第2章_参数检测.ppt

* * * * * * 5.整机特性（图2－39） 算法说明。。。 2.3.3 电容式差压变送器（特点、构成） 1. 检测部件（图2－41） 作用：将输入差压线性地转换成两电容之差与两 电容之和的比值 算法： 2. 转换放大电路（图2－42） (1) 电容/电流转换与差压/电流转换 (3)放大电路与量程调整。。。 （2）振荡器电流稳定电路, 即使 为常量（负反馈。。。） 2.3.4 智能式差压变送器（1151） 1151的特点 1）精度高（±5％）、稳定、可靠； 2）具有补偿功能 3）具有数字、模拟输出方式； 4）具有多种其他功能。。。 2.硬件构成及其功能 1) 传感器部分： 将差压→0～2.5V;供电电压：5V,工作电流：0.8mA. 2) A/D转换：带有前置放大，16位，具有自校准功能。。。 3）CPU:AT89S8252与MCS51兼容; 8KB F ROM、2KB EPROM、256B RAM、32 I/O口线、2个DPTR、三个16位定时/计数器、一个全双工串行口及可编程看门狗、振荡器与时钟电路等 4）HART通信部分：二进制数字信号与FSK信号之间的转换 HART通信原理图（图2－44） HT2012:调制器、解调器、载波监测电路和时基电路构成； （数字）ITXD（调制）→OTXA(FSK) （FSK）IRXA（解调 ）→ORXD（数字） 载波监测：4～20mA上叠有数字信号， OCD为低电平，否则为高电平； 时基电路：产生时间基准信号。 5) AD421:数/模转换芯片； 电压调整：将24V→5V. 6) 监控电路：保护CPU状态，即工作不正常时：中断→数据保护→恢复。 3. 软件构成：监控程序和通信程序 A/D采样、非线性补偿、量程转换、线性或开方输出、阻尼及D/A输出 2.4 流量的检测与变送 2.4.1 流量的概念与检测方法 1. 流量的基本概念：瞬时流量（单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量）与累积流量（某段时间内流过工艺管道某截面的流体总量）；体积、重量与质量流量。 （1）体积流量 ： (2) 重量流量： (N/h) (N) (3) 质量流量： 三种流量之关系： (4) 标准状态（20℃、标准大气压）下的体积流量： 2. 流量的检测方法 （1）体积流量检测方法：容积法（单位时间内排出流体的固定体积数）和速度法（管道内的平均流速乘以管道面积）； （2）质量流量检测法：间接法（体积流量乘以密度）和直接法（仪表直接测得）。 （瞬时） （累积） （瞬时） （累积） （瞬时） （累积） 2.4.2 典型流量检测仪表 1. 容积式流量计：标准“计量空间”、进出口压差 椭圆齿轮流量计(图2－46） ： 2. 速度式流量计 （1）节流式（差压式）流量计： 孔板、挡板、文丘里管→孔板 伯努利方程： 流体连续性方程： 推得 式中μ为收缩系数 进而推得: 分别为流量系数和膨胀系数。 简化 后得： （2）涡街流量计（图2－48） 周期稳定，有 当 进而有 对圆柱、三角柱、方柱： 灵巧型涡街流量 变送器（图2－49） 3.直接式质量流量计（科氏流量计）（图2－50） 实验图示说明：a) 水静止、管摆动；b) 、c) 水流动、管摆动，出水侧的摆动先于入水侧；出水侧摆动的相位超前入水侧；相位差→质量流量 双弯管型（图2－51）：水按箭头流入、流出；A、B、C三处各按一组压电换能器：A处加交变电压，B、C检测振动幅度→相位差→4～20mA →质量流量 2.5 物位的检测与变送（液位、料位、界位） 2.5.1 物位检测的主要方法 静压式测量法 压力式：敞口容器； 差压式：闭口容器 电气式测量法 物位变化→ 电气参数：电阻、电容、磁场等变化→ 与电容式差压变送器配合→标准信号。 3. 声学式测量法；4. 射线式测量法。 2.5.2 典型物位检测仪表 1. 差压式液位计：取压口与底部同一水平线（图2－52）； 取压口低于容器底部（图2－53） 正迁移 取压口装有隔离罐（图2－54） （负迁移） 2. 电容式液位计 原理：介电常数不同→电容变化→物位 图5－56的说明：AB为可调桥臂，DA为测量桥臂；开关S检查工作状况； 3. 超声波液位计 换能器原理（压电效应）：交变电场作用下，压电晶体将电能转换成振动称逆压电效应；将振动声波转换成交变电场称正压电效应； →发射器和接收器 电子装置：产生交变电信号、处理电信号 缺点及补偿 4.辐射式物位计 原理：射线强度随介质厚度的增加而衰减 2.6 成分的检测与变送 2.6.1 概述 意义：了解原料、产品成分及性质；直接质量控制对提高质量、降低能耗、防止