检测仪表与变送器.ppt

过程检测仪表 浦铁成 putiecheng@163.com 第二章 检测仪表与变送器 2.1 概述 2.2 传感器与变送器 2.3 温度检测仪表 2.4 压力检测仪表 2.5 流量检测仪表 2.6 物位检测仪表 2.7 机械量检测仪表 2.8 分析仪表 2.9 图像监控装置与系统 2.10 其他检测仪表  * 2.1 概述 back 2.1.1 参数的测量概念 2.1.2 基本定义 2.1.3 检测仪表的特点 2.1.4 性能指标测量误差 2.1.5 测量方法 2.1.6 检测仪表的结构 2.1.7 检测仪表的运行要求 * 2.1.1参数的测量概念 一、参数的测量： 参数检测：将被测参数经过一次或多次能量的交换，获得一种便于显示和传递的信号的过程。 根据信号的不同，参数检测仪表可以分为气动检测仪表和电动检测仪表两类。 非电量的电测法： ※将非电量工艺参数，如压力、温度、流量、物位等， 转 换为电流、电压等电路参数（信号）的检测方法。 二、参数类型： * 测量系统中的常见信号类型 作用于测量装置输入端的被测信号，要转换成以下几种便于传输和显示的信号类型： 1、 位移信号——一种机械信号，包括直线位移和角位移。在测量力、压力、质量、振动等物理量时，要先把它们转换成位移量再处理。 2、 压力信号——包括气压信号和液压信号，工业检测中主要应用气压信号。 3、 电气信号——有电压信号、电流信号、阻抗信号和频率信号等。 传送快、滞后小、可远距离传递、便于和电子计算机联接。 4、 光信号——包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号、莫尔条纹信号等。可是连续得，也可是断续（脉冲）式的。 2.1.1参数的测量概念 * 三、被测信号 温度：水温、汽温、炉温、塔罐温度、温度梯度、热流等：31个 压力：液压、气压、汽压、压强、压力容限等；14个 流量：原料、产品的流量、流速（瞬时、累计）等；26个 物位：（液体）液位、（颗粒）料位、（两介质相）界面；28个 成分量：物性分析仪表成分分析仪表 光学量：光强、光统、光变、色彩等 机械量：位移、尺寸、振动、（加）速度转速…… 电工量：电路参数（R/L/C）电路信号(I/U) 电路运行(W/f/cosa)… 状态量：到位、好坏、启停、渗漏、上下限及其报警等 “场”量：温度场、磁场、电磁场、图像…… 环境监测：气味、排放、水质等，如 3H2 + N2 _T P_ 2NH3 …… back 2.1.1参数的测量概念 * 2.1.2 基本定义 检测仪表：是工业自动化仪表中最为重要的组成部分，是实 现所有自动化功能的必要环节和核心环节。 检测仪表：利用物理学和化学的各种效应实现各种信息参数测量的、即能确定所感受的被测（变）量的大小的仪表。可以是传感器、变送器也可以是兼有检测元件和显示仪表的仪表总称。 * 传感器 ：感知被测对象、并将对象的变化按照理化原理转换 为一定的便于传送的信号输出的仪表。 变送器：传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号。 变送器是输出为标准信号的传感器 电流0～10mA(电压0～5V)、电流4～20mA(电压1～5V) * 2.1.6 检测仪表结构 检测仪表包括信号获取部分和信号处理及输出部分 其结构如图2-1所示。 图2-1 检测仪表基本结构框图 * 2.1.3 检测仪表的特点 ①被测对象种类繁多 ②被测对象形态各异 ③被测对象的信号范围宽广 ④被测对象的变化形式多样 ⑤被测对象的理化特性复杂 ⑥被测对象所处的环境恶劣 ⑦均必须进行信号处理，输出标准信号 back * 2.1.5 检测技术和方法 根据被测对象、测量环境和对象参数特性要求： 电工/电磁学法、半导体法、光学法、微波法、红外线 法、超声波法、激光法、紫外线法、核辐射法、质谱法和电 化学法等。 还可以分为简单测量、直接测量和间接测量 。 其他测量方法：偏差式测量、零位式测量与微差式测量。 * 检测仪表应用要求 由于工业过程的各种状态、信号、参数等涉及面很广，它几乎囊括了工业领域的各个行业，因此作为工业过程各参量的测量（或检测）仪表就必需要适合各种环境，必须满足运行要求： ①能在常温常压下工作； ②能在高温高压下工作； ③能在低温低压（真空度）下工作； ④能在易燃易爆的环境下工作； ⑤能在具有高粘度和腐蚀性、有毒性的环境下工作等。 同时还能测量在上述状态和环境中的参数。因而各类仪表还具有耐温、耐压和防腐、防漏、防爆等特性。 * 2.2 传感器与变送器 2.2.1 分类 2.2.2 检测方法 2.2.3 变送器 2.2.4 互感器 2.2.5 基本电路