《工业控制基础》PPT课件.ppt

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1、1,第二篇,第二篇,2,第五章,3,第一节 概 述,检测是化工生产过程的眼睛，通过仪表来获取生产的物流、能流信息，以便对化工生产过程进行有效的控制。测量：被测变量与其相应的标准单位进行比较，从而获得一个确定的量值。,4,标准单位：米 m（1）定义值 1m=（赤道北极的距离）/107 于是巴黎米尺产生了，一个用白金制成的X 形状、带有温度修正在值刻线的标准单位产生了。（2）光在真空中1/299792458 秒内通过的路径。,5,测量的基本知识,直接测量：被测量直接与测量单位进行 比较。如长度、压力的测量。间接测量：测量与被测量有函数关系的 量。如蒸汽的压力与温度的 对应关系。,6,测量过程中的形

2、态能转换,单态能的变换,双态能的变换,7,测量方法的比较方式,偏差测量：被测量与初始状态的偏离量。如液柱式压力计；压力表等。微差测量：被测量与一个已知量进行比 获得偏差，结果是已知量与 偏差的和。零差测量：是一种随动测量法，用一个 已知量跟随未知量变化，二 者差值为零。,8,测量方法,显示方法,图示相互可转换,零 位 式,数 字 式,模 拟 式,偏 差 式,12.35,9,仪表内部的信号传输过程,开环系统：电流表 传递函数：Y（s）=K1K2K3s,10,仪表内部的信号传输过程,闭环系统：电位差计。传递函数：（s）=,11,仪表的质量指标,（MTBF）有效性=仪表的计量性、操作性能、可靠性能和

3、经济性能。,12,测量误差的分析方法与指标,一、误差的性质分类（1）随机误差:测量值二、二各不相同，其大小与方向不可事先确定。（2）系统误差:多次测量后,误差分布的大小与方向。（3）粗大误差:是一种偶然性误差,概率小。,13,精密度、正确度与准确度,精密度:对同一被测量进行多次测量的 重复性程度。反映随机误差。正确度:对同一被测量进行多次测量值偏离 真值的程度。准确度:精密度与正确度的综合。,14,精密度、正确度、准确度,精密度 正确度 准确度,15,误差的正态分布图,有界性、单峰性、对称性、抵偿性。,16,例：误差判别,歌唱演员打分时：去掉一个最高分、去掉一个最低分后，取平均分。（防止粗大误

4、差）打枪时后一弹头从前一弹孔中穿过是极为罕见的。（随机误差）射击运动员成绩好是：精密度高的好枪、正确度好的瞄准，二者的结合，即准确度好。,17,仪表误差的表示方法,（1）绝对误差：仪表示值与真实值之差的绝对值。=|X X t|=|X X 0|基本误差限：=（单位）（2）引用误差=/M%M=X max X min 量程：标尺上限-标尺下限,18,精度等级、国家标准,精确度：仪表用来表示测量结果可靠程度。表示：用相对百分误差去掉“”和“%”。国家标准序列：标准表、范型表、实用表。级标准表：0.005、0.02、0.05；级标准表：0.1、0.2、0.35、0.5;一般标准表：1.0、1.5、2.5

5、、4.0。符号:,1.0,1.5,19,引用误差、允许误差、工艺要求,引用误差是仪表的实际误差：引max允许误差是仪表精度特级所规定的误差：表允=表允 M工艺允许误差即工业要求误差限：工允 引max 表允 工允同理:引max 表允 工允,20,检测仪表的分类（1）接触式与非接触式仪表。（2）标准表(计量室);范型表(实验室);实用表(现场)。（3）按工艺参数分:压力(P)、物位(L)、流量(F)、温度(T)、成分(A)。,21,例:某温度检测仪表的测量范围为 100600，校验该表时得到的最大绝对误差为3，试确定该表的精度等级？解：=/M%=3/（600100）%=0.6%对照精度等级:0.5

6、、1.0、1.5 0.5 0.6 1.0 应取1.0级因为:引max 表允 工允若工艺要求误差为3 以上则符合要求。,22,变差(加差)与灵敏度,回差：仪表的正、反 行程之差。,灵敏度=/x灵敏度限/xmin,上行程,下行程,23,变差计算公式：=X上 X 下 变差的引用误差=(/M)%M=X max X min|max|表允|否则不合格。另外：仪表的分度值应大于或等于表允 灵敏度限不应大于表允的一半。,24,灵敏度：示值的输出变化量（角或线位移）与输入变化量之比。/X灵敏限：引起输出量发生变化的最小输入 改变量。即可分辨时X min。仪表的分度值应大于或等于表允灵敏度限不应大于表允的一半。,

7、25,第二节 压力检测及仪表,压力是工质热力状态的主要参数之一,普通的压缩机安装数只压力表，重要的参数现场必须安装双表显示。由现场安装到远传的压力表是生产自动化的需要，压力传感器或变送器是实现信号远传的主要仪表。,26,压力表,压力变送器,27,压力的表示方法与关系图,人们习惯在大气压下生活 并认为是无压,0,1标准大气压,P绝,0,P表,P负,-760mmHg,大气压线,28,液柱式压力计 P=gh,U型管式 单管式 斜管式,29,30,弹簧管的各种横截面图,扁圆形 椭圆形 半圆形 双圆形 8字形 厚壁扁圆形,31,上图 弹簧管,下图 压力表机心,32,弹簧管压力表原理图,压力表,33,05

8、02,34,压力表的安装（冷凝管与隔离罐）冷凝管 隔离罐,35,各种膜式压力表,36,以膜片为测量元件低程精密压力表,37,压力表的校验,被校表 标准表,38,不锈钢压力表,39,消防表高压表,40,霍尔变送器,霍尔效应,41,霍尔变送器结构示意图,结构,42,霍尔元件与霍尔效应,43,霍尔元件、检测器,扩散硅杯,44,波纹膜片,45,膜片,膜盒组件,46,膜 盒,47,电动差压变送器,48,电动差压变送器,49,电容式差压变送器结构框图,简图,50,电容式差压变送器,51,电感式、电容式压力传感器,电感式 电容式,52,p2,硅微电容传感器,53,0503,54,电容式压力变送器示意图,传感

9、器 测量桥路,55,电容式差压变送器,法兰式差压变送器,56,应变片式压力变送器,应变片：金属或半导体晶片,57,应变片式的测量电桥,传感器 测量桥路,58,硅扩散杯式差压变送器,扩散杯,59,r,0.635r,0,+,-,Tt,Tr,R1,R1、R4变小,R2,R3,R4,R2、R3变大,0.812r,60,0504,61,0505,62,硅扩散杯式压力变送器,63,扩散硅杯式差压变送器,法兰式差压变送器,64,压力表种类一览,65,常用压力表规格,66,压力仪表的选择 由被测介质的性质选用压力表种类;测压范围选择量程;工艺要求选择精度；操作及安装条件选择型号、尺寸。正常压力时被测压力应为量

10、程的：1/32/3。脉动压力时被测压力应为量程的：1/31/2。高压力时被测压力应不超过量程的：1/33/5。,67,数显式压力表与变送器,68,数字式压力表,69,安装 易观察、易检修的地方，避免振动与高温；蒸汽使用冷凝管；腐蚀性介质应使用隔离罐；振动压力可使用阻尼器。安装的密封垫片 低温：600 0C 紫铜、铅垫、不锈钢、石棉垫。,70,4.智能型差压变送器 带有微处理器的差压变送器是具有远程通讯、参数标定及处理的高精度的仪表。例：带有温度补偿的电容式差压变送器精度为0.1级，在1500m距离上能进行参数设定、量程调整、完善的自我诊断、可靠传感器技术，具有超大规模的专用集成电路（ASIC）

11、、微机械电子加工技术，五年才需要校验一次。,71,72,智能型差压变送器,数字式放大器,p,反馈机构,转换器,Io,数字式控制、补偿器,数字式通讯网,73,特性图,p,Io,0,4,20,p max,智能特性,非智能特性,74,数字式智能压力表,75,第三节 物位检测及仪表,热工量中的液位测量由于水蒸气对玻璃的腐蚀作用，采用云母(玻璃)水位计、双色水位计。差压式；电气式；浮力式。电容式；超声波式；辐射式；微波式。,76,一、物位测量的种类,液位 料位 界位：液-液分界面,77,玻璃式液位计,78,各种液位计,79,80,81,二、差压式液位计,敞口容器 密闭带压容器,82,振弦式,浮子式,83

12、,差压变送器的零点迁移,正迁移,84,差压变送器的零点迁移,负迁移,85,法兰插入筒式变送器,86,法兰式差压变送器,法兰与容器直接连接，插入筒深入容器,87,微差压法兰变送器 玻璃管式差压计,88,法兰式差压变送器：双法兰式,放大器,P1,89,磁力翻板式,电容式,法兰插入筒,液位计,90,法兰式液位变送器,91,插入式液位计,92,插入式液位计,93,插入式压力、差压变送器,94,三、沉筒式液位计原理图,沉筒,最大角位移：30液位在最高位：20 中间位：3.50 最低位：50,95,M0601,0524,96,沉筒式液位计,浮筒式液位计,97,电容式液位计,大电极半径：R；小电极半径：r

13、C1=C=,98,电容式、浮子式液位计,99,玻璃板式液位计 超声波式液位计,100,电动防爆式液位计,101,浮子电容式物位计 16位报警器,102,超声波液位计示意图,超声波在媒介中的速度：v（a：r）t为往返一次时间,超声波探头,H=,103,超声波物位计,104,水位传感器,雷达液位计,105,辐射式物位计示意图,放射线源 接收器,A,B,H=,I,106,物位计探头,激光物位计,107,各式液位计,108,液位自动控制系统示意图,测量部分,109,差动式位移检测器,电感量的差值,磁性棒,L1,L2,Y,L,0,L1,L2,110,涡流检测器,交流平面线圈,线圈,金属板,X,+,-,X

14、,L,0,感生电流,111,电子皮带秤原理图,带微处理器的电子皮带秤,主机,现场控制机,打印机,速度传感器,荷载传感器,秤架,112,辐射式料位计,113,智能化仪表简介,自从1971年微处理器产生以来，仪表从数字化跃进了智能化的台阶。采用屏幕显示技术、数据通讯技术、自我测试技术、程序控制技术。智能化对测量过程中的线性化、对控制过程程序结构、对执行器精确控制、对信号报警-联锁保护系统判断都有长足进步。,114,115,第四节 流量检测仪表,流量测量是一个难题，是一个在动态条件下的计量、生产与管理数据的测量。质量流量：单位时间内流过去的质量。体积流量：单位时间内流过去的体积。Fm=,F V=,1

15、16,一、液体的基本特性,层流：液体沿管轴线不相扰向前平移。流速分布呈抛物线。紊流（湍流）流体在管内交织流动，并含 有微小涡流，流速分布呈梯形。,层流,湍流,117,层流,湍流,0506,0507,118,二、差压式流量计,差压式流量计是依据液体力学原理工作的，是一种大流量、低精度的流量计。分类 标准式：孔板；喷嘴；文丘里。非标准：双孔板；圆缺孔板、喷嘴等。,119,流量计的种类、性能与原理,节流式：孔板 喷嘴 文丘里管,120,节流：流束的压缩与收缩现象,0508,121,标准节流元件的取压方法,角接法 法兰法,122,流量积算仪示意图,比例积算器,q,V=,测量,比较,基准,开方,1,0,

16、6,8,1,f,脉动电机,123,流量计检定装置,124,插入式电磁流量计,分流旋翼式蒸汽流量计,125,差压变送器安装,流量仪表安装,126,差压式流量公式 流量的大小与差压的算术平方根成正比。,127,转子流量计的结构与原理,玻璃转子 金属转子 板式与盘式,流通域,128,不锈钢计量管,塑料计量管,129,130,转子流量计的特点,（1）转子流量计:是一种恒差压、变节流面积的流量计、计量管转子。（2）原理:Fv=vA0 Fvh(转子高度)修正公式:K液=K气=,131,132,0509,M0509,133,容积式流量计,椭圆齿轮,A,B,P1,P2,A,B,P1,P2,A,B,P1,P2,

17、A,4.85,2.9,=8.4,V0=0.125l,V0,134,0510,M0510,135,椭圆齿轮流量计,136,容积式流量计,137,椭圆齿轮流量计,138,椭圆齿轮流量计,139,腰轮式流量计,腰轮与罗氏鼓风机相似，可测量气体。,P1,P2,140,0511,141,罗茨式流量计,142,大型罗茨式流量计,143,容积式流量计的特点,椭圆齿轮流量计具有一定泄漏量，与进出口差压和间隙的三次方成正比。精度可达0.2级，使用时必须使用过滤器，有效面积是管截面积的4 20 倍。它具有耐腐蚀的不锈钢、聚四氟乙烯等品种。应注意到标定介质、温度和压差范围。,144,其他容积式刮片式滑片式三叶轮偏心

18、轮水环式蜗杆式,145,0512,146,刮片式流量计,147,三叶轮流量计,148,水环式流量计,149,旋转式压缩机,旋转式流量计,150,电磁式流量计,EX=KqV,151,152,气体涡轮式流量计外缘式,153,154,电磁流量计 电磁式流量计是一种对导电介质测量的流量计，酸、碱溶液，矿浆、纸浆、血液等体积流量测量的仪表。基本原理与结构 磁电感应：导体在磁场中切割磁力线而产生感应电势。Ex=BDV（三者互相垂直）F v=Av=r2 v 其中：园形管道的最大切割长度为D。,155,电磁式流量计,变送器,绝缘内衬,156,结构：磁路系统由交流磁场，磁极、线圈、磁轭。电路：电极、绝缘衬里、接

19、线盒。电磁流量计的转换器 感应电势小：2 3mV，要有高倍放大器。输出阻抗与输入阻抗很高；具有较高的抗干扰能力。电磁流量计的特点1.压损小、无机械惯性，反应灵敏。2.量程比大 10:1。3.可双向测量;对介质无要求，用水标定后不需要修正。,157,涡轮式流量计,涡轮为磁性材料；外壳为不锈钢,外壳,涡轮,铁芯,线圈,反轴向力装置,158,0513,159,160,161,涡轮式流量计的工作原理,当涡轮叶片与轴的夹角（螺旋角）确定后，涡轮的转速与流速成正比。涡轮为磁性材料，当每一叶片经过前置放大器的磁钢与线圈时，产生磁通变化而产生周期性的交变电流，经放大整形后变成计数脉冲，送至计数器并显示。流量计

20、外壳为不锈钢非磁性材料。,162,0514,163,0515,164,涡轮式流量计的特点与使用,支撑，轴上设计了反推力装置。故精度高、反应快、耐高压。使用时应注意被测介质的温度、密度、压力对流量系数的修正。被测介质进口处安装过滤器。接线正确、接地良好。开启时注意流体充满管道。,165,166,漩涡式流量计,漩涡式：卡门式；f=St V/d（St 或Sr:斯特罗哈尔常数）,167,各式涡街流量计,168,各式涡街流量计,169,各式涡街流量计,170,旋进式（强迫振荡式）,示意图：Ff,171,漩涡旋进式流量计,172,漩涡旋进式流量计,173,漩涡频率的检测 园柱体、三角柱形：逆环流升力 F=

21、1.7dv2使用电阻检测器，热电阻以高于流体10 0C的温度，当漩涡发生时电阻值变化。T形柱：可使用电容、电感变换器；应变片、压电陶瓷变换器。,174,雁南飞,175,超声波流量计（速度差、相位差、频率差）,声源为振子；拾音为声楔。,176,超声波流量计,177,超声波流量计,178,靶式流量计示意图,FV,液体,F,靶,输出轴密封,主杠杆,179,180,超声波流量计,便携式超声波流量计,181,质量式流量计（直接式、推导式、补偿式）,直接式：（振动管科里奥利力式）,182,0517,科里奥利力（流出）,183,0518,科里奥利力（流入）,184,质量式U型管式流量计,185,0519,进

22、动所制,一根水管左右摆动时的水花（轴侧视图）,186,0520,进动所制,一根水管左右摆动时的水花（顶视图）,187,测量原理：受力、扭角与质量,科里奥利力：Fe=2mv 符合右手螺旋定则扭力矩与弹性力矩：Me=2 r Fe=Kf=Mf流量与转角关系：=,0521,188,0521,质量式流量计U型管的振动,189,直管式质量流量计直管：采用钛或镐管直径25mm。振荡频率：600 1100Hz振幅：0.06mm,190,直管式质量流量计,191,各式质量流量计,192,直管式质量流量计,193,直管式质量流量计原理 是由二根完全对称的25mm钛管焊接在流量管径为上，管中间加电磁振荡，频率600

23、1100Hz，振幅为0.06mm。管中无流量时，振荡左右对称。管中有流量时，由于科里奥利力的作用下，流入端阻滞振动，振幅变小；流入端科氏力方向与振动方向相同而助振，振幅变大。从而产生相位移，流量越大，相位移越大。相位移由光电检测器检出。是一种高精度、对流体介质、形式无要求并可测量流体密度。,194,光电检测器,0522,0523,195,第五节 温度检测仪表,俗 名:表示冷热程度的物理量。热力学：表征分子平均动能大小的物理量。热力学方程：（卡诺循环)Q1/T1=Q2/T2,196,一、概念 国际温标（ITS 90）,1.开尔文氏温标 T：定义：水的三相点为273.16K，则有1 K 为水的三相

24、点温度的 1/273.162.摄氏温标 t：t=T 273.15（0C）因此水的三相点为0.01 0C。,197,温标：温度的标尺,国际实用温标（ITS90）凯氏温标：T90 定义水三相点为273.16 0K摄氏温标：t90=（T90 273.15）则有：水的三相点为0.01 水的沸点仍是100 锌的熔点为419.58 银：961.78；金：1064.18,198,ITS 90 简介,1.固定点温度:共有17个,从氦到铜。2.区间公式:0-5.0K;3-24.5561K。13.8033-961.78 0C。961.78 0C以上。3.T68与T90之间的差值:0 1000 0C:小于0.26

25、0C，大于1000 0C 小于2.5 0C。,199,ITP 90定义固定点(温度),序号,T90(K),物质,t90(),状态,说明,1,3 5,He,-270.15-267,V,蒸汽,6,54.3584,O2,-218.7916,T,三相点,8,234.3156,Hg,-38.8344,T,三相点,9,273.16,H2O,0.01,T,三相点,14,933.473,Al,660.323,F,熔点,16,1337.33,Au,1064.18,F,凝固点,17,1357.77,Cu,1084.62,F,熔点,200,各种测温方法简介,膨胀式：液体式、固体式。压力式：气、液、蒸汽式。电阻式：导

26、体或半导体的温变电阻。热电偶：热电势与温度有关。辐射式：光学、辐射、比色行。声学式、电阻噪声式、磁式温度计。,201,液体膨胀式温度计,酒精式 水银式,202,203,双金属温度计,204,双金属温度计,A,B,A,B,t0,t t0,205,双金属温度计,206,液体膨胀式温度计的工作液,工作介质,膨胀系数C-1,测温范围0C,水银,0.00018,-30 550,二甲苯,0.00108,-40 400,乙醇,0.00105,-46 150,甘油,0.0005,20 175,207,水银电接点温度计,208,水银体温表,209,红外体温计,210,压力式温度计的结构,压力表 毛细管 温包、膨

27、胀液,211,各种压力式温度计,212,压力式温度计的结构,压力表 毛细管 温包、膨胀液,213,各种压力式温度计,214,二、热电偶测量温度的原理,电子密度序列：铝、锌、锡、镉、铅、锑、铋、汞、铁、铜、银、金、铂、钯。（由大到小）密度小的与大的接触为负极；密度大的则为正极，热电势是接触电势的代数和。回路电势公式：EAB（t，t0）=EAB（t）EAB（t0）,215,常见材料的热电势(e100,0)mV,铁1.8,铜0.76,金0.75,银0.72,铝0.4,铂0,镍-1.5,前者与后者接触,前为正;后为负。,参考电极,216,各种热电偶,217,热电偶的工作原理,二种金属的结点,218,热

28、电偶的等效电路图,电路,t,t0,EAB（t）,EAB（t0）,219,普通热电偶的结构,结构图,电极（热端）,绝缘子,保护管,接线盒,冷端,220,221,常见热电偶的特性曲线,XK镍铬-考铜 K镍铬-镍硅 S铂铑-铂 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800,222,S 铂铑-铂热电偶特性图,223,高温热电偶分度号S高温陶瓷保护管,224,K 镍铬-镍硅热电偶特性图,225,工业常用热电偶,226,工业常用热电偶技术指标,分度号,名称,e(100,0)/mV,测温范围/0C,K,镍铬-镍硅,4.095,-50 1000,S,铂铑-铂,0.645

29、,-20 1300,B,铂铑-铂铑,0.033,300 1600,E,镍铬-铜镍,6.317,0 600,227,热电偶、热电阻保护管,材料 名称,耐温度/,铜,350,20号碳钢,不锈钢1Cr18Ni 9Ti,石英,高温陶瓷,高纯氧化铝,氮化硼,600,870,1100,1300,1700,3000,228,热电偶回路中加入第三种导线,若接点处同温对热电势无影响,t,t0,t0,mV,+,-,229,常用补偿导线,230,热电偶的种类,双支式 树枝式 开口式 壁温式,231,补偿导线,232,热电偶使用补偿导线图,接线,233,冷端温度补偿法则,冰浴法,t,mV,-,镍铬-镍硅,铜-康铜,保

30、温瓶内 冰水,玻璃管内变压器油,234,零点校正（查表法）补偿电桥,零点校正,235,热电偶的测温的场合与特点,高温测量用于温度较高的场合可组成无电源的显示仪表测量的误差较多，需要经常校验安装时需要补偿导线，较为复杂热电势是半导体结电场的基础，是热电偶发电与半导体制冷的先导。,236,三、热电阻,在低温区使用热电偶电势小，又不易得到完全补偿，使用热电阻。工业常用热电阻：铜电阻是线性公式，测温范围-50150。R(t)=R0（1+t）铂电阻：测温范围 0 630.74 时应用 R(t)=R0（1+At+B t2+C t3）,237,各种带有变送器的热电阻,238,热电阻的结构与形状,铜电阻 铂电

31、阻,239,热电阻特性曲线 铜 铂,R（t）曲线：2 1-200-100 0 100 200 300 400 5000 C,240,铂电阻Pt100 分度表,241,半导体热敏电阻,半导体由：MnO2、Cu O、NiO2等材料。,242,常用热电阻技术指标,243,四、温度变送器,框图,感温元件,输入回路,放大器,反馈回路,t,E,Vi,+,e,Vf,Io,244,热电阻,数显表,一体式变送器,245,五、动圈表 平衡式仪表 数显表,动圈表 是一种磁电式、指针指示表。自动平衡式仪表 是一种电动平衡机构的显示记录仪表。数显表 直接使用数字显示技术，读数直观、自动检测与打印。图示仪 与计算机联网的

32、工作方式，采用 屏幕图像显示与控制。,246,动圈表 XCZ102型,温度显示仪表,247,(一)动圈式指示仪,配套热电偶的XCZ101型动圈指示仪,248,XCZ101型动圈指示仪测量线路,无电源线路,249,XCZ101型动圈表接线图,共有四个接线端；运输时1、4端短接。,250,XCZ102的接线端图,电源另外,251,硅稳压管双重稳压电路,电路,252,U a b 动圈表不抗振 被数显表代替,XCZ102型动圈指示仪测量线路,253,（二）自动平衡式仪表,重力平衡,254,手动电位计,255,电阻箱,256,单臂式电位差计,由电位发生器、被测电位、检流计组成 当IG=0时：UAB=Ex

33、,257,电子电位差计构成与原理框图,说明：信号,258,电子电位差计工作原理图,原理图,259,2.电子自动平衡电桥,电桥 加入热电阻原理图示,260,自动平衡电桥结构与原理框图,示意,261,电子自动平衡电桥工作原理图,电桥,262,电子平衡电桥实验接线图,接线图：,263,数字式仪表的构成框图,264,数码-光电显示板,二极管、液晶。当X i；Y i 通电时，发光。Y1-Y nX1X n,265,266,数字式仪表,267,智能显示仪表,智能数字显示表可有多种输入信号，并能设定测量范围。数字式仪表读数方便、无视差。精度可达0.05级。运算功能强大，便于与计算机接口，将仪表纳入DCS系统。

34、,268,ER180系列显示仪表,变送器,直流放大器,斩 波相敏功放,可 逆放大器,调节机构,指示机构,记录机构,测量电路,平衡机构,同步电机,269,分类:记录笔式 181单笔;182 双笔;183三笔.打印式 184188 双点;3点;6点;12点;24点.工作原理:测量信号与桥路信号比较后的差值,经斩波放大后转换成相位正、反的交流电信号；以驱动可逆电机转动；使桥路与测量信号平衡。指示并记录温度的测量值。,270,衡量数仪表的技术指标：1精确度：b%未位1个字；高精度表：b%c%。2显示位数：3位半，2001999 0C3分辨率与分辨力：分辨率是指：显示的最小数与最大数之比。即位数的倒数。

35、分辨力是指灵敏度限。使未位改变的最小输入量。EPROM:可擦可编只读存储器BCD:二十进制计数器LED:发光二极管,271,A/D 转换电路,一.双斜式V-T转换器:,272,双斜式V-T转换器波形图,273,二.Vf 转换器,电路图f=UX/RCU,274,光学高温计（灯丝隐灭式）,物镜 目镜,275,三菱触摸式显示屏,276,两线PLC数显表,277,图示仪,278,实时双通道显示,279,实时双通道显示,280,图像显示仪 分辨率是指：显示的最小数与最大数之比。即位数的倒数。分辨力是指灵敏度限。使未位改变的最小输入量。EPROM:可擦可编只读存储器BCD:二十进制计数器LED:发光二极管

36、,281,图像显示仪 以CPU为核心的显示记录仪,无纸无笔可分析、处理仪表。采用液晶显示屏和图像处理功能的仪表。使用屏幕各显示区功能单通道使用：左上为时间、右上为单位。第二行为棒图（标尺），并有上、下位报警。,282,各通道数据的通道号及报警显示（H为上限；L为下限）。通道号右侧为有 手自动翻页显示 A自动；M手动。中间有工程数据 实时趋势线：百分量标尺 右为0；左为 5.0(min)。,283,棒图,284,屏幕底部：六个报警触点 为非报警状态；为报警状态。最后一行为按键：上方符号为组态用按键；下方为显示用按键。每按一下追忆键，手自动翻页切换一次，相应显示A或M。,285,286,287,功

37、能键 单通道趋势、八通道棒图、八通道数据、双曲线比较、双通道追忆、单通道PID调节显示。翻页键 供手动翻页，用来显示实时曲线及棒图。时标键 可选择四种标尺：2.5min;5.0min;10min;20min。,288,1/4 VGA TFT彩色液晶显示触摸式屏幕界面高质量I/O，6-12路输入6个转换继电器所有输入通道的扫描速度为125ms以太网通讯数据可存储在3.5软盘或PC卡中 在线帮助用户自定义画面,289,5100v是用作工业过程指示的一种新型图形记录仪。具有世界领先技术水平的32位RISC处理器在前面板和IT界面之间建立了一个完美的无缝接口。5100v最多带12路通用输入，可用高清晰

38、度棒图、数值和曲线图显示当前测量值和历史记录。功能选项 累加器、计时器、计数器、通用触摸式屏幕、用于实时测量的OPC通用模块。,290,技术参数保护：IP65数据存储：3.5软盘或PC卡,1.44M至260M输入信号类型：DC mV、DC V、DC mA，热电偶：B、C、D、E、G2、J、K、L、N、R、S、T、U、Ni/Ni Mo，2/3线热电阻：Pt100、Pt100A、Pt1000Ni100、Ni120、Ni1000、JPT100、Cu100.最大功耗：100VA温度范围：工作温度050湿度范围：工作湿度080%参考文献：HA026955 5000手册操作界面类型：彩色TFT LCD显示

39、型号与分辨率：1/4VGA(320240像素),291,电源要求 工作电源：47-63Hz 85-265V 功率(最大)：60VA(启动电流36A)以太网通讯 电气标准：10Mbs以太网传输协议：TCP/IP选件六通道通用输入板：最多二块输入板(12通道)三继电器输出板：最大板数二(6个继电器输出)3.5英寸软盘或PC卡(ATA闪烁存储器或硬盘),292,环境参数 PC卡温度范围：工作温度050。存储温度：-2570。软盘温度范围：工作温度540。存储温度：-2050。PC卡湿度范围：工作湿度：8%85%。存储湿度：8%90%。吸收：BS EN50082-2电气安全(BSEN61010),29

40、3,软盘湿度范围工作湿度：20%80%，存储湿度：8%80%；保护：荧光屏显示 IP65；冲击：BS EN61010震动(10-150Hz)：最大2g海拔：2000m电磁兼容性能(EMC)发射：BS EN50081-2,294,光学高温计,高温物体表面3000 温度计,295,296,第六节 成分自动检测及仪表,取样装置：将分析样品引入分析仪。预处理系统：保证结果正确与仪表工作。分离装置：测量各组分的基本方法。检测装置：将成分量转换成相应的电量。信号处理：放大与运算功能。显示环节：成分分析的最终结果。,297,样气预处理系统,流通过程,298,热导式成分分析器,各种气体在0的导热系数（）相对导

41、热系数（/k）及温度系数（）,299,热导室与测量桥路,参比 测量 桥路,r1,r2,r3,r4,300,检测热导池的结构,工作原理热导池：金属制成的47 mm的细长气室内绝缘安装电极丝（铂、钨）。检测池有进、出气口。参比池封装样气。将检测气的导热性能转换成电阻信号。测量电桥：四臂电桥将成分差转换成桥路电势，并具有调零、调量程的功能。,301,热导分析器,302,热导仪检测器,303,氧气的磁性与磁化率表,名称 分子式 磁化率10-9（GSM）氧气 O2+146一氧化氮 NO+53空气+30.8二氧化氮 NO2+9甲烷 CH4+1氮气 N2 0.84,304,热磁式氧析器,原理图：,r1,r2

42、,r3,r4,E0,305,热磁式氧析器,306,氧化锆氧析仪探头与原理图,探头,307,308,电极在氧浓度不同时的极性,电极极性：,309,检测头原理图,二个半电池，组成一氧浓度差电池,310,311,变送器原理框图,参比浓度为空气，电势为E0，测量值为E,312,氧化锆探测头,氧化锆氧气分析器,313,红外线气体分析器,314,各种光学镜片与滤波片,315,吸收公式及检测元件,红外线对气体的吸收：I=I0 K：待测组分的吸收系数。C：浓度（百分）l：红外通过待测组分的厚度。灯丝 气室,316,工作原理图,317,红外气体分析器,318,红外扫描成分分析器,319,工业气相色谱仪,气相色谱

43、仪是一种以气体为载体的分离分析仪器，具有一次能分析多组分、速度快、样品少并能自动记录的特点。基本原理：一滴混合色的液体，滴在纸上，向周围扩散时，呈现彩色花纹。即流动相在固定相表面运动时，各组分吸附、脱附能力不同而分离。,320,各种填充柱,321,毛细管色谱柱,填充柱、担体、特性波,322,色谱柱（填充柱）,管子：铜管、玻璃管、不锈钢管、塑料管。内径：3 6mm。长度：1 4m，长的几十米、几百米。担体：氧化铝、硅胶、活性碳。固定液：苯基联苯、双甘油醚、正十六烷。载气：氩气、氢气、氮气。检测器：热导式、氢火焰、电子捕获器。,323,324,原理系统图,325,氢火焰离子检测器,集化电极,326

44、,三种检测器的灵敏度分析,热导式：1ppm或1ppb 的杂质含量能达到 分析要求。氢火焰：灵敏度在热导式的千倍以上，在 1ppb的级别以下的含量。电子俘获器：对有机物、卤化物能达到痕 量分析。,327,气相色谱仪,328,高效液相色谱仪,329,离子色谱仪,330,毛细管色谱柱,331,数字式压力传感器,环测传感器,第七节 传感器,332,1.光纤光栅传感器,在镀膜玻璃上均匀刻制上许多有明暗相间、等间距分布的细小条纹就构成了光栅。把两块栅距相等的光栅，面向相对的叠合在一起，就形成了明暗相间的条纹莫尔条纹。当光栅位置移动时，莫尔条纹也相应移动，光栅读数头根据莫尔条纹明暗相间的分布“变化带”，将光

45、信号就方便地转换成正弦周期形的电信号了。再经过“辨向逻辑”（确定位移方向）和细分技术（增加脉冲数目）将电信号转换成相对应的脉冲信号，再由光栅数显仪表将位移大小以数字形式显示出来。,333,莫尔条纹是18世纪法国研究人员莫尔先生首先发现的一种光学现象。从技术角度上讲，莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象就是莫尔条纹。,莫尔条纹,334,光源,透镜,透镜,莫尔条纹,主光栅,指示光栅,密度：10100线/mm,光学玻璃,335,主光栅宽度W,莫尔条纹及宽度B,利用平移或转动 可检测长度和角度,336,数码相机D70出现的莫尔条纹,337,光栅直线、角度传感器,338,光栅式温度计,冶金检测,339,光栅式应变计,桥梁监测,340,光栅式位移器,工程预埋检测,341,光栅式变送器,管道检测,342,光电传感器,超声波传感器,光电开关、放大器,光电编码器,343,2.光电编码器,空心轴FAX,FAT,FMA,连轴器,344,3.感应同步器,345,扭力矩传感器,346,拉力式传感器称重式轴压式,倾斜角传感器,347,超声波传感器,可燃气体传感器,348,349,柱式传感器及数显,350,感应式水龙头广泛应用实例,351,位移加速度,燃气报警水气表传感器,