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过程参数检测中的常用传感技术 　　修改说明： P21、p25各有一处语句不通顺，已修改好； P3三处文字修改；　　P15正文中2处图标号错误已改　　7　　7．1 概述　　7．1．1 过程参数检测的意义　　7．1．2 参数检测应考虑的问题　　7．2 温度检测　　7．2．1 温度和温标 7．2．2 测温方法分类　　7．2．3 典型测温方法和传感器　　7．3 压力检测　　7．3．1 压力的概念和表示方法　　7．3．3 常用压力传感器和压力检测仪表 7．3．4 压力检测仪表的校准　　7．4 流量检测　　7．4．1 流量的概念　　7．4．2 流量计与流量检测方法分类 7．4．3 典型流量计　　7．5 物位检测　　7．5．1 液位检测 7．5．2 料位检测 7．5．3 相界面检测 思考题　　　　第七章　　7．1 概述　　7．1．1 过程参数检测的意义　　检测是意义更为广泛的测量，包括对被测参数的定性检查和定量测量。定性检查指的是分辨出被测参数所属的范围，以此判别参数合格与否或现象有无等；而定性测量指的是通过与作为单位的标准量进行比较而获得被测参数的量值。　　现代化生产过程是高效连续的生产过程，为确保生产安全、保证产品的产量和质量，减少能源消耗、降低成本等等，必须对反映生产过程状态、进行情况等的诸参数如温度、压力、流量、物位、成分等进行自动检测和控制。因此过程检测就是对生产过程和运动对象实施自动的定性检查和定量测量的技术，它是实现自动控制的前提和依据。　　一个完整的检测过程一般应包括信息提取、信号的放大、转换与传输、信号的显示与记录、信号的分析与处理。本章的重点是从被测参数的角度讨论传感技术与检测方法。　　7．1．2 参数检测应考虑的问题　　1、正确选定被测参数和检测点　　在工业过程检测中，被测参数有时并不是所要求的直接参数，而是需要用间接方法确定一个或几个中间参数。对于一些复杂或特殊的检测过程，还需要选择多个检测参数并进行多次检测。因此在选择被测参数和检测点时，应考虑被测对象的状态和特征，所选参数和检测点应具有典型性和代表性。　　2、恰当选取检测方法与传感方式　　随着传感技术的发展和信息技术的发展，过程参数的检测，除传统方法外，还有许多新的手段和方法可以使用。但是先进的不一定总是可行的，需要根据检测的条件、特点和要求，恰当选取检测方法、选择或设计合适的传感器。这是正确实现过程参数检测的关键所在。　　3、检测系统的引入，不能对被测对象的状态产生干扰。　　4、检测系统要具备一定抗机械振动、电磁场、环境温度、腐蚀等各种干扰的能力。 5、检测系统要具有良好的数据传输和处理能力，保证检测信号的信噪比满足要求，做到无延迟、不失真。　　6、检测系统的安装维护要方便。　　7．1．3 过程检测技术的分类　　过程检测技术从不同的角度出发，有不同的分类方法。按传感原理可分为电磁法、光　　学法、热学法、超声法、微波法等等。按敏感元件是否与被测介质接触可分为接触式测量和非接触式测量。按获得检测结果的方法可分为直接测量、间接测量、组合测量。按被测参数类型可分为电量：电压、电流、功率、磁场强度等；机械量：尺寸、形状、位移、速度、加速度、力、质量、重量、振动等；热工量：温度、压力(压差、真空度)、流量(流速、风速)、物位等；物性和成分量：酸碱度、盐度、浓度、粘度、密度、比重、粒度、纯度、离子浓度、湿度、水份等。状态量：颜色、透明度、磨损量、裂纹，缺陷、泄漏、表面质量(光洁度、白度灰度等)等。　　本章将选择部分典型的热工参数检测进行介绍。　　7．2 温度检测　　7．2．1 温度和温标　　1、温度　　温度是国际单位制中七个基本物理量之一。温度用来表征物体的冷热程度，从微观角度，它表征组成该物体的大量分子无规则运动的剧烈程度，即该物体分子平均动能的大小。从宏观角度，温度概念建立在热平衡基础之上，两个温度不同的物体接触，温度必然从高温处向低温处传递，经过足够长时间，最终达到温度相同，即热平衡状态。热平衡理论、以及物体的许多物理化学性质与温度相关这一特性，确定了温度的各种检测方法。　　2、温标　　温标是为温度测量的准确统一而建立起来的一个标准尺度，它给出了温度量值化的一套规则和方法。温度计在使用前必须先经过分度，或称标定。基准点温度值是以一些物质的相平衡点作为固定点，固定点之间的温度值则是利用一定的函数关系来描述，称为内插函数或内插方程。通常把温度计、固定点和内插方程称为温标三要素。　　于温度概念较为抽象，因此温标建立经历了一个较为漫长的过程。常用温标包括：经验温标、热力学温标、理想气体温标、国际实用温标等。　　国际统一的温度标准要传递到各国，各国要按照规定进行国际比对，建立本国的国家温度