《热工测量仪表》课件

热工测量仪表热工测量仪表是一种专门用于测量和监控工业生产过程中的温度、压力、流量等物理量的仪表。这些仪表在生产过程中起着至关重要的作用,确保设备稳定运行、产品质量可靠。课程导入本课程旨在全面介绍热工测量仪表的基本知识和使用技能。我们将从热工测量的定义和重要性出发,系统地讨论温度、压力和流量等常见的热工测量指标,探讨各类热工测量仪表的原理、特性和选用方法。同时,还会介绍热工测量仪表的安装、调试和维护等内容。通过本课程的学习,学生将掌握热工测量的基本理论和实际应用,为从事相关工作打下坚实的基础。热工测量仪表概述热工测量仪表是各类工业领域中用于测量和监控温度、压力、流量等参数的重要工具。它们可以为工艺控制和能源管理提供实时数据支持,确保生产安全可靠、高效运行。通过精确测量和数据分析,热工仪表能有效优化生产过程,提高产品质量和能源利用效率。温度测量仪表测量原理温度测量仪表通过检测物体的热量变化来测量温度,常用的原理包括热膨胀、热电偶、电阻温度计等。测量装置温度测量仪表由传感器、信号转换器、显示单元等部分组成,能够将温度变化转换为电信号并显示温度值。测量分类常见的温度测量仪表包括液体温度计、金属温度计、电子温度计等,适用于不同的温度范围和测量场合。温度测量原理1传统原理基于物理特性的温度测量2热电阻原理利用金属电阻随温度变化的特性3热电偶原理利用两种不同金属接触产生热电势4红外辐射原理检测物体表面辐射热量变化温度测量的基本原理包括利用物理量与温度的对应关系来实现温度检测。常见的温度测量原理有：传统的扩张型温度计、利用金属电阻率随温度变化的热电阻式温度计、利用两种不同金属接触产生热电势的热电偶式温度计以及检测物体表面辐射热量变化的红外温度计等。温度测量装置温度测量装置是将温度传感器与控制/显示单元相连的一个整体。温度传感器通过感受热量并转换为电信号的方式将温度信息传递给控制/显示单元。控制/显示单元对温度信号进行采集、处理和显示。温度测量装置能够实时监测被测对象的温度变化情况。温度测量仪表分类1物理型温度仪表基于金属、液体或气体物理性质变化来测量温度的仪表。2电子型温度仪表利用温敏电阻、热电偶等温度传感器输出电信号来测量温度。3光学型温度仪表通过测量物体表面辐射特性来遥测温度的无接触式仪表。4其他类型温度仪表包括生物类、声学类等特殊应用的温度测量方法。常用温度测量仪表热电偶两种金属丝组成的温度传感器,可测范围广、响应快。广泛应用于工业生产和实验测量。热电阻利用金属电阻随温度变化的特性,可测温精度高、重复性好。常见于精密测温场合。热电偶测温组件由热电偶、冷端补偿和显示单元组成的一体化测温装置,操作简单、精度可靠。红外测温仪通过对物体辐射热量的检测,无需接触即可快速测量温度。应用广泛,测温对象多样化。温度测量仪表性能指标量程仪表可测量的温度范围精度仪表的测量误差范围，反映测量结果的可靠性响应时间仪表从接受温度变化到输出稳定读数所需的时间防护等级仪表在特定环境下的抗干扰能力和防护性能输出信号仪表的输出形式，如模拟量、数字量等这些性能指标决定了温度测量仪表的适用范围、可靠性和操作性。合理选择满足应用需求的指标非常重要。温度测量仪表的选择与使用测量需求分析根据测量对象的温度范围、精度要求、环境条件等合理选择合适的温度测量仪表。匹配工艺要求温度测量仪表的安装位置、响应速度、防护等级等需要与实际工艺过程相匹配。合理搭配传感器选择与工艺要求相符的传感器类型和安装方式，确保测量结果的准确性。规范使用维护按照仪表使用说明进行安装调试和日常维护保养，延长仪表使用寿命。压力测量仪表压力测量原理通过检测受到压力的物理量的变化,如电阻、电容、磁通量等,转换成电信号的方式来测量压力。压力测量装置压力传感器、压力表、压力开关等是常用的压力测量装置。它们能够将压力信号转换成电信号或机械指示。压力测量仪表分类按测量原理分有电阻式、电容式、电磁式等;按结构分有膜盒式、压电式、电容式等。常用压力测量仪表如压力表、压力传感器、差压变送器等广泛应用于工业过程监测和控制中。压力测量原理1物理原理压力是物体对单位面积的作用力。通过测量这种作用力的大小,就可以得到压力的值。常用的物理原理包括电阻变化、应变变化、压电效应等。2力学原理压力会引起弹性元件的变形,通过测量这种变形量就可以得到压力值。常用的力学原理包括膜片变形、bourdon管变形等。3液体静压原理静止液体的压力与液体密度和液面高度成正比。通过测量液面高度,就可以得到压力的大小。这种原理广泛应用于液体压力测量。压力测量装置压力传感器将压力信号转换成电信号或其他形式的信号,是测量压力的基础装置。有多种不同类型,如电阻式、电容式、压电式等。压力表通过机械或电子方式直接显示压力大小的仪表。广泛应用于各种工业场合,是压力测量的重要装置。压力变送器将压力信号转换成标准电信号或数字信号,便于远传和控制系统应用。常见类型有电容式、电阻式等。压力测量仪表分类机械式压力表常见的有皮托管压力表、膜盒压力表等，通过机械变形原理测量压力。精度高、响应快但易受环境影响。电子式压力表利用压力传感器将压力信号转换为电信号的压力测量仪表。测量范围广、抗干扰能力强，适用于恶劣环境。气动式压力表通过压力信号直接控制气动元件输出显示的压力表。安全可靠、抗干扰性强，常用于石油化工等行业。差压压力表测量两点之间压差的压力表。可用于测量管道流量、液位等物理量，应用广泛。常用压力测量仪表机械压力表采用弹性元件（如膜片、波纹管等）测量压力的机械式仪表。结构简单、测量范围广、价格便宜。电子压力传感器将压力信号转换为电信号的压力测量装置。精度高、抗干扰能力强、可远程监测。压力变送器将压力信号转换为标准电气信号输出的传感器。广泛应用于工业过程控制系统。数字压力表采用数字显示技术的压力测量仪表。精度高、易读数、可实现自动校准和报警功能。压力测量仪表性能指标压力测量仪表的性能指标包括量程、精度等级、重复性误差、响应时间和适用环境温度等。这些指标共同决定了仪表的测量性能和使用适用性。选用压力测量仪表时需结合实际使用需求进行性能对比和选择。压力测量仪表的选择与使用1合理选择根据测量对象的特性和工艺条件选择合适的压力测量仪表2正确安装按照要求合理布置管路和安装接头,确保测量精度3校准维护定期检查校准并进行必要的维护保养压力测量仪表选用时需充分考虑测量对象的压力范围、介质性质、工作环境等特性,选用适合的传感器类型和接口。安装时应注意管路布置、接头材质等,确保测量精度。定期校准和维护也是保证长期可靠运行的关键。流量测量仪表测量原理利用不同流体的物理特性,如体积、质量或速度等,来测量流量的仪表。应用范围广泛应用于工业过程控制、能源管理和环境监测等领域。主要类型包括差压式、涡轮式、电磁式、超声波式等多种仪表形式。性能指标量程、精度、重复性、响应速度等是选择时需要考虑的重要因素。流量测量原理1测量对象测量流动的液体或气体2测量方法通过流体的物理特性进行间接测量3常用原理压差、电磁感应、涡街等流量测量的核心原理是利用流体在流动过程中的物理特性,通过间接测量的方式获得流量数据。常用的测量原理包括测量流体压差、电磁感应以及涡街等特征。这些原理为各种流量测量仪表的设计和应用提供了理论基础。流量测量装置流量测量装置主要用于测量流体的流量。常见的流量测量装置包括旋转叶轮式、涡轮式、超声波式、电磁式等。这些装置通过不同的物理原理测量流体的流量,并将其转化为电信号输出。流量测量装置在各种工业生产和生活中广泛应用,为精准控制工艺参数提供了重要的数据支撑。流量测量仪表分类体积流量计通过测量介质在一定时间内通过管道或容器的体积来计算流量,常见有转子流量计和涡轮流量计。质量流量计直接测量流体流过测量断面的质量,不受温度和压力变化的影响,如库仑流量计和科利奥利流量计。区域流量计测量流体在管道中的速度分布情况,通过积分计算得到流量,如皮托管流量计和电磁流量计。特殊流量计针对特定应用场合的流量测量,如气体流量计、蒸汽流量计和海水流量计。常用流量测量仪表涡轮流量计基于涡街原理测量流量,适用于测量气体、液体和蒸汽流量,测量范围广、精度高。孔板流量计利用管道内流体压降特性测量流量,结构简单、安装方便,适用于较大管径管路。椭圆齿轮流量计利用转子转速检测流量,精度高、重复性好,适用于中低粘度液体的精准流量测量。超声波流量计基于声波在流体中传播时间差测量流量,无需切割管道,适用于各种管材管路。流量测量仪表性能指标5%精度较高的测量精度确保数据准确可靠20M量程宽广的量程满足不同场合的测量需求0.1S响应时间快速的响应时间确保实时监测IP67防护等级高防护等级保证仪表在恶劣环境下的稳定运行流量测量仪表的选择与使用选择合适的仪表根据流体介质、流量范围、工作压力等因素，选择合适的流量测量仪表类型和量程。正确安装仪表严格按照仪表说明手册进行安装，确保仪表位置正确、连接牢固，以确保测量精度。校准和维护定期对流量测量仪表进行校准和保养维护，确保其长期稳定可靠的工作状态。数据分析与应用结合实际情况对测量数据进行分析和应用，为生产管理、能耗分析等提供支持。其他热工测量仪表流量测量除了流量计外,还有一些常用的流量测量仪表,如浮子流量计、涡轮流量计和电磁流量计等，用于测量各种流体的流量。液位测量液位计是用于测量容器内液体高度的仪表,包括浮球液位计、差压液位计和超声波液位计等。它们广泛应用于工业生产中。转速测量转速计是用于测量旋转部件转速的仪表,如测量电机轴、风机转子等的转速。常见的有机械转速计和电子转速计。热工测量仪表的安装与维护1现场调试根据现场环境合理调节仪表参数2系统接线确保仪表正确连接供电与信号源3机械安装稳固安装仪表,防止外力损坏4定期保养按时检查校准,更换易损件热工测量仪表的正确安装和定期维护是确保其长期稳定可靠工作的关键。从机械安装、系统接线到现场调试,每个步骤都需要专业技术和经验。同时还要制定周期性的检查、校准和维修计划,及时发现并解决问题,延长仪表使用寿命。热工测量仪表案例分析我们将通过一个实际案例,深入探讨热工测量仪表的应用。在某化工厂工艺装置中,需要对反应温度、反应压力和反应流量进行实时监测和控制。选择合适的温度、压力和流量测量仪表并正确安装调试,对确保工艺过程的稳定运行至关重要。通过讨论这一案例,学习如