建筑设备自动化系统工程2-建筑设备自动化常用监控设备课件

1、1建筑设备自动化系统工程第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 2第2章 建筑设备自动化系统中常用的 监控设备建筑设备自动化系统对每一个设备的具体监控原理、内容和功能不尽相同，但都没有超出设备与系统的监视、测量、控制与调节所涵盖的技术范围。本章主要从参数检测和控制两个方面介绍建筑设备自动化系统的传感器装置和执行机构的工作原理、系统组成、参数选型和基本应用。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 3第2章 建筑设备自动化系统中常用的 监控设备2.1 传感与检测的一般概念2.2 建筑设备自动化系统工程中参数检测2.3 建筑设备自动化系统中的执行器 2.4 变频调速技术2.5 DDC控制器

2、第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 42.1 传感与检测的一般概念2.1.1 参数检测分类2.1.2 检测系统的组成2.1.3 测量误差与测量精度2.1.4 检测仪表的主要性能指标 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 52.1.1 参数检测分类2.1.2 检测系统的组成检测系统由被测对象和测量设备组成，测量设备一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 72.1.2 检测系统的组成第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 82.1.2 检测系统的组成1.传感器 是测量系统与被测对象直接发生联系的部分。对传感器的要求： 输入与输出有

3、稳定而准确的单值函数关系。 非被测量对传感器作用时，应使其对输出的影响小 到忽略。 负载效应小。（负载效应：被测量受到仪表的干扰 而产生的偏离。） 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 92.1.2 检测系统的组成2.变送器 将传感器的输出信号转换成显示装置易于接受的信号。包括机械放大，电信号放大和电信号转换。图2.4 压力变送器和温度变送器外形图第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 102.1.2 检测系统的组成 电动单元组合仪表将传感器检测的毫伏信号转换成标准电压或电流信号变送仪表电流电压输出形式DDZ-II010 mA05 V三线制DDZ-III420 mA15 V两线制DD

4、Z-S420 mA15 V两线制第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 112.1.2 检测系统的组成3.传输通道 各检测和控制装置之间输入与输出联系的纽带。传输通道可以是： 导线、光缆、无线电通讯等。图2.6 光纤、双绞线、同轴电缆第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 122.1.2 检测系统的组成 DDZ-II仪表采用三线制传输方式，即：电源线、地线和信号线，传输信号为010mA的电流信号，在信号处理端通过并接在信号线和地线500的电阻，将010mA电流信号转换为05V的电压信号。DDZ-III仪表采用两线制传输方式，信号线和电源线供用两根导线，传输信号为420mA，4mA包括传

5、感器和变送器消耗的工作电流，在信号处理端通过并接在信号线和地线250的电阻，将420mA电流信号转换为15V的电压信号。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 13第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 142.1.3 测量误差与测量精度测量误差：测量值与被测量真值之差。绝对误差： 式中：x：测量的绝对误差；x ：仪表的测量值； A ：是被测量值的真值，也可认为是被测量值实际值。相对误差:示值相对误差：由于被测量真值一般无法得到，在实际中通常以实际值代替，即：以示值相对误差代表相对误差。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 152.1.4 检测仪表的主要性能指标1.量程范围仪表能

6、够测量的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表的量程范围。 量程：在数值上等于仪表上限减去仪表下限。用 Lm表示；2.仪表精度（仪表精度等级）（1）仪表误差示值绝对误差：L ：仪表的测量值；A ：是被测量值的真值引用误差： 基本误差：第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 162.1.4 检测仪表的主要性能指标（2）允许误差：仪表出厂之前仪表厂家规定的仪表基本误差不能超过某一个值。仪表精度等级：将允许误差的百分号去掉后的值。精度等级的国家系列一般为：0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等。基本误差：第2章 建筑设备自动化系

7、统中常用的监控设备 172.1.4 检测仪表的主要性能指标例1：仪表1：量程范围0500，1.0级； 仪表2：量程范围0100，1.0级。求： 仪表的绝对误差。同一精度仪表窄量程仪表产生的绝对误差小于同一精度宽量程仪表产生的绝对误差。基本误差：第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 182.1.4 检测仪表的主要性能指标例2：仪表1：量程范围0500，0.5级； 仪表2：量程范围0100，1.0级。求： 仪表的绝对误差。在仪表选择时，在满足测量要求的前提下，尽可能选择小量程的仪表。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 19室内温度传感器选型 要求： 温度范围 0 55 检测精度 1

8、请选择温度传感器的量程和精度等级。 （能够满足最低指标要求） 0 80或100 1级精度2.2 建筑设备自动化系统工程中参数检测2.2.1 温度检测 2.2.2 湿度检测 2.2.3 压力和液位检测 2.2.4 流量检测2.2.5 风速检测 2.2.6 液位检测第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 20第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 212.2.1 温度检测 BAS系统中对温度的检测范围:（1）室内气温、室外气温，范围在30 45（2）风道气温，范围在 30 130。（3）水管内水温，范围在090第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 22 1. 温度的检测方法分类 按检

9、测方式可分为接触式和非接触式两大类。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 23 1. 温度的检测方法分类 （1）接触式测温接触式测温仪的检测部分（敏感元件）与被测对象有良好的热接触，通过传导或对流达到热功平衡，这时，测温仪的示值即表示被测对象的温度。优点：直观、可靠。缺点：存在负载效应，对小目标或热容量小的对象，将会引起较大的测量误差；受到测量条件的限制，不能充分接触。 （2）非接触式测温检测部分与被测对象不直接接触，所以不破坏原有温度场。通常用来测量1000以上的移动、旋转、或反映迅速的高温物体。目前最常用的是通过辐射热交换实现测温。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 24

10、2. 热电式温度传感器分类及特性 热电式传感器是利用敏感元件电磁参量随温度变化的特性，对温度和与温度有关的参量进行测量的装置。将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器 将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器 （1）金属热电阻温度传感器 （2）半导体热敏电阻传感器 （3）热电偶温度传感器 （4）双金属温度计 （5）数字温度传感器第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 25（1）金属热电阻温度传感器 以金属导体制成的热电阻作为感温元件，利用其电阻值随温度成正比变化的特性来进行温度测量，属于非电测法。常用铂、铜两种金属导体制作热电阻。 1）铂热电阻(- 200+850)：特点：准确度高，

11、稳定性好、性能可靠、有较高电阻率，广泛应用于基准、标准化仪器中。常用铂热电阻规格：Pt10、Pt100，Pt1000为常用。 铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt-t的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对应的温度值。如：Pt100的电阻值在0时是100欧姆，100时电阻值138.5欧姆。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 26 铂热电阻(-200850)：铂电阻阻值与温度变化之间的关系可近似用下式表示： 在-1900温度范围内： 式中R0，Rt 分别为00C和t0C时的电阻值 常数 ， 常数，C常数 在0660温度范围内： 使用铂热电阻的特性方程

12、式，每隔1求取一个相应的Rt，便可得到铂热电阻的分度表。这样在实际测量中，只要测得铂热电阻的阻值Rt，便可从分度表中查出对应的温度值。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 27（1）金属热电阻温度传感器 2）铜热电阻(-50150)特点：线性度高、电阻温度系数高、价格便宜、电阻率低、易氧化。由于铂为贵金属，一般在测量精度要求不高和测温范围较小时，均采用铜电阻。电阻值与温度变化之间的关系：Rt=R0（1+t） =4.2810-3/两种分度号：Cu50(R0=50)和Cu100（R0=100）。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 28 （1）金属热电阻温度传感器第2章 建筑设备自动

13、化系统中常用的监控设备 29（1）金属热电阻温度传感器 3）热电阻的测量电路用热电阻传感器进行测温时，测量电路经常采用电桥电路。 由于通常热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此 热电阻的引线对测量结果有较大的影响。热电阻内部引线方式有二线制、三线制和四线制三种。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 30两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 31 要求引出的三根导线截面积和长度均相同,不平衡电桥，热电阻作为电桥的一个桥臂电阻

14、，热电阻一端引出两根导线，分别接到电桥的电源端和接到电阻所在的桥臂，热电阻另一端接到与其相邻的桥臂上。 采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 三线制： 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 32四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差。 四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 33 （1）金属热电阻温度传感器 二线和三线是用电桥法测量，最后给出的是温度值与

15、模拟量输出值的关系。 四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 34（2）半导体热敏电阻传感器热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的一种热敏元件，其特点是电阻率随温度而显著变化。一般测温范围：50 300。在温度变化相同时，热敏电阻的阻值变化约为铂热电阻的10倍。因此可用它来测量0.01或更小的温度差异。按物理特性，可分为三类：第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 35（2）半导体热敏电阻传感器 1) 负温度系数热敏电阻(NTC) 电阻温度特性为：温度越高，阻值越小，且有明显的非线性。 具有很高的负电

16、阻温度系数，特别适用于：100300之间测温。 2) 正温度系数热敏电组(PTC) 电阻温度特性为： 阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值快速增加。主要用于各种电器设备的过热保护、过流保护等。 3) 临界温度系数热敏电阻(CTR) 具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。主要用作温度开关。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 36（3）热电偶温度传感器 以热电效应为基础的测温传感器。按应用场合的不同一般分为普通型(装配型)热电偶、铠装热电偶和薄膜热电偶。热电偶在应用时要使用冷端温度自动补偿装置才能得到真正的

17、温度测量值。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 37（4）双金属温度计 基于固体受热膨胀原理，测量温度可以把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件。当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形。固体长度随温度变化的情况可用下式表示： L1=L01+k(t1- t0) 式中： L1固体在温度t1时的长度； L0固体在温度t0时的长度； k固体在温度t0、 t1之间的平均线膨胀系数。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 38（4）双金属温度计 在一端固定的情况下，如果温度升高，下面的金属B因膨

18、胀而伸长，上面的金属A是因瓦合金几乎不变，致使双金属片向上弯曲，温度越高，引起的弯曲角度越大。 目前，使用的双金属材料及测温范围：100以下，采用黄铜和34%的镍钢，双金属温度计不仅可以用来测量温度，而且可以可靠的用于温度控制装置。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 39 （5）数字温度传感器DS18B20采用独特的“一线制”通信方式，信号符合TTL电平逻辑。温度测量范围为：-55 125 ；9 Bit 12 Bit之间选取温度转换分辨率，在12 bit温度转换分辨率下，分辨率：0.02%，温度转换时间最大为750 ms，DS18B20可以采用节能设计方式，在等待状态下功耗近似为零。第

19、2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 404. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 室内温度传感器，室外温度传感器、电缆式温度传感器，风管温度传感器，浸入式温度传感器，卡箍式温度传感器。 （1）室内温度传感器测量范围通常：0 50 ，测温敏感元件为热电阻，采用侧面带有通气孔的ABS外壳封装或棒式结构，多选壁挂式垂直挂于墙上安装，两线制信号输出。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 41第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 42 （2）室外温度传感器 测温温度范围：-50 +70 室外棒式或壁挂式都有，具体防护设施，室外传感器本身的防护要有一个多孔防风雨罩。 安装注意事项：

20、1）如果温度传感器用于控制目的。应安装在有人居住房间窗户的房屋或建筑物墙上，但不得暴露在上午太阳直晒的地方。 2）如果仅用于优化目的：通常总是安装在房屋或建筑物的最冷的墙上，传感器也不得暴露在上午太阳直晒的地方。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 434. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 3）安装高度：宜在房屋或建筑物或供热区域的中央，距地面至少为2.5 m。 4）为防止因空气循环而产生误差，应密封好传感器上的导线管。 5）不能在传感器上刷漆，以防止影响传感器的灵敏度和动态特性。 6）传感器不得安装在下列位置： 窗口、门、排气口或其他热源的上方； 阳台或屋顶的屋檐下面。第2章 建

21、筑设备自动化系统中常用的监控设备 44 4. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （3）风管温度传感器 用于通风及空气调节系统中的送风或者排风温度检测、温度限定功能、送风温度的漂移控制、露点温度检测。 1）技术参数 测量范围：-50+80 传感元件：LG-Ni 1000 2）安装注意事项 用于送风温度控制: 若送风机位于最后一个空气处理单元之后，则传感器安装于风机下游。 若不是, 则安装位置与最后一个空气处理单元至少 0.5 m的距离；第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 454. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器用于排风温度控制: 只可安装在排风机的上游；作为送风的漂移传感器:

22、尽可能靠近房间的送风口处；用于露点控制: 紧靠在空气加湿器的喷水挡板后 用手将传感元件弯曲,使之成对角线方式穿过风管,以使传感元件有规则地贯穿整个风管截面。传感元件不可与风管壁接触.第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 464. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （4）管道水温度检测 管道水温检测主要用于控制供水温度和回水温度、控制生活热水温度的参数检测。 1）测温范围：-30 +130 2）安装要求 用于供水温度控制 在供热环路上，如果水泵安装在供水管道上，传感器可以直接安装在水泵后面。如果水泵安装在回水管道上，传感器安装在混合阀后面1.52m处。 用于回水温度控制 传感器应安装在

23、能够准确采集所控制温度的回水管道上。传感器应安装在管路弯头处，直接对着水流方向。传感器安装位置必须是水流完全混合处。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 474. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （5）防冻开关防冻开关适用于制冷空气调节系统，通常用于环境温度低于预定的安全温度值情况的控制。可以用于冷藏，加热，低温防冻保护和空调系统。最典型的应用是用于盘管温度监测保护，风道温度监测控制。以及在水制冷机、饮料冷却机、冷库等的防冻保护控制。传感器由控制器和温度检测元件组成。控制器内部包括温度调整装置和温度差分比较控制输出。 检测元件是一个长度约100cm的密封感温头，感温头部封装了温度

24、敏感液体。将感温头平铺固定在被监测区域。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 484. 建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 1）防冻开关的特点： 能准确测量环境温度； 可靠性高、触点开关动作精确度高并密封防尘； 温度控制点设置简单，易调节； 环境温度和温度设定点差分比较不受大气压影响 2）技术规范温控范围：040 动作精度：1 转换触点：AC277V，1A5. 常用的温度传感器输出形式 1. 温度传感器放置在测温点，通过导线与安装在仪表盘中温度变送器连接。 2. 测温元件和变送器组合，安装在测温现场。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 493. 如果将封装后的智能传感器安装在

25、测温现场（DS18B20）4. 如果将DS18B20与单片机组合成智能传感器第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 50第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 512.2.2 湿度检测在建筑设备自动化系统中对湿度的检测主要是集中于室内外的空气湿度、风道的空气湿度的检测。 1. 湿度的基本检测方法 2. 湿度检测精度的选择 3. 几种常用的湿度传感器第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 521. 湿度的基本检测方法空气湿度检测的方法可以大体分为： 直接检测（吸湿法）和间接检测（干湿球法） （1）湿度的直接检测 利用某些盐类放在空气中，其含湿量与空气的相对湿度有关；而含湿量大小又引起

26、本身电阻的变化。将空气相对湿度转换为其电阻值的测量。 称为吸湿法湿度测量。吸湿法检测的是空气的相对湿度。 检测精度：35RH 测量范围：（1%99%）RH 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 531. 湿度的基本检测方法 （2）空气湿度的间接检测 采用检测干球温度（空气中的温度）和湿球温度（湿纱布的温度）的方法，通过空气状态图确定空气的湿度参数，其检测精度一般为57RH。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 542. 湿度检测精度的选择测量范围一般可达到0100%。 为保证精度指标而将测量范围限制为10%95%。分段给出其湿度传感器的精度。如中、低湿段(080RH)为2RH，而高

27、湿段(80100RH)为4RH。 精度是在某一指定温度下(如25)的值。如在不同温度下使用湿度传感器其示值还要考虑温度漂移的影响。由于相对湿度是温度的函数，温度每变化0.1，将产生0.5RH的湿度变化。 使用场合如果难以做到恒温，则提出过高的测湿精度是不合适的。 多数情况下，如果没有精确的控温手段，或者被测空间是非密封的，5RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间，再选用3RH。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 553. 几种常用的湿度传感器（1）线性电压输出式集成湿度传感器 其主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的电压信号，响应速度快，重

28、复性好，抗污染能力强。（2）线性频率输出集成湿度传感器 采用模块式结构、频率输出式集成湿度传感器，在55%RH时的输出中心频率，当相对湿度从10%变化到95%时，输出频率线性变化。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 563. 几种常用的湿度传感器（3）智能化温度/温度传感器 不仅能准确测量相对湿度，还能测量温度和露点。测量相对湿度的范围是0100%，最高精度为2%RH。测量温度的范围是-40+123.8，分辨力为0.01。测量露点的精度5us/cm测量精度：0.5%FS 1.0%FS (0.2%FS系V0.5m

29、/s的指定段)显示方式：LCD显示瞬时流量4位，累积流量 8位 介质温度：070；090；0150(可选)压力：1.6MPa；2.5MPa；6.4Mpa；16Mpa；25Mpa；32Mpa使用环境：温度2050 湿度85%输出信号：频率输出02kHz 电压输出15V 电流输出420mA RS485串行接口 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 894. 电磁流量计断电数据保存时间：10年电源：220VAC15%24VDC5%（可选）功耗：12VA空管自动报警：红灯闪烁机械振动频率：55Hz振幅：0.15mm平均无故障工作时间：MTBF30000h防护等级：IP67、IP68（只适用于分体

30、型）衬里材料：聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯、F46第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 902.5.1 电磁流量计（2）特点(1)测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。(2)测量管内无活动及阻流部件，无压损不堵塞可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。(3)仪表反映灵敏，测量范围宽，流速0.310m/s，导电率5s/cm的导电液体都可测量，量程范围可以任意选定。(4)仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术，故抗干扰性强、精度高、稳定可靠。(5)仪表不受液体流动方向的影响，正反向安装均可测量，并安装方便，对直管段要求不高。(6)电磁流量计的电极及内

31、衬材料耐腐性和耐磨性极好，寿命长 (7)仪表的耐冲击、耐振性良好。(8)仪表不能测量气体及不导电液体。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 914. 电磁流量计 （3）电磁流量计的安装(1)根据需要选择电磁流量计安装的地点和位置，但电极轴线必须大致在水平方向。(2)测量管在所有的时间内必须完全充满介质，只有满管时，才能获得准确的测量。(3)注意流量计上的流动方向与流体实际流向一致。(4)在安装时，确保在靠近管道法兰处有足够的空间。(5)流量计两侧的管道要支撑牢固，不要装在强烈震动的地方 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 924. 电磁流量计(6)为便于安装，对于DN200的大尺

32、寸仪表，可使用伸缩管，以容许对接在法兰的轴向位移。(7)从电极轴线量起，上游最短直管段长度为5DN，下游最短直管段长度为2DN(DN为管道内径)。(8)对分体型电磁流量计，应把信号转换器(以及功率放大器)安装得尽量靠近传感器，连接线应采用屏蔽电缆，最好为双层屏蔽电缆，并且不要把信号转换器(或功率放大器)直接暴露在阳光下，若有需要,可加装避阳罩。(9)对于流体的旋涡状或螺旋状的流动，要加长上下直管段安装流动整直器。(10)为使仪表可靠的工作，提高测量精度，不受外界寄生电势的干扰，传感器应有良好的单独接地线，接地电阻10 。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 935. 流量开关在建筑设备自

33、动化系统的生活供水系统、中央空调的水循环系统或消防系统的自动喷淋灭火系统等，都需要掌握管道内液体的流动情况，以保证各系统的正常工作。 1. 通过检测启动水泵、压缩机或风机的交流接触器的辅助触点闭合情况，间接掌握泵类设备的运行情况。 2. 流量开关可以直接检测管道内介质的流动情况，例如：冷冻水系统中，当水流开关检测到水流量下降后系统应根据这一信号停止压缩机工作，以保护制冷机的安全。（1）单向挡板流量开关是通过调节螺栓，设定流速的动作点，当流体按指示方向流过管道时，流体推动挡板偏转，偏转到指定位置时，微动开关动作，输出开关信号。 （2）双向挡板流量开关通过旋动调节旋钮设定流速动作点，当管道内有流体

34、流过时，流体推动挡板偏转，挡板带动磁性模块上移，如果流体流速大于等于设定流速，则腔室内开关模块动作，输出接点信号；如果流体流速小于设定流速，则磁性模块下移，开关复位，接点断开。（3）指针式流量开关的流量开关安装于管道中央，当管路中有液体流动时，流动的液体通过对挡板的作用，使转轴克服调节弹簧的预压力偏转一定角度，转轴上的触动螺钉跟随偏转，离开已预压的微动开关，微动开关恢复常态，此时发出正常信号表示管路中有液体流过。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 945. 流量开关（2）流量开关的分类流量开关分为液体流量开关和气体流量开关。流量开关又分为：单向挡板式、双向挡板式和指针式三种。 1）单向

35、挡板式 具有挡板直动，接点容量大，适用于单向 流体； 2）双向挡板式 采用磁感应方式，密封性好，可耐高压， 适用于双向流体； 3）指针式 指针指示流量百分比，接点容量大，挡板直 动，适用于双向流体。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 955. 流量开关（3）流量开关在控制系统中的作用： 1）检测管路中液体是否流动和流动的量是否达到要求，通过开关电接点输出一个通断信号。（2）设备系统可以通过检测有无信号或控制电流从此开关上通过，来判断管路系统的工作状况，给出相应的控制或运行方式或措施。（3）保护制冷机组和缓解不同机组的流量。将流量开关和制冷机组的水泵控制联锁，只有当水流开关动作时冷水机组

36、才能启动。水流开关用来调节水系统的水力平衡,保证流经每台机组的水量基本相同。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 965. 流量开关（4）水流开关的安装 1）水流开关上标识的箭头方向应与水流方向一致。 2）水流开关应安装在水平管段上，不应安装在垂直 管段上。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 97 6. 风速检测是变风量空调系统末端装置的关键部件，风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制的质量。风速检测的方法： 气压法、机械法与散热率法等。 气压法 通过测量全压和静压的差值求得风速。 比托管式风速传感器； 散热率法 利用流速与散热率成对应关系的原理，通过测量相等散热量的

37、时间或测温度变化或保持原温度的加热电流量的变化来确定风速。热线、热膜式风速传感器。 机械法 利用流体的动压推动机械装置旋转来求得风速。 螺旋桨风速传感器 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 986. 风速检测（1）比托管式风速传感器 1）比托管风速检测原理标准比托管是一根弯成直角的金属细管,它由感测头、外管、内管、管柱与全压、静压引出导管等组成。在比托管头部的顶端，迎着来流开有一个小孔，小孔平面与流体流动方向垂直。在比托管头部靠下游的地方，环绕管壁的外侧又开了多个小孔，流体流动的方向与这些小孔的孔面相切。顶端的小孔与侧面的小孔分别与两条互不相通的管路相连。进入比托管顶端小孔的气流压力称

38、为全压，而进入比托管侧面小孔的气流压力仅仅是流体的静压，根据全压和静压即可求出动压，从而求出风速。 图2.28 比托管式风速传感器示意图第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 996. 风速检测第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1006. 风速检测 2）主要技术指标测量范围： 012 m/s测量精度：5%输出信号: 420mA（2线）；010V 05V （3线）适用介质：空气以及非易燃性气体稳定性： 1% F.S/年温度范围：-1050 电 源：1035VDC （2线）；1736VDC （3线）功 耗：最大40mA回路阻抗：电流输出 01250；电压输出： 最小负载 1000第2

39、章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1016. 风速检测（2）热线式风速仪 1）工作原理 热线风速仪发明于20世纪20年代。 将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此，将金属丝称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论，可导出热线散失的热量与流体的速度之间存在关系。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1022.5.4 风速检测第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1036. 风速检测热线式风速仪有两种工作模式：恒流式 通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两

40、端电压变化，由此测量流速；恒温式 热线的温度保持不变，如保持150，根据所需 施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广泛。由于热线式风速仪具有测速探头体积小、对流场干扰小、响应快，并能测量非定常或低速流体的特点，在空调系统的风速测量，过滤器监测、风扇监测和排气跟踪、通风柜和气柜测量、清洁室和净化台表面速度测量，以及进出气流的能量管理等方面有着广泛的应用。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1046. 风速检测 2）技术参数量程风速：最小01m/s，最大020m/s 压力： 最小0500Pa，最大010Kpa 温度： -1050 输出信号：风速/风温两路420mA输出； 风速/风温/

41、压力三路420mA输出精度： 1 风速： 3%F.S和1%F.S可选； 压力： 1%F.S； 供电： 24VDC20%响应时间：3s 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 105第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1066. 风速检测（3）螺旋桨风速传感器 1）工作原理 螺旋桨风速传感器由叶片、传感器轴、传感器支架及磁感应线圈等组成。 第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1076. 风速检测风速仪的大口径探头（60mm,100mm）适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速计的小口径探头更适于测量管道横截面大于探头横截面 100倍以上的气流。 第2章 建筑设备自动化

42、系统中常用的监控设备 1086. 风速检测第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 109低速：0至5m/s；风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量；市场占有率：80% 。中速：5至40m/s；风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果最理想；市场占有率：10%高速：40至100m/s。利用皮托管则可在高速范围内得到最佳结果。市场占有率少。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1102.2. 6 液位检测 对水塔水位、水池水位等参数的检测和控制。工作环境 常压和常温 检测涉及介质 自来水和污水不同的介质，应该选择不同的液位传感器。 对自来水的液位检测，检测环境比较好，可以使用

43、电容式、压力式传感器连续检测液位或采用电阻式传感器分段检测液位，也可以使用传统的浮球开关作为开关量的液位检测等多种检测方法，但对污水的液位检测，就要考虑水质对传感器的影响问题。 对比较粘稠的液体的液位检测，使用电容式或浮球式方法效果就不好，通常是使用投入式液位传感器，通过检测压力获得液位参数，但同时，要注意处理好引压孔，以防堵塞而影响检测效果。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1112.2.6 液位检测1.投入式液位检测 液位传感器采用扩散硅压阻芯体或陶瓷压阻芯体，通常称为投入式液位传感器、投入式液位变送器等。通过检测压力间接得到液位值的方法在前面压力检测的内容中已经作了介绍，这里只

44、是给出基本参数。 (1)主要技术参数：量 程: 0-130m 精 度: 0.25%FS; 0.5%FS(一般为0.5%FS) 输出信号: 420mA(二线制)、05V、15V、010V(三线制)供电电压: 24DCV(936DCV)介质温度: 085环境温度: 常温(-2085)零点温漂移： 0.05%FS量程温度漂移： 0.05%FS第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1122.2.6 液位检测主要技术参数：补偿温度： 070安全过载： 180%FS极限过载： 200%FS响应时间： 5 mS(上升到90%FS)负载电阻: 电流输出型：最大800;电压输出型：大于50K绝缘电阻: 大

45、于2000M （100VDC）密封等级: IP68长期稳定性能: 0.1%FS/年振动影响: 在机械振动频率20Hz1000Hz内，输出变化小于0.1%FS电气接口(信号接口): 紧线防水螺母与五芯通气电缆连接 机械连接(螺纹接口): 投入式第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1132.2.6 液位检测2电阻式液位传感器利用液体的电阻来作为监控的对象。(1)在容器内安置浮筒，构成浮筒式液位计。浮筒经过一连杆与滑动电阻器中心滑动触点相连，随液位升降，滑动电阻器的阻值也相应发生变化。选择精度较高、性能稳定、线性较好的滑线变阻器，即可由变阻器的电阻值精确反映出液面的高度。这种液位检测传感器结

46、构简单，价格便宜，一般用于要求液位连续检测的无腐蚀、清洁的液体中。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 114(2)电极式液位计第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 115连续测量的电阻式液位计第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1162.2.6 液位检测3电容式液位传感器是用于液体液位进行连续精密测量的仪器。它是用金属棒和与之绝缘的金属外筒作为两电极，外筒电极底部有孔，金属筒高为L。被测液体能够进入内外电极之间的空间中，当液面低于液位计、电极间没有液体时，此时液位计相当于一个以空气为介质的同心圆筒电容，其电容值为：0: 空气的介电常数；L：圆筒电极的高度； D：外电极内径

47、；d ：内电极的外径。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1172.2.6 液位检测当液面上升到H高度时，则液位计的电容为两段电容的并联，上段电容介质为空气，高为L-H，介电常数为0，下段电容介质为液体，高度为H，介电常数为，故此时电容量为 电容量与液面高度H成线性关系，测得此刻的电容量值，便可测知液面高度。这种方法经常用于测量油类非导电性液体的液位。第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1182.2.6 液位检测4液位开关（1）小型浮球液位开关工作原理 在密闭的金属内，设置一点或多点的干簧管，然后将管子贯穿一个或多个中空且内部装有环型磁铁的浮球，利用固定环将浮球固定在与磁簧开关

48、相关范围内，浮球比重小于液体密度，液体使浮球在一定范围内上下浮动，利用浮球内的磁铁去吸引磁簧开关的闭合，产生开关动作。 当水位上升时浮球上升，干簧管触点闭合；当水位下降时浮球下降，干簧管出点释放。图2.34小型浮球液位开关工作原理图第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1192.2.6 液位检测技术参数 接点容量：70W 最高工作电压：240VAC/200VDC 最大开关电流：0.7A 最大压力：10Kg/cm2 浮球比重：0.8g/cm3 工作温度：-20120 浮球尺寸：28289.5 图3.35 小型浮球液位开关安装图第2章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备 1202.2.6 液位检测（2）连杆浮球液位开关 连杆浮球液位开关为定制品，依照被测液体的温度、压力、比重、耐酸碱等特性，选择适合规格的浮球。 还需确定连接规格（法兰安装或螺纹安装等），各动作点位置，动作形式（常开或常闭）和总长。图3.36是连杆浮球液位开关结构图图3.3