广东石油化工学院化工仪表及自动化PPT课件
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选用公式进行冷端温度补偿，掌握热电偶校验步骤； 正确使用手动电位差计。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
u精度的意义与误差的关系，各误差计算。 u各检测仪表的测量原理，差压式流量计测量原理、流
本 量基本方程式。 章 u液位检测零点迁移的意义及计算方法。 重 u常用热电偶、热电阻温度计名称、分度号、特点、 点 测温原理。
单位时间内流过管道内某一截面的流体数量，称 为瞬时流量。
在某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体量的 总和，即瞬时流量在某一段时间内的累积值，称为总量 或累积流量， 如用户的水表、气表等。
体积流量 (F) m3/h F=AV 质量流量 (MF) kg/h MF =ρ F
工程上讲的流量常指瞬时流量，若无特别说明均指瞬 时流量。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
目录
第3章 检测仪表与传感器
3.1 概述 3.2 压力检测及仪表 3.3 流量检测及仪表 3.4 物位检测及仪表 3.5 温度检测及仪表 3.6 成分检测及仪表 3.7 现代检测技术与发展
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
第3章 检测仪表与传感器
学
➢知识点：
习 l理解“检测”与“测量”及检测仪表的性能指标含义；
化工仪表及自动化
2014-9
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
授课计划
授课班级
授课章节内容摘要
高分子12-1、2、3
周次 日期 星期 节次
1
1/9
一
3、4
1.1化工自动化的主要内容1.2自动控制系统组成及方块图 1.3自动控制系统分类
2
8/9 一 3、4 中秋放假
3 15/9 一 3、4 1.4自动控制系统的过渡过程和品质指标1.5工艺控制流程图
ε: 体膨胀校正系数，对不可 压缩液体ε＝1；对可压缩液体ε ＜1；
两种温度计的测温原理、冷端温度补偿的作用及方法，三线
制连接。
l了解工业中常用的几种成分分析仪表的结构、原理。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
➢技能点：
利用自动化检测实训装置，培养以下技能：
l掌握压力表的选用及校验方法； l掌握差压式流量计、转子流量计、电磁流量计的正确安
装及校验方法，注意三阀组的使用； l正确选用热电偶的分度号并与补偿导线正确连接，正确
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3.3.1 流量检测方法
流量测量方法很多，测量原理和流量传感器（或称流量 计）也各不相同， 从测量方法上一般可分为速度式、 容 积式和质量式三大类。
（1） 速度式流量测量原理
速度式流量测量是通过测量流体在管路内已知截面流 过的流速大小来实现。
如：差压式、 转子、 涡轮、 电磁、 旋涡和超声 波等流量检测仪表都属于此类。
10 3/11 一 3、4 5.1执行器的结构原理5.3执行器的开关形式选择
11 10/11 一 3、4 6.1简单调节系统的结构和组成6.5控制器作用方向选择
12 17/11 一 3、4 考核笔试
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
教材及目录
第1章 自动控制系统基本概念 第2章 过程特性及其数学模型 第3章 检测仪表与传感器 第4章 控制器 第5章 执行器 第6章 简单控制系统 第7章 复杂控制系统 第8章 先进控制技术与计算机控制系统 第9章 典型单元的自动控制
4 22/9 一 3、4 2.3对象的特性参数3.1 检测仪表与传感器概述
5 29/9 一 3、4 3.2压力检测及仪表
6 6/10 一 3、4 3.3流量检测及仪表
7 13/10 一 3、4 3.4物位检测及仪表
8 20/10 一 3、4 3.5温度检测及仪表
9 27/10 一 3、4 4.1基本控制规律及影响4.2控制器
间有一定的函数关系，
因此可通过测量孔板前后 的压差来测量流量
0
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
δp t t
2）流量基本方程
根据流体力学中来自百度文库伯努利方程
FA0 21(P1P2)
MFA0 21P
α:流量系数，与节流装置、 取压方式、阻力件开孔截面积 与管道截面积之比、雷诺数Re 、管道粗糙度等因素有关；
直接法：直接测量质量流量， 如热电式、 惯性力式、 动量矩式质量流量计等。
直接法测量具有不受流体的压力、 温度、 粘度等变 化影响的优点， 是一种正在发展中的质量流量传感器。
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3.3.2 差压式流量计
差压式(也称节流式)流量计,是基于流体流动的节流原理 ，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量 的。 （1）差压式流量计组成
u热电偶冷端温度补偿作用及方法，热电阻连接导线正 确连接。
u各种误差计算及检测系统的整体误差计算。
本 u理解差压式流量计流量基本方程式中各参数的物理意义。
章 u各种检测仪表的正确安装、选用。
难 点
u热电偶冷端温度补偿方法及原理。 u热电阻连接导线补偿原理。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
3.3 流量检测及仪表
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
（2） 容积式流量测量原理 根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数
来测量流体的瞬时流量和总量。 常用的容积式流量传感器有椭圆齿轮式、 旋转活塞
式和刮板式等。
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（3） 质量式流量测量原理 有两种方法： 间接法：根据质量流量与体积流量的关系， 测出体积流量 再乘以被测流体的密度，间接测量质量流量。 如工程上常 用的补偿式质量流量计，它采取温度、 压力自动补偿；
目 l掌握仪表组成、检测方法、误差种类及计算，会确定仪表精
标 度及选用合适的仪表；
l了解测压仪表分类、掌握工作原理及压力表的选用方法；
l了解常用流量计结构，掌握测量原理、特点、正确安装和使
用方法，比较各流量计的特点，重点是差压式流量计；
l了解各种液位测量方法，掌握零点迁移的意义及计算方法；
l了解热电偶、热电阻温度计的结构，熟悉常用分度号，掌握
节流装置 导压管
节流件 直管段
显示仪表
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（2）检测原理与流量基本方程
管道 节流元件
1）检测原理
在收缩处流速增大，静压
力降低，因此在孔板前后就 产生一定的压力差，
p
p1
对于一定尺寸的孔板，一
定的测压位置和前后直管段，
p2
在一定有流体参数情况下， 0 孔板前后的压差△p与流量之 v
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u精度的意义与误差的关系，各误差计算。 u各检测仪表的测量原理，差压式流量计测量原理、流
本 量基本方程式。 章 u液位检测零点迁移的意义及计算方法。 重 u常用热电偶、热电阻温度计名称、分度号、特点、 点 测温原理。
单位时间内流过管道内某一截面的流体数量，称 为瞬时流量。
在某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体量的 总和，即瞬时流量在某一段时间内的累积值，称为总量 或累积流量， 如用户的水表、气表等。
体积流量 (F) m3/h F=AV 质量流量 (MF) kg/h MF =ρ F
工程上讲的流量常指瞬时流量，若无特别说明均指瞬 时流量。
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目录
第3章 检测仪表与传感器
3.1 概述 3.2 压力检测及仪表 3.3 流量检测及仪表 3.4 物位检测及仪表 3.5 温度检测及仪表 3.6 成分检测及仪表 3.7 现代检测技术与发展
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第3章 检测仪表与传感器
学
➢知识点：
习 l理解“检测”与“测量”及检测仪表的性能指标含义；
化工仪表及自动化
2014-9
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授课计划
授课班级
授课章节内容摘要
高分子12-1、2、3
周次 日期 星期 节次
1
1/9
一
3、4
1.1化工自动化的主要内容1.2自动控制系统组成及方块图 1.3自动控制系统分类
2
8/9 一 3、4 中秋放假
3 15/9 一 3、4 1.4自动控制系统的过渡过程和品质指标1.5工艺控制流程图
ε: 体膨胀校正系数，对不可 压缩液体ε＝1；对可压缩液体ε ＜1；
两种温度计的测温原理、冷端温度补偿的作用及方法，三线
制连接。
l了解工业中常用的几种成分分析仪表的结构、原理。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
➢技能点：
利用自动化检测实训装置，培养以下技能：
l掌握压力表的选用及校验方法； l掌握差压式流量计、转子流量计、电磁流量计的正确安
装及校验方法，注意三阀组的使用； l正确选用热电偶的分度号并与补偿导线正确连接，正确
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3.3.1 流量检测方法
流量测量方法很多，测量原理和流量传感器（或称流量 计）也各不相同， 从测量方法上一般可分为速度式、 容 积式和质量式三大类。
（1） 速度式流量测量原理
速度式流量测量是通过测量流体在管路内已知截面流 过的流速大小来实现。
如：差压式、 转子、 涡轮、 电磁、 旋涡和超声 波等流量检测仪表都属于此类。
10 3/11 一 3、4 5.1执行器的结构原理5.3执行器的开关形式选择
11 10/11 一 3、4 6.1简单调节系统的结构和组成6.5控制器作用方向选择
12 17/11 一 3、4 考核笔试
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
教材及目录
第1章 自动控制系统基本概念 第2章 过程特性及其数学模型 第3章 检测仪表与传感器 第4章 控制器 第5章 执行器 第6章 简单控制系统 第7章 复杂控制系统 第8章 先进控制技术与计算机控制系统 第9章 典型单元的自动控制
4 22/9 一 3、4 2.3对象的特性参数3.1 检测仪表与传感器概述
5 29/9 一 3、4 3.2压力检测及仪表
6 6/10 一 3、4 3.3流量检测及仪表
7 13/10 一 3、4 3.4物位检测及仪表
8 20/10 一 3、4 3.5温度检测及仪表
9 27/10 一 3、4 4.1基本控制规律及影响4.2控制器
间有一定的函数关系，
因此可通过测量孔板前后 的压差来测量流量
0
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δp t t
2）流量基本方程
根据流体力学中来自百度文库伯努利方程
FA0 21(P1P2)
MFA0 21P
α:流量系数，与节流装置、 取压方式、阻力件开孔截面积 与管道截面积之比、雷诺数Re 、管道粗糙度等因素有关；
直接法：直接测量质量流量， 如热电式、 惯性力式、 动量矩式质量流量计等。
直接法测量具有不受流体的压力、 温度、 粘度等变 化影响的优点， 是一种正在发展中的质量流量传感器。
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3.3.2 差压式流量计
差压式(也称节流式)流量计,是基于流体流动的节流原理 ，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量 的。 （1）差压式流量计组成
u热电偶冷端温度补偿作用及方法，热电阻连接导线正 确连接。
u各种误差计算及检测系统的整体误差计算。
本 u理解差压式流量计流量基本方程式中各参数的物理意义。
章 u各种检测仪表的正确安装、选用。
难 点
u热电偶冷端温度补偿方法及原理。 u热电阻连接导线补偿原理。
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3.3 流量检测及仪表
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
（2） 容积式流量测量原理 根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数
来测量流体的瞬时流量和总量。 常用的容积式流量传感器有椭圆齿轮式、 旋转活塞
式和刮板式等。
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（3） 质量式流量测量原理 有两种方法： 间接法：根据质量流量与体积流量的关系， 测出体积流量 再乘以被测流体的密度，间接测量质量流量。 如工程上常 用的补偿式质量流量计，它采取温度、 压力自动补偿；
目 l掌握仪表组成、检测方法、误差种类及计算，会确定仪表精
标 度及选用合适的仪表；
l了解测压仪表分类、掌握工作原理及压力表的选用方法；
l了解常用流量计结构，掌握测量原理、特点、正确安装和使
用方法，比较各流量计的特点，重点是差压式流量计；
l了解各种液位测量方法，掌握零点迁移的意义及计算方法；
l了解热电偶、热电阻温度计的结构，熟悉常用分度号，掌握
节流装置 导压管
节流件 直管段
显示仪表
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（2）检测原理与流量基本方程
管道 节流元件
1）检测原理
在收缩处流速增大，静压
力降低，因此在孔板前后就 产生一定的压力差，
p
p1
对于一定尺寸的孔板，一
定的测压位置和前后直管段，
p2
在一定有流体参数情况下， 0 孔板前后的压差△p与流量之 v