化工基础实验第四讲范例.ppt

工业自动化仪表精度等级的划分 例1 确定仪表精度等级 某台测温仪表的量程为600 ℃～1100℃，校验该仪表的最大绝对误差为±4℃，试求该仪表的允许误差与精度等级。 例2 选择一定精度的仪表 2.线性度（非线性误差） 表征线性刻度仪表输出量与输入量的实际标准曲线与理论直线的吻合程度，如图1所示。 3.回差（又称变差） 4. 灵敏度与灵敏限 分辨力和分辨率 时间常数τ0 测量仪表输出值上升到稳态值yc的63.2%所需的时间 4.2 压力检测变送仪表 弹性式压力仪表(实物图及内部结构） b.测量原理(以弹簧管式压力表为例) 测量压力时，被测压力介质通过管接头进入弹簧 管的内腔内，从而使弹簧管的自由端产生位移，自 由端的位移放大后，指示出相应的压力。 电气式压力计 组成 霍尔片式压力传感器 霍尔效应 在半导体制成的霍尔片的Z轴方向加一磁场，在Y轴方向加一外电场。电子在霍尔片中运动时，由于受电磁力的作用，而使电子的运动轨道发生偏转，造成霍尔片的一个端面上有电子积累，另一端面上正电荷过剩，从而在X轴方向上出现电位差，该电位差称为霍尔电势，这种现象叫“霍尔效应”。 霍尔电势一般为几十毫伏数量级（I为3-20mA，B约为几千高斯）； 导体也有霍尔效应，但远小于半导体。 应变片式压力传感器 a.分类：有金属应变片式和半导体应变片式两类 4.2.4 压力表的选用与安装 2.压力表的安装 b.导压管的选择安装 ● 导压管的粗细长短合适； ● 根据被测介质易冷凝或是冷冻时，必须加保温伴热管线； ● 压口和压力表之间应加截断阀门； ● 导压管水平安装时要有一定斜度。 分类 差压式流量计 孔板式流量计 动能与静压能的转化 压力分布 速度分布 a. 流量基本方程 b.压差式流量计使用和安装 ▲流体必须是清洁单相流体，或认为是无相变的流体。 ▲流体在节流装置前后必须完全充满管道整个截面，并在节流装置前后有足够长的直管段。 ▲导压管的安装要求与“压力检测变送仪表”中导压管的一样。 ▲节流元件的安装方向，可以垂直也可以水平，但对流向有一定要求。 ▲若被测流体的工作流体与实际计算时有所不同，要对所测数值进行校正。 转子流量计 C.特点 涡轮流量计 4.4.1热电偶温度计 1.热电偶及测温原理 2.热电偶基本定律 3.热电势与温度关系特性 ★ 图示法 把热电势与温度关系用曲线在坐标纸上表示出来 4.常用热电偶材料 a.对热电偶材料的要求 ①热电性能好；②物化性能稳定；③测量温度范围宽； ④电阻温度系数小；⑤有良好的机加性能。 5.热电偶的结构 ★铠装热电偶 将热电偶丝与绝缘材料及金属套管 经过整体拉伸工艺加工而成的坚实 的组合体。外径为1-8mm，还可小到 0.2mm，长度可为50m。反应速度快， 可弯曲、不怕震、耐高压的优点。 6.热电偶冷端温度的处理方法 ① 补偿导线与热电极具有相同的热电性能； ② 不同热电偶所用的补偿导线不同； ③ 热电偶和补偿导线的两个接点处温度相同； ④ 使用时型号相配，极性不能接错； ⑤ 价格比较低廉。 常用热电偶的补偿导线 b. 冷端温度的补偿方法 图19 具有补偿电桥的热电偶测温线路图 图20 补偿热电偶连接线路图 4.4.2 热电阻温度计 ★ 热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度； ★ 由冷端温度及环境温度的变化所引起的相对误差 显得突出，不易得到完全的补偿。 a.热电阻的组成及连接方式 b.热电阻测温原理 c.工业常用热电阻 ★ 热电阻的材料一般要求 ●热容量小； ●电阻温度系数、电阻率大； ●应具有稳定的物理、化学性质和良好的复制性； ●电阻值随温度的变化关系，最好呈线性。 d.热电阻的结构 4.4.6 测温元件的安装 ★ 保证测温元件与流体充分接触，测温元件应迎着被测介 质流向，至少成90°； ★ 若工艺管道过小，安装测温元件处应接装扩大管； ——标定流体密度； ——实际流体密度。 a.工作原理 图12 转子流量计示意图 是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小。 b.基本方程及应用 被测介质的密度和工作状态与工业基准状态不同时，需对流量指示值进行修正。 ★ 液体流量测量时的修正 ★ 气体流量测量时的修正 ★ 蒸汽流量测量时的换算 将蒸汽流量换算为水流量 适合测量管径50mm以下管道的流量，测量流量比较小的场合。 流体推动涡轮叶片，使涡轮旋转 高导磁的涡轮在旋转的同时，周期性地扫过磁钢，使磁路的磁阻发生周期性变化，线圈中感应出交流电信号 交变信号频率送往电子计数器或电子频率计，累积或指示流量 1.涡轮；2.导流器；3.磁电感应转换器 4.外壳；5.前置放大器 图13 涡轮流