第三章过程检测技术1

教学目的与要求：1掌握仪表测量误差方面的知识；2了解压力、温度、流量、液位检测仪表的类型及选用教学内容:

§3.1

测量及误差理论§3.2压力测量§3.3温度测量§3.4流量测量§3.5物位测量第3章过程检测技术教学目的与要求：

1测量误差的表示方法——绝对误差、相对误差、引用误差（相对百分误差）2掌握仪表的性能指标——精确度、变差(迟滞误差)、灵敏度、线性度、反应时间、漂移

3掌握如何给仪表定精度等级？4掌握如何根据工艺要求：①选择合适精度等级的仪表②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求本节思考题：Pg125：1、2、3、4；本节作业：1训练求仪表的各类误差和确定仪表的精度等级；P125：52训练根据仪表的精度等级选择满足工艺的仪表；P125：8

§3.1测量及误差理论提问：▲1影响自动控制系统控制质量的因素有哪些？

1被控对象的特性

2组成的自动控制系统

3自动控制装置的特性

检测仪表与变送器控制器执行器被控变量干扰作用

y给定值控制器执行器被控对象f测量元件与变送器yse=ym

－ys

umym偏差－控制信号操纵变量4控制规律及控制器参数的设定前言●检测仪表：用来检测生产过程中工艺参数的技术工具。

●传感器：将生产工艺参数转换为一定的便于传送的信号（如气信号或电信号）的仪表。

●变送器：当传感器的输出信号转换为单元组合仪表中规定的标准信号，如：气压信号（0.02～0.1MPa或电压、电流信号（0～10mA或4～20mA），称为变送器被控变量干扰作用

y给定值控制器执行器被控对象f测量元件与变送器yse=ys

－ym

umym偏差－控制信号操纵变量▲测量、变送装置的作用：是控制系统中获取信息和传递信息的装置，也是系统进行控制的依据。要求：准确、及时反映被控变量的状况。测量的实质:

是一个比较的过程。即将被测参数和相应的测量单位进行比较的过程。测量仪表则是实现比较的工具

§3.1测量及误差理论

实际上：一、测量误差的表示方法1绝对误差

理论上：

2相对误差：某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值x0之比的绝对值。x指——测量仪表的指示值x真——被测量的真实值x0——比所使用的仪表精度高一级的仪表的读数（标准表的指示值）3引用误差：将绝对误差折合成仪表测量范围（量程范围）的百分数

x上——仪表的测量上限

x下——仪表的测量下限N——仪表的量程（x上－x下）例题1：若被测介质的实际温度为500℃，仪表的指示值为495℃，仪表的量程为0～1000℃，试确定绝对误差、相对误差、引用误差。解:绝对误差:

△=X指－

X0=495－500=－5℃

·

相对误差:y=△/X0=-5/500×100%=-1%

引用误差:δ=△/（x上－x下）=-0.5%

二仪表的性能指标1.精确度:

是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规定的正常情况下，仪表所允许的引用误差。精确等级：将仪表允许的引用误差±号及%号去掉，和国家规定的精度等级比较后，确定仪表的精度等级国家规定的精确度等级有：高精度等级低0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，（0.4），0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0。标准用表准确测量用表工业上用表在实践中常遇到以下两类问题：

▲（1）如何给仪表定精度等级：即已知仪表的量程N和与精度等级高一级的标准表校验时的最大绝对误差。求出:去掉±、%和国家精度等级比，取相等或低档的精度等级。：

（1）如何给仪表定精度等级？

（2）如何根据工艺要求,选择合适精度等级的仪表或判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求例2：某台测温仪表的测温范围为200~700℃。校验该表时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的精度等级。解：该仪表的允许的引用误差为：

所以，该测温仪表的精度等级为1.0级。0.5＜0.8＜1.0▲（2）如何根据工艺要求：

①选择合适精度等级的仪表

②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求①选择合适精度等级的仪表

根据工艺条件确定仪表的量程N（X上=（1.5～2.0）X工艺max)和工艺允许的最大绝对误差△max。求出：

去掉%和±并与国家精度等级相比，取相等或高档的精度等级。例3：某反应器内的最高温度500℃。根据工艺要求，最大允许误差不超过+7℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解：根据工艺要求：仪表的量程上限：X上=2X工艺Max=1000℃仪表的允许引用误差为：去掉±、%，0.5＜0.7＜1.0，所以选精度等级0.5的仪表才能满足工艺要求。精度等级1.0的仪表，其允许引用误差为±1.0%，超过了工艺上允许的数值.

先算出仪表的：△允max=N×δ%再校验仪表的：△测max=X指－X0再比较：△测max≤△允max合格

△测max

＞△允max

不合格②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求：即仪表的量程N和精度等级都已知，判断仪表是否满足工艺要求。▲（2）如何根据工艺要求：

①选择合适精度等级的仪表

②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求例4

：一台精度等级为0.5，量程范为600~1200℃的电子电位差计，校验时，其中的某一点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？

解：根据工艺上的要求，仪表的允许误差为：

△允max=N×δ%=（1200－600）×0.5%=3℃而△测max=4℃＞3℃，所以此表不合格。2变差（迟滞误差）：指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时，被测量值正行程和反行程所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。最大绝对误差被测变量正行程反行程仪表的指示值3灵敏度

灵敏度K：是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。它是指仪表在达到稳定状态以后，仪表输出信号变化Δy与引起此输出信号变化的被测参数（输入信号）变化量Δx之比。4线性度：表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。

被测变量仪表指示值Lmax5反应时间T：用来衡量仪表能不能尽快反映参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长的时间才能给出准确的指示值，那不宜用来测量变化频繁的参数。6漂移：指输入量不变时，经过一定的时间后输出量产生变化的现象，是衡量仪表稳定性的重要指标。温漂、零漂。三工业仪表的分类

1按仪表使用的能源分类

电动仪表

气动仪表

液动仪表

2按信息的获得、传递、处理的过程分类

检测仪表

显示仪表

控制仪表

执行器

3按仪表的组成形式分类

单元组合仪表：单元组合仪表是按照自动控制系统中各部分的功能(如检测、显示、控制和执行等)构成的若干具有独立作用的单元仪表，各单元之间以统一信号互相联系的成套调节仪表。基地式仪表：把测量、显示、控制、执行等各部分集中组装在一个表壳里，形成一个整体，就地安装的一类仪表。气动单元组合仪表（QDZ）

：0.02～0.1MPa电动单元组合仪表（DDZ）Ⅰ电子管型：已淘汰

Ⅱ晶体管：将近淘汰（0～10mA）

Ⅲ集成电路：应用中（4～20mA）教学目的与要求：1掌握各种压力检测仪表的基本原理；

2掌握压力表的选用及安装；§3.2压力检测本节思考题：Pg125：10、11、12、14、15本节作业：

1训练压力仪表的选用。Pg125：13

课外作业：1通过网络查找压力传感器；2交流压力传感器资料；

§3.2压力检测

一压力概念1压力(压强）：指均匀垂直作用在单位面积上的力。

2压力的表示

表压：P表=P绝－P大气真空度：P真=P大气－P绝

二测压仪表（按转换原理的不同）

液柱式压力计弹性式压力计电气式压力计（Pa=1N/m2)1MPa=106Pa1Kgf/cm2=0.1MPa=1bar(一）液柱式压力计U型管压力计单管压力计斜管压力计DhDhα

（二）弹性式压力计

测量原理：弹性元件受压产生变形二测压仪表补充图：弹性元件示意图●弹簧管式弹性元件（100～1000MPa）：横截面为扁圆或椭圆（a）单圈（b）多圈●薄膜式弹性元件（中、低压）：铜质的膜片（单片或双片）、膜盒。（c）（d）●波纹管式压力元件（微压与低压）：铜质。（e）1常见弹性元件

2弹簧管压力表（最常见的弹性式压力计）

普通弹簧管压力表的结构如图3-15.压力自由端的位移表盘指针显示放大机构

10游丝：克服传动间隙而产生的仪表变差5、6调整螺钉：调整仪表的量程其测压原理：补充图具有上、下报警功能的电接点信号压力表补充图

（三）电气式压力计

——是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。

常见的电气式压力传感器和压力变送器有:

1霍尔片式压力传感器2

压阻式压力传感器3

力矩平衡式压力变送器4

电容式压力变送器其测压原理：压力电信号远距离传输及显示组成：是由压力传感器、测量电路和信号处理装置（一般有指示仪、记录仪、控制器、微处理机等）组成。1.霍尔片式压力传感器：霍尔效应及霍尔片式压力传感器如下图所示:补充图霍尔片式压力感器

根据霍尔效应制成，即利用霍尔元件(半导体如锗)将压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的测量。1-弹性元件2-电磁场3-霍尔元件

霍尔电势Uh的大小与半导体材料、所通过的电流、磁感应强度以及霍尔片的几何尺寸等有关。RH——霍尔常数B-非均匀磁场强度：2压阻式压力传感器半导体的压阻效应：r0.635rR2R2、R4变小R1R3R4R1、R3变大根据单晶硅的压阻效应工作，在很薄的单晶硅上利用集成电路工艺扩散出4个小片等值电阻，构成惠斯登测量桥路。△UR1R4R2R3ISE当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。不受压时：Ri1＝Ri2＝Ri3＝Ri4＝R△UR1R4R2R3ISE优点：精度高、工作可靠、频率响应快、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单三压力表的选用及安装1压力表的选用：根据工艺要求，全面考虑，具体分析（1）选仪表类型：根据工艺要求、介质性质、环境条件等。如：Y型普通压力表，名称下为黑色下划线；YA型氨用压力表，名称下为黄色下划线；YD型氧用压力表，名称下为蓝色下划线。原则：仪表类型的选用必须满足工艺对生产的要求实例一：压力表按安装场合，分就地指示型和远传型

实例二：特殊用途压力表：氧用压力表、氨用压力表，耐氯压力表等三压力表的选用及安装（2）选量程：

测稳压时:P上=（1.5～2.0)Pmax,P下=0(无特殊要求)

测波动压力时:P上=（2.0～3.0)Pmax

为了延长仪表的使用寿命，按“化工自控设计技术规定”还要求:

测稳压时：P测≤2/3P上

测波动压力时：P测≤1/2P上

测高压时：P测≤3/5

P上

被测最小压力：

Pmin≥1/3P上(3)选精度:根据工艺允许的最大测量误差来确定。在满足工艺的前提下，一般选精度低、价廉耐用的仪表。例5：某台往复式压缩机的出口压力范围为25~28MPa，测量误差不得大于1MPa。工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。解：由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为:p上=2.Pmax=28×2=56MPa查(P95)[厉玉鸣）:选用YX-150型电接点压力表，测量范为0~60MPa。由于25/60＞1/3，满足被测压力的最小值不低于满量程的1/3。允许误差：1/60×100%=1.67%

所以选精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范为0~60MPa，精度等级为1.5级。Y表示压力表；Z表示阻尼或真空；B表示防爆或标准；J表示精密或矩形；A表示氨用表；X表示信号或电接点；XC表示磁助电接点；P表示膜片；E表示膜盒；F表示防腐；N表示耐震；T表示弹簧管；B表示不锈钢。另外，常用的压力表型号如下：YTF表示不锈钢压力表；YA表示氨用压力表；YXC表示电接点；YZ表示真空压力表；YY表示乙炔压力表；YO表示耐热压力表；YH表示氢气压力表2压力表的安装（1）测压点的选取：①选直管段②与介质的流动方向垂直③测液体压力时，取压点在管道下半部；测气体压力时，取压点在管道上半部（2）引压导管的铺设：①内径一般为6～10mm②水平安装时要有一定的倾斜度，便于气体或液体的排放。③测易结晶介质，需加伴热管线。取压口与压力计之间加截断阀。压力表应安装在满足规定的使用环境条件和易予观察检修的地方。教学目的与要求：1掌握热电偶温度计的测温原理、热电偶的热电势方程、工业常用的热电偶及分度号、补偿导线的作用、冷端温度补偿的方法。

2掌握热电阻温度计的测温原理、热电阻的电阻值与温度的关系式、工业常用的热电阻及分度号。

3掌握热电偶温度计与热电阻温度计的区别。

4了解电动温度变送器的作用及原理。

5掌握测温元件的安装及布线要求。§3.3温度测量本节思考题：Pg125：16、17、18、19、20、21

本节作业：P125：18、19、20（书上无分度表可查）

课外作业：1通过网络查找温度传感器；2交流温度传感器资料；

§3.3温度检测及仪表一温度检测方法特点：不能直接测量，只能通过热交换间接测量。测温仪表的分类：①按测温范围分：高温计（≥600℃）、温度计（＜600℃）②按用途分：标准仪表、实用仪表③按工作原理分：膨胀式温度计—利用物体的热膨胀来测温。压力式温度计—利用密闭容器中物质受热后体积膨胀而压力升高的原理来测温的。热电偶温度计—利用导体的热电效应来测温的。热电阻温度计—利用电阻随温度的变化特性来测温的。辐射式高温计—利用物体表面辐射与温度的关系来测温的。④按测量方式分：接触式温度计、非接触式温度计常用温度计的种类及优缺点见表3-3表3-3

常用温度计的种类及优缺点见Pg86二膨胀式温度计

①测温原理：是利用物体受热时体积膨胀的性质而制成的。常见的有：液体膨胀式温度计：如玻璃管温度计固体膨胀式温度计：如双金属温度计②双金属温度计：其感温元件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而制成的，由于两片金属片的膨胀长度不同而产生弯曲，温度越高产生的线膨胀长度差就越大，因而引起弯曲的角度就越大。图3-21双金属片

三压力式温度计①测温原理：是利用封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化的原理制成的。并由压力表来测量压力的变化，从而测得温度。②结构：如图，由三部分组成温包：感受温度的变化毛细管：传递压力的变化（D0=1.2～5mm，Di=0.15～0.5mm）弹簧管：压力表的弹性元件补充图四辐射式温度计测温原理：基于物体热辐射作用来测量温度的。测温范围：＞800℃(1)热电势产生的条件：①热电极必须是A、B两种不同的材料②热电极的两接点温度不相等

③构成闭合回路五热电偶温度计1测温原理：是根据热电效应的原理来测量温度的。▲何谓热电效应——两种不同材料的导体A、B组成一个闭合回路，当回路两端接点t0、t的温度不相同时，回路中就会产生一定的电势，形成电流，电流大小与导体材料性质和接点温度有关，这种原理称为热电效应温差电势接触电势接触电势：两种不同导体的电子密度不同，从而在接触点处发生电子扩散而形成的电动势。

如：Na＞Nb，A+，B－，A、B点形成由A到B的接触电位差。温差电势：同一根导体中电子从高温端向低温端迁移而引起的电动势。

如：Et＞Et0

，t+，t0－，形成由低温端到高温端的温差电势。温差电势接触电势（2）闭合回路的总热电势方程式：温差电势接触电势(3)热电偶的基本定律①均质导体定律②中间导体定律③中间温度定律④标准电极定则2热电偶温度计的组成①热电偶：是测温元件。②★补偿导线和冷端温度补偿③连接导线：用来连接热电偶与测温仪表④测量仪表：用来检测热电偶产生的热电势信号大小的。补偿导线为了使热电偶的冷端远离工作端，使冷端的温度保持恒定以保证热电偶测得的温度是被测温度的单值函数，常采用一种专用的将热电偶的冷端延伸出来的导线，叫补偿导线。注意：补偿导线必须与所使用的热电偶配套使用，且正、负极不能接错；接点的温度必须在0～100℃。表3-7常用热电偶的补偿导线补充表补偿导线的接入对热电势EAB（t，t0）有无影响?3

常见热电偶的种类及结构1)种类：工业上常见的热电偶如补充表。注意：不同分度号的热电偶必须与其相对应的显示仪表配套使用。表3-4工业用热电偶补充表温度

℃

0102030405060708090热电

动

势

mV00.0000.0550.1130.1730.2350.2990.3650.4320.5020.5731000.6450.7190.7950.8720.9501.0291.1091.1901.2731.3562001.4401.5251.6111.6981.7851.8731.9622.0512.1412.2323002.3232.4142.5062.5992.6922.7862.8802.9743.0693.1644003.2603.3563.4523.5493.6453.7433.8403.9384.0364.1355004.2344.3334.4324.5324.6324.7324.8324.9335.0345.1366005.2375.3395.4425.5445.6485.7515.8555.9606.0656.1697006.2746.3806.4866.5926.6996.8056.9137.0207.1287.2368007.3457.4547.5637.6727.7827.8928.0038.1148.2558.3369008.4488.5608.6738.7868.8999.0129.1269.2409.3559.47010009.5859.7009.8169.93210.04810.16510.28210.40010.51710.635110010.75410.87210.99111.11011.22911.34811.46711.58711.70711.827120011.94712.06712.18812.30812.42912.55012.67112.79212.91213.034130013.15513.39713.39713.51913.64013.76113.88314.00414.12514.247140014.36814.61014.61014.73114.85214.97315.09415.21515.33615.456150015.57615.69715.81715.93716.05716.17616.29616.41516.53416.653160016.77116.89017.00817.12517.24317.36017.47717.59417.71117.826170017.94218.05618.17018.28218.39418.50418.612———铂铑10-铂热电偶（S型）分度表（ITS-90）(参考端温度为0℃)温度

℃

0102030405060708090热电

动

势

mV0-0.000-0.002-0.0030.0020.0000.0020.0060.110.0170.0251000.0330.0430.0530.0650.0780.0920.1070.1230.1400.1592000.1780.1990.2200.2430.2660.2910.3170.3440.3720.4013000.4310.4620.4940.5270.5160.5960.6320.6690.7070.7464000.7860.8270.8700.9130.9571.0021.048

1.0951.1431.1925001.2411.2921.3441.3971.4501.5051.5601.6171.6741.7326001.7911.8511.9121.9742.0362.1002.1642.2302.2962.3637002.4302.4992.5692.6392.7102.7822.8552.9283.0033.0788003.1543.2313.3083.3873.4663.5462.6263.7083.7903.8739003.9574.0414.1264.2124.2984.3864.4744.5624.6524.74210004.8334.9245.0165.1095.2025.29975.3915.4875.5835.68011005.7775.8755.9736.0736.1726.2736.3746.4756.5776.68012006.7836.8876.9917.0967.2027.0387.4147.5217.6287.73613007.8457.9538.0638.1728.2838,3938.5048.6168.7278.83914008.9529.0659.1789.2919.4059.5199.6349.7489.8639.979150010.09410.21010.32510.44110.58810.67410.79010.90711.02411.141160011.25711.37411.49111.60811.72511.84211.95912.07612.19312.310170012.42612.54312.65912.77612.89213.00813.12413.23913.35413.470180013.58513.69913.814———————铂铑30-铂铑6热电偶(B型)分度表(参考端温度为0℃)温度

℃

0102030405060708090热电

动

势

mV00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.2663.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9397.3387.7372008.1378.5378.9389.3419.74510.15110.56010.96911.38111.79330012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.97440016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.78820.21450020.64021.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.05024.47660024.90225.32725.75126.17626.59927.02227.44527.86728.28828.70970029.12829.54729.96530.38330.79931.21431.21432.04232.45532.86680033.27733.68634.09534.50234.90935.31435.71836.12136.52436.92590037.32537.72438.12238.91538.91539.31039.70340.09640.48840.879100041.26941.65742.04542.43242.81743.20243.58543.96844.34944.729110045.10845.48645.86346.23846.61246.98547.35647.72648.09548.462120048.82849.19249.55549.91650.27650.63350.99051.34451.69752.049130052.39852.74753.09353.43953.78254.12554.46654.807——镍铬-镍硅热电偶(K型)分度表(参考端温度为0℃)2)

热电偶的结构：

普通型热电偶：由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等主要部分组成铠装热电偶：金属导管、热电偶丝和绝缘材料（氧化镁粉）一起经过复合拉伸成型，在使用中可以随测量需要任意弯曲，动态响应快；机械强度高；扰性好，可安装在结构复杂的装置上表面型热电偶：利用真空镀膜法将热电偶材料蒸镀在绝缘基底上的薄膜热电偶。专门测表面温度。快速热电偶：测高温熔融物体的专用温度计。

普通4冷端温度的补偿⑵冷端温度补偿的方法①恒温法：冷端温度保持恒温的方法。如冰点法（0℃）适合实验室。如图3-25②修正法：适合实验室或临时测量。

如冷端温度不是0℃，而是t1℃，测得的热电势为E（t，t1

），则实际温度下的热电势E（t，0）按下式修正：

E（t，0）=E（t，t1

）+E（t1

，0）▲注意：由于热电势与温度之间的关系不是线性的，当自由端温度不是0℃时，将测得的热电势对应的温度值加上自由端的温度值并不等于实际的被测温度值。⑴为什么热电偶测温要进行冷端温度补偿？

由于工业上的常用的各种热电偶的温度—热电势关系曲线是在冷端温度保持0℃的情况下得到的，而且与其配套使用仪表也是根据这仪关系曲线进行刻度的。而实践测量时，冷端温度往往高于0℃，且是不断变化的，从而使测量结果产生误差。所以使热电偶冷端的温度保持0℃，或进行一定的修正得到准确的测量结果的做法称为冷端温度补偿。图3-25热电偶冷端温度保持0℃的方法冷端温度补偿修正法：例题：用S型热电偶测温，已知冷端温度为40℃，而实测的热电势为9.352mV,试求欲测的温度值。

③校正仪表零点法Pg90

就是把仪表的指针调整到相当于室温(冷端温度)的数值上。由于室温在不断变化，故适合于要求不太高的场合。例：现有s分度热电偶和动圈仪表组成的测温系统。被测温度己知为1000℃，表所处环境温度为30℃。现有两种方法产生指示温度，即：

(1)将仪表机械零位调至30℃，然后通上热电动势产生指示；

(2)先通上热电动势产生指示温度，然后读数温度加上30℃；试问哪种方法正确，相对误差为多少。

④补偿电桥法：适合工业生产的连续测量,就是利用不平衡电桥（也叫补偿电桥或冷端温度补偿器）产生的电势，来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。如图3-26Cu－＋输入输出R1R3R2R4abE=4VR1、R2、R3=1Ω（锰铜丝绕制，其电阻不随温度而变化）和Rcu=1Ω（铜丝绕制，其电阻随温度的变化而变化）。RS为限流电阻、在20℃时组成平衡桥路。

六热电阻温度计（－200～＋500℃）1.测温原理：利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性进行温度测量的。其电阻值与温度的关系如下：

α——电阻温度系数

R0——温度为t0℃时电阻2.工业上常用的热电阻①铂电阻（新型号为WZP、老型号为WZB）：有R0=10Ω和R0=100Ω两种。对应的分度号Pt10、Pt100可查《化工仪表及自动化》的附录七。②铜电阻（新型号为WZC、老型号为WZG）：有R0=50Ω和R0=100Ω两种。对应的分度号Cu50、Cu100可查《化工仪表及自动化》的附录九。

六热电阻温度计（－200～＋500℃）3.热电阻结构

(p93:表3-4热电偶的结构及特点）

①普通型热电阻：由电阻体、保护套管和接线盒等主要部分组成。

②铠装热电阻：将电阻体预先拉制成型并与绝缘材料和保护套连成一体。体积小、抗震性强、可弯曲、热惯性小、使用寿命长。

③薄膜热电阻：将热电阻材料通过真空渡膜法，直接蒸渡到绝缘基底上。体积小、热惯性小、灵敏度高。补充图4小结：热电阻温度计与热电偶温度计的比较●热电阻温度计包括：感温元件热电阻、连接导线和显示仪表。测温元件热电阻温度电阻值●热电偶温度计包括：感温元件热电偶、补偿导线及连接铜导线和显示仪表测温元件热电偶温度电势值七测温仪表的选用与安装1测温仪表的选用：P93表3-52测温元件的安装要求①保证测温元件与流体接触充分。测温元件应迎着被测流体流向插入。如图②感温点处于流速最大处：热电偶、铂电阻、铜电阻的保护套末端应分别越过流束中心线5～10mm、50～70mm、25～30mm③有足够的插入深度：√√×P125：16热电偶有哪些特点（P87）？各种热电偶如何选用（P93）？④当管道直径＜80mm，应接扩压管。补充图小工艺管道测温元件安装示意图补充图测温元件安装示意图之四⑥应插在有保温层的管道或设备处。⑦测温元件安装在负压管道中，应保证密封性。⑤接线盒的面盖应朝上，避免其他液体进入接线。如图2.布线要求

①按规定的型号配用热电偶补偿导线②热电阻的线路电阻要符合所配的二次仪表的要求③导线应穿入钢管或走槽板④导线应尽量避免接头⑤导线应尽量避开交流动力线⑥补偿导线不应有中间接头，否则应加接线盒。最好与其他导线分开铺设。§3.4流量测量教学目的与要求：1了解各种流量计的测量原理▲2差压式流量计的流量方程式及安装时的要求▲3转子流量计的流量方程式及测量不同介质时的修正本节思考题：Pg126：22-25课外作业：1流量测量及其变送2交流传感器资料；

一概念（瞬时）流量：指单位时间内流过管道某一截面的流体的数量。体积流量（qv）：单位时间内流过的流体以体积表示的，叫体积流量。（m3/h、L/h、L/min）质量流量（qm）：单位时间内流过的流体以质量表示的，叫质量流量。（t/h、Kg/h、Kg/s）。qm=qvρ流量计：测量流体流量的仪表叫流量计。二流量测量仪表

速度式流量计差压式流量计、转子流量计电磁流量计、涡轮流量计靶式流量计、堰式流量计椭圆齿轮流量计活塞式流量计容积式流量计质量式流量计惯性式流量计补偿式流量计（一）差压式流量计：▲原理：基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。流量信号压差信号标准信号

（4－20mA）节流装置压差变送器（力矩平衡式、电容式压差变送器）适合：测大流量，大管径（D＞50mm）。

二次仪表显示1节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后管壁处，流体的静压力产生差异的现象。如图3-18孔板装置及压力、流速分布图在实践中，一般是在孔板前后的管壁上选两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化，所以测得的压差与流量之间的关系，与取压点和测压方式的选择有关

节流件取压装置前后管段节流装置包括2标准节流装置。

标准孔板：结构简单、安装方便，适合大流量测量，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。

标准喷嘴：适用于电厂高温高压蒸汽流量，热网管路，流速大的流体流量测量以及各种脏污质。标准文丘管：适用于天燃气，煤气，压缩空气等气体和各种液体流量测量。

节流件环室结构(D=50～520mmP≤6.4MPa)单独钻孔结构(D=50～1000mmP≤2.5MPa)角接取压方式法兰取压法取压方式补充图3

流量的基本方程

α—流量系数。与节流装置型式、尺寸、取压方式、工艺条件有关。对标准节流装置可查表；非标准节流装置由实验确定。ε—膨胀校正系数。查手册，对不可压缩液体，取ε=1ρ1—节流装置前的流体密度。F0—节流装置的开孔截面积△P—节流装置前后实测的压力差4差压流量计组成：由节流装置、引压导管、压差变送器、和二次仪表组成三阀组作用:两个用于切断，一个用于平衡（二）转子流量计1工作原理：基于浮子位置测量的恒压差、变面积的流量测量仪表流量信号转子位置的高低2转子流量计的流量方程式

在压降不变，流量与流通截面F1（即转子浮起的高度h）有关由平衡条件得到：Vρt

g

－Vρf

g=（P1－

P2）AV—转子的体积ρt—转子材料