检测仪表与传感器.ppt

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1、化工仪表及自动化第三章检测仪表与传感器1内容提要物位检测及仪表概述差压式液位变速器电容式物位传感器核辐射物位计称重式液罐计量仪温度检测及仪表温度检测方法热电偶温度计热电阻温度计电动温度变送器一体化温度变送器智能式温度变送器测温元件的安装2第四节物位检测及仪表一、概论几个概念液位料位液位计料位计界面计测量物位的两个目的按其工作原理分为直读式物位仪表差压式物位仪表浮力式物位仪表电磁式物位仪表核辐射式物位仪表声波式物位仪表光学式物位仪表●确定容器或贮存库中的原料、辅料、半成品或成品的数量;●进行监视和控制生产工艺过程。3二、差压式液位变

2、送器1.工作原理图3-39差压液位变送器原理图图3-40压力表式液位计第四节物位检测及仪表4第四节物位检测及仪表将差压变送器的一端接液相，另一端接气相因此当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需将差压变送器的负压室通大气即可。若不需要远传信号，也可以在容器底部安装压力表，如图3-40所示。5第四节物位检测及仪表2.零点迁移问题图3-41负迁移示意图在使用差压变送器测量液位时，一般来说实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为则6第四节物位检测及仪表迁移弹簧的作用改变变送器的零点。迁移和调零都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相

3、对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。迁移同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。7第四节物位检测及仪表图3-42正负迁移示意图图3-43正迁移示意图举例某差压变送器的测量范围为0～5000Pa，当压差由0变化到5000Pa时，变送器的输出将由4mA变化到20mA，这是无迁移的情况，如左图中曲线a所示。负迁移如曲线b所示，正迁移如曲线c所示。8第四节物位检测及仪表3.用法兰式差压变送器测量液位图3-44法兰式差压变送器测量液位示意图1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器单法兰式双法

4、兰式法兰式差压变送器按其结构形式为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图所示。9三、电容式物位传感器1.测量原理图3-45电容器的组成1—内电极；2—外电极两圆筒间的电容量C当D和d一定时，电容量C的大小与极板的长度L和介质的介电常数ε的乘积成比例。通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。第四节物位检测及仪表10四、核辐射物位计射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱，具体关系见式（3-63

5、）。（3-63）图3-48核辐射物位计示意图1—辐射源；2—接受器第四节物位检测及仪表五、磁致伸缩式液位计六、光纤式液位计七、称重式液罐计量仪111.液面和界面测量应选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表。不满足要求时，可选用电容式、电阻式、声波式、磁致伸缩式等仪表。2.仪表的结构形式及材质应根据被测介质的特性来选择。3.仪表的显示方式和功能，应根据被测介质的特性来选择。4.仪表量程应根据工艺对象实际需要现实的范围或实际变化范围确定。5.仪表精确度应根据工艺要求选择。6.用于爆炸危险场所的电子式物位仪表，应根据危险场所类别及被测介

6、质的危险程度，选择合适的防爆结构形式或采取其他的防爆措施。第四节物位检测及仪表八、物位测量仪表的选型（P75表3-6）12一、温度检测方法温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性来加以间接测量。分类按测量范围按用途高温计、温度计标准仪表、实用仪表按工作原理膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计按测量方式接触式与非接触式第五节温度检测及仪表13第五节温度检测及仪表易受外界干扰，标定困难测温范围大，适于测温度分布，不破坏被测温度场，响应快0～35

7、00200～2000光电探测热电探测红外线低温段测量不准，环境条件会影响测温准确度测温时，不破坏被测温度场400～2000700～3200900～1700辐射式光学式比色式辐射式非接触式测温仪表不能测高温，需注意环境温度的影响测量精度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制-200～600-50～150铂铜热电阻需冷端温度补偿，在低温段测量精度较低测温范围广，精度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制0～1600-50～1000-50～600铂铑-铂镍铬-镍硅镍铬-考铜热电偶精度低，测温距离短，滞后大结构简单，耐震，防爆能记录、

8、报警，价格低廉-30～600-20～3500～250液体气体蒸汽压力式精度低，量程和使用范围有限结构紧凑，牢固可靠-80～600双金属测量上限和精度受玻璃质量的限制，易碎，不能记录远传结构简单，使用方便，测量准确，价格低廉-50～600玻璃液体膨胀