工业自动化培训教材

流量 压力 物位 温度 成分分析
显示仪表
指 记 累 信 示 录 计 号 仪 仪 器 报 警 器 屏 幕 显 示 器 基 地 式 调 节 器 气 动 单 元 组 合 仪 电 动 单 元 组 合 仪 分散 型控 制系 统 DCS
控制仪表
可编 程控 制器 PLC 可 编 程 调 节 器 工 业 控制 机 I P C 组 装 式 仪 表 计 算 机 控 制 系 统 安 全 控 制 系 统 F S C
第五节 非接触式温度计
• 原理：利用受热物体的表面亮度或热辐射强度与温度的关系通过比较 或变换间接的测出温度。 • 常用类型：光学高温计、辐射高温计、光电高温计
第六节 电接点温度计
适用范围：压力式温度计和双金属温度计 原理：显示表盘带电路接点，当到达设定温度值时电路接点连通发出电 信号。
第七节 总结
第四节 热电阻
原理：金属导体或半导体材料的电阻值随温度的变化而变化 适用材料：铜、铂、镍、铁、锗、碳等，常用的是铜和铂 结构：1、装配式：感温元件、接线部分和保护管 2、铠装式：电阻元件封焊在由金属套管、绝缘材料和金属导 线组成的盒里 铂热电阻型号： 1、装配式：WZ W代表温度仪表，Z代表热电阻 第一方框：热电阻材料：P-铂、C-铜 第二方框：安装形式： 1-无固定装置、 2-固定螺纹、 3-活动法兰 纹、 4-固定法兰、 5- 固定螺纹椎形保护管式 第三方框：接线盒方式：2-防溅式、3-防水式 第四方框：表盘公称尺寸mm：3-φ60、 4-φ100、 5-φ150 2、铠装式：WZPK W代表温度仪表，Z代表热电阻，P代表铂电阻，K代表铠装式
第二章 温度测量仪表
第一节 概述
• 分类：接触式和非接触式 热膨胀
接触式
热电阻
热电偶
非接触式
热辐射
固体的膨胀：双金属温度计 液体的膨胀：玻璃温度计 气体的膨胀：压力式温度计 金属热电阻：铜热电阻、铂热热电阻 半导体热敏电阻：锗电阻、碳电阻 廉金属热电偶： 贵金属热电偶 难熔金属热电偶 非金属热电偶 辐射法 亮度法 比色法
就地温度测量仪表选择 1、通常情况下一般选用双金属温度计 2、 -80℃以下，不宜近距离观察，有振动且精确度不高的场合宜选用压 力式温度计 温度检测元件选择 1、一般场合优先选用热电偶 2、要求测量精度高且无振动场合优先选用热电阻 热电偶和热电阻优、缺点比较 热电偶：优点：体积小，便于安装、信号可远传做指示和控制使用、测 温范围广、价格低、再现性好、效验容易 缺点：热电势与温度为非线性关系、精度比热电阻低、与热电 阻比接点易老化、需接补偿导线 热电阻：优点：精度高、再现性好、响应速度快 缺点：价格较贵、需外接电源、热惯性大、对机械振动敏感
第五节 热电偶
•原理：两种不同导体串接成一个闭合回路，当两边结合点出现温度差时 回路中就会产生电动势而出现电流 测温范围： -200~1600℃
导体 A 测量端 T 导体 B
参考端 T0
结构组成：感温元件、保护管和接线部分 标准热电偶：铜-康铜（WRTK）、镍铬-康铜（WREK）、镍铬-镍硅 （WRKK）、铁-康铜（WRJK）、铂铑30-铂铑6（WRBK）和铂铑1— 铂（WRSK） 标准热电偶都有标准的热电势和温度的对应关系，它是在参考端的温度 为零度的条件下测得的，但在实际使用时将参考端的温度控制在零度是 不现实的，并且现场的环境温度随时都会变化，在实际使用时通常采用 补偿导线将热电偶的参考端延伸到温度恒定的地方并对参考端的温度相 对于零度时的热电势进行补偿。补偿导线与连接的热电偶有近似的热电 特性且价格便宜。
工业自动化培训教材
第一章 概述
第一节 绪论
现代工业发展特点：装置的大型化和自动化 自动化的目的：安全操作、平稳运行、提高效率 工业自动化技术主要内容：生产工艺过程中各种工况信息的检测、转换、 显示和控制 实现自动化的方式：采用相关自动化仪表及配套软件：
第二节 自动化仪表基础知识
• 分类：检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器 检测仪表
执 气动调节阀 行 器 电动调节阀
第二节 自动化仪表基础知识
• 相关参数 1、精确度：测量值与实际值的差异程度，表示测量误差大小 精确度=（测量值-实际值）/（标尺上限-标尺下限）×100% 2、灵敏度：稳态时仪表输出变化对输入变化的比值，表示仪表对被测参 数变化的灵敏程度。 灵敏度=指针指示值/被测参数变化 3、非线性误差：对于理论上具有线性特性的仪表，实际输入输出特性曲 线对理论线性的偏离程度。 非线性误差=（实际值与理论值的最大绝对误差值）/ （标尺上限-标 尺下限）×100% 4、变差：仪表正向（上升）特性与反向（下降）特性差异程度 变差=正、反行程时指示值的最大绝对误差/（标尺上限-标尺下限） ×100% 5、动态误差：由于检测环节中存在的元件动惯性（时间常数）、测量传 递滞后（纯滞后时间）带来的误差。
第四节 热电阻
第一方框：安装形式： 1-无固定装置、 2-固定卡套螺栓、 3-可动卡 套螺栓、 4-固定卡套法兰、 5- 可动卡套法兰 第二方框：接线端子形式：0-简易式、1-防溅式、2-防水式、6-防爆 式、7-带延长导线式 第三方框：铠套直径mm：3-φ3、 4-φ1、 5-φ5、6-φ6 测温范围：铂热电阻：-200~850℃、铜热电阻：-50~150℃ 分度值：铂热电阻： Pt10和Pt100、铜热电阻：Cu50和Cu100 分度值代表感温材料在0℃时相应的电阻值分别是10Ω、100Ω、50Ω、 100Ω。 优、缺点： 铂热电阻：优点：精度高、物理化学性能稳定，制作容易 缺点：电阻温度系数小，电阻与温度为非线性关系，价格 昂贵。 铜热电阻：优点：电阻与温度为线性关系，价格便宜 缺点：电阻率低，易氧化，耐温低
第二节 压力式温度计
• 原理：密闭容器里的液体、气体受热后产生膨胀进而引起压力变化。 • 基本结构：温包、毛细管和指示器三部分组成。
第三节 双金属温度计
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原理：螺旋状的牢固结合在一起的两种具有不同膨胀系数的金属在温 度变化时螺旋管曲率发生变化带动指针偏转。 结构组成：表盘、保护管、感温元件 结构形式：轴向型、径向型、万向型 型号：WSS(X) 第一方框：表盘公称尺寸mm：3-φ60、 4-φ100、 5-φ150 第二方框：结构形式：0-轴向型、1-径向型、8-万向型 第三方框：安装形式： 0-无固定装置、 1-可动外螺纹、 2-可动内螺 纹、 3-固定外螺纹、 4-活动法兰 X代表电接点