温度、液位仪表

1、一、参数的测量l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。l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。l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。1. 准确度与误差l准确度：测量值与被测量真值的接近程度；l绝对误差：反映测量值偏离真值的大小 ； l相对误差：绝对误差与测量值或多次测量的平均值的 比值； -实际相对误差：绝对误差与被测量真值之比； -示值相对误差：绝对误差与仪表指示值之比； -引用相对误差：绝对误差与仪表满刻度值之比；l允许误差：仪表在整个量程范围内

2、的最大示值的绝对 误差比仪表量程上限；2.指示变差与精密度l指示变差：同一仪表对相同的被测参数进行正、 反行程测量时，其显示值的差异。l精密度（简称精度）：仪表检测微小参数变化的能力。l精确度：仪表精密而准确的程度。l仪表精度等级：用允许误差的绝对值表示： 常用仪表等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0等， 3. 灵敏度、灵敏限与分辨率l灵敏度：仪表的指示位移变化量与被测参数变化量之比。l灵敏限：能引起仪表指针发生位移变化的被测参数的最小变化量。l分辨率：测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。4. 线性

3、度与反应时间l线性度：测量仪表在全量程范围内实际校准值与理论对应值的吻合程度。l反应时间：显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。 测量仪的变差测量仪表差被测参数敏感元件信号变换信号传输信号测量显示记录控制+-A/DPLCl物位：液位：容器中液体表面的高低；料位：容器中固体的堆积高度；界面：两相物质的交界面。要求观察思考调节变换显示记录调节给定值执行机构检测仪表记录仪显示器调节器l直读式物位计l浮力式物位计l压差式物位计l电磁式物位计l核辐射式物位计l超声波物位计l光电式物位计l用带有刻度的透明物质（如玻璃、有机玻璃）作为容器壁的一部分或连通管，可以直接显示容器内液位的高低。l利用浮子高度随液面

4、或液体界面变化而变化的原理工作。l利用物料内静压力与物料深度或堆积高度成正比的关系进行测量。液体密闭容器液体敞开容器l工作原理：利用液体自身上利用液体自身上下高度产生的压差，其压差下高度产生的压差，其压差与液体高度成正比。与液体高度成正比。l公式：公式：P=P1-P2=HP=P1-P2=H* *p p* *g glP1P1为下法兰测得的压力，为下法兰测得的压力，P2P2为上法兰测得的压力。为上法兰测得的压力。H H为为液面高度，液面高度，p p为介质密度为介质密度g g位位重力加速度。重力加速度。l校验时需考虑零点迁移。校验时需考虑零点迁移。l硅油密度: :ABBABB型为型为1.07,Ros

5、emount,Rosemount型为型为0.92电容式液位计电容（绳）式料位计主要用于测量不导电流体投入式液位计.flvl利用物料的导电性能测量高低液位。注：使用电极式液位计需要的前提条件是液体导电且不容易被电引燃。 l放射线通过介质时，其强度衰减与物质的吸收系数和介质层厚度有关：l目前，工业上使用的放射线物位计有连续式和间断式两种。l目前，工业使用最多的为射线，它有很强的穿透能力。HeII0l利用声波在空气中传播速度不变的原理，通过检测声波发射、反射和接收全过程的时间间隔可以计算出物料界面到探头的距离，从而得到物位的高低。l注意事项：确保反射波能回到探头；防止物料对声波的吸收（如表面泡沫漂浮

6、）。 液位计演绎.flvl温度是化工过程中最普遍而重要的操作参数。所有的过程都是在一定的温度条件下进行的；温度决定一些反应能否进行和反应方向；温度决定一些反应的进程程度；温度显示反应的能量变化。l温度不能直接测量。温度的测量都是通过温度传递到敏感元件后，其物理性质随温度变化而进行的。l玻璃液体温度计利用液体受热膨胀并沿玻璃毛细管延伸而直接显示温度l双金属温度计不同金属受热膨胀不同，双金属片在受热情况下发生弯曲而显示温度t = t0t t0l利用液体的蒸发或气体的膨胀而引起的压力变化进行测量。温包：传热、容纳膨胀介质；（乙醚）毛细管：传递压力；弹簧管：显示压力（温度）。l通过特定波长光波的强度或

7、热辐射强度来确定光源温度。l辐射式温度计：测定热辐射强度；l光学温度计：采用光学分频法，测定不同频率光波的强度比值；l比色法：直接通过可见光颜色的对比，确定光源温度。1.辐射式温度计，通常用于测量高温条件，特别是光学温度计和比色温度计需要利用物体在高温下发射的可见光进行检测。不同金属具有不同的电子密度；两种金属接触面因为电子的扩散作用而产生电场热电现象；电子在扩散作用和电场力作用下最终达到平衡；电子的扩散与温度相关，温度越高，扩散作用越强。扩散作用电场作用+-金属A金属Bl热电偶的材质要求：单位温度变化的热电势大，且尽量接近线性关系；热电性质稳定；化学稳定性好：高温下抗氧化，抗腐蚀；具有较好的

8、延展性，易于加工；复现性好，便于批量生产和互换。l不同材质的热电偶有不同的特性，应根据实际需要选择测量范围、放大系数（以分度值表示）、测量精度、抗腐蚀能力、价格等。l热电极工作部分l绝缘子防止电极与电极、套管短路l保护套管保护l接线盒图5-10 热电偶的结构l把两种不同的导体或者半导体材料A和B连接成闭合回路，当两个接触端温度不同时回路就会产生热电势。这种现象称为热电效应。A和B称为热电极，其中温度高的接点T称为热端（或工作端），温度低的接点成为冷端（或自由端）。热电偶回路中所产生的热电势由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所组成。v热电偶测量的关键是如何保证冷端的温度l热电偶的导线补偿用

9、廉价材料将冷端延伸到温度相对稳定的控制室内；l冷端温度补偿将冷端浸泡在恒温的冰水中；采用电路差减法消除冷端热电势。v补偿导线应与热电偶的电极材料配合使用；v补偿导线的材质不同，接线时应特别注意不能接错。图5-11 补偿导线接线图l测量原理：利用热电阻的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。 l工业热电阻温度计主要有两种材质：铂电阻：0650C，Pt10，Pt100铜电阻：-50+150C，Cu50，Cu100l结构：普通型，铠装型，薄膜型l摄氏温标（ ）：又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度（0 ）；把水的沸点定为一百度（100 ），在0 到100 之间划分一百等分，每一等分

10、为一摄氏度。l华氏温标（F）：规定标准大气压下冰的融点为32F，水的沸点为212F，中间划分180等分，每一等分称为一华氏度。l凯氏温标（K）：是一种绝对温标，也叫热力学温标。它规定分子运动停止（即无热存在）时为绝对零度或最低理论温度（0K）。l 温标（摄氏 、华氏F、凯氏K）换算：l 1、 =5*（F-32）/9 F=9/5+32l 2、 =K-273.15 它是指将变送器模块安装在测温元件接线它是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内的一种温度变送器。盒或专用接线盒内的一种温度变送器。 测温元件和变送器模块图5-16 一体化温度变送器结构框图AD693、XTR101、 XTR103、IXR100等-20+80 可以与各种热电偶或热电阻配合使用测量温度； 具有量程范围宽、精度高； 环境温度和振动影响小、抗干扰能力强； 质量轻； 安装维护方便。 输入板输入板主电路板主电路板液晶显示器液晶显示器信号输入信号输入信号输出信号输出图5-17 TR04温度变送器基本构成框图由硬件部分和软件部分两部分构成。l 电阻温度系数、电阻率要大；l 热容量要小；l 在整个测温范围内，应具有稳定的物理、化学性质和良好的复制性；l 电阻值随温度的变化关系，最好呈线性；l 价格便