常用仪表的结构及测量原理.pptVIP

常用仪表的结构和测量原理 ;一、概述 二、压力测量仪表 三、温度测量仪表 四、液位测量仪表 五、流量测量仪表 ;概 述 一、仪表的作用 仪表是人们在长期的生产实践中发展起来的一种技术工具。在工业生产中，作为“耳目”与“手足”，可以使人们更有效、更准确地观察和操纵生产设备，了解和控制生产工艺与生产过程，使生产过程实现自动化。; 二、测量仪表的分类 按所测参数不同，可分为压力测量仪表、流量测量仪表、温度测量仪表、液位测量仪表和成分分析仪等。 按仪表指示方式的不同，分为指示型仪表、记录型仪表、远传型仪表等。 按仪表能源的不同分类。;一、压力及测量单位;即：; 压力的表示方法有绝对压力、表压力和负压力。 大气压力Pa是指空气的重力作用在地球的表面所产生的压力。 绝对压力P是指物体所受的实际压力。 工程上所用的压力指示值，多为表压或真空度(负压)。表压、真空度是流体的绝对压力与当地大气压相比较而得出的相对压力值。 ; 表压力P也叫正压力，是压力表所指示的压力， 等于高于大气压力的绝对压力与大气压力之差。 即： 负压力也叫真空度，是真空表所指示压力，它等于大气压力与低于大气压力的绝对压力之差。 即： ; 二、压力测量仪表分类 测压仪表根据转换原理的不同可分为 1)液柱压力计，它是根据流体力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量，例如Ｕ型管压力计。 2)弹性式压力计，它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量。例如弹簧管压力表。 3)电气式压力计，它是将被测压力转换成各种电量进行测量，例如电容式1151压力变送器。 4）活塞式压力计。;三、弹性式压力计;弹性式压力测量元件 测压原理：是利用弹性元件在被测压力作用下产生弹性变形的原理来度量被测压力的 。 当弹性元件受压力作用时会产生变形，于是输出位移或力；再把位移或力通过一定的元件转换成电量信号。 弹性元件的特点：构造简单，价格便宜，测压范围宽，被测压力低至几帕，高达数百兆帕都可使用，测量精度也较高，在目前的测压仪表中占有统治地位。 ; 弹簧管式压力表是工业上应用最广泛的一种测压仪表，并以单圈弹簧管为最多。弹簧管式压力表可以直接测量蒸汽、油、水和气体等介质的表压力、负压和绝压，其测量范围为10-4～103MPa。;1一弹簧管； 2一拉杆； 3一扇形齿轮； 4--中心齿轮； 5一指针； 6一面板； 7一游丝 8一调整螺针； 9一接头;弹簧管式压力表的工作原理; 2）压阻式压力传感器 压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成的。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。; 压阻式压力传感器具有精度高、工作可靠、频率响应高、滞后小、尺寸小、结构简单等特点，可以适应恶劣的环境条件，便于实现显示数字化。压阻式压力传感器不仅可以用来测量压力，稍加改变，就可以用来测量差压、高度、速度、加速度等参数。 ; 扩散硅压力变送器检测部件的原理结构如图 (a)所示。它的感压元件叫做扩散硅应变片。其电阻布置如图(b)所示、杯内腔承受被测压力p，杯的外侧为大气压力。如用来测量差压，则分别接 p1及p2。; 一、温度及温度测量 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度的测量是通过间接测量实现的。一般是利用不同物体之间的热交换间接测量的。 温度测量仪表有接触式测量和非接触式测量两种方式。; 温度测量仪表的分类： 1.测温仪表按测量范围分为两种，一种是温度计，测量温度在550 ℃ 以下；另一种是高温计，测量温度在550 ℃ 以上 ； 2.按测量方法分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表； 3.按工作原理分为膨胀式温度计、压力表式温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。 ; 二、温标 用来衡量温度高低的尺度叫温标。温标是用数值表示温度的一种方法。它规定了温度的读数零点和测量温度的基本单位，各种温度计的刻度分度均由温标确定。 1.摄氏温标; 2.华氏温标 测量单位是华氏度，用符号“F”表示，物体的温度符号一般用“t”表示。它规定水的凝固点为32华氏度，沸点为212华氏度，其间划分为180等份，每一等份为一华氏度。欧美国家经常使用华氏温标。它与摄氏温标的换算关系为：; 3.国际实用温标 是以热力学温标为基础的一种温标。物理学认为-273.15℃时，理想气体的分子停止运动