参数检测(第二章)课件

第二章参数检测简要介绍非电量参数检测方法及实现技术如温度，压力、物位、流量、机械量、成分等1第二章参数检测简要介绍非电量参数检测方法及实现技术1第一节概述

一、参数检测的意义参数检测是把反映生产过程状态的参数定量化，并提供出对控制生产有效而适当的信息，从而使生产管理、质量管理、原材料和能源消耗等处于最佳化。如传统酿酒方法利用现代检测实现的现代化。2第一节概述一、参数检测的意义2二、参数检测的一般方法参数的检测是以自然规律为基础，利用某些敏感元件特有的物理、化学和生物等效应，把被测变量的变化转换为敏感元件某一物理(化学)量的变化。

3二、参数检测的一般方法参数的检测是以自然规律为基光学法：利用光的发射、透射、折射、和反射定律或性质进行检测红外测温仪4光学法：利用光的发射、透射、折射、和反射定律或性质进行检测红力学法：利用敏感元件把被测量转变成机械位移、变形弹簧秤5力学法：利用敏感元件把被测量转变成机械位移、变形弹簧秤5热学法：根据被测介质的热物理量(参数)的差异以及热平衡原理进行参数的检测

热线风速仪6热学法：根据被测介质的热物理量(参数)的差异以及热平衡原理进电学法：利用敏感元件把被测变量转换成电压、电阻、电容等电学量

电子体温计用NTC热敏电阻7电学法：利用敏感元件把被测变量转换成电压、电阻、电容等电学量声学法：利用超声波在介质中的传播以及在介质间界面处的反射等性质进行参数的检测

超声波流量计8声学法：利用超声波在介质中的传播以及在介质间界面处的反射等性磁学法：利用被测介质有关磁性参数的差异及被测介质或敏感元件在磁场中表现出的特性，检测被测变量

电磁流量计9磁学法：利用被测介质有关磁性参数的差异及被测介质或敏感元件在射线法：放射线穿过介质时部分能量会被物质吸收，吸收程度与射线所穿过的物质层厚度、物质的密度等性质有关

X射线探伤10射线法：放射线穿过介质时部分能量会被物质吸收，吸收程度与射线三、常见的检测参数热工量：温度t（℃、K、℉）压力（压强）p（Pa）、压差Δp、真空度、流量q（t、m3）、流速v（m/s）、物位、液位h（m）机械量：尺寸（长度、厚度、角度）、直线位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（m/s2）、转速n（r/min）、应变ε（m/m）、力矩T（Nm）、振动、噪声、质量（重量）m（kg、t）11三、常见的检测参数热工量：11物体的性质和成分量：空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的粘度、浊度等状态量：

颜色、透明度、缺陷、表面质量（粗糙度、白度、灰度）等。电工量：U、I、f、R、Z、E、B……12物体的性质和成分量：12第二节温度的检测

一、概述1、温度的概念温度的宏观概念是建立在热平衡基础上的。任意两个温度不同的物体，只要有温度差存在，热量就会从高温物体向低温物体传递，直到两物体温度相等，即达到热平衡为止。温度的微观概念是大量分子运动平均强度的表示。分子运动愈激烈其温度表现越高。13第二节温度的检测一、概述13当两个物体达到热平衡时，便可以从一个物体的温度得知另一个物体的温度，这就是测温的依据。对于既知的一个物体的某个性质或状态随温度变化的确定关系，就可以以温度来度量其性质或状态的变化情况，这就是设计与制作温度计的数学物理基础。温度的测量：14当两个物体达到热平衡时，便可以从一个物体的温2、常用温标：1）摄氏温标摄氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸点为100度，中间等分为100格，每格为摄氏1度，符号为℃2）华氏温标华氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点为32度，水沸点为212度，中间等分180格，每格为华氏1度，符号为℉。152、常用温标：1）摄氏温标2）华氏温标153）热力学温标

以热力学第二定律为基础的一种理论温标，已被国际计量大会采纳作为国际统一的基本温标。（K）它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。它建于热力学基础，体现出温度仅与热量有关而与测温物质的任何物理性质无关的理想温标。163）热力学温标它规定分子运动停止时的温度为3、测温方法（1）接触式测温（2）非接触式测温感温元件直接与被测对象相接触，两者进行充分的热交换，最后达到热平衡。感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接受被测物体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度。173、测温方法（1）接触式测温感温元件直接与被接触式测温：膨胀式温度计：测温敏感元件在受热后尺寸或体积会发生变化，该变化与温度具有一定的函数关系玻璃液体温度计18接触式测温：膨胀式温度计：测温敏感元件在受热后尺寸或体积会发双金属温度计固体膨胀式温度计19双金属温度计固体膨胀式温度计192020压力式温度计：根据一定质量的液体、气体在定容条件下其压力与温度呈确定函数关系的原理制成的21压力式温度计：根据一定质量的液体、气体在定容条件下其压力与温2222热电阻温度计：利用金属(包括合金)导体或金属氧化物半导体做测温质，利用随温度而变化的电阻值来进行测温的23热电阻温度计：利用金属(包括合金)导体或金属氧化物半导体做测热电偶温度计：基于塞贝克热电动势效应24热电偶温度计：基于塞贝克热电动势效应242525热敏电阻温度计：用电阻值随电阻体温度而显著变化的半导体电阻制成的26热敏电阻温度计：用电阻值随电阻体温度而显著变化的半导体电阻制材料：分类：正温度系数热敏电阻(PTC)负温度系数热敏电阻(NTC)临界温度系数热敏电阻(CTR)半导体---半导体热电阻热敏电阻

非线性家用电器电熨斗、电冰箱、电饭煲、洗衣机、电暖壶、烘干机、电烤箱、空调机、电热毯、热水器、热得快、电磁炉、汽车电子电子喷油嘴、空调机、发电机防热装置、电热座椅测量仪器流量计、风速表、真空计、浓度计、湿度计、空气传感器、环境监测仪、办公设备复印机、传真机、打印机、扫描仪农业园艺温室控制、人工气候箱、烘干系统、医疗器具体温计、人工透析、散热系统工业生产电动机过热保护、热敏电阻的应用27材料：分类：正温度系数热敏电阻(PTC)负温度系数热敏电阻(非接触式测温：

任何物体，若其温度超过绝对零度，就会以电磁波的形式向周围辐射能量。其中与物体本身温度有关的传播热能的那部分辐射，称为热辐射。而把能检测被测物体热辐射能量，进而确定被测物体温度的仪表，通称为辐射式温度计。28非接触式测温：任何物体，若其温度超过绝对零度辐射测温仪表主要组成29辐射测温仪表主要组成29光学高温计：将物体的光谱辐射亮度和标准光源的光谱辐射亮度进行比较，来确定待测物体的温度。30光学高温计：将物体的光谱辐射亮度和标准光源的光谱辐射亮度进行光电高温计：克服了光学高温计的主要缺点31光电高温计：克服了光学高温计的主要缺点31辐射式温度传感器红外辐射---物体本身有一定的温度（电机/电器/火炉/冰块）---红外测温传感器物体温度高---红外辐射能多特点：非接触测量，远距离/带电/不能直接接触---不影响温度分布速度快；灵敏度高；测量范围广(-10~1300C)；抗干扰32辐射式温度传感器红外辐射---物体本身有一定的温度（电机第三节压力的检测

一、概述1、基本概念

工程上把垂直均匀作用在单位面积上的力称为压力，即物理学中定义的压强。（Pa）33第三节压力的检测一、概述33（1）绝对压力作用与物体表面上的全部压力描述方法：（2）大气压力地球表面上的空气柱重力所产生的平均压力（3）相对压力绝对压力与大气压力之差（4）差压任意两个压力之差34（1）绝对压力作用与物体表面上的全部压力描述方法：（2二、压力检测的主要方法及检测仪表

（1）液柱式压力检测根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度来实现测量U型压力计35二、压力检测的主要方法及检测仪表（1）液柱式压力检测U形管压力计△P=P1－P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度将增加压力的测量范围，但灵敏度要降低。36U形管压力计△P=P1－P2提高工作液密度将增加压力的测量范（2）弹性式压力检测根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移来实现测量常用弹性元件37（2）弹性式压力检测根据弹性元件受力变形的原理，将被弹性压力计的组成框图38弹性压力计的组成框图38弹簧管压力计单圈弹簧管拉杆支座管接头指针扇形齿轮39弹簧管压力计单圈弹簧管拉杆支座管接头指针扇形齿轮39（3）负荷式压力检测基于静力平衡原理进行压力测量活塞式压力计40（3）负荷式压力检测基于静力平衡原理进行压力测量活（4）电气式压力检测利用敏感元件将被测压力转换成各种电量，如电阻、电感、电容、电位差等压电式压力传感器41（4）电气式压力检测利用敏感元件将被测压力转换成各种一般用压力表传递压力信息的距离不能很远，要向远距离传输压力信息，往往是将弹性测压元件与电气传感器相结合构成压力变送器，工业上常称为差压变送器。它能以统一信号进行传输、显示和控制。（5）压力变送器42一般用压力表传递压力信息的距离不能很远，要向远距离传电容式压力变送器43电容式压力变送器43三、压力仪表的选择

1.仪表量程的选择被测压力较稳定：最大工作压力不应超过仪表满量程的3/4被测压力波动较大或测脉动压力：最大工作压力不应超过仪表满量程的2/3为保证测量准确度：最小工作压力不应低于满量程的1/3优先满足最大工作压力条件44三、压力仪表的选择1.仪表量程的选择44