仪表基础知识讲座

关于仪表基础知识讲座2022/12/141第一页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/142概述

温度检测仪表压力检测仪表流量检测仪表第二页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/143温度检测仪表第三页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/144温度检测的基本知识温度：反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过程相联系。温度概念的建立及测量：以热平衡为基础的，温度最本质的性质：当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状态，则它们具有相同的温度。测量方法：接触式测温和非接触式测温温度检测仪表第四页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/145接触式测温

温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。

(1)膨胀式温度计 (2)热电阻温度计

(3)热电偶温度计(4)其他原理的温度计直观、可靠，测量仪表也比较简单特点温度检测仪表第五页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/146非接触测温

温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的温度。

(1)辐射式温度计(2)光纤式温度计特点不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。精度一般不高。温度检测仪表第六页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/147温标摄氏温标

---------是把标准大气压下纯水的冰融点定为0度，纯水的沸点定为100度的一种温标。在0度和100度之间分成100等分，每一分为一摄氏度，符号为℃。华氏温标

---------规定在大气压下，纯水的冰融点为32度，纯水的沸点为212度，中间划分为180等分，每一分为一华氏度，符号为℉。温度检测仪表第七页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/148温标温度检测仪表国际实用温标

---------是一种符合热力学温标又使用简单的温标。热力学温标

---------又称开尔文温标，单位为开尔文（K）。第八页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/149应用热膨胀原理测温

测量原理物体受热时产生膨胀

液体膨胀式温度计

固体膨胀式温度计玻璃管温度计双金属温度计温度检测仪表第九页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1410应用热电效应测温

测量原理两种不同的金属A和B构成闭合回路当两个接触端T﹥T0时，回路中会产生热电势热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定热电极温度检测仪表第十页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1411

为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套管也是必不可少的。

1.

普通型装配式结构

2.柔性安装型铠装结构热电偶结构温度检测仪表第十一页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1412不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的正负极一一对应补偿导线连接端的工作温度不能超出（0~100℃），否则会给测量带来误差。

使用补偿导线注意问题温度检测仪表第十二页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1413热电阻温度计

应用于-200~600℃范围内的温度测量

热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒热电阻的材料要求： 电阻温度系数要大；电阻率尽可能大，热容量要小，在测量范围内，应具有稳定的物理和化学性能；电阻与温度的关系最好接近于线性； 应有良好的可加工性，且价格便宜。温度检测仪表第十三页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1414常用热电阻

铂电阻电阻率较大，电阻-温度关系呈非线性，但测温范围广，精度高，且材料易提纯，复现性好工业用铂电阻分度号为Pt100和Pt10

铜电阻电阻值与温度的关系几乎呈线性，电阻温度系数也较大，而且其材料易提纯，价格比较便宜，但缺点是在100℃以上易被氧化工业用铜热电阻的分度号为Cu50和Cu100

热敏电阻（负温度系数热敏电阻NTC）电阻温度系数约为铂电阻的4～9倍，且本身电阻值较高。半导体热敏电阻的电阻-温度特性呈非线性，并且稳定性和互换性差。温度检测仪表第十四页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1415压力检测仪表第十五页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1416压力检测仪表压力检测方法液柱测压法弹性变形法电测压力法压力检测仪表弹簧管压力表霍尔式压力表差压（压力）变送器力平衡式压力变送器微位移式变送器智能差压（压力）变送器第十六页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1417压力的基本概念垂直而均匀地作用在单位面积上的力压力的几种表示形式被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压（或真空度）

第十七页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1418压力检测仪表液柱测压法

根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量

常用的压力表有U形管压力表、单管压力表、斜管压力表和活塞式压力表等。

测量原理第十八页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1419弹性变形法

压力检测仪表

将被测压力转换成弹性元件变形的位移

测量原理P

弹簧管式弹性元件P

膜片式弹性元件第十九页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1420

弹簧管压力表

压力检测仪表弹簧管拉杆指针中心齿轮扇形齿轮接头游丝刻度盘调整螺钉第二十页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1421电测压力法

利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。压力检测仪表

测量原理1.

弹性元件附加一些变换装置，使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号，如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等；

2.

非弹性元件组成的快速测压元件，主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关，如压电式、压阻式、压磁式等。第二十一页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1422压力检测仪表电动单元组合仪表（简称为DDZ仪表）

差压（压力）变送器

作用：将各种物理量转换成统一的标准信号差压变送器力平衡式变送器

位移平衡式变送器气动单元组合仪表（简称为QDZ仪表）

DDZ-Ⅱ型仪表为0～10mADC

DDZ-Ⅲ型仪表为4～20mADC20～100KPa第二十二页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1423压力检测仪表

智能差压（压力）变送器压力检测仪表

在普通压力传感器上增加微处理器特点：具有远程通讯的功能依靠手操通信器，用户可在现场或控制室设定变送器各种参数使用维护方便长期稳定工作，每5年才需校检一次。第二十三页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1424压力测量仪表的选用

压力检测仪表仪表种类和型号的选择

工艺要求现场指示、远传指示、自动记录、自动调节或信号报警

介质性质温度、粘度、脏污程度、腐蚀性、易燃性

现场环境温度、湿度、有无振动、有无腐蚀性

仪表量程的确定

被测压力较稳定的情况，最大压力值应不超过满量程的2/3；被测压力波动较大的情况，最大压力值应不超过满量程的1/2

被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3

第二十四页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1425流量检测仪表第二十五页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1426流量检测仪表

流量测量技术和仪表的应用领域

工业生产过程能源计量一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等生物技术交通运输环保工程空气污染(烟废气排放)、水污染

管道输送

第二十六页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1427流量检测方法及仪表流量检测方法及仪表应用容积法检测流量（腰轮流量计）应用动、静压能转换原理检测流量（差压式流量计)应用改变流通面积的方法检测流量(转子流量计)应用电磁感应原理检测流量(电磁流量计)应用超声波检测流量(超声波流量计)流量检测仪表第二十七页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1428流量检测的基本概念瞬时流量－单位时间内流体通过一定截面积的数量。体积流量－用流体的体积来表示（qv），单位为m3/h。质量流量－用流量的质量来表示（qm），单位为kg/h。累积流量一段时间内流体体积流量或质量流量的累积值流量计量－对在一定通道内流动流体的流量进行测量。流量测量的任务：根据测量目的，被测流体的种类、状态、测量场所等条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量值的正确传递。流量检测仪表第二十八页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1429体积流量的测量方法

（1）容积法： 在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体固定容积数来计算流量。（2）速度法：这种方法是先测出管道内的平均流速，再乘以管道截面积求得流体的体积流量。

流量检测仪表第二十九页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1430

质量流量的测量方法（1）直接法：

1.利用检测元件，使输出信号直接反映质量流量。

2.利用孔板和定量泵组合实现的差压式检测方法；

3.基于科里奥利力效应的检测方法。（2）间接法：用两个检测元件分别测出两个相应参数，通过运算间接获取流体的质量流量。

流量检测仪表第三十页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1431差压式流量计

测量对象：流体方面，单相、混相、洁净、脏污；工作状态：常压、高压、真空、常温、高温、低温；管径方面：从几毫米到几米；流动条件：亚音速流、临界流、脉动流节流式特点：结构简单、使用寿命长，适应能力强，几乎能测量各种工况下的流量。流量检测仪表第三十一页，共三十四页，2022年，8月28日2022/12/1432选