线保持同心，并应防止垫片插入管道内部； G涡街流量计前后尽量不用截止阀。
涡街流量计的投用与停用方法：A、涡街流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计满管运行； C、流量计停用后，应检查测量元件是否被沾污，及时对流量元件及其检测小孔进行清洗。
4.9、金属管转子流量计的使用常识金属管转子流量计的使用场合：转子流量计使用较为广泛，一般用于测量中、小流量和微流量，测量介质一般为清洁、不易结晶和凝固、粘度不大的液体和气体、蒸汽，要求介质流速变化缓慢。
金属管转子流量计分为就地型和远传型，其测量原理为恒压降变流通截面积流量计，其量程比为10：1，精度一般为1.6%。
金属管转子流量计的安装要求：金属管转子流量计的锥管必须垂直安装，不可倾斜，安装时应用水平仪严格校准，且组装时不应受应力，垂直安装型转子流量计介质流向为自下而上，水平安装型转子流量计介质流向应与其标示方向一致。
为方便使用和拆检，一般要求安装阀组。
远传型金属管转子流量计其远传部分是靠磁性与转子耦合的，若介质中含有易被磁性物质吸附的小颗粒，则转子易被磨损和卡塞，造成测量不准或无法测量，解决的办法是在前面加装磁过滤器。
金属管转子流量计的投用与停用方法：A、流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行，开表时防止大流量冲击转子造成仪表损坏； C、流量计停用后，应检查测量元件是否被沾污、转子上是否吸附有铁屑，及时对流量元件及转子进行清理。
4.10、孔板节流装置流量计的使用常识孔板节流装置流量计的使用场合：A、流体必须满管连续运行，B、流体必须是牛顿流体、在物理学上和热力学上是均匀的单相的，C、流体流经节流装置时不发生相变，D、流体流量基本不随时间变化、不适用于脉动流和临界流工况，E、流体流经节流装置前流束必须与管道轴线平行且不得有旋转流，F、流体流动工况应是紊流、雷诺数需在一定范围内且无旋涡。
孔板节流装置流量计的组成：包括孔板、取压法兰或环室、差压变送器三部分，其中孔板用于节流产生差压，取压法兰或环室用于取出孔板前后的流体压力，差压变送器用于测量孔板前后的压差达到测量流经孔板的流体流量的目的。
孔板节流装置流量计的安装要求：A、节流装置安装要求有前10倍后5倍管道直径的直管段要求；B、节流件及其夹紧法兰前端面应与管道轴线垂直，节流件的开孔、夹紧法兰应与管道同心；C、夹紧节流件的密封垫片不得凸入管道内壁，且垫片厚度不应超过规定值；D、新装管道系统必须在吹扫合格后才能安装孔板，孔板的锐角应迎着流向；E、测量气体时，取压口应在管道上部与管道中垂线成45度的夹角范围内；测量蒸汽时，取压口应在管道上部与管道水平中心线成45度的夹角范围内；测量液体时，取压口应在管道下部与管道水平中心线成45度的夹角范围内。
F、测量气体（或液体）的水平导压管应有排除冷凝液体（或气体）的配管坡度1：10~1：100。
孔板节流装置流量计的投用与停用方法：A、流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行； C、流量计投用步骤为：检查二次阀和排污阀应关闭，平衡阀应打开→ 稍开一次根部阀，检查导压管系统是否泄漏，不漏则全开一次阀→ 分别打开排污阀进行排污后关闭排污阀→ 拧松差压变送器正负压室丝堵，排除空气→ 打开变送器正压阀，关闭平衡阀，打开变送器负压阀，启动差压变送器；D、仪表三阀组的操作原则：1、不能让导压管内的凝结水或隔离液流失；2、不可使变送器测量膜盒受压或受热；三阀组的启动顺序为：开正压阀→ 关平衡阀→ 开负压阀；E、流量计停用步骤为：关闭变送器负压阀，打开平衡阀，关闭变送器正压阀→关闭二次阀→ 打开排污阀进行排污后关闭排污阀；三阀组的停用顺序为：关负压阀→ 开平衡阀→ 关正压阀。
4.11、威力巴流量计的使用常识威力巴流量计的使用场合：用于测量较大工艺管道内介质流量，其测量原理为测量管道横截面上流体的平均流速，要求被测流体在操作状态下的雷诺数大于20000，流体中无杂质和污物、不结垢，流速范围液体为0.5~6m/s、气体为10~60m/s、蒸汽为5~30m/s。
威力巴流量计的组成：包括测量取压管、差压变送器两部分，其中测量取压管用于产生差压，差压变送器用于测量动、静压差达到测量流体流量的目的。
威力巴流量计的安装要求：A、测量装置安装要求有前20倍后5倍管道直径的直管段要求；B、测量管安装应穿过管道中心并与管道中心线垂直；C、其在管道上的安装方位和引压管的敷设与孔板节流装置要求相似。
威力巴流量计的投用与停用方法：与孔板节流装置流量计相同。
4.12、锥形管流量计的使用常识锥形管流量计的使用场合：用于测量较小工艺管道内液体、气体、蒸汽介质流量，其测量原理为管道内流动介质产生的压力与流速的平方成正比，通过V型取压装置得到介质流动产生的附加压力（P动-P静），从而得出瞬时流量。
锥形管流量计的组成：包括测量管、差压变送器两部分，其中测量取压管用于产生差压，差压变送器用于测量动、静压差达到测量流体流量的目的。
锥形管流量计的安装要求：A、测量装置安装要求有前2倍后5倍管道直径的直管段要求；B、其在管道上的安装方位：用于测量液体和蒸汽时水平取压，变送器安装在测量管下方；用于测量气体时水平取压，变送器安装在测量管上方。