自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料

1基本学问引论

1、测量范围、测量上、下限及量程

测量范围：仪器依据规定的精度进行测量的被测变量的范围

测量下限：测量范围的最小值

测量上限：测量范围的最大值

量程：量程=测量上限值-测量下限值

灵敏度：被测参数变更时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变更量与引

起此变更的输入变更量之比

灵敏度=---

\U

误差

肯定误差：小

肯定误差=示值一约定真值

相对误差：6

相对误差（％）=肯定误差/约定真值

引用误差：外,*

引用误差（%）=肯定误差/量程

最大引用误差：

最大引用误差（％）=最大肯定误差/量程

允许误差：

最大引用误差W允许误差

精确度

仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。精确度划分为

若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高

牢靠度：

衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度

平均无故障工作时间

有效度=

平均无故障工作时间+平均故障修复时间

课后习题

1.1检测及仪表在限制系统中起什么作用，两者关系如何？

检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种限制

作用的手段和条件，它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量

的调整。

关系：二者紧密相关，相辅相成，是限制系统的重要基础

1.2典型检测仪表限制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用？

被控一一检测单元一一变送单元一一显示单元一一操作人员

对象一一执行单元一一调整单元一

作用：被控对象：是限制系统的核心

检测单元：是限制系统实现限制调整作用的及基础，它完成对全部被控变量的干脆测量，也

可实现某些参数的间接测量。

变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。变:

将各种参数转变成相应的统一标准信号；送：以供显示或下一步调整限制用。

显示单元：将限制过程中的参数变更被控对象的过渡过程显示和记录下来，供操作人员刚好

了解限制系统的变更状况。分为模拟式，数字式，图形式。

调整单元：将来自变送器的测量信号与给定信号相比较，并对由此产生的偏差进行比例积分

微分处理后，输出调整信号限制执行器的动作，以实现对不同被测或被控参数的自动调整。

执行单元：是限制系统实施限制策略的执行机构，它负责将调整器的限制输出信号按执行结

构的须要产生相应的信号，以驱动执行机构实现被控变量的调整作用。

1.4什么是仪表的测量范围，上下限和量程？彼此有什么关系？

测量范围：是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。

上下限：测量范围的最小值和最大值。

量程：用来表示仪表测量范围的大小。

关系：量程=测量上限值-测量下限值

1.6什么是仪表的灵敏度和辨别率？两者存在什么关系？

灵敏度是仪表对被测参数变更的灵敏程度。

辨别率是仪表输出能响应和辨别的最小输入量，又称仪表灵敏限。

关系：辨别率是灵敏度的一种反应，一般说仪器的灵敏度高，则辨别率同样也高。

4温度检测

4.1测温方法及温标

4.1.1测温原理及方法

原理：通过温度敏感元件与被测对象的热交换，测量相关的物理量，即可确定被测对

象的温度。

方法：接触式测温：传热和对流须要较好的热接触由于测量环境特点，对温

度敏感元件的结构和性能要求高

非接触式测温：热辐射特点：测温响应快，对被测对象干扰小，可测量高

温、运动的被测对象。

温标

tF=32+%tC

表4-1

t(℃)=Tk-273.15

国际温标由定义固定点、内插标准仪器和内插公式三部分组成。

4.2接触式测温

热电偶测温

1.特点：测温范围宽，性能稳定，有足够的的测量精度，结构简洁，动态效应好，

输出为电信号，可远传，便于集中监测和自动限制。

2.原理:基于热电效应,即将两种不同的导体或半导体练成闭合回路,当两个接点处的

温度不同时、回路中将产生热电势。

3.闭合回路的热电势：温差电势接触电势接触电势的大小取决于两种不同导体

的性质和接触点的温度

4.T端称为测量端或热端，To端称为参比端或冷端。

热电偶产生热电势的条件：两种不同的导体材料构成回路，两端接点处的温度不同。（必考）

热电势大小只与热电极材料及两端温度有关，与热偶丝的粗细和长短无关。（必考）

热电极材料确定以后，热电势的大小只与温度有关。

5.均质导体定则中间导体定则（中间导体两端温度要相同）

中间温度定则EAB（T,To）=EAB（T,TC）+EAB（TC,To）热电偶的分度表参比端温度为0℃

6.对热电极材料的要求：热电性能稳定，物理化学性能稳定，热电特性呈线性或近似线性，

价格便宜

驾驭S、K型热电偶

7.一般型热电偶：热惯性大，对温度变更的响应慢（绝缘管为瓷管）

凯装型热电偶：热惯性小，对温度的变更响应快，挠性好，可弯曲，可以安装在狭窄或结

构困难的测量场合。（绝缘材料为氧化镁或氧化铝粉末，套管材料多为不锈钢）

8.热电偶参比端温度的处理：

补偿导线法：延长型：化学成分与被补偿的热电偶相同；补偿型：化学成分与被补偿的

热电偶不同；

参比温度测量计算方法；E（T,0）=E（T,To）+E（To,0）分To等于0和To不等于0

（重点）

参比温度恒温法；

补偿电桥法

热电阻测温

1.原理：金属导体的热胀冷缩

2.优点：可远传、灵敏度高、无需参比温度。金属热电阻稳定性高、互换性好、精确度高，

可以用作基准仪表。

缺点：须要电源激励，有自热现象，影响测量精度。

3.伯热电阻

-250℃-650℃,分度号为PtlO（精度高）、PtlOO（常用）、PtlOOO（灵敏度高）

精度高，体积小，测温范围宽，稳定性好，再现性好，但价格贵。

4.铜热电阻

-40T50C,线性好

5.热电阻引线方式

二线制引线电阻带来的附加误差

三线制消退引线电阻影响，提高测量精度

四线制用于高精度的温度测量

6.热敏电阻

正温度系数的热敏电阻：电阻超过肯定温度（居里温度）时随温度上升呈阶跃性的增大;

负温度系数的热敏电阻：电阻随温度上升哦而减小。

4.3非接触式测温

l.E=t。7,（全辐射定律）

2.辐射测温仪表的组成：光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等

3.表观温度：亮度温度、辐射温度、比色温度

4.4光纤温度传感器

1.特点：灵敏度高；电绝缘性好，可适用于猛烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境；体积小、重

量轻、可弯曲；可实现不带电的全光型探头。

2.液晶光纤温度传感器、荧光光纤温度传感器、半导体光纤温度传感器、光纤辐射温度计。

课后习题

4.1国际好用温标的作用是什么？它主要由哪几部分组成？

答：作用：由其来统一各国之间的温度计量。

国际温标由定义固定点、内插标准仪器和内插公式

4.2热电偶的测温原理和热电偶测温的基本条件是什么？

答：原理：基于热点效应即将两种不同的导体或半导体练成闭合回路、当两个接点处的温度

不同时、回路中将产生热电势。

基本条件：两种不同的导体材料构成回路、两端接点处的温度不同。

4.3用分度号为S的热电偶测温，其参比端温度为20度，测得热电势E(t,20)=11.30mv,

试求被测温度t。

答:因为E(t,20)=E(t,0)+E(0,20)

所以E(t,0)=E(t,20)-E(0,20)=E(t,20)+E(20,0)

因为E(t,2O)=11.30mVE(20,0)=0.113mV

所以E(t,0)=11.413mV即t=115°C

4.4用分度号为K的热电偶测温，始终其参比端温度为25度，热端温度为750度，其产生

的热电势是多少？

答：据题意所知所求电势E(750,25)=E(750,0)-E(25,0)

查K型热电偶分度表得E(25,0)=1.0002mvE(750,0)=31.1082mv

所以，E(750,25)=31.1082-1.0002=30.1080mv

4.5在用热电偶测温时为什么要保持参比端温度恒定？一般都采纳哪些方法？

答：若参比端温度不能恒定则会给测量带来误差

方法：1.补偿导线法：延长型：化学成分与被补偿的热电偶相同；补偿型：化学成分与被补

偿的热电偶不同；参比温度测量计算方法；参比温度恒温法；补偿电桥法

4.6在热电偶测温电路中采纳补偿导线时，应如何接线？须要留意哪些问题？

答：正接正，负接负。

留意的问题：L型号与极性不能接反2.补偿导线和热电偶相连的两个接点温度要相同，

以免造成不必要的误差3.补偿导线要引到温度比较恒定的环境(机械零点补偿)4.不要

和强电或其他干扰源，平行走线。

4.7以电桥法测定热电阻的电阻值时，为什么常采纳三线制接线方法？

答：二线制：传感器电阻变更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。而采纳三线制会大大减小引线电阻带来的附加误差，提高精度。

4.8由各种热敏电阻的特性，分析其各适用什么场合？

答：正温度系数的热敏电阻：电阻超过肯定温度(居里温度)时随温度上升呈阶跃性的增大;

适用场合：

负温度系数的热敏电阻：电阻随温度上升哦而减小；适用场合：可广泛应用于温度测量、

温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

4.9分析接触测温方法产生测温误差的缘由，在实际应用中有哪些措施克服？

答：缘由主要包括沿测温元件导热引起的误差和测温元件热辐射所引起的误差等；

为了削减误差，应留意材料和结构及安装地点的选择，并尽可能在测温元件外部加同

温屏蔽罩，加强测温传热器与测温物体间的热联系0

4.10辐射测温仪表的基本组成是什么？

答：光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等部分组成。

4.11辐射测温仪表的表观温度与实际温度有什么关系？

答：

4.12某单色辐射温度计的有效波长Xe=0.9%，被测物体放射率e,^0.6,测得亮度温度

TL=1100℃,求被测物体实际温度？

答：己知普朗克其次常数C2=l.4387X102m.k,Xe=0.9Mm,s,u=0.6,Ti=l100℃=1373.5K0

1/TL-1/T=(X/c2)ln(l/£XT)

代入数据得T=1436.55K=1163.05℃

4.13光纤温度传感器有什么特点？它可以应用于哪些特殊的场合？

答：特点：灵敏度高；电绝缘性能好，可适用于猛烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境；体积小、

重量轻、可弯曲；可实现不带电的全光型探头等。

适用场合：可适用于猛烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境

5、压力检测

5.1压力单位

常用单位：帕斯卡、公斤力、毫米水柱(水头)、毫米汞柱

lkgf/cm2=0.IMpa

10m水深=1个大气压=1公斤压力

5.1.3压力检测的主要方法及分类

a、重力平衡方法液柱式压力计负荷式压力计(主要形式为活塞式压力计。被

测压力与加于活塞上的祛码的重量相平衡，将被测压力转换为平衡物的重量来测量。这种压

力计测量范围宽、精确度高、性能稳定牢靠、可以测量正压、负压和肯定压力，常用作压力

校验仪表)

b、机械力平衡方法将被测压力经变换元件转换为一个集中力，用外力与之平衡，通

过测量平衡时的外力可以测知被测压力。

c、弹性力平衡方法利用弹性元件的弹性变形特性进行测量。

d、物性测量方法基于在压力作用下，测压元件的某些物理特性发生变更的原理。

5.2常用压力检测仪表

5.2.1弹性压力计

a、测压弹性元件

弹性膜片：一种外缘固定的圆形片状弹性元件。

水纹管：由整片弹性材料加工而成。灵敏度高、用于测量较低压力或压差

弹簧管：一根弯成圆弧状的、具有不等轴截面的金属管。刚度较大、主要测高压

b、弹簧管压力计

弹簧管压力计是最常用的直读式测压仪表

优点：现场指示、就地指示、结构简洁、运用便利。价格低廉、测量范围广、应用特

别广泛。

缺点：只能做现场指示

c、水纹管压差计

采纳膜片、膜盒、水纹管等弹性元件制成的压差计。

优点：灵敏度高、用于测量较低压力或压差

缺点：要避开单侧压力过载

d、弹性测压计信号的远传方式

电位器、霍尔元件（仪表结构简洁、灵敏度高、寿命长；但对外部磁场敏感，耐振性

差）、电感式、差动变压器式

5.2.3压力传感器

a、应变式压力传感器

原理：基于导体和半导体的“应变效应”，即单导体和半导体材料发朝气械变形时，其

电阻阻值将发生变更。

优点：精度较高、测量范围可达几百兆帕、引入惠思登电桥，温度对其影响较小，适用

于温度较高的地方

缺点:。。。。。。

b、压阻式压力传感器

原理：基于半导体的压阻效应（压力硅）

优点：灵敏度高、体积小。

缺点：长期稳定性差、受温度影响大

c、电容式压力传感器

原理：将弹性元件的位移转换为电容量的变更。以测压膜片作为电容器的可动极板。

优点：结构坚实、灵敏度高、过载实力大、精度高、可以测量压力和压差。

缺点：。。。。。。。

d、振频式压力传感器

原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系，通过测量频率信号的变更来检测压

力。

优点：体积小、输出频率信号，重复性好、耐振、精确度高、适用于气体测量。

e、压电式压力传感器

原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号。是动态压力检测中常用的传

感器。

优点：体积小、结构简洁、工作牢靠、频率响应高、不需外加电源

缺点：输出阻抗高，须要特殊信号传输导线、温度效应较大、是动态压力检测中常用的

传感器，不适用测量缓慢变更的压力和静态压力。

课后习题

5-1简述压力的定义，单位及各种表示方法

答：单位面积收到的力；帕斯卡、公斤力、毫米水柱（水头）、毫米汞柱

垂直作用在单位面积上的力，其单位为Pa,（P=F/S）

表示方法：肯定压力：被测介质作用在容器表面积上的全部压力

大气压力：由地球表面空气柱重量形成的压力

表压力：通常压力测量仪表是处于大气中，其测得的压力值等于肯定压力和大气压力之差.

真空度：当肯定压力小于大气压力时，表压力为负值，其肯定值称为真空度。

差压：设备中两处的压力之差。

5-2

答:101.325-0.05=101.275Mpa101.325+0.3=101.625Mpa350kpa

5-3弹性式压力计的测量原理是什么？常用的弹性原理有哪些？

答：利用弹性元件的弹性变形特性进行测量；膜片、膜盒、水纹管、弹簧管

（1）测压原理：利用弹性元件的形变与压力之间存在着确定的关系而测量压力，即在进行

测量时，管内引入被测压力，在压力作用下，弹管使自己内部体积向增大方向形变固使弯曲

的管子力趋伸直，结果使弹簧管自由端产生肯定大小的位移，这个位移大小与压力有关。

（2）弹性元件类型：弹性膜片：这是一种外缘固定的圆形片状弹性元件。膜片的弹性特征

一般由中心位移与压力的关系表示。

水纹管：其由整片材料加工而成，是一种壁面具有多个同心环状水纹，一端封闭的薄闭圆管。

弹簧管：是一根完成圆弧状的具有不等轴截面的金属管。

5-4

答：电位器式、霍尔元件式、电感式、差动变压器式

5-5

答：相同点：都是压力引起电阻阻值变更；不同点：应变式为金属丝，压阻式为半导体。

5-6

答：将弹性元件的位移转换为电容量的变更。以测压膜片作为电容器的可动极板。

5-7

答：振频式压原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系，通过测量频率信号的

变更来检测压力。优点：体积小、输出频率信号，重复性好、耐振、精确度高、适用于气体

测量。

压电式原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号优点：体积小、

结构简洁、工作牢靠、频率响应高、不需外加电源缺点：输出阻抗高，须要特殊信号传输

导线、温度效应较大、是动态压力检测中常用的传感器，不适用测量缓慢变更的压力和静态

压力。

5-8

答：1、取压点位置和取压口形式2、引压管路的敷设3、测压表仪表的安装

5.11、简述测压仪表的选择原则

类型：其应满意生产过程的要求（需了解被测介质的状况，现场环境及生产过程对仪表

的要求）

量程：为保证测压仪表平安牢靠的工作，仪表量程需依据被测压力的大小及在测量过程

中被测压力变更的状况等条件来选取。

测量精度：生产过程中元件的被测压力的最大肯定误差应小于仪表的基本误差，可在规

定的精度等级中确定仪表的精度。

测量压差的仪表适应留意工作压力的选择，应使其与被测对象的工作压力相对应。

5-12

答：由题意可知，测量范围为0.5-1.4Mpa相对误差为5%

依据测量范围可得，量程应选0-2.5Mpa

相对误差为5%假设示值为100误差为5最大引用误差=（5/2.5）%=2%

所以精度为2,参照题中给出的精度，选精度为2.5级。

6流量检测

表6-1流量计分类（常用流量检测方法容差式丝■、速度式u.A）

△t

体积流量检测方法

（一）、容积式流量计

1、椭圆齿轮番量计

1）椭圆齿轮番量计适用于高黏度液体的测量，在运用时留意防止齿轮的磨损与腐蚀，以延

长运用寿命。

2）运用要求紧密协作，有肯定压力，加过滤器。

2、腰轮番量计

1）腰轮番量计可以测量液体和气体，也可以测量高粘度流体。

2）腰轮番量计较椭圆齿轮番量计的明显优点是能保持长期稳定性。

（二）、差压式流量计

1、节流式流量计

1）结构简洁，无可动部件，牢靠性较高，复现性能好。

2）适用于各种工况下的单相流体，适用管道直径范围宽。

3）缺点是流量计前后要求较长直管段，测量范围窄，压力损失大。

2、标准节流装置

标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管

1）标准孔板

标准孔板结构简洁，体积小，加工便利，成本低。但其精度较低，压力损失大，只能用于清

洁的流体。

2）标准喷嘴

标准喷嘴压力损失较小，测量精度较高，一般用于高速蒸汽流量测量。但它结构困难，体积

大，加工困难，成本较高。

3）文丘里管

明显削减压力损失，有较高的测量精度，可以用于脏污流体的流量测量并在大管径流量测量

运用较多。但它加工困难，成本最高，一般用在有特殊要求的场合如低损失，高精度测量。

4）标准节流装置的运用条件

节流装置仅适用于圆形测量管道，在节流装置前后直管段上，内壁表面应无可见坑凹、毛刺、

和沉积物，对相对粗糙度和管道圆度均有规定，管径大小也有肯定限制（D最小》50mm）

3、均速管流量计

1）结构简洁，便于安装，价格便宜。压力损失小，能耗少，精确度及长期稳定性较好。适

用于大口径管道流量测量。

2）产生的差压信号较低，须要配用低量程差压计，被测流体中不能含有固体粉尘和固体物,

在测量脏污流体时，建议用清洁流对其定时清洗。

4、弯管流量计

1）结构简洁，安装修理便利，在弯管内流淌无障碍，没有附加压力损失，对介质条件要求

低。

2）缺点是差压特别小。

5、靶式流量计

1）靶式流量计结构简洁，维护便利，不易堵塞，适用于测量高粘度、高赃污及有悬浮固体

颗粒介质的流量

2）其缺点是压力损失较大，测量精度不高。

6、浮子流量计（力平衡公式△p・A/=V/n「0）g）

1）可以测量多种介质的流量，更适用于中小管径、中小流量和较低雷诺数的流量测量。

2）其特点是结构简洁，运用维护便利，对仪表前后直管段长度要求不高，压力损失较小，

测量范围比较宽。

3）但仪表测量受介质的密度、黏度、温度、压力、纯净度影响，也受安装位置影响。

（三）、速度式流量计

1、涡轮番量计

1）涡轮番量计可以测量气体、流体流量。但要求被测介质清洁，并且黏度大的液体流量测

量，通常用于测量精度要求高，流量变更快的场合。

2）涡轮番量计的缺点是制造困难，成本高，轴承易磨损，降低了长期运行的稳定性。

2、涡街流量计

1）适用于气体、液体、和蒸汽介质的流量测量，测量几乎不受流体参数影响，涡街流量计

在仪表内部无可动部件，运用寿命长。压力损失小，测量精度也比较高。

2）涡街流量计的不足之处，主要是流体流速分布状况和脉动状况将影响测量精确度，旋涡

发生体被玷污也会引起误差。

3、电磁流量计

1）电磁流量计要求被测介质具有导电性，不能测量气体、蒸汽和电导率低的石油流量。

2）电磁流量计的测量管道中无阻力件，压力损失小；测量范围宽；可以测量脉动流和双相

流。

质量流量检测方法

（一）、干脆式质量流量测量方法

1、科里奥利质量流量计

1）可以测量多种液体和浆液，也可以用于多相流测量；

2）不受被测介质物理参数影响，不受管内流态影响，对流量计前后直管段要求不高。

3）阻力损失较大，存在零点漂移，管路的振动会影响其测量精度。

2、热式质量流量计

1）适用于微小流量测量。

2）热式质量流量计结构简洁，压力损失小。

3）非接触式流量计运用寿命长.

4）缺点是灵敏度低，测量时须要进行温度补偿。

3、冲光式流量计

1）冲光式流量计结构简洁，安装便利，运用寿命长，牢靠性高，没有零点漂移。

2）适用于各种固体粉料介质的流量测量。

（二）、间接式质量流量测量方法

1、体积流量计与密度计的组合方式

2、体积流量计与体积流量计的组合方式

3、温度、压力补偿式质量流量计

思索题

6-1简述流量测量的特点和流量测量仪表的分类。

答：1）流量测量可以归为体积流量测量和质量流量测量两类

2）流量测量仪表分为体积流量计和质量流量计；体积流量计包括容积式流量计、速度式流

量计、差压式流量计；质量流量计包括推导式质量流量计和干脆式质量流量计

2特点流量方程式/=上=以，qm=-=pvA

dtdt

流量计的仪表系数K=N/V与流出系数C

q,m

流量范围及范围度

测量精确度和误差

压力损失

仪表分类：体积流量计：容积式，差压式，速度式

质量流量计：推导式，干脆式

6-2以椭圆齿轮式流量计为例，说明容积式流量计的工作原理。

dV

q、r

椭圆齿轮番量计的测量本体友一对相互齿合的桶圆齿轮和仪表壳体构成、其工作原理如图、

两个椭圆齿轮A/B在进行出口流体压力差的作用下、交替地相互驱动、并各自绕轴作非角

匀速度转动、转动过程中连绵不断地将充溢在齿轮与壳体之间的固定容积内的流体一份份地

排出、齿轮的转数可以通过机械或其它的方式测出、从而可以得知流体总流量

6-3简述几种差压流量计的工作原理。

节流式流量计：节流式流量计测量原理是以能量守恒定律和流淌连续性定律为基础

均速管流量计：是基于动压管测速原理发展而成的一种流量计，流体流经均速管产生差

压信号，此差压信号于流体流量有确定的关系，经过差压计可测出流体流量。

弯管流量计：当流体通过管道弯头时，受到角加速度的作用而产生的离心力会在弯头的

外半径侧于内半径侧之间形成差压，此差压的平方根于流体流量成正比。

6-4节流式流量计的流量系数与哪些因素有关？

答：流量系数与节流件形式、直径比、取压方式、流淌雷诺数及管道粗糙度有关

6-5简述标准节流装置的组成环节及其作用。对流量测量系统的安装有哪些要求？为什么要

保证测量管路在节流装置前后有肯定的直管段长度？（p76）

答：

6-6当被测流体的温度、压力值偏离设计值时，对节流式流量计的测量结果有何影响？

6-7、用标准孔板测量气体流量，给定设计参数p=0.8kPa,t=20°C,现实际工作参数

Pi=0.4kpa,J=30℃,现场仪表指示为3800m3/h,求实际流量大小。

6-8、一只用水标定的浮子流量计，其满刻度值为1000dm3/h,不锈钢浮子密度为

7.92g/cm3,现在用来测量密度为0.79g/cm3的乙醇流量，问浮子流量计的测量上限是多

少？

6-9、说明涡轮番量计的原理。某一涡轮番量计的仪表常数为K=150.4次/L,当它在测量流

量时的输出频率为f=400Hz,其相应的瞬时流量时多少？

6-10,说明电磁流量计的工作原理，这类流量计在运用中有何要求。

答：1)电磁流量计是基于电磁感应原理，导电流体在磁场中垂直于磁力线方向流过，在流

通管道两侧的电极上将产生感应电动势，感应电动势的大小与流体速度有关，通过测量次电

动势可以求得流体流量。

2)电磁流量计对直管段要求不高，直管段长度为5DT0D；安装地点应尽量避开猛烈振动和

交直流强磁场。在垂直安装时，流体要自下而上流过仪表；水平安装时，两个电极要在同一

平面上。电磁流量计适用于导电性介质的流量测量。

6-11、涡街流量计的检测原理是什么？常见的漩涡发生体有哪几种？如何实现旋涡频率检

测？

答：(1)涡街流量计的检测原理是利用流体振荡的原理进行流量测量、当流体流过非流线型

阻挡体时会产生稳定的旋涡列、旋涡的产生频率与流体留宿有着确定的对应关系、测量频

率的变更。就可得知流体的流量、

(2)常见旋涡发生体的形态有圆柱、三角柱、矩形柱、T型柱以及由以上形态组合而成的

组合形态

(3)旋涡频率的检出有多种方式、可分为一体式和分体式两类、一体式的检测元件放在旋

涡发生体内、如热丝式分体式检测元件则装在旋涡发生体下游、如、压电式均利用旋涡发生

时引起的波动进行测量、旋涡频率采纳热敏电阻检测方式、在三角主体的迎面对称嵌入两个

热敏电阻、通入恒定电流加热电阻、使其温度稍高于流体、在交替产生旋涡的作用下、两个

电阻被周期的冷却、使其阻值变更、阻值的变更有电桥测出、即可测得旋涡产生频率、从而

知流量

6-12、说明超声流量计的工作原理，超声流量计的灵敏度与哪些因素有关？

答：1）超声流量计是利用超声波在流中的传播特性实现流量测量。超声波在流体中传播，

将受到流体流速的影响，检测接收的超声波信号可以测知流速，从而求得流体流量。

6-13、质量流量测量有哪些方法。

答：干脆测量和间接测量

干脆式质量流量计：仪表的输出干脆与质量流量成正比

推导式质量流量计：通过对体积流量和密度的同时测量，然后把结果送入计算单元，通

过运算求出质量流量。

温度，压力补偿式质量流量计：同时测出体积流量，温度和压力，由温度和压力等参数

和密度的关系，通过运算装置算出介质密度，再算出质量流量。

6-14、为什么科氏流量计可以测量质量流量？（p89）

6-15、说明标准流量装置的作用，有哪几种主要类型？

答：标准容积法、标准质量法、标准流量计法、标准体积管法。

7物位检测

物位的定义：物位统指设备和容器中液体或固体物料的表面位置，是液位、料位、界位的

总称。

液位：是指设备和容器中液体介质表面的凹凸。

料位：是指设备和容器中所储备的块状、颗粒或粉末状固体物料的积累高度。

界位：是指相界位置。例如不互容的两种液体、固液之间的分界面。

物位检测的分类

一、按测量方式

1、连续测量：连续性测量能持续测量物位的变更。

2、定点测量：只能测量物位是否达到上限、下限或某个特定位置，定点测量一般为物

位开关。

二、按工作原理

1、直读式物位检测仪表：能干脆显示容器中物位的高度，方法牢靠、精确，但只能就

地指示。

2、静压式物位检测仪表：适用于液位检测。

3、浮力式物位检测仪表：适用于液位检测。

4、机械接触式物位检测仪表:通过测量物位探头物位接触时的机械力实现物位额测量。

5、电气式物位检测仪表:将电气式物位敏感元件置于被测介质中，物位的变更会引起电

气参数的变更从而检测这些参数即可知物位变更。

6、其他检测方法：声学式、射线式、光纤式仪表等等。

7.2常用物位检测仪表

静压式液位检测仪表

静压差的计算公式：2=pjp.=Hpg

其中，p,为容器上部空间的压力，P”为零液位处的压力。

压力、差压式液位计

对于敞口容器上式中的p，为大气压力，在容器底部或侧面液位零点处引出压力信号，

仪表指示的表压力即反应相应的液柱静压。

差压计的连接：正压侧于容器底部相通，负压侧连接容器上部的气空间。

差压计安装在最低液面以下时加在压差计两侧的差压为：△〃="/%+〃点。(注：测量

仪表安装高度片容器液位)

对于有可疑凝聚蒸汽或采纳隔离介质的液位测量系统，差压计的负压侧通常有一个固定

的压力偏置量，此时的差压为：2=Hpg-(k。

.2吹气式液位计

优点：由于检测点移至顶部，其修理均很便利。

缺点：其测量精度受测压表的精度，液体的温度和密度对其检测有影响。

浮力式物位检测仪表

.1浮子式液位计

(1)是一种恒浮力式液位计。

(2)基本原理：通过测量漂移于被测液面上的浮子随着液面的变更而上下移动而产生的位

移来检测液位凹凸，其所受浮力的大小肯定。即检测浮子所在位置可知液面凹凸八

(3)浮子形态常见有圆盘形、圆柱形和球形等。下面以圆柱形为例来作分析。

.2浮筒式液位计

(1)是一种变浮力式液位计。

(2)基本原理：利用浮筒被液体浸没高度不同引起的浮力变更来检测液位。

其他物位检测仪表

.1电容式物位计

(1)原理：基于圆筒形电容器的电容值随物位而变更。

AC=

肯定条件下，k&一%为常数,则AC与月成正比，测量电容变更量即可得物位。

\n(D/d)

(2)电容式物位计可以测量液位、料位和界位，主要由测量电极和电容检测电路组成。

(3)常见的电容检测方法有沟通电桥法、充放电法、谐振电路法。可以输出标准电流信号,

实现远距离传送。

（4）特点：电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装便利，结构

坚固，易修理；价格较低。但是不适合于以下介质：如介质的介电常数随温度等影响而变

更、介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等状况。

.2超声式物位计

（1）原理：利用声波的某些特性制成。如声波阻断式一固体、液体或气体对声波的汲取实

力不同（气体最大，固体最小），由接收的超声波可知物体是否达到预定位置，可实现报警

或定位检测。H^-ct

2

（2）应用范围：液位、物位。（对环境的适应性较强，应用广泛）plOl

（3）特点：无机械可动部件，安装修理便利；超声换能器寿命长；可以实现非接触式测量,

适合于有毒、高粘度及密闭容器物位的测量；对环境适应实力强，应用广泛。

（4）缺点:在检测中易受介质的温度、成分等变更的影响。

.3核辐射式物位计

（1）原理;核辐射式物位计是利用核辐射线在穿透物质是将被衰减的现象来确定物位。（射

线在穿透物质时，它的强度随物质层的厚度指数降低，只要测出通过物质前后的辐射强度，

就可知厚度物位。）

（2）组成：射线源、防护容器、射线检测器、电子转换和指示电路。

（3）检测方式：有固定安装式和随动式两种

（4）特点：具有非接触式测量的特点，可用于高温高压、真空密闭等各种容器中液体或固

体物料的物位测量；可适应腐蚀、有毒、高粘度、爆炸性等各种困难介质和高温、高湿、多

粉尘、强干扰等恶劣的工作条件。其放射性平安防护措施需按有关规范操作。

.4物位开关

（1）用于定点测量，检测物位是否达到预定的高度，并发出相应的开关量信号。

（2）特点：简洁、牢靠、运用便利，适用范围广。

7.3影响物位测量的因素

一、液位测量的特点

（1）液面波动（物料流进流出、沸腾或泡沫）

（2）大型容器中各处物理量（温度、密度和粘度）分布不均

（3）液体处于特殊状态中（高温、高压、高粘度、含大量杂质）

二、料位测量的特点

（1）料面不规则

（2）物料排出后有滞留区

（3）物料间空隙不稳定

三、界位测量的特点

存在浑浊段

课后习题

7-1常用液位测量方法有哪些？

（1）压力式液位计：依据静止介质的某一点所受压力与此点上方的介质高度成正比，

利用压力表来显示其高度。（2）直读式：干脆是用与被测容器连通的玻璃管来显示容器内的

物位高度，或在容器上开有窗口干脆视察物位高度。（3）浮力式：利用漂移在液面上的浮子

的位置随液位的变更来测量定位。（4）电气式：将物位的变更转换为某些电量参数的变更而

进行间接测量。（5）声波式：由于物位的变更引起的声波的遮断。（6）光学式：利用物位对

光波的遮断和反射原理进行测量。（7）核辐射式：放射性同位素放出的射线被中间介质汲取

而减弱。

7-2对于开口容器和密封压力容器用差压式液位计测量时有何不同？影响液位计测量精度

的因素有哪些？

对于开口容器，在容器底部或侧面液位零点处引出压力信号，仪表指示的表

压力即反映相应的液位静压。对于密封压力容器，可用差压计测量液位。差压式

的正压侧与容器底部相通，负压侧连接容器上部的空间。可求液位高度。

因素：液位计本身的精度、以及液位的温度对其密度的影响、物料本身性质如温

度、粘度、液面的稳定、料面是否规则。

7-3利用差压变送器测量液位时，为什么要进行零点迁移？如何实现迁移？

(1)进行零点迁移的缘由：由于测压仪表的安装位置一般不能和被测容器的最低液位

处在同一高度上，因此，在测量液位是，仪表的量程范围内会有一个不变的附加值。

(2)如何实现：对感压原件预加一个作用力，将仪表的零点迁移到与液位零点相重合,

即实现零点迁移。

7-4恒浮力式液位计与变浮力式液位计的测量原理有什么异同点？在选择浮筒式液位计时，

如何确定浮筒的尺寸和重量？

恒浮力式液位计和变浮力式液位计都属于浮力式物位检测仪表，都是基于力的平衡原

理，利用液体浮力进行液位的测量。恒浮力式是靠浮子随液面升降的位移反映液位变更的；

而变浮力式则是靠液面升降对物体浮力变更反映液位的变更。

在选择浮筒式液位计时，要依据其测量原理选择浮筒的尺寸和质量。

设浮筒的重力为G,浮力为W,则悬挂点所受重力F=G-W,

W=—pgH

又知浮力八'为4

故：

F=G-W=G--D2pgH

式中，D为浮筒的直径5；2为被测液体的密度；H为浮筒浸入液体部分的高度。因此浮筒

所受重力F与液位H呈线性关系，液位越高，力越小。为了提高灵敏度，应使H前的系数

尽可能大，所以浮筒的直径D也是越大越有利。而且，为了有较大的量程，浮筒的长度L

也要尽可能大。关于浮筒的质量选取依据零点消逝原则进行。

7-5物料的料位测量与液位测量有什么不同的特点？

从概念上说，物料的料位是指设备和容器中所储存的块状、颗粒或粉末状固体物料的积

累高度，其是针对固体进行测量；而液位是指设备和容器中液体介质表面的凹凸，其是针对

液体的测量。

由于测量对象性质的不同，在测量方法的选取上也有所不同。一般全部的物质检测方法

和物位检测仪表都可以进行液位的测量，而只有机械接触式、电气式、超声式、核辐射式等

适用于料位测量。故在测量方法和测量仪表的选取上，料位相对于液位有肯定的局限性。

7-6电容式物位计、超声式物位计、核辐射式物位计的工作原理，各有何特点？

(1)电容式：基于圆筒形电容器的电容值随物位而变更。(2)超声式：利用回声测距

原理，由放射探头发出的超声脉冲，在介质中传到界面反射再返回到操头接受。(3)核辐射

式：以核辐射式的穿透性和物质对射线的汲取特点为基础，试验证明，射线等穿透物质后,

其强度随物质层的厚度呈现指数规律衰减。

8机械量检测

机械量包括长度、位移、转角、转速、力、力矩、振动等。其中直线位移是机械量基本的参

数。如：表8-1

8.1模拟式位移检测

方法有：电容式位移检测、电感式位移检测、差动变压器位移检测、光纤位移检测、光

学数字式位移检测（光栅标尺、CCD图像传感元件）

q

电容式位移检测（C=J±）

d

r变极距法（变〃）

＜变面积法（变S）

［在两个固定极板之间设置可动极板（变e）

电感式位移检测方法

电感式位移传感器分自感式和互感式。

电感式位移检测与电容式位移检测都是与被检测对象非机械接触的检测方法。

差动变压器位移检查方法（是互感式位移检测方法）P106

光纤位移检测方法（利用光纤检测位移的一种方法）

随着被检测物体的位移变更，重叠部分的光强发生变更，依据光强信号检测位移。

8.2光学数字式位移检测一（光栅尺）

数字式位移检测室利用栅格编码器将长度或角度的变更干脆转换为脉冲个数或二进制

符号的方法，如光栅标尺、容栅标尺等。

光栅标尺（P107）

CCD图像传感元件（P109）

8.3转速检测（重要指数：两颗星）

方法：离心力检测法，光电码盘转速检测法，空间滤波器式检测法。

离心力检测法原理：质量m的重物旋转时受到离心力远离主轴，这将克服弹簧

力向上拉套筒，套筒升降通过齿轮带动指针转动，从而干脆读数。精确度：上下1%

（核心思想：离心力一一弹簧力一一套筒升降一一齿轮带指针转动一一读数）

光电码检测法：将对转速的测量转化为脉冲序列，统计单位时间内的脉冲数，通过脉冲

个数测量转角即得到转速。

空间滤波器式检测法特点：不须要在旋转物体上或四周做任何记号，多用于检测不规则

物体的移动速度。

8.4力检测（重要指数：两颗半星）

本章主要检测方法：金属应变元件，半导体应变元件，压电效应，压敏导电橡胶（1,2

相对较重要。）

力检测主要原理基础：弹性元件受力作用时将发生弹性形变，弹性体变形导致电阻值变

更，电阻通电转化为电压，测电压即可求得对应力的大小。

1金属应变元件

原理：在拉伸力的作用下，金属丝被拉长，因此截面积缩小，导致电阻率变更。

注：给金属丝通电流，测电压即可测得电阻，对应即可知道应力。

2半导体应变元件

原理：元件受力形变，应变对元件电阻率大幅度变更，从而导致电阻的变更，将元件通电流,

测元件两段电压，通过电压的变更即可推断力的大小。

优点：反应灵敏，体积小，广泛用在压力传感上。

缺点：温度依靠性大，须要电路补偿，价格高。

3压敏导电橡胶

原理：元件受力变形电阻变更，通电，测电压，即反推得到力的大小。

9成分分析仪表

成分分析仪表是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。

一、成分分析方法及分类S”）

成分分析的方法有两种类型：一种是定期取样，通过试验室测定的试验室分析方法；

另一种是利用可以连续测定被测物质的含量或性质的自动分析仪表。

目前，按测量原理分类，成分分析仪表有以下几种型式：

1）电化学式：如电导式（EC）,电位式，酸度计，离子浓度计等。

2）热学式：如热导式、热谱式、热化学式等。

3）磁学式：如磁式氧气分析仪、核磁共振分析仪等。

4）射线式：如X射线分析仪、Y射线分析仪、同位素分析仪、微波分析仪等。

5）光学式：如红外、紫外等汲取式光学分析仪，光散射、光干涉式光学分析仪等。

（分光仪、比色仪）

6）电子光学式和离子光学式：如电子探针、离子探针、质谱仪等。

7）色谱式：如气相色谱仪、液相色谱仪等。

8）物性测量仪表：如水分计、粘度计、密度计、湿度计、尘量计等。

9）其他：如半导体气敏传感器。

二、自动分析系统（检测器是分析仪表的核心）

1、自动分析系统通常是与试样预处理系统组成一个分析测量系统，以保证其良好偶的

环境适应性和高的牢靠性以使分析仪表的示值能代表被监测的成分。

2、自动取样装置的作用是从生产设备中自动、快速的提取待分析样品。预处理系统可

以采纳冷却、加热、气化、减压、过滤等方式。取样和试样的制备必需留意避开液体试样的

分储作用或气体试样中某些组分被吸附的状况。

三、几种工业用成分分析仪表

1、热导式气体分析器：利用不同气体导热特性不同的原理进行分析。优点有机构简洁、

工作稳定、体积小。（热导式气体分析器的核心是测量室）

（1）经试验测定，气体中氢和氢的导热实力最强，而二氧化碳和二氧化硫的导热实力较弱。

气体的导热率还与气体的温度有关。

（2）热导式气体分析器的核心是测量室，称为热导池。热导池是用导热良好的金属制成的

长圆柱形小室，室内装有一根丝的伯或鸨电阻丝，电阻丝与腔体有良好的绝缘。

热导池有不同的结构型式，目前常用的是对流扩散式结构型式。热导式分析仪表通常采

纳桥式测量电路。

四、氧化错氧分析器

（1）氧化错氧分析器是属于电化学分析方法，这种分析器的优点是灵敏度高、稳定性好、

相应快、测量范围宽（从10一6到百分含量），而且不需困难的采样和预处理系统，它的探

头可以干脆插入烟道中连续地分析烟气中的氧含量。

（2）氧化错分析器的基本工作原理基于氧浓差电池（原电池）。氧化精（ZrO2）是一种陶

瓷固体电解质，在高温下有良好的离子导电特性。浓差电池的左侧为被测气体，右侧为参比

气体，参比气体一般为空气。

(3)氧化锌分析器正常工作的必要条件：

a、工作温度要恒定，传感器要有温度调整限制的环节，一般工作温度保持在T=850°C,

此时灵敏度最高,工作温度变更干脆影响氧浓车电势E的大小，传感器还应有温度补偿环节。

b、必须要有参比气体，参比气体的氧含量稳定不变。二者氧含量差越大，仪表灵敏度

越高。

C、参比气体与被测气体压力应当相等。

(3)氧化错分析器的安装方式有直插式和抽吸式。

五、半导体气敏传感器

半导体气敏传感器是采纳半导体材料为敏感材料制成的一种气敏传感器类型。这类传感

器可以通过在半导体材料中添加各种催化剂来变更其主要敏感对象，但却很难消退对其他共

存气体的影响，并且它信号线性影响的范围窄，一般只用于定性及半定量范围的气体检测。

半导体气敏传感器依据半导体的物性变更特点，可分为电阻型和非电阻型两类。

气敏传感器一般由气敏元件、加热器和封装体等部分组成。气敏元件从结构型式来分有

烧结型、薄膜型和厚膜型三类。

六、工业酸度计

1、工业酸度计属于电化学分析方法。溶液的酸碱性可以用氢离子浓度[H+]的大小来

表示。一般用pH值来表示溶液的酸碱度，定义为：

pH=-lg[H+]pH

与之相应有：pH=7为中性溶液，pH>7为碱性溶液，pH<7为酸性溶液。

(1)pH值得检测采纳电位测量法•测量pH值一般运用参比电极和测量电极以及被测溶液

共同组成的pH测量电池。参比电极的电位是一个固定的常数。电池的电势为参比电极和测

量电极间电极电位的差值。依据能斯特公式有：

RT

E=-2.303ypHx

式中，E为电极电势，V；R为气体常数，R=8.314J/(mol•K)；T为热力学温度，K；F为法

拉第常数，F=9.6487xlO,c/mol；pHx为被测溶液的pH值。

(2)工业用参比电极一般为甘汞电极或银-氯化银(Ag/AgCl)电极。(P129)

(3)玻璃电极是运用最为广泛的测量电极。

七、湿度的检测

1、湿度是表示空气中水汽含量的物理量.

(1)湿度可用肯定湿度科相对湿度两种方法表示：肯定湿度是指单位体积湿气体中所

含的水汽质量数，单位为g/nP；相对湿度是单位体积湿气体中所含的水汽质量与相同条件

下饱和水汽质量之比，用百分数表示。

(2)湿度的检测方法有露点法、毛发膨胀法和干湿球湿度测量法。对湿度传感器的要

求：工作牢靠，运用寿命长，有较快的响应速度，受温度影响小，互换性好，制造简洁，价

格便宜。

八、干湿球湿度计

干湿球湿度计的运用特别广泛，常用于测量空气的相对湿度。它由两支温度计组成，一

支温度计用来干脆测量空气的温度，称为干球温度计；另外一支温度计在感温部分包有被水

浸湿的棉纱吸水套，并常常保持潮湿，称为湿球温度计。

Pws—Ap(t(j-tw)

(p=

Pds

式中，（P为相对湿度；Pds为干球温度下得饱和水汽压；Pws为湿球温度下的饱和水汽压；

p为湿空气的总压；td为干球湿度；tw为湿球湿度；A为仪表常数，它与风速和温度传感

器的结构因素有关。'

1、陶瓷湿敏传感器

陶瓷材料化学稳定性好，耐高温，便于用加热法去除油污。多孔陶瓷表面积大，易于吸湿和

去湿，可以缩短响应时间。陶瓷传感器的感湿机理一般是利用陶瓷烧结体微结晶表面对水分

子进行吸湿或脱湿，使电极间的电阻值随相对湿度而变更。这类传感器的制作型式可以为烧

结式、膜式及MOS型等。这类元件的特点是体积小，测温范围宽，可用于高温，最高可达

600℃,能用电加热反复清洗，响应速度快，长期稳定性好。

课后习题

9-1、在线成分分析系统为什么要有采样和试样预处理装置？采样和试样预处理装置可

以保证在成分分析系统良好的环境适应性和高的牢靠性，以使分析仪表的视值能代表被监测

的部分。采样装置的作用是从生产设备中自动、快速的提取待分析样品；预处理装置可采纳

多种方式对采集的样品进行适当的处理，为分析仪器供应符合技术要求的试样。

9-2、简述热导式体分析器的工作原理，对测量条件有什么要求？

工作原理：由于气体组份含量的不同，混合气体导热实力将发生变更，利用混合气体导

热实力的差异进行含量分析。

要求：实际测量中，要求混合气体中背景组分的导热率必需近似相等，并与被测组分的

导热率有明显的差别，对于不能满意这一要求的气体可采纳预处理的方法。

9-3

机理为：红外线气体分析器属于光学分析一表中的一种。它是利用不同气体对不同波长

的红外线具有选择性汲取的特性来进行分析的。一般由红外辐射源、测量气样室、红外探测

装置组成。

9-4

氧化错分析器的基本工作原理基于氧浓差电池。浓差电池内在氧化错陶瓷体的两侧烧结

一层多孔伯电极，当两侧气体的含氧量不同时，在两极间将产生浓差电势。条件要求为：工

作温度要恒定，传感器要有温度调整限制的环节；必须要有参比气体，参比气体的氧含量稳

定不变；参比气体与被测气体压力应当相等。

9-5

基本环节有分析环节和分别环节。

9-6、半导体气敏传感器有哪几种类型？

半导体气敏传感器的类型依据半导体的物位变更特点，可分为电阻型和非电阻性两类。

依据半导体与气体的相互作用是在其表面或内部，又可分为表面限制型和体限制型两种。

9-7

干脆电位法测量溶液酸度就是用pH测量电池进行测量，测量电极插入溶液中会与溶液

产生电极电势，电池的电势为参比电极与测量电极间电极电位的差值，其大小就代表溶液中

氢离子浓度，即溶液酸度。

9-8、简述湿度测量的特点，常用的湿度测量方法有哪些？

湿度测量的方法许多，传统的方法是露点法，毛发膨胀法和干湿球湿度测量法。工业过

程的检测和限制对湿敏传感器有一下要求：（1）工作牢靠，运用寿命长；（2）在气体环境中

特性稳定，不受尘埃、油污附着的影响；（3）满意要求的湿度测量范围有较快的相应速度；

（4）能在-30°-100°c的环境温度下运用，受温度影响较小；（5）互换性好，制造简洁，

价格廉价。

10仪表系统分析

表10-1DDZ-II型和DDZ-HI型仪表的比较（P137）

仪表系统数学模型的类型有：

时域模型，频域模型，离散模型。

思索题与习题

1常用仪表是如何进行分类的？各有什么特点？

①按运用性质分为标准表（用于校验非标准仪表运用，经过了计量部门的定期检定并具

有合格证书）、试验室用表（用于科学试验探讨）、工业用表（长期安装运用在工业生产中）

②按测量方式分为直读仪表（可以干脆读取被测量值）和比较仪表（采纳某种方式通过未知

量雨已知量相比较而得出被测量值）③按原理性连接方式分为串联（各功能模块首尾相接前

后串联）、反馈（某个功能模块的输出重新输入到自身的输入端或其前的某个功能模块的输

入端，从而构成正反馈或负反馈作用）④按信号传输方式分为电动仪表（以电量为传输信号,

信号可远传，但无特殊处理措施，会引起活在和爆炸）、气动仪表（运用压缩空气来传输信

号，反应动作慢，投资大）⑤按组成方式分为基地仪表（通用性差）、单元组合式仪表（只

完成单一功能，但是比较敏捷）、组件组装式