《化工仪表及自动化》第3章2精选文档PPT课件
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化工仪表及自动化 ppt课件
特点及适用场合：
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。
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。
化工仪表及自动化.ppt
人工控制
自动控制
以蒸汽加热器示意图为例说明
人工控制过程：
眼睛观察→大脑思考 液位如何变化→支配手 改变调节阀开度→液 位回到设定值
人工控制过程
自动控制过程：
流体温度变化→自动检 测仪表检测→
（代替眼睛）
自动调节器→ 执行器
(代替大脑) (代替人手和阀门)
自动控制过程
液位人工与自动控制
显示 记录仪 记录 显示器 要求 变换 检测 仪表
自动检测系统
利用各种检测仪器对主要工艺差数进行测量、 指示或记录的，称为自动检测系统
自动信号与报警系统
自动操纵与启停系统
自动控制系统
第二节 自动控制系统的组成及方块图
自动控制系统
起控制作用全套自动化装置
自动化装置下的被控过程
检测元件及变送器
调节器
执行器
化工生产过程的控制
生产过程的控制
本课程主要内容
基本概念 控制系统 控制对象 仪器仪表 测量 显示 调节 执行
调节系统（简单系统）
第一章 自动控制系统基本概念
第一节 化工自动化的主要内容 第二节 自动控制系统的组成 第三节 自动控制系统的分类 第四节 自动控制的过度过程和系统品质指标
第一节 化工自动化的主要内容
蒸汽
LT
LC
汽包
省煤器
给水
锅炉汽包自动控制系统示意图
蒸汽
术语 被控过程（被控对 象）： 自动控制系统中， 工艺参数需要控制 的生产过程、设备 或机器。 被控变量：被控过 程内要求保持设定 值的工艺参数
LT
LC
汽包
省煤器
给水 锅炉汽包自动控制系统示意图
2024年度-《化工仪表及自动化》课件
化工仪表基本原理 包括测量原理、仪表结构和分类等，为
理解和应用化工仪表打下基础。
化工仪表选型与安装 针对化工生产过程中的实际需求，讲 解了仪表的选型原则、安装方法和注
意事项。
自动化控制系统 详细介绍了自动化控制系统的组成、 原理和应用，包括DCS、PLC等控制 系统。
维护与故障处理 介绍了化工仪表的日常维护、定期检 修以及常见故障的诊断和处理方法。
20
安装调试流程和方法
安装前准备
熟悉仪表结构、性能和使用说明 书，检查仪表及附件是否齐全、
完好。
安装步骤
按照工艺要求和安装图纸进行仪 表安装，确保安装位置正确、固
定牢固、密封可靠。
调试方法
先进行单体调试，检查仪表的显 示、输出等功能是否正常；再进 行系统调试，检查仪表与控制系 统、执行器等设备的联动是否协
32
学员心得体会分享
学员A
通过学习，我对化工仪表及自动 化有了更深入的了解，掌握了仪 表的选型、安装和维护技能，对 今后的工作有很大帮助。
学员B
课程中的实际案例让我印象深刻， 通过分析和解决实际问题，我提 高了自己的工程实践能力。
学员C
老师的讲解生动有趣，让我对枯 燥的理论知识产生了兴趣，激发 了我对化工仪表及自动化的热爱。
期稳定运行。
03
自动化技术在化工领域应用
Chapter
11
自动化技术发展历程及现状
01
02
03
自动化技术起源
介绍自动化技术的起源， 以及早期在化工领域的应 用情况。
发展历程
阐述自动化技术从简单控 制到复杂控制系统的发展 历程，包括重要技术突破 和里程碑事件。
现状分析
分析当前自动化技术在化 工领域的应用现状，包括 普及程度、技术水平和市 场需求等方面。
理解和应用化工仪表打下基础。
化工仪表选型与安装 针对化工生产过程中的实际需求，讲 解了仪表的选型原则、安装方法和注
意事项。
自动化控制系统 详细介绍了自动化控制系统的组成、 原理和应用，包括DCS、PLC等控制 系统。
维护与故障处理 介绍了化工仪表的日常维护、定期检 修以及常见故障的诊断和处理方法。
20
安装调试流程和方法
安装前准备
熟悉仪表结构、性能和使用说明 书，检查仪表及附件是否齐全、
完好。
安装步骤
按照工艺要求和安装图纸进行仪 表安装，确保安装位置正确、固
定牢固、密封可靠。
调试方法
先进行单体调试，检查仪表的显 示、输出等功能是否正常；再进 行系统调试，检查仪表与控制系 统、执行器等设备的联动是否协
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学员心得体会分享
学员A
通过学习，我对化工仪表及自动 化有了更深入的了解，掌握了仪 表的选型、安装和维护技能，对 今后的工作有很大帮助。
学员B
课程中的实际案例让我印象深刻， 通过分析和解决实际问题，我提 高了自己的工程实践能力。
学员C
老师的讲解生动有趣，让我对枯 燥的理论知识产生了兴趣，激发 了我对化工仪表及自动化的热爱。
期稳定运行。
03
自动化技术在化工领域应用
Chapter
11
自动化技术发展历程及现状
01
02
03
自动化技术起源
介绍自动化技术的起源， 以及早期在化工领域的应 用情况。
发展历程
阐述自动化技术从简单控 制到复杂控制系统的发展 历程，包括重要技术突破 和里程碑事件。
现状分析
分析当前自动化技术在化 工领域的应用现状，包括 普及程度、技术水平和市 场需求等方面。
化工仪表及自动化全套课件完整ppt课件完整版(2024)
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。
9
02
自动化基础知识
2024/1/29
10
自动化概念及原理
2024/1/29
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。
2024/1/29
39
现场总线技术实践
2024/1/29
01 02 03
现场总线概述
现场总线是一种用于连接智能现场设备和自动化系统的全 数字、双向、多站的通信系统。它将传统的4-20mA模拟 信号传输方式转变为数字信号传输方式，提高了信号传输 的准确性和可靠性。
现场总线技术实践
在化工生产中，现场总线技术被广泛应用于设备间的通信 和数据传输。通过现场总线技术，可以实现设备间的实时 数据交换和远程控制，提高生产过程的透明度和可控性。
控制器
接收变送器输出的标准信号，与
设定值进行比较，得到偏差信号 ，并根据偏差信号的大小和方向
输出控制信号。
执行器
接收控制器输出的控制信号，动 作改变被控对象的参数。
测量元件
用于测量被控对象的各种工艺参 数，如温度、压力、流量等。
被控对象
需要实现自动控制的机器设备、 系统或过程。
2024/1/29
12
易于维护
化工仪表需要定期维护和校准，因此需要具备易于维护的特 点。
8
化工仪表发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，化 工仪表将越来越智能化，能够 实现自适应控制、远程监控等
功能。
2024/1/29
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。
9
02
自动化基础知识
2024/1/29
10
自动化概念及原理
2024/1/29
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。
2024/1/29
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现场总线技术实践
2024/1/29
01 02 03
现场总线概述
现场总线是一种用于连接智能现场设备和自动化系统的全 数字、双向、多站的通信系统。它将传统的4-20mA模拟 信号传输方式转变为数字信号传输方式，提高了信号传输 的准确性和可靠性。
现场总线技术实践
在化工生产中，现场总线技术被广泛应用于设备间的通信 和数据传输。通过现场总线技术，可以实现设备间的实时 数据交换和远程控制，提高生产过程的透明度和可控性。
控制器
接收变送器输出的标准信号，与
设定值进行比较，得到偏差信号 ，并根据偏差信号的大小和方向
输出控制信号。
执行器
接收控制器输出的控制信号，动 作改变被控对象的参数。
测量元件
用于测量被控对象的各种工艺参 数，如温度、压力、流量等。
被控对象
需要实现自动控制的机器设备、 系统或过程。
2024/1/29
12
易于维护
化工仪表需要定期维护和校准，因此需要具备易于维护的特 点。
8
化工仪表发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，化 工仪表将越来越智能化，能够 实现自适应控制、远程监控等
功能。
2024/1/29
2024版化工仪表及自动化ppt课件教学教程
课件教学教程•化工仪表概述•自动化基础知识•化工仪表测量原理与技术•化工仪表选型与安装维护目•化工自动化控制系统设计与实践•化工仪表及自动化技术应用拓展录化工仪表概述定义作用分类特点化工仪表具有高精度、高可靠性、防爆防腐、适应性强等特点，能够满足化工生产过程中的各种特殊要求。
化工仪表发展趋势网络化智能化化工仪表正逐渐向着网络化的方向发展，实现远程监控和数据共享，提高生产效率和安全性。
集成化自动化基础知识自动化概念及原理自动化定义自动化原理自动化系统组成要素控制器传感器与变送器执行器被控对象石油化工自动化技术在石油化工行业应用广泛，包括炼油、化肥、乙烯等生产过程的自动化控制。
冶金工业冶金工业中的高炉、转炉、连铸等生产过程的自动化控制，以及轧钢过程的自动化电力工业机械制造自动化技术应用领域化工仪表测量原理与技术压力单位与测量方法介绍压力的国际单位制单位以及常用测量方法，如直接测量法和间接测量法。
压力仪表分类及特点阐述不同类型压力仪表的工作原理、结构特点以及适用场景，如弹性式压力计、电气式压力计等。
压力传感器技术介绍压力传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如压阻式传感器、压电式传感器等。
压力测量系统组成及调试详细讲解压力测量系统的组成部分，包括传感器、变送器、显示仪表等，并介绍系统调试方法和注意事项。
温度单位与测量方法温度测量系统组成及调试温度仪表分类及特点温度传感器技术介绍温度的国际单位制单位以及常用测量方法，如接触式测量法和非接触式测量法。
介绍温度传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如热敏电阻传感器、红外传感器等。
流量单位与测量方法流量测量系统组成及调试流量仪表分类及特点流量传感器技术物位单位与测量方法物位测量系统组成及调试物位仪表分类及特点物位传感器技术化工仪表选型与安装维护选型原则及注意事项选型原则注意事项安装前准备安装步骤调试方法030201安装调试方法与步骤维护保养策略及周期维护保养策略维护保养周期化工自动化控制系统设计与实践确保系统安全、稳定、可靠，满足生产工艺要求，提高生产效率和产品质量。
2024版化工仪表及自动化ppt课件
THANKS
感谢您的观看
确定安装位置和方式，准 备好安装工具和材料。
安装完成后，进行调试和 校验，确保仪表正常工作。
化工仪表的维护与保养
01
日常维护
02
保持仪表清洁，定期清理灰尘和污垢。
03
定期检查仪表的接线是否松动或损坏，及时进行紧 固或更换。
化工仪表的维护与保养
• 定期检查仪表的测量准确性和稳定性，发现问题及时处理。
文档齐全
保留完整的系统设计文档 和实施记录，便于后期维 护和升级。
培训操作人员
对操作人员进行专业培训， 确保他们熟练掌握系统操 作和维护技能。
自动化控制系统的优化与改进
控制算法优化
针对特定应用场景，优化控制算法以提高控 制精度和响应速度。
系统结构优化
改进系统结构，提高系统稳定性和可靠性。
自动化控制系统的优化与改进
分类
根据测量原理和使用功能，化工仪 表可分为温度仪表、压力仪表、流 量仪表、物位仪表、分析仪表等。
化工仪表的发展历程
01
02
03
早期阶段
以机械式仪表为主，如压 力表、温度计等。
中期阶段
随着电子技术的发展，出 现了电子式仪表，如电子 电位差计、电子温度计等。
现代阶段
随着计算机技术和自动化 技术的发展，化工仪表向 智能化、网络化、集成化 方向发展。
化方向发展。
02
自动化基础知识
自动化的概念与原理
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。
自动化的原理
采用各种检测仪表对工艺参数进行测量，将测量结果送入控制 器与给定值比较得到偏差，按一定规律（算法）产生控制作用， 通过执行器对被控对象（如阀门开度）进行控制，使工艺参数 稳定在给定值上。
化工仪表及自动化第3章流量检测PPT课件
29
PPT课件
第二节 转子流量计
转子流量计中转子的平衡条件是
（3-13）
由式（3-13）可得
（3-14）
根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小
或 将式（3-26）代入上两式， 得
或
30
化工仪表及自动化第3章流量检测 PPT课件
第二节 转子流量计
二、电远传式转子流量计
它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适 合于远传，进行显示或记录。
①取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α为 0°～45°。 ②引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应下 倾一定坡度（至少1∶20～1∶10），使气泡易于排出。
③在引压导管的管路中，应有排气的装置。
化工仪表及自动化第3章流量检测
24
PPT课件
第一节 差压式流量计
（2）测量气体流量时，上述的这些基本原则仍然适用。
17
PPT课件
第一节 差压式流量计
举例 以DDZ-Ⅲ型压力变送器为例
DDZ-Ⅲ型差压变送器将差压信号转换 为4～20mA的直流电流信号。
在差压Δp作用下，产生一个测试力， 即
（3-5）
f为膜片的有效面积。
图3-2 DDZ-Ⅲ型差压变送器示意图
1—测量气室 ; 2—测量膜片 ; 3—支点 ; 4—主杠杆 ; 5—推板 ; 6—矢量板 ; 7—拉 杆 ; 8—支撑簧片 ; 9—动铁心 ; 10—差动变送器 ; 11—副杠杆 ; 12—放大器 ; 13—
（3-7）
式中,
为一比例系数。
19
化工仪表及自动化第3章流量检测 PPT课件
第一节 差压式流量计
而
（3-8）
（3-9）
化工仪表及其自动化控制课件第03章
的不同，一般分为四类： (1)液柱式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的玻璃
U形管或单管进行测量。 (2)弹性式压力检测 它是根据弹性元件受力变形的原理，
将被测压力转换成位移进行测量的。常用的 弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。
—自动控制仪表—
• (3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将被测 压力直接转换成各种电量进行测量的仪表，如 电阻、电荷量等。
——弹簧管和弹簧管压力表
弹簧管是横截面呈非圆形（椭圆形或扁圆形）， 弯成圆弧状（中心角常为270°）的空心管子。
通常非线性误差用实际测 得的输入－输出特性曲线 （也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测
仪 表 输 出
理论 实际
量仪表量程之比的百分数来
表示：
f
m ax
100 ％
测 量 范 围 上 限 － 测 量 范 围 下 限
m a x
被测变量
3、变 差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被
检测技术及仪器仪表的发展：
• 1、 检测技术的现代化： 随着科学技术的发展，新技术、新材料、新工艺不断
涌现，新的检测方法不断得到开发。
• 2、 检测仪表的集成化、数字化、智能化： 传感器、集成电路、电子技术、数字化技术、微机技
术的应用
例题分析
2、某台测温仪表的测温范围为200~1000○C，工 艺上要求测温误差不能大于±5○C，试确定应 选仪表的准确度等级。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差 中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:
最 大 量 绝 程 对 误 差 ＝ xm a xm ax xm in100%
U形管或单管进行测量。 (2)弹性式压力检测 它是根据弹性元件受力变形的原理，
将被测压力转换成位移进行测量的。常用的 弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。
—自动控制仪表—
• (3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将被测 压力直接转换成各种电量进行测量的仪表，如 电阻、电荷量等。
——弹簧管和弹簧管压力表
弹簧管是横截面呈非圆形（椭圆形或扁圆形）， 弯成圆弧状（中心角常为270°）的空心管子。
通常非线性误差用实际测 得的输入－输出特性曲线 （也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测
仪 表 输 出
理论 实际
量仪表量程之比的百分数来
表示：
f
m ax
100 ％
测 量 范 围 上 限 － 测 量 范 围 下 限
m a x
被测变量
3、变 差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被
检测技术及仪器仪表的发展：
• 1、 检测技术的现代化： 随着科学技术的发展，新技术、新材料、新工艺不断
涌现，新的检测方法不断得到开发。
• 2、 检测仪表的集成化、数字化、智能化： 传感器、集成电路、电子技术、数字化技术、微机技
术的应用
例题分析
2、某台测温仪表的测温范围为200~1000○C，工 艺上要求测温误差不能大于±5○C，试确定应 选仪表的准确度等级。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差 中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:
最 大 量 绝 程 对 误 差 ＝ xm a xm ax xm in100%
化工仪表及自动化资料ppt课件
化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。
仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。
按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。
按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。
按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高，因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。
宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大，要求化工仪表具有较宽的测量范围。
•高可靠性：化工生产环境恶劣，要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。
测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。
控制生产过程根据工艺要求，通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。
保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况，保障生产安全。
化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主，如弹簧管压力表、浮子流量计等。
这些仪表结构简单，但精度较低，功能单一。
电子化阶段随着电子技术的发展，电子式仪表逐渐取代机械式仪表。
电子式仪表具有更高的精度和更多的功能，如数字显示、远程传输等。
智能化阶段近年来，随着计算机技术和人工智能技术的发展，智能式仪表开始得到广泛应用。
智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能，能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。
02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理，将压力转换为位移或应变进行测量。
压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件，将温度转换为电信号进行测量。
通过测量流体流过管道截面的面积和流速，计算得到流量值。
利用浮力、静压等原理，检测容器内液体或固体的位置高度。
测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号（如4-20mA），通过电缆进行传输。
化工仪表及自动化ppt完整版(第三版-厉玉鸣)
如： 1.5
1.0
9
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
注意
在工业上应用时,对检测仪表准确度的要求, 应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺 过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定, 这样才能保证生产的经济性和合理性。
10
检测仪表的品质指标
2.检测仪表的恒定度
化学工业出版社
对检测元件 输出的物理量信 号作进一步信号 转换
将检测结果 以指针位移、数 字、图像等形式, 准确地指示、记 录或储存。
8
化工仪表及自动化系统的分类
2.自动信号和联锁保护系统
化学工业出版社
对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装臵，是 生产过程中的一种安全装臵。
自动信号联锁保护电路按主要构成元件不同分类：
8
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高， 仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多 在0.5级以下。 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
2. 数字信号
数字信号是一种以离散形式出现的不连续信号, 通常用二进制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。
3. 开关信号
用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。
17
检测仪表与测量方法的分类
1.检测仪表的分类
化学工业出版社
①依据所测参数的不同,可分成压力 (包括差压、负压)检 测仪表、流量检测仪表、物位 (液位)检测仪表、温度检 测仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。 ②按表达示数的方式不同,可分成指示型、记录型、讯号 型、远传指示型、累积型等。 ③按精度等级及使用场合的不同,可分为实用仪表、范型 仪表和标准仪表,分别使用在现场、实验室和标定室。
化工自动化及仪表 第3章ppt课件
ppt精选版117压力的表示方法绝对压力指作用于物体表面积上的全部压力其零点以绝对真空为基准又称总压力或全压力一般用大写符号p表示大气压力是指地球表面上的空气柱重量所产生的压力以p绝对压力绝对压力大气压力线绝对压力的零线表压力33绝对压力表压力负压之间的关系ppt精选版118表压力这是指绝对压力与大气压力之差一般用p表示
.
17
结论：校表： 选表：
系列化 max计算
系列化 max计算
仪表精度与量程有关，量程是根据所要测量的工 艺变量来确定的。在仪表精度等级一定的前提下适当 缩小量程，可以减小测量误差，提高测量准确性。
仪表量程的上限：Ymax: 4/3~3/2倍（被测变量） 波动较大时：3/2~2倍（被测变量）
.
35
铠装热电偶的特点 ·热响应时间少，减小动态误差； ·可弯曲安装使用； ·测量范围大； ·机械强度高，耐压性能好；
.
36
图3.3
扁接插式铠装热电偶 补偿导线式铠装热电偶
防喷式铠装热电偶
防水式铠装热电偶
手柄式铠装热电. 偶
圆接插式铠装热电偶37
多点热电偶
适用于生产现场存在温度梯度不显著，须同时测 量多个位置或位置的多处测量。广泛应用于大化肥合 成塔、存储罐等装置中。
因此
E (,0 ) E (,0 ) E (0 ,0 )
参比端温度补偿方法： ①计算法
②冰浴法
③机械调零法（动圈表调零法），等级1.0以上
④补偿电桥法：利用参比端温度补偿器
.
44
计算法举例：
例如：用镍铬-镍硅（K）热电偶测温，热电偶
参比端温度θo =20℃，测得的热电势E（θ，θo） =32.479mV。由K分度表中查得E（20，0）
.
17
结论：校表： 选表：
系列化 max计算
系列化 max计算
仪表精度与量程有关，量程是根据所要测量的工 艺变量来确定的。在仪表精度等级一定的前提下适当 缩小量程，可以减小测量误差，提高测量准确性。
仪表量程的上限：Ymax: 4/3~3/2倍（被测变量） 波动较大时：3/2~2倍（被测变量）
.
35
铠装热电偶的特点 ·热响应时间少，减小动态误差； ·可弯曲安装使用； ·测量范围大； ·机械强度高，耐压性能好；
.
36
图3.3
扁接插式铠装热电偶 补偿导线式铠装热电偶
防喷式铠装热电偶
防水式铠装热电偶
手柄式铠装热电. 偶
圆接插式铠装热电偶37
多点热电偶
适用于生产现场存在温度梯度不显著，须同时测 量多个位置或位置的多处测量。广泛应用于大化肥合 成塔、存储罐等装置中。
因此
E (,0 ) E (,0 ) E (0 ,0 )
参比端温度补偿方法： ①计算法
②冰浴法
③机械调零法（动圈表调零法），等级1.0以上
④补偿电桥法：利用参比端温度补偿器
.
44
计算法举例：
例如：用镍铬-镍硅（K）热电偶测温，热电偶
参比端温度θo =20℃，测得的热电势E（θ，θo） =32.479mV。由K分度表中查得E（20，0）
03B化工仪表及自动化第3章第二部分(20101012)共73页PPT资料
K L2 A M0
（3-68）
L2 KiM0
Ki
K A
A1L1 AM
图3-49 称重式液罐计量仪
1—下波纹管；2—上波纹管；3—液相引压管；4—气相引压管；5—砝码；6—丝杠；7—可逆电机；8—编码盘；9—发讯器
17
第五节 温度检测及仪表
一、温度检测方法
化工自动化及仪表
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之 间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不 同而变化的特性来加以间接测量。
化工自动化及仪表
三、电容式物位传感器
1.测量原理
通过测量电容量的变化可以用来检测液位、 料位和两种不同液体的分界面。
两圆筒间的电容量C
C
2 L ln D
d
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的乘积 图3-45 电容器的组成 成比例。
1—内电极；2—外电极
孔
CXCC02ln D 0HKiH
11
d
化工自动化及仪表
结论 电容量的变化与液位高度H成正比。该法是利用被
测介质的介电系数ε与空气介电系数ε0不等的原理进 行工作，（ε-ε0）值越大，仪表越灵敏。电容器两
极间的距离越小，仪表越灵敏。
12
化工自动化及仪表
3.料位的检测
用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由 于固体间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁 组成电容器的两极来测量非导电固体料位。
当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需 将差压变送器的负压室通大气即可。若不需要远传信号， 也可以在容器底部安装压力表，如图3-40所示。
化工仪表及自动化第3章.pptx
18
第一节 差压式流量计
导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大 的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的 要求，下面分类讨论。
图3-3 测量液体流量时 的取压点位置
图3-4 测量液体流量时的连接图
1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡 阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀
按使用的能源不同,单元组合式仪表有气动单元组合式 仪表(QDZ型)和电动单元组合式仪表(DDZ型)。
差压变送器可以将差压信号Δp转换为统一标准的气 压信号或电流信号,可以连续地测量差压、液位、分界 面等工艺参数。当它与节流装置配合时,可以用来连续 测量液体、蒸汽和气体的流量。
16
第一节 差压式流量计
11
第一节 差压式流量计
③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的 介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。 ④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的 测量精度,而且所需的直管长度也较短。 ⑤如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文 丘里管只适用于低压的流体介质。
12
第一节 差压式流量计
2.节流装置的安装使用
① 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节 流装置端面与管道的轴线垂直。 ② 在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道 内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。
13
第一节 差压式流量计
③ 任何局部阻力 (如弯管、三通管、闸阀等)均会引起 流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节 流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。 ④ 标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径 D≥50mm的管道中。 ⑤ 被测介质应充满全部管道并且连续流动。 ⑥ 管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。 ⑦ 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。19第一节 差 Nhomakorabea式流量计
第一节 差压式流量计
导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大 的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的 要求，下面分类讨论。
图3-3 测量液体流量时 的取压点位置
图3-4 测量液体流量时的连接图
1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡 阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀
按使用的能源不同,单元组合式仪表有气动单元组合式 仪表(QDZ型)和电动单元组合式仪表(DDZ型)。
差压变送器可以将差压信号Δp转换为统一标准的气 压信号或电流信号,可以连续地测量差压、液位、分界 面等工艺参数。当它与节流装置配合时,可以用来连续 测量液体、蒸汽和气体的流量。
16
第一节 差压式流量计
11
第一节 差压式流量计
③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的 介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。 ④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的 测量精度,而且所需的直管长度也较短。 ⑤如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文 丘里管只适用于低压的流体介质。
12
第一节 差压式流量计
2.节流装置的安装使用
① 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节 流装置端面与管道的轴线垂直。 ② 在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道 内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。
13
第一节 差压式流量计
③ 任何局部阻力 (如弯管、三通管、闸阀等)均会引起 流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节 流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。 ④ 标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径 D≥50mm的管道中。 ⑤ 被测介质应充满全部管道并且连续流动。 ⑥ 管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。 ⑦ 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。19第一节 差 Nhomakorabea式流量计
化工仪表及自动化(精选)PPT文档共102页
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
化工仪表及自动化（精选） 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
化工仪表及自动化（精选） 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
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第三章 检测仪表与传感器
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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第四节 物位检测及仪表
一、概论
几个概念 液位 料位 界面 液位计 料位计 界面计
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
1—内电极；2—外 电极；3—绝缘套；
4—流通小孔
当液位为零时，仪表调整零点，其零 点的电容为
C0
2 0 L ln D
d
当液位上升为H时，电容量变为
C2H20LH
lnD
lnD
d
d
电容量的变化为
CXCC02ln D 0HKiH
d
导电介质液位测量
内电极为直径 为d的不锈钢或紫铜 棒。
外套聚四氟乙 烯塑料绝缘管或涂 以搪瓷绝缘层。
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
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，如图3-40中曲线a 所示。负迁移如曲线b所示，正迁移如曲线c所示。
图3-40 正负迁移示意图
ε0′—等效介电系数。 ε0—绝缘导管或陶瓷涂层的介电系数
➢ 上两式相减，便得液位高为H 的 电容变化量Cx：
Cx CC0
2H 20' H
ln(D/ d) ln(D0 / d)
3.料位检测
用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由于固体 间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁组成电容器的 两极来测量非导电固体料位。
温度计、热电阻温度计和辐射高温计
按测量方式 接触式与非接触式
表3-7 常用温度检测仪表
测温方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计种类
膨 玻璃液体 胀 式
双金属
压
液体
力
气体
式
蒸汽
热 铂铑-铂
电 镍铬-镍
偶
硅
镍铬-考
铜
热
铂
电
铜
阻
辐 辐射式 射 光学式 式 比色式
红 光电探测 外 热电探测 线
三、电容式物位传感器
1.测量原理 通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不
同液体的分界面。 两圆筒间的电容量C
图3-43 电容器的组成 1—内电极；2—外电极
C
2 L ln D
d
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的乘积
成比例。
2.液位的检测 非导电介质液位测量
UNS(UGS)系列彩色石英管液位计：
十、浮球式液位开关
十一、超声波物位计
超声波物位计是采用压电晶体换能器（也叫超声波换能器）来发射和接收 超声波，根据回声测距原理，利用超声波从发射到接收的时间间隔与物位高度 成比例的关系来求得物位高度。
气介式超声波物位计
单探头气介式 超声波物位计如右 图。用计时器测出 超声波来回所经历
图3-48 核辐射物位计示意图位计
投入式液位计的突出优点是安装 使用方便，只需将量程合适的投入式液 位计从敞口容器顶部投入到液体中，并 经零点调整、量程调整和电缆固定即可， 一般不存在零点迁移问题。
不适合含泥沙等杂质较多的液体液位测量。
九、磁翻转式液位计
磁翻转式液位计可替代玻璃式液位计，用于测量敞口容器或密闭 容器内的液位。
测温范围／℃
-50～600
左图所示为用金属电极棒插入容器来 测量料位的示意图。
电容量变化与料位升降的关系为
图3-47 料位检测
1—金属电极棒；2—容器壁
CX
2 0H
ln D
d
优点 ➢ 电容物位计的传
感部分结构简单、 使用方便。
缺点 ➢ 需借助较复杂的电子线路。
➢应注意介质浓度、温度变化时，其 介电系数也要发生变化这种情况。
四、核辐射物位计
射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱， 具体关系式如下：
特点
I I0eH
➢ 适用于高温、高压容器、强腐蚀、
剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶
或沸腾状态的介质的物位测量，还
可以测量高温融熔金属的液位。
➢ 可在高温、烟雾等环境下工作。
➢ 但由于放射线对人体有害，使用
范围受到一些限制。
五、磁致伸缩式液位计 六、光线液位计 七、称重式液罐计量仪
表3-5 各种物位测量仪表的特性（P66）
二、差压式液位变送器
1.工作原理
图3-37 差压液位变送器原理图
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
p1 p Hg
p2 p
因此
pp 1p 2Hg
敞口容器
图3-38 压力表式液位计
2.零点迁移问题
在使用差压变送器测量液位时，一般来说
pHg
图3-39 负迁移示意图
图3-41 正迁移示意图
3.用法兰式差压变送器测量液位 为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏
度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞 的问题，应使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式 差压变送器，如下图所示。
法兰式差压变送器 按其结构形式分
➢ 单法兰式 ➢ 双法兰式
图3-42 法兰式差压变送器测量液位示意图 1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
p 1h 12g H 1 gp 0
p2h22gp0
则 p 1 p 2 H 1 g h 12 g h 22 g
p H 1 g h 2 h 1 2 g
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始点(可能为零，也可能 不为零)相对应。
的时间t，即可求得
物位高度为：
液介式超声波液位计
第五节 温度检测及仪表
一、温度检测方法
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之间 的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同 而变化的特性来加以间接测量。
按测量范围 高温计、温度计
分 按用途
标准仪表、实用仪表
类 按工作原理 膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶
当被测液体的 液面上升时，引起 棒状电极与导电液 体之间的电容变大。
导电液体液位测量 1-内电极；2-绝缘套管；3-容器
➢ 当液位高H=0时，传感 器的起始电容为C0：
➢ 当液位高为H 时，电容传感 器的电容量C为：
C0
2'0L ln(D0 / d)
C 2H 20'(LH)
lnD (/d) lnD (0/d)
整体概况
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概况2
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第四节 物位检测及仪表
一、概论
几个概念 液位 料位 界面 液位计 料位计 界面计
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
1—内电极；2—外 电极；3—绝缘套；
4—流通小孔
当液位为零时，仪表调整零点，其零 点的电容为
C0
2 0 L ln D
d
当液位上升为H时，电容量变为
C2H20LH
lnD
lnD
d
d
电容量的变化为
CXCC02ln D 0HKiH
d
导电介质液位测量
内电极为直径 为d的不锈钢或紫铜 棒。
外套聚四氟乙 烯塑料绝缘管或涂 以搪瓷绝缘层。
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
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，如图3-40中曲线a 所示。负迁移如曲线b所示，正迁移如曲线c所示。
图3-40 正负迁移示意图
ε0′—等效介电系数。 ε0—绝缘导管或陶瓷涂层的介电系数
➢ 上两式相减，便得液位高为H 的 电容变化量Cx：
Cx CC0
2H 20' H
ln(D/ d) ln(D0 / d)
3.料位检测
用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由于固体 间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁组成电容器的 两极来测量非导电固体料位。
温度计、热电阻温度计和辐射高温计
按测量方式 接触式与非接触式
表3-7 常用温度检测仪表
测温方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计种类
膨 玻璃液体 胀 式
双金属
压
液体
力
气体
式
蒸汽
热 铂铑-铂
电 镍铬-镍
偶
硅
镍铬-考
铜
热
铂
电
铜
阻
辐 辐射式 射 光学式 式 比色式
红 光电探测 外 热电探测 线
三、电容式物位传感器
1.测量原理 通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不
同液体的分界面。 两圆筒间的电容量C
图3-43 电容器的组成 1—内电极；2—外电极
C
2 L ln D
d
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的乘积
成比例。
2.液位的检测 非导电介质液位测量
UNS(UGS)系列彩色石英管液位计：
十、浮球式液位开关
十一、超声波物位计
超声波物位计是采用压电晶体换能器（也叫超声波换能器）来发射和接收 超声波，根据回声测距原理，利用超声波从发射到接收的时间间隔与物位高度 成比例的关系来求得物位高度。
气介式超声波物位计
单探头气介式 超声波物位计如右 图。用计时器测出 超声波来回所经历
图3-48 核辐射物位计示意图位计
投入式液位计的突出优点是安装 使用方便，只需将量程合适的投入式液 位计从敞口容器顶部投入到液体中，并 经零点调整、量程调整和电缆固定即可， 一般不存在零点迁移问题。
不适合含泥沙等杂质较多的液体液位测量。
九、磁翻转式液位计
磁翻转式液位计可替代玻璃式液位计，用于测量敞口容器或密闭 容器内的液位。
测温范围／℃
-50～600
左图所示为用金属电极棒插入容器来 测量料位的示意图。
电容量变化与料位升降的关系为
图3-47 料位检测
1—金属电极棒；2—容器壁
CX
2 0H
ln D
d
优点 ➢ 电容物位计的传
感部分结构简单、 使用方便。
缺点 ➢ 需借助较复杂的电子线路。
➢应注意介质浓度、温度变化时，其 介电系数也要发生变化这种情况。
四、核辐射物位计
射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱， 具体关系式如下：
特点
I I0eH
➢ 适用于高温、高压容器、强腐蚀、
剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶
或沸腾状态的介质的物位测量，还
可以测量高温融熔金属的液位。
➢ 可在高温、烟雾等环境下工作。
➢ 但由于放射线对人体有害，使用
范围受到一些限制。
五、磁致伸缩式液位计 六、光线液位计 七、称重式液罐计量仪
表3-5 各种物位测量仪表的特性（P66）
二、差压式液位变送器
1.工作原理
图3-37 差压液位变送器原理图
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
p1 p Hg
p2 p
因此
pp 1p 2Hg
敞口容器
图3-38 压力表式液位计
2.零点迁移问题
在使用差压变送器测量液位时，一般来说
pHg
图3-39 负迁移示意图
图3-41 正迁移示意图
3.用法兰式差压变送器测量液位 为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏
度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞 的问题，应使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式 差压变送器，如下图所示。
法兰式差压变送器 按其结构形式分
➢ 单法兰式 ➢ 双法兰式
图3-42 法兰式差压变送器测量液位示意图 1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
p 1h 12g H 1 gp 0
p2h22gp0
则 p 1 p 2 H 1 g h 12 g h 22 g
p H 1 g h 2 h 1 2 g
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始点(可能为零，也可能 不为零)相对应。
的时间t，即可求得
物位高度为：
液介式超声波液位计
第五节 温度检测及仪表
一、温度检测方法
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之间 的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同 而变化的特性来加以间接测量。
按测量范围 高温计、温度计
分 按用途
标准仪表、实用仪表
类 按工作原理 膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶
当被测液体的 液面上升时，引起 棒状电极与导电液 体之间的电容变大。
导电液体液位测量 1-内电极；2-绝缘套管；3-容器
➢ 当液位高H=0时，传感 器的起始电容为C0：
➢ 当液位高为H 时，电容传感 器的电容量C为：
C0
2'0L ln(D0 / d)
C 2H 20'(LH)
lnD (/d) lnD (0/d)