过控第三章检测仪表.ppt

过程参数（或称过程变量）的检测主要是指对连续生产过程中的温度、压力、流量、液位和成分等参数的测量（《自动检测技术的内容》）。 过程参数变送则是将被测参数转换成统一的标准信号，如气动仪表的标准传输信号0.02～0.1MPa，电动仪表的标准传输信号0～10mADC 或4～20mADC。 根据仪表的工作特性，可以由变送器输出的任意信号大小y，来计算该信号所 对应的被测参数值： 例3-1 （P40） 已知某DDZ-III型温度检测仪表，测温范围50-150度，用其检测一物体温度，测得变送器输出信号为12mA，请问物体的温度。 解： DDZ-III型检测仪表4-20mA，则By=16ma km=By/Bx=16/(150-50)=0.16ma/度 x=(y-ymin)/km + xmin =(12-4)/0.16 + 50 =100度 接触电势：是由两种不同材质的导体A和B在接触时电子扩散形成的，记为： 温度越高，电子越活跃，接触电势也越高。 温差电势：同一导体，由于两端温度不同而导致电子有不同的能量所产生的电势差，记为 量程（满度）调整 线性化 变送器的共模干扰 设共模干扰电压为 由于热电偶的特性是非线性的，则线性化负反馈通道的设计就是用于补偿非线性环节的，以保证热电偶温度变送器具有线性化的输入输出特性。在该类变送器中，各环节的工作特性示意图如图所示。 差压式流量计是根据节流原理利用流体流经节流装置时产生的压力差来测量流量的。 节流装置即是在流通管道上设置的阻力元件，流体通过阻力件时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值即可以求得流体流量。最常用的差压式流量计是由节流装置、引压导管、差压变送器或差压计组成。 贝努利方程 贝努利方程 连续性原理 连续性原理：连续性原理是研究流体流经不同截面的通道时流速与通道截面积大小的关系。早在大约在1500年左右达·芬奇就提出了定常流动的体积流量守恒原理。他指出：“沿河流任一部分，在相同的时间内，应通过相同流量，不管河流的宽度、深度、坡度、粗糙和曲折度如何。” 电磁流量计的结构原理 当导电的流体在磁场中以垂直方向流动而切割磁力线时，就会在管道两边的电极上产生感应电势。根据法拉第电磁感应定律可知感应电势的大小与磁场的强度、流体的速度和流体垂直切割磁力线的有效长度成正比。即 因为流量计的输出不受介质压力、温度、密度(包括固液比)、粘度等物理参数变化的影响所以使其具有测量精度高（一般优于0.5级）、反应迅速灵敏、测量范围广测量口径范围很大（可以从1mm到2m以上）、抗干扰能力强、零点稳定、工作可靠等特点。 但是电磁流量计只能用于导电液体的测量，对于气体、蒸汽或导电率低的液体并不适应。 科氏流量的特点是直接测量质量流量，而不是像以往那样需要测量体积流量。因质量不会受压力、温度、体积和密度等变化影响，因而能达到较高的精度和稳定性。无运动部件，流体通道无障碍，寿命和可靠性高。但是它的阻力损失较大，存在零点漂移，管路的振动会影响其测量精度。它是目前得到较多应用的直接式质量流量计。 流量检测与变送要点 1、流量计种类:差压式、容积式、电磁式、转子式、旋涡式、科氏质量流量计 2、压差与流量的平方成线性关系，依据是贝努力方程和连续性原理； 3、电磁流量计原理：法拉第电磁感应定律 4、旋涡式流量计原理； 5、科氏质量流量计原理； 采用微处理器和先进传感器技术;可以输出数字和模拟信号;精度、稳定性和可靠性高，通过现场总线网络与上位计算机相连。 弹簧管式 薄膜式 波纹管式 3.5 压力检测与变送---分类 弹性式压力检测 不锈钢、磷青铜的弹簧管刚性大，用来测高压；黄铜的弹簧管刚性小，可用以测低压； 测量范围：0-0.006Mpa，0-1000Mpa A端与被测压力介质导通，B封闭为自由端。弹簧管内空，呈椭圆形。 被测压力越大， a减小，b增大，弹簧管截面椭圆变为圆形的趋势越大，自由端产生位移越大，位移与压力呈正比。 原始 越大，b越短，同样压力下的角位移 越大，仪表灵敏度越高。 3.5 压力检测与变送---分类 单弹簧管 2 电气式压力检测 原理：将被测压力的变化转换为电阻、电感、电容等电气量变化，实现压力间接测量。 特点：反应迅速、易于远距离传送。耐高温、耐腐蚀、耐冲击。适用于快速变化，脉动电