参数检测PPt详解.ppt

第2章 过程参数检测与变送 本章要点 1）了解参数检测的意义、检测仪表的基本构成及仪表的统一信号标准； 2）了解检测误差的概念、熟悉仪表的性能以及零点迁移与量程调整的确定与计算； 3）熟悉变送器的构成原理、信号传输与接线方式； 4）了解温度检测方法、熟悉温度变送器的工作原理、掌握其使用方法； 5）掌握压力、流量、物位等检测仪表的工作原理与使用方法，熟悉压力变送器的工作原理及使用特点； 6）了解智能式变送器的特点及硬件构成； 7）了解成分检测仪表的工作原理及适用范围。 2.1 参数检测与变送概述 2.1.2 检测误差 [例题1] 用一分度号为K的镍铬—镍硅热电偶及毫伏刻度的显示仪表测量炉温，在自由端温度为to＝30oC时，测得的热电势为E(t，to)＝39.17mV，问炉温是多少度? 2)电桥补偿法：利用电桥某桥臂电阻因环境温度变化产生的附加电压补偿热电偶冷端温度变化引起的热电势的变化(图2－19及说明） 3.热电偶的结构形式 铠装式热电偶外形 工业现场安装的热电偶 由于热电偶安装位置的温度通常较高，过高的环境温度对检测电路的工作不利。有时需要用导线将热电偶的冷端延长！ 最常用的压力单位 雷诺实验示意图 本章小结 1）检测仪表的基本构成及仪表的统一信号标准； 2）检测误差的概念、零点迁移与量程调整的确定与计算； 3）变送器的构成原理； 4）温度检测方法——热电偶、热电阻； 5）压力、流量等检测仪表的工作原理与使用方法； 本章结束，谢谢！ 2. 探头的原理性结构 （1）温控式探头（图2－62） 说明。。。 不足：需附加一套温度控制系统 （2）温度补偿式探头（图2－63） 补偿原理框图（图6－64） 使用条件：1）需恒温或温度自动补偿；2）两压力必须相等；两浓度相差要大；3）两气体要保持一定流速，不可过快。 结论：使用存在一定局限性。 2.6.4 多种组分的检测及仪表？ 1.气相色谱分析法：基于各种组分吸附和脱离某种介质的差异得到一系列色谱峰，以反映混合物中各组分的含量。 分析过程：1）被分析样品→色谱柱→逐一分离；2）记录色谱峰谱图；3）处理成标准信号。 2.气相色谱分析仪的构成 及工作流程（图2－65） 国产工业气相色谱仪系统框图 说明：样气与载气无化学反应；担体：惰性多孔性固体颗粒并涂有固定液膜分离各组分－－液相固定色谱柱。 2.4.2 典型流量检测仪表 容积式流量计动画演示 特点 由于椭圆齿轮流量计是基于容积式原理测量的，与流体的粘度、密度参数无关对流体的流动状态无要求，特别适用于高粘度介质的流量测量。测量精度高，最高可达±0.1%。 椭圆齿轮流量计的使用温度不能过高，否则可能使齿轮膨胀卡死。另外被测流体中不能含有固体颗粒，否则会引起齿轮磨损以至损坏。 2.4.2 典型流量检测仪表 2. 速度式流量计 （1）节流式（差压式）流量计：工作原理是基于伯努利方程和连续性原理，即当流体流过管道中的节流元件时会使流速产生变化，进而使节流元件前后的差压也产生相应变化，只要测得差压便可获得被测流量。 常用节流元件：孔板、喷嘴挡板、文丘里管等 标准孔板的结构 标准喷嘴的结构 文丘里管的结构 静压能表现在流体对管壁的压力，动能表现在流体有流动速度。这两种能量在一定条件下可以互相转化。 孔板前后流体 对管壁压力 孔板前稳定流动段Ⅰ-Ⅰ截面 流束未收 缩前压力 平均流速v1 流束最小处 Ⅱ-Ⅱ截面 流束最小 处压力 平均流速v2 截面Ⅰ处能量= 截面Ⅱ处能量+损耗 但是，根据能量守恒定律，在没有再加能量的情况下，流体所具有的静压能和动能，加上克服流动阻力的能量损失，其总和是不变的。即： 静压能 动能 静压能 动能 损耗 根据伯努力方程可列出： 损耗 式中： ?——为流体在截面Ⅰ-Ⅰ与Ⅱ-Ⅱ之间的动能损失系数； g ——为重力加速度； ρ1、ρ2 ——为流体在截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处的密度。 如果流体是不可压缩的，那么ρ1= ρ2= ρ S1、S2分别为Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处的流束截面积。 v1S1 =v2S2 又根据流体连续性方程：截面Ⅰ、Ⅱ处体积流量应相等，有 联立求解两式，可得出： S0——孔板的开孔面积。 另外，取紧挨孔板前后的管壁压差（P1- P2）代替（P’1- P’2），为此引用系数ψ 加以修正： 为简化计算，引入两个系数： 截面收缩系数μ 孔板口对管道的面积比m 代入v2式，得 因体积流量：Q = v2 S0 称流量系数 将 令 体积流量 质量流量 结论：流量与节流件前后压差的平方根成正比。只要