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过程控制原理06
第三章: 过程参数检测与变送仪表 授课人:李会军 检测仪表的组成 温度检测与变送 热电阻 适用范围:热电阻适用于500℃的中低温测量。测量精度高、性能稳定、灵敏度高、不需要冷端补偿; 工作原理 温度检测与变送 热电阻 金属热电阻的特性 ① 电阻温度系数较大且稳定,测温灵敏度高; ② 电阻率大,在相同灵敏度下元件的尺寸较小; ③ 电阻值与温度之间呈单值关系; ④ 具有化学稳定性和耐热性; 常用金属热电阻:铂电阻、铜电阻、镍电阻 温度检测与变送 热电阻 常用金属热电阻比较 1、铂电阻:由贵重金属铂构成。精度高、稳定性好、性能可靠、耐氧化能力强、测温范围宽;电阻值与温度之间呈非线性关系,要进行线性补偿; 在-200~0℃的温度范围 在0~850 ℃的温度范围 温度检测与变送 热电阻 常用金属热电阻比较 2、铜电阻:价格便宜,电阻值与温度之间呈线性关系;易氧化、体积大、热惯性大、测温范围窄、测温精度低;适用于干燥、无腐蚀性的低温环境; 一般情况下,取: 温度检测与变送 热电阻 热电阻的结构:根据热电阻丝和外部测量电路之间的引线方式不同,可分为二线制、三线制、四线制三种; 温度检测与变送 热电阻 温度检测与变送 热电阻 热电阻的实用结构 温度检测与变送 热电阻 半导体热敏电阻 温度检测与变送 温度变送器 作用:与热电偶、热电阻等敏感元件配接,将敏感元件的输出信号转换为统一标准信号; 主流变送器:DDZ-III型温度变送器,输出为DC 4~20mA 或1~5V DDZ-III型温度变送器特点 1、采用低漂移、高增益的线性集成放大电路作为主放大器,线路可靠,稳定性强; 2、在热电偶、热电阻变送器中采用线性化电路,使变送器输出信号呈线性关系,便于变送器与系统配接; 3、采用本安级防爆措施,适用于具有爆炸危险场合的温度检测; 4、采用直流DC 24V集中供电,变送器内无电源,实现“二线制”接入; 温度检测与变送 DDZ-III型温度变送器结构图 温度检测与变送 量程单元 分类:根据配接的传感器不同,可分为直流毫伏量程单元、热电偶量程单元和热电阻量程单元; 直流毫伏量程单元 温度检测与变送 量程单元 热电偶量程单元:与直流毫伏量程单元类似,同时实现了热电偶的冷端补偿、零点迁移、量程调整和线性化技术,实现了输出电流(电压)与温度成比例关系; 温度检测与变送 量程单元 热电阻量程单元 温度检测与变送 温度检测仪表选型原则 压力检测与变送 压力的概念及其检测 概念:压力是指均匀垂直作用于单位面积上的力; 单位:帕斯卡,简称帕(Pa);工程大气压(at)、标准大气压(atm)、毫米汞柱(mmHg)、毫米水柱(mmH2O) 压力检测与变送 压力的概念及其检测 被测压力描述 压力检测与变送 压力的概念及其检测 压力检测的主要方法 1、液柱式压力检测 2、弹性式压力检测 3、电气式压力检测 4、活塞式压力检测 压力检测与变送 弹性式压力检测 原理:根据弹性元件在弹性限度内受力变形的原理,将被测压力转换成位移来实现测量; 特点:结构简单、低廉、精度高、有效测量范围广(0.98Pa-100MPa); 弹性元件:弹性压力仪表的敏感元件 压力检测与变送 弹性式压力检测 单弹簧管:横截面为扁圆形或椭圆形的圆弧形空心金属管; 压力检测与变送 弹性式压力检测 单弹簧管:横截面为扁圆形或椭圆形的圆弧形空心金属管; 压力检测与变送 弹性式压力检测 弹簧管压力表 压力检测与变送 电气式压力检测 原理:利用压力敏感元件,将被测压力的变化转换为电阻、频率、电压等电信号,实现压力的间接测量; 特点:反应迅速、易于远距离传送。耐高温、耐腐蚀、耐冲击。适用于快速变化和超高压测量; 分类: 1、压电式压力检测仪表:利用晶体的压电效应; 2、电阻式压力检测仪表:将被测压力转化为电阻变化量; 压力检测与变送 压力变送器 作用:在生产过程中,压力(差压)变送器用来测量各种液体、气体以及蒸汽的压力(压差),并把它转换成统一标准信号输出,与其他单元仪表配套进行自动控制、显示、纪录和报警; 分类: 1、力矩平衡式压力变送器 2、电容式差压变送器 3、智能式差压变送器 压力检测与变送 压力变送器 力矩平衡式压力变送器——结构图 压力检测与变送 压力变送器 力矩平衡式压力变送器——工作原理图 压力检测与变送 压力变送器 电容式差压变送器——结构组成 压力检测与变送 压力变送器 电容式差压变送器——测量部分 压力检测与变送 压力变送器 智能式差压变送器——结构图 压力检测与变送 压力变送器 智能式差压变送器——特点 1、除保证高精度外,受静压力、环境温度等因素的影响极小; 2、具有
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