《热工仪表与测量》PPT课件
合集下载
第2章 热工仪表概述PPT课件
量的
左右为宜。
A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍
2、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温
循环老化试验，其目的是为了
。
A.提高精度
B.加速其衰老
C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性
3、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级， 试求：
1）该表可能出现的最大绝对误差为
定点法:被检测表检测某种标准值,从而确定仪表的 示值误差.
示值比较法:被检仪表与标准仪表同时去测量同一 被测量,比较两者的指示值,确定仪表的质量指标
小结
1、了解仪表的三大组成部件 2、掌握仪表的误差、等级、线性度、灵敏度等
性能指标
练习题
1、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当
的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
第2章 热工仪表概述
主要内容
❖一、热工仪表的组成及分类 ❖二、热工仪表的质量指标 ❖三、仪表的使用 本章主要介绍热工仪表的组成、分类、质 量指标及仪表使用等知识。
➢ 1. 热工测量： 热力状态参数;热力生产过程相关参数的测量。
（压力、温度等；流量、液位、振动、位移、转速、 烟气成分）
2.热工测量的作用：反映设备运行；为自动化装置 提供信号，为机组经济计算提供数据。
二、热工仪表的分类
热工测量仪表ppt课件第8章液位测量
一、水位—差压转换原理
水位—差压转换装置又称平衡容器，其结构形式如 图所示，(a)为简单平衡容器，(b)为双室平衡容器， (c)为结构补偿式双室平衡容器。
第二节 差压水位计 1.简单平衡容器 1）公式对 图 (a) 中 所 示 简 单 平 衡 容 器 输 出 的 差 压
为 p p p， 按照流体静力学原理，有
4)如何确定L
根据差压计的量程上限 p来max确定 值L。
p在x
H和工H作0 压力为补偿范围下限压力
平衡容器输出最大，故有
时，
lpmax(L
lwx g
H0)
Lsx
H0
g
(L
l
)
s
g
5)结构补偿式双室平衡容器的作用
可使正常水位下差压输出Δp0受汽包压力变化影 响大大减少，但偏离正常水位ΔH时，影响无法
❖由于云母水位计温度低于汽包内温度，因此云母 水位计的示值水柱高度低于汽包重量水位高度。
第一节 云母水位计与双色水位计
4 云母水位计的特点： ❖最大优点：直接反映汽包水位，直观，可靠， ❖缺点：但只能就地监视，并且液位显示不够 清晰。
5 双色水位计 1 工作原理 ：
改进了云母水位计结构，辅以光学系统，利用 光从空气进入蒸汽或水产生不同的折射，使汽 水分界面显示成红、绿两色的分界面，显示清 晰，并有利于用工业电视等方式远传显示。
第二节 差压水位计
2.双室平衡容器
1）特点:温度补偿
p
2）公式
在图(b)所示的双室平衡容器 中，给固定水柱增装了蒸汽保温 室，使得固定水柱的温度达到了 汽包内的汽水温度，因而消除了 固定水柱非饱和状态时温度的影 响。其输出差压为
p p Lw g (H0 H )w g (L H0 H )s g
水位—差压转换装置又称平衡容器，其结构形式如 图所示，(a)为简单平衡容器，(b)为双室平衡容器， (c)为结构补偿式双室平衡容器。
第二节 差压水位计 1.简单平衡容器 1）公式对 图 (a) 中 所 示 简 单 平 衡 容 器 输 出 的 差 压
为 p p p， 按照流体静力学原理，有
4)如何确定L
根据差压计的量程上限 p来max确定 值L。
p在x
H和工H作0 压力为补偿范围下限压力
平衡容器输出最大，故有
时，
lpmax(L
lwx g
H0)
Lsx
H0
g
(L
l
)
s
g
5)结构补偿式双室平衡容器的作用
可使正常水位下差压输出Δp0受汽包压力变化影 响大大减少，但偏离正常水位ΔH时，影响无法
❖由于云母水位计温度低于汽包内温度，因此云母 水位计的示值水柱高度低于汽包重量水位高度。
第一节 云母水位计与双色水位计
4 云母水位计的特点： ❖最大优点：直接反映汽包水位，直观，可靠， ❖缺点：但只能就地监视，并且液位显示不够 清晰。
5 双色水位计 1 工作原理 ：
改进了云母水位计结构，辅以光学系统，利用 光从空气进入蒸汽或水产生不同的折射，使汽 水分界面显示成红、绿两色的分界面，显示清 晰，并有利于用工业电视等方式远传显示。
第二节 差压水位计
2.双室平衡容器
1）特点:温度补偿
p
2）公式
在图(b)所示的双室平衡容器 中，给固定水柱增装了蒸汽保温 室，使得固定水柱的温度达到了 汽包内的汽水温度，因而消除了 固定水柱非饱和状态时温度的影 响。其输出差压为
p p Lw g (H0 H )w g (L H0 H )s g
热工仪表.ppt
测量结果＝子样平均值± 置信区间半长 （置信概率P＝？）
例题1：
在等精度测量条件下对某透平机械的 转速进行了20次测量，获得如下的一列测 定值（单位：r/min） 4753.1 4757.5 4752.7 4752.8 4752.1 4749.2 4750.6 4751.0 4753.9 4751.2 4750.3 4753.3 4752.1 4751.2 4752.3 4748.4 4752.5 4754.7 4650.0 4751.0 试求该透平机转速（设测量结果的置信概 率P＝95％）。
热工仪表及测量技术
第一章 测量的基本知识
测量方法就是实现被测量与标准量比较的方法。
测量方法的分类（按测量结果产生的方式分）：
（1）直接测量法：使被测量直接与选用的标准量进行比 较，或者预先标定好了的测量仪表进行测量，从而直接 求得被测量数值的测量方法。
（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函 数关系的其它各个变量，然后将所测得的数值代入函数 关系进行计算，从而求得被测量数值的方法。
3．精确度
精密度与准确度的综合指标称为精确度，或称精 度。
它反映随机误差和系统误差的综合影响。
精密度高的，准确度不一定高；准确度高的精密 度不一定高；但精确度高的，则精密度与准确度 都高。
精密度高
准确度高
精确度高
第四节 测量仪表的基本技术指标
1．量程范围
仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之 间的范围称作仪表的量程范围，简称量程。
vi xi x
式中 vi —— xi的剩余误差； xi —— 第i个测量值，i=1，2，…，n。
（1）剩余误差的代数和等于零，即
n
vi 0
例题1：
在等精度测量条件下对某透平机械的 转速进行了20次测量，获得如下的一列测 定值（单位：r/min） 4753.1 4757.5 4752.7 4752.8 4752.1 4749.2 4750.6 4751.0 4753.9 4751.2 4750.3 4753.3 4752.1 4751.2 4752.3 4748.4 4752.5 4754.7 4650.0 4751.0 试求该透平机转速（设测量结果的置信概 率P＝95％）。
热工仪表及测量技术
第一章 测量的基本知识
测量方法就是实现被测量与标准量比较的方法。
测量方法的分类（按测量结果产生的方式分）：
（1）直接测量法：使被测量直接与选用的标准量进行比 较，或者预先标定好了的测量仪表进行测量，从而直接 求得被测量数值的测量方法。
（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函 数关系的其它各个变量，然后将所测得的数值代入函数 关系进行计算，从而求得被测量数值的方法。
3．精确度
精密度与准确度的综合指标称为精确度，或称精 度。
它反映随机误差和系统误差的综合影响。
精密度高的，准确度不一定高；准确度高的精密 度不一定高；但精确度高的，则精密度与准确度 都高。
精密度高
准确度高
精确度高
第四节 测量仪表的基本技术指标
1．量程范围
仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之 间的范围称作仪表的量程范围，简称量程。
vi xi x
式中 vi —— xi的剩余误差； xi —— 第i个测量值，i=1，2，…，n。
（1）剩余误差的代数和等于零，即
n
vi 0
热工仪表知识.ppt
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)。
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
HART数字信号； 支持现场总线基于现场控制； 具有完整的自诊断功能和通讯功能； 零点自动迁移，零点量程外部可调； 通过手持器和PC机可实现远程管理。
第五节：压力计的选用
压力检测仪表的选择主要包括仪表的型式、量程范围、精 度与灵敏度、外形尺寸以及是否需要远传和其他功能，如 指示、记录、报警控制等；
物位测量仪表的种类很多，常用的有直读式液位计、差压式物位仪表、 浮力式液位计、电容式物位仪表、声波式物位仪表和核辐射物位仪表。 此外，还有电触点式、翻板式和机械叶轮探测式等物位测量仪表。来自第二节 差压式液位变送器
差压式物位仪表是假定物料的重度为恒定值，容器中液体或固体 物料堆积的高度与它在某测试点所产生的压力成正比，因而可用测压 的方法来测量物位。测量压力可用压力表、压力传感器和压力变送器 等。
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
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)。
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
HART数字信号； 支持现场总线基于现场控制； 具有完整的自诊断功能和通讯功能； 零点自动迁移，零点量程外部可调； 通过手持器和PC机可实现远程管理。
第五节：压力计的选用
压力检测仪表的选择主要包括仪表的型式、量程范围、精 度与灵敏度、外形尺寸以及是否需要远传和其他功能，如 指示、记录、报警控制等；
物位测量仪表的种类很多，常用的有直读式液位计、差压式物位仪表、 浮力式液位计、电容式物位仪表、声波式物位仪表和核辐射物位仪表。 此外，还有电触点式、翻板式和机械叶轮探测式等物位测量仪表。来自第二节 差压式液位变送器
差压式物位仪表是假定物料的重度为恒定值，容器中液体或固体 物料堆积的高度与它在某测试点所产生的压力成正比，因而可用测压 的方法来测量物位。测量压力可用压力表、压力传感器和压力变送器 等。
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
热工测量及仪表-温度测量92页PPT
热工测量及越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
热工测量及仪表 ppt课件
9
ppt课件 ppt课件 ppt课件
10
接触式测温法是使感温元件直接与被
测物体或直接与被测介质接触，感受
被测物体或被测介质的温度变化。
膨胀式、压力式、热电阻与热电偶温
度计
ppt课件 pLeabharlann t课件 ppt课件 11膨胀式温度计
ppt课件 ppt课件 ppt课件
12
压力式温度计
ppt课件 ppt课件 ppt课件
2
温度的宏观概念是建立在热平衡基础 上的。任意两个冷热程度不同的物体 相互接触，它们之间必然会发生热交 换现象，热量要从温度高的物体传向 温度低的物体，直到两物体之间的温 度完全一致时，这种热传递现象才能 停止。热力学第零定律
ppt课件 ppt课件 ppt课件 3
2．温标 温标是温度数值化的标尺。各种温度计 的刻度数值均由温标确定。 华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国 际实用温标。
ppt课件 ppt课件 ppt课件 22
从以上式子可以得到如下结论：
热电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材 料和材料两端连接点所处的温度有关，与热电 偶丝的直径、长度及沿程温度分布无关。 只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶， 相同材料组成的闭合回路不会产生热电势。 热电偶的两个热电极材料确定之后，热电势的 大小只与热电偶两端接点的温度有关。如果 T0 已知且恒定，则f（T0）为常数，回路总热电势 EAB（T，T0）只是温度T的单值函数。
ppt课件 ppt课件 ppt课件 17
1．接触电势
ppt课件 ppt课件 ppt课件
18
E AB (T)
KT NA (T) ln e NB (T)
热工测量仪表第一章基础概念PPT课件
可见，如果量程选择适当，用1.0级电压表进行测量与用0.5 级一样准确。考虑到仪表等级越高，成本越高，故应选择1.0 级电压表进行测量。
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
热工测量及仪表幻灯片PPT
如果热电偶的直径粗，那么散失的热量多，热 端温度改变就大；直径细，向外散失的热量少， 热端温度改变就小。如果壁面上方气流的速度 增大，那么热电极散失的热量就多，热端的温 度改变就大；反之，壁面上方气流速度小，那 么热电极散失的热量就少，热端的温度改变也 就小些。当测量管壁外表温度时，假设管壁厚 度增加，那么测温误差减小，这是由于热电极 向外导走的热量，很快由管壁的其他局部补充 了，因而测温误差就减小。
二、壁面温度测量〔续2〕
温线接触，热电偶的热端与被测外表直接接触， 热电极从热端引出时沿外表等温敷设一段距离 〔约50倍热电极直径〕后引出，热电极与外表 之间用绝热材料隔开〔被测外表假设是非导体 除外〕；〔d〕为分立接触，两热电极分别与 被测外表接触，通过被测外表〔仅对导体而言〕 构成回路。对上述四种形式来说，通过两热电 极向外散失的热量可以认为是一样的，只不过 〔a〕是将散热量集中在一“点〞上；〔d〕是 将散热量集中在两“点〞上；〔b〕的散热量 那么由金属片所接触的那块外表共同分摊，
t1tgC 1 T 14T 2 4 ...........(62) 1
式中C1 为T 辐射散热系数，其中 为 全体辐射
的总斯 辐忒 射潘 发-射--率玻；耳兹 为1曼管常内数介, 质 和T为测测温温管管之外间表放的
热系数；T 2 为管壁的热力学温度。
三、高温气体温度测量〔续2〕
应该指出，由于热辐射影响而产生的测量误差可能是 很大的。例如测量750℃锅炉过热器后面的烟气温度， 附近冷外表的平均温度是400℃，烟气对测温管的对流 放热系数是30/40/50W/(m2K)，测温管外表的辐射率是 0.8，仪表值为506/524/540℃，误差达-244,-226,-210℃。
一、管道流体温度测量〔续4〕
二、壁面温度测量〔续2〕
温线接触，热电偶的热端与被测外表直接接触， 热电极从热端引出时沿外表等温敷设一段距离 〔约50倍热电极直径〕后引出，热电极与外表 之间用绝热材料隔开〔被测外表假设是非导体 除外〕；〔d〕为分立接触，两热电极分别与 被测外表接触，通过被测外表〔仅对导体而言〕 构成回路。对上述四种形式来说，通过两热电 极向外散失的热量可以认为是一样的，只不过 〔a〕是将散热量集中在一“点〞上；〔d〕是 将散热量集中在两“点〞上；〔b〕的散热量 那么由金属片所接触的那块外表共同分摊，
t1tgC 1 T 14T 2 4 ...........(62) 1
式中C1 为T 辐射散热系数，其中 为 全体辐射
的总斯 辐忒 射潘 发-射--率玻；耳兹 为1曼管常内数介, 质 和T为测测温温管管之外间表放的
热系数；T 2 为管壁的热力学温度。
三、高温气体温度测量〔续2〕
应该指出，由于热辐射影响而产生的测量误差可能是 很大的。例如测量750℃锅炉过热器后面的烟气温度， 附近冷外表的平均温度是400℃，烟气对测温管的对流 放热系数是30/40/50W/(m2K)，测温管外表的辐射率是 0.8，仪表值为506/524/540℃，误差达-244,-226,-210℃。
一、管道流体温度测量〔续4〕
热工测量仪表课件.
经过容积标定的基准体积管和高准确度的容积式流量计 也经常作为流量测量仪表校验和分度的标准。由于它们便 于移动和能安装在生产工艺管道上，所以更适用于流量计 的现场校验。基准体积管如图7-2所示，其原理是在一根 等直径管径的橡胶球在流体推动下通过前一开关时，发出 一电脉冲去打开计数器的计数门，开始对时基脉冲计数； 当橡胶球通过后一开关时发出一电脉冲，关闭计数器的计 数门，停止计数，两电脉冲信号间所计的脉冲数代表时间。 两开关之间的管段容积是经过准确地标定过的，即V是确 定的，因此测得时间就可求得瞬时体积流量。基准体积管 的两端有橡胶球投入和分离装置，使橡胶球能自动从基准 体积管前投入，从体积管后分离出来，连续循环于体积管 中。
节流件的形式
1形式很多：有孔板、喷嘴、文丘利管、1/4圆喷 嘴，等等。 2用得最广泛的节流件是孔板和喷嘴，这两种形 式的节流件的外形、尺寸已标准化，并同时规 定了它们的取压方式和前后直管段要求，总称 为“标准节流装置”，通过大量试验求得了这 类标准节流装置的流量与差压的关系，以“流 量测量节流装置国家标准”的形式公布。凡符 合国家标准的节流装置，其流量和差压之间的 关系及测量误差可按国家标准直接计算确定。
目前工业上常用的流量测量方法大致可以分为容积式、速度式和质量式三类。
流量测量仪表的校验与分度 除标准节流装置和标准毕托管以外的各种流量测 量仪表，在出厂大都需要用实验来求得仪表的流 量系数，以确定仪表的流量刻度标尺，即进行流 量计的分度。 在使用中还需要定期检验，检查仪表的基本误差 是否超过仪表的准确度级所允许的误差范围。 标准节流装置的分度关系和误差，可按“流量测 量节流装置国家标准”中规定通过计算确定，但 必须指出，“标准”中的流量系数系数等数据也 是通过大量实验求得的。 另外，在测量准确度要求很高时，还是要将成套 节流装置进行实验分度和校验。
热工仪表知识.ppt
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
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单峰性：绝对值小的误差出现的次数比绝 对值大的出现次数多
可以舍去出现概论为0的误差值ppt课件 Nhomakorabea16
四、测量仪表的特性
仪表特性：包括静态特性和动态特性 静态特性：被测量在不随时间变换或变化 极慢的情况下，用一组与时间无关的参数 来描述测量仪表的特性 动态特性：被测量在随时间变化的情况下， 用微分方程来描述测量仪表的输入、输出 的动态关系 负载效应：被测量受到仪表干扰而产生的 偏离
24
ET-IRMAN 温度安检门
ppt课件
25
二、膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
ppt课件
26
1、玻璃液体温度计
是膨胀式温度计之一种,利用液体受热膨胀 的性质制成, 常用的液体有水银和酒精。广 泛用于测量-200-500摄氏度范围内的温度。 （1）优点和缺点
玻璃液体温度计是最常用,也是最简单,最便宜 的温度计。 这种温度计主要优点是构造简单,使用方便,精 度高和价格低廉。缺点是惰性大,能见度低, 不 能自动记录及远距离传送。
系统误差大、随即误差小 随机误差大、系统误差小 随机误差小、系统误差小，有疏忽误差
ppt课件
11
随机误差的特性及处理
当系统误差消除后，对一被测量进行无数次 测量时，同一方法、同一仪表，测量次数无 穷多时，总的算术平均就是被测参数的真值
最佳值（最优概值）：工程中n（测量次数）
的数值不可能无穷大，所得的结果只是真值
准确地传输、放大、和转换信号，信号损失小，
•显示装置（测量终端）：向观察者显示被 测参数的数值和量值的装置
ppt课件
8
三、测量误差
测量误差：测量结果与被测量的真值之 差 绝对误差： ＝ x i X 0
xXi：0：测真量值结 果
相对误差： ＝ X0
真值无法测定，测量结果、误差
ppt课件
9
系统误差：在偏离规定条件时或由于测量方法 所引入的因素，按某确定规律所引起的误差
间接测量：直接测量的量与被测量之间有已 知函数关系，而得到的被测量的值。
ppt课件
6
二、测量系统
测量系统：为完成测量任务而组合在一 起的总体
测量设备：测量中使用的一切设备
传感器：测量系统与测量对象发生直接关 系的部分
准确性和稳定性 灵敏性 负载小 经济性和耐腐蚀性
ppt课件
7
中间变换器：将传感器的输出信号进行远 距离的发送、放大、线性化和转换成统一 信号的装置
ppt课件
17
静态特性：
测量范围：
在允许的误差限内，测量仪表的被测量值的 范围，上限、下限之差为量程
准确度等级
根据测量仪表准确度大小所划分的等级和范 围 引用误差 基本误差 允许误差
ppt课件
18
稳定度 灵敏度和灵敏阈 线性度和变差 温度误差
ppt课件
19
动态特性
动态特性：仪表对随时间变化的被测参 数的响应特性
21
§4-2温度测量及仪表
一、温度测量的基本概念 温度的定义：表征分子热运动的程度的 物理量 温标：衡量温度大小的标尺
摄氏：℃ 热力学：K 华氏：℉
ppt课件
22
ppt课件
23
温度计的分类和形式
膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
热电偶温度计 热电阻温度计 辐射式温度计
ppt课件
ppt课件
14
标准偏差
12 22 n2
lim n
n
n i1
2 i
n
n
作为单次测得值不可靠性的评定标准
越大，分散范围大
在一定条件下，测量列中随机误差的概率分 布情况
ppt课件
15
对称性：绝对值相等的正负误差，在多次 测量中出现的概率大致相等，
以＝0对称 在实际测量条件下，对同一量进行多次测量， 其误差的算术平均值随着测量次数n的无限增 大而趋于0
ppt课件
3
§4-1测量与误差
一、测量的基本概念与测量方法
测量：从客观事物中提取有关信息 的认识过程，经整理后成为数据。
三要素：比值、单位、误差
X 0 ax
aX：0：测被量测单量位的 真 值 x： 二 者 的 比 值
ppt课件
4
测量方法
按测量和被测量的差值大小
非零法：弹簧压力表 零位法：天平 微差法：测量压力的U形管
在同一条件下，多次测量同一被测量时，误差的绝 对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某 种确定规律变化的误差
测量实际值＝测量读数＋修正值
修正值＝标准表读书值－仪表读数
•随机误差：在测量条件下，多次测量同一量时， 误差的绝对值和符号可以不可预定的方式变化的 误差
•疏忽误差：
ppt课件
10
系统误差、随机误差、疏忽误差
ppt课件
27
ppt课件
28
ppt课件
29
ppt课件
30
ppt课件
31
玻璃管温度计
ppt课件
32
（2）注意事项
(1)温度计不宜平放和平装,保存与安装时都 应使玻璃温度计直立, 而且测温泡在下部。 如果倾斜安装也应使测温泡在下部。
接触法、非接触法
接触式 非接触式
静态和动态
静态：被测对象处于稳定状态下的测量 动态：被测对象处于不稳定状态下的测量
ppt课件
5
点测量和场测量
点参数测量：测量某点的被测量 场参数测量：测量多点的被测量
直接测量和间接测量
直接测量：无需对被测量与其它实测的量进 行函数关系的辅助计算而直接得到的被测量的 值
输出量随时间的变化曲线与被测参数随同一 时间变化的曲线一致或比较接近 阶跃响应：仪表在输入阶跃信号时，输出信 号能否立即跟随输入信号变化的能力 频率相应：由仪表的固有频率决定，固有频 率高，频率特性好
ppt课件
20
五、热工仪表的质量指标
仪表的准确度 仪表的非线性误差 变差 重复性 不灵敏区 漂移
ppt课件
热工测量和仪表
ppt课件
1
自动控制系统的关键部件
对象√ 测量、变送
传感器、变送器、显示、报警、记录装置
调节器 执行器
执行机构、调节机构
x (t) e (t)
u (t)
q (t)
y (t)
调节器
执行器
对象
＋
－ z (t)
测量变送
ppt课件
2
主要内容
•测量与误差 •温度测量和仪表 •压力测量和仪表 •流量测量和仪表 •汽包水位测量和仪表 •烟气分析和仪表 •实验：热工仪表校验
的近似。
Xx1x2 x3 n
n
xn i1 xi
n
ppt课件
12
测量结果的正态分布
概率密度为：
y
1
2
2
exp22
分布函数为：
12 exp2 22d
ppt课件
13
正态分布概率密度图
测量值均匀地分布在真值的两边，差别越 大的点，出现的可能性越低 每个曲线下的面积为100%
0 .4
0 .2
0 .0
可以舍去出现概论为0的误差值ppt课件 Nhomakorabea16
四、测量仪表的特性
仪表特性：包括静态特性和动态特性 静态特性：被测量在不随时间变换或变化 极慢的情况下，用一组与时间无关的参数 来描述测量仪表的特性 动态特性：被测量在随时间变化的情况下， 用微分方程来描述测量仪表的输入、输出 的动态关系 负载效应：被测量受到仪表干扰而产生的 偏离
24
ET-IRMAN 温度安检门
ppt课件
25
二、膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
ppt课件
26
1、玻璃液体温度计
是膨胀式温度计之一种,利用液体受热膨胀 的性质制成, 常用的液体有水银和酒精。广 泛用于测量-200-500摄氏度范围内的温度。 （1）优点和缺点
玻璃液体温度计是最常用,也是最简单,最便宜 的温度计。 这种温度计主要优点是构造简单,使用方便,精 度高和价格低廉。缺点是惰性大,能见度低, 不 能自动记录及远距离传送。
系统误差大、随即误差小 随机误差大、系统误差小 随机误差小、系统误差小，有疏忽误差
ppt课件
11
随机误差的特性及处理
当系统误差消除后，对一被测量进行无数次 测量时，同一方法、同一仪表，测量次数无 穷多时，总的算术平均就是被测参数的真值
最佳值（最优概值）：工程中n（测量次数）
的数值不可能无穷大，所得的结果只是真值
准确地传输、放大、和转换信号，信号损失小，
•显示装置（测量终端）：向观察者显示被 测参数的数值和量值的装置
ppt课件
8
三、测量误差
测量误差：测量结果与被测量的真值之 差 绝对误差： ＝ x i X 0
xXi：0：测真量值结 果
相对误差： ＝ X0
真值无法测定，测量结果、误差
ppt课件
9
系统误差：在偏离规定条件时或由于测量方法 所引入的因素，按某确定规律所引起的误差
间接测量：直接测量的量与被测量之间有已 知函数关系，而得到的被测量的值。
ppt课件
6
二、测量系统
测量系统：为完成测量任务而组合在一 起的总体
测量设备：测量中使用的一切设备
传感器：测量系统与测量对象发生直接关 系的部分
准确性和稳定性 灵敏性 负载小 经济性和耐腐蚀性
ppt课件
7
中间变换器：将传感器的输出信号进行远 距离的发送、放大、线性化和转换成统一 信号的装置
ppt课件
17
静态特性：
测量范围：
在允许的误差限内，测量仪表的被测量值的 范围，上限、下限之差为量程
准确度等级
根据测量仪表准确度大小所划分的等级和范 围 引用误差 基本误差 允许误差
ppt课件
18
稳定度 灵敏度和灵敏阈 线性度和变差 温度误差
ppt课件
19
动态特性
动态特性：仪表对随时间变化的被测参 数的响应特性
21
§4-2温度测量及仪表
一、温度测量的基本概念 温度的定义：表征分子热运动的程度的 物理量 温标：衡量温度大小的标尺
摄氏：℃ 热力学：K 华氏：℉
ppt课件
22
ppt课件
23
温度计的分类和形式
膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
热电偶温度计 热电阻温度计 辐射式温度计
ppt课件
ppt课件
14
标准偏差
12 22 n2
lim n
n
n i1
2 i
n
n
作为单次测得值不可靠性的评定标准
越大，分散范围大
在一定条件下，测量列中随机误差的概率分 布情况
ppt课件
15
对称性：绝对值相等的正负误差，在多次 测量中出现的概率大致相等，
以＝0对称 在实际测量条件下，对同一量进行多次测量， 其误差的算术平均值随着测量次数n的无限增 大而趋于0
ppt课件
3
§4-1测量与误差
一、测量的基本概念与测量方法
测量：从客观事物中提取有关信息 的认识过程，经整理后成为数据。
三要素：比值、单位、误差
X 0 ax
aX：0：测被量测单量位的 真 值 x： 二 者 的 比 值
ppt课件
4
测量方法
按测量和被测量的差值大小
非零法：弹簧压力表 零位法：天平 微差法：测量压力的U形管
在同一条件下，多次测量同一被测量时，误差的绝 对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某 种确定规律变化的误差
测量实际值＝测量读数＋修正值
修正值＝标准表读书值－仪表读数
•随机误差：在测量条件下，多次测量同一量时， 误差的绝对值和符号可以不可预定的方式变化的 误差
•疏忽误差：
ppt课件
10
系统误差、随机误差、疏忽误差
ppt课件
27
ppt课件
28
ppt课件
29
ppt课件
30
ppt课件
31
玻璃管温度计
ppt课件
32
（2）注意事项
(1)温度计不宜平放和平装,保存与安装时都 应使玻璃温度计直立, 而且测温泡在下部。 如果倾斜安装也应使测温泡在下部。
接触法、非接触法
接触式 非接触式
静态和动态
静态：被测对象处于稳定状态下的测量 动态：被测对象处于不稳定状态下的测量
ppt课件
5
点测量和场测量
点参数测量：测量某点的被测量 场参数测量：测量多点的被测量
直接测量和间接测量
直接测量：无需对被测量与其它实测的量进 行函数关系的辅助计算而直接得到的被测量的 值
输出量随时间的变化曲线与被测参数随同一 时间变化的曲线一致或比较接近 阶跃响应：仪表在输入阶跃信号时，输出信 号能否立即跟随输入信号变化的能力 频率相应：由仪表的固有频率决定，固有频 率高，频率特性好
ppt课件
20
五、热工仪表的质量指标
仪表的准确度 仪表的非线性误差 变差 重复性 不灵敏区 漂移
ppt课件
热工测量和仪表
ppt课件
1
自动控制系统的关键部件
对象√ 测量、变送
传感器、变送器、显示、报警、记录装置
调节器 执行器
执行机构、调节机构
x (t) e (t)
u (t)
q (t)
y (t)
调节器
执行器
对象
＋
－ z (t)
测量变送
ppt课件
2
主要内容
•测量与误差 •温度测量和仪表 •压力测量和仪表 •流量测量和仪表 •汽包水位测量和仪表 •烟气分析和仪表 •实验：热工仪表校验
的近似。
Xx1x2 x3 n
n
xn i1 xi
n
ppt课件
12
测量结果的正态分布
概率密度为：
y
1
2
2
exp22
分布函数为：
12 exp2 22d
ppt课件
13
正态分布概率密度图
测量值均匀地分布在真值的两边，差别越 大的点，出现的可能性越低 每个曲线下的面积为100%
0 .4
0 .2
0 .0