过程检测仪表一体化教程 教学课件 ppt 作者 程蓓 主编第2章5-7节.ppt

第五节 数字显示技术 p44 一、概述 数字式显示仪表 用数字显示方式指示被测量的仪表。 它是在模拟式指示仪表的基础上发展起来的。特别在20世纪60年代末数字集成电路的出现，使数字显示仪表得到迅速的发展。 模拟式仪表 操作方便，维修简单，价格低廉，使用寿命长。 (1)进一步提高仪表的准确度较困难 (2)存在读数误差 (3)测量的速度受到限制 (4)不利于信息处理 数字式显示仪表 （1）准确度高 （２）灵敏度高 （３）无读数误差 （４）传输距离不受限制，与计算机通信 （5）自诊断、自检测 不易判读被测量的变化趋势; 数字跳动频繁而影响判读 二、 数字式显示仪表的构成 测量回路、前置放大器、线性化电路、 A/D转换——核心环节 标度转换 标度变换 测量值与热工参数之间往往存在一定的比例关系，测量值必须乘上某一系数，才能转换成数字式显示仪表所能直接显示的热工参数值。 例如：被测温度550摄氏度，送出1000个脉冲，将此脉冲送至运算器进行乘0.55的运算，此时运算器送入1000个脉冲，输出550个脉冲，再到计数译码显示电路。则 仪表的显示值为550。 XM系列数字式显示调节仪 型号规格 配套信号 附加功能 XMZ-101 热电偶类 无 XMT-101 热电偶类 二位调节或上限报警 第六节 温度变送器 将热电势或热电阻变换成统一的直流电流或电压，作为显示仪表的输出 一、ITE热电偶温度变送器 零位和量程调整互有影响，需反复调整。 二、ITE型热电阻温度变送器 第七节 非接触式测温仪表 特点:感温元件不与被测介质接触，因而不破坏被测对象的温度场，也不受被测介质的腐蚀等影响。 测温上限不受限制。 动态特性好，可测量处于运动状态的对象温度和变化的温度。 一、热辐射测温的基本原理 普朗克定律 维恩公式 维恩位移定律 绝对黑体的全辐射定律 四次方定律 绝对黑体 实际物体 绝对黑体(又称全辐射体)的单色辐射强度随波长的变化规律由普朗克定律确定： 式2- 中E0（λ,T）——黑体的单色辐射强度（W /cm2?μm）； C1——普朗克第一辐射常数；C1=3.74×104（W?μm/cm2）； C2——普朗克第二辐射常数；C2=1.44×104（μm?K）； λ——辐射波长（μm）； T——黑体的绝对温度（K）。 在温度低于3000K时，普朗克公式可用维恩公式代替，误差不超过1％，维恩公式为 二、单色辐射光学高温计 实际温度和亮度温度之间的关系 亮度温度的定义是：在波长为λ的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度和绝对黑体在温度为Ts时的亮度相等，则把绝对黑体温度叫做被测物体在波长为λ时的亮度温度。 亮度温度总是低于物体实际温度 1．光学高温计 使用 （1）0位检查 （2）调整目镜和物镜的位置 （3）按下按钮开关，调节电阻，至灯丝隐灭TS （4）读数修正T 2．光电高温计 3．使用单色辐射高温计的注意事项 (1)非黑体辐射的影响 (2)中间介质的影响 (3)对被测对象的限定 光电高温计在更换反馈灯或光电器件时，必须对整个仪表重新进行调整和刻度 三、全辐射高温计 斯特藩-波耳兹曼方程 实际物体的真实温度大于辐射温度 示值并非真实温度，而是被测物体的“辐射温度”。 温度为T的物体，全辐射能量E等于温度为TP的绝对黑体全辐射能量时，则温度TP叫做被测物体的辐射温度。 2．使用全辐射高温计的注意事项 (1)非黑体辐射的影响 (2)中间介质的影响 全辐射能被中间介质吸收的能量比单色辐射能多，即全辐射高温计受中间介质的影响较大 四、比色高温计 光学高温计和全辐射高温计：测量准确度常常要受到被测物体表面黑度变化和中间介质等因素的影响，因而引起测量误差。 比色高温法计：测量准确度高 黑体：T=TS 灰体：T=TS 实际物体： 五、红外测温仪 红外测温仪依据的是光谱辐射原理。 红外测温仪由光学系统、红外探测器、信号处理放大部分及显示仪表等部分组成。 * * Ebλ= 被 测 物 体 ? *