演講人：日期：計(jì)量熱工培訓(xùn)目CONTENTS計(jì)量熱工基礎(chǔ)知識(shí)溫度測(cè)量技術(shù)壓力測(cè)量技術(shù)流量測(cè)量技術(shù)熱工儀表與自動(dòng)化控制實(shí)際操作與案例分析錄01計(jì)量熱工基礎(chǔ)知識(shí)熱工基本概念及原理熱工學(xué)定義與分類工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)的統(tǒng)稱，涉及能量轉(zhuǎn)換、傳遞和利用。熱力學(xué)第一定律能量守恒定律在熱力學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用，表達(dá)形式為ΔU=Q-W。熱力學(xué)第二定律熱量自發(fā)地從高溫傳向低溫，以及涉及熱效率的概念。傳熱學(xué)基本原理包括導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三種熱量傳遞方式及其計(jì)算。計(jì)量熱工的重要性能源利用與節(jié)能提高能源利用效率，減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本。工業(yè)過(guò)程控制確保工藝過(guò)程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量，如溫度、壓力等參數(shù)的準(zhǔn)確控制。環(huán)境保護(hù)與安全監(jiān)測(cè)和調(diào)控工業(yè)排放，保障人員安全和設(shè)備正常運(yùn)行?？茖W(xué)研究與測(cè)試為熱工學(xué)研究提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)科技創(chuàng)新。空調(diào)系統(tǒng)的能效評(píng)估與節(jié)能設(shè)計(jì)，以及制冷劑的充注量控制。制冷與空調(diào)建筑物的能耗分析與節(jié)能改造，以及室內(nèi)環(huán)境舒適度的評(píng)價(jià)。建筑工程01020304電力、石油、化工等行業(yè)的熱能計(jì)量與節(jié)能監(jiān)測(cè)。能源行業(yè)內(nèi)燃機(jī)性能測(cè)試與改進(jìn)，以及新能源汽車的熱管理系統(tǒng)優(yōu)化。汽車工業(yè)計(jì)量熱工的應(yīng)用領(lǐng)域培訓(xùn)課程目標(biāo)與要求掌握熱工基礎(chǔ)知識(shí)理解熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基本原理，能夠解決簡(jiǎn)單的熱工問(wèn)題。02040301提高實(shí)踐技能通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，掌握熱工測(cè)量?jī)x器的使用與維護(hù)，以及數(shù)據(jù)處理和誤差分析技能。熟悉計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)了解國(guó)家計(jì)量法律法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，掌握熱工計(jì)量的基本方法。培養(yǎng)綜合素質(zhì)具備自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，能夠在實(shí)際工作中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。02溫度測(cè)量技術(shù)溫度測(cè)量原理及方法溫度測(cè)量的方法接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫。接觸式測(cè)溫是將測(cè)溫元件與被測(cè)物體直接接觸，通過(guò)熱平衡達(dá)到溫度相等而進(jìn)行測(cè)量；非接觸式測(cè)溫是利用物體的熱輻射、熱傳導(dǎo)等特性進(jìn)行測(cè)量。溫度測(cè)量的原理利用物體的某種物理性質(zhì)隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)量，如熱電效應(yīng)、電阻變化、熱膨脹等。溫度測(cè)量的重要性溫度是物體熱狀態(tài)的物理量，是熱工測(cè)量中最重要的參數(shù)之一，準(zhǔn)確測(cè)量溫度對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究具有重要意義。030201熱電偶測(cè)溫技術(shù)熱電偶測(cè)溫原理基于熱電效應(yīng)，將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體組成閉合回路并存在溫度差時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，熱電勢(shì)的大小與溫度差有關(guān)。熱電偶類型及特點(diǎn)K型熱電偶（鎳鉻-鎳硅）、J型熱電偶（鐵-銅鎳）、T型熱電偶（銅-康銅）等。不同類型的熱電偶具有不同的測(cè)溫范圍、精度和穩(wěn)定性。熱電偶的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量、實(shí)驗(yàn)室研究和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，用于測(cè)量各種氣體、液體和固體的溫度。熱電阻測(cè)溫技術(shù)熱電阻測(cè)溫原理基于金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)溫度變化時(shí)，導(dǎo)體的電阻會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電阻值可以推算出溫度值。熱電阻類型及特點(diǎn)熱電阻的應(yīng)用鉑熱電阻、銅熱電阻等。鉑熱電阻具有精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍廣等特點(diǎn)；銅熱電阻則具有靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、食品、石油化工等領(lǐng)域的溫度測(cè)量和控制。紅外測(cè)溫技術(shù)01利用物體發(fā)射的紅外線輻射能量進(jìn)行測(cè)量，紅外線輻射能量與物體表面溫度的四次方成正比。非接觸式測(cè)量、測(cè)量速度快、測(cè)量范圍廣、不受被測(cè)物體影響等。廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備、機(jī)械制造、食品加工等領(lǐng)域的溫度測(cè)量和故障診斷。特別是在疫情期間，紅外測(cè)溫儀被廣泛應(yīng)用于體溫檢測(cè)和公共場(chǎng)所的體溫篩查。0203紅外測(cè)溫原理紅外測(cè)溫儀特點(diǎn)紅外測(cè)溫儀的應(yīng)用03壓力測(cè)量技術(shù)壓力是垂直作用在單位面積上的力，常用單位有帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）等。壓力定義及單位壓力測(cè)量基于彈性元件受壓變形、流體傳遞、電阻變化等原理。壓力測(cè)量原理直接測(cè)量法，如利用壓力表、壓力傳感器等；間接測(cè)量法，如通過(guò)測(cè)量流體流量、速度等參數(shù)推算壓力。壓力測(cè)量方法壓力測(cè)量原理及方法通過(guò)彈簧管受壓變形，帶動(dòng)指針指示壓力值，適用于低壓測(cè)量。彈簧管壓力表利用波紋管受壓產(chǎn)生位移，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)指示壓力值，適用于腐蝕性介質(zhì)及振動(dòng)場(chǎng)合。波紋管壓力表基于膜片受壓產(chǎn)生位移的測(cè)量原理，適用于微小壓力測(cè)量及腐蝕性介質(zhì)測(cè)量。膜盒壓力表彈性式壓力計(jì)010203電氣式壓力傳感器電容式壓力傳感器通過(guò)測(cè)量極板間電容量的變化來(lái)反映壓力的變化，適用于高精度測(cè)量。壓電式壓力傳感器基于壓電晶體的壓電效應(yīng)，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，具有靈敏度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。壓阻式壓力傳感器利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，將壓力轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。選用原則根據(jù)測(cè)量范圍、精度、環(huán)境條件等因素，選擇合適的壓力變送器。安裝注意事項(xiàng)取壓口應(yīng)選擇在流體流動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)渦流的區(qū)域；安裝時(shí)應(yīng)保持垂直，避免傾斜；避免安裝在振動(dòng)或沖擊較大的場(chǎng)合。壓力變送器的選用與安裝04流量測(cè)量技術(shù)流量定義及單位流量是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道截面的流體量，單位有立方米每秒（m3/s）、升每秒（L/s）等。流量測(cè)量原理流量測(cè)量基于物理定律和流體力學(xué)原理，包括質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律、伯努利方程等。流量測(cè)量方法差壓法、容積法、速度法、電磁法等，每種方法都有其適用范圍和精度。流量測(cè)量原理及方法差壓式流量計(jì)工作原理差壓式流量計(jì)利用流體通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的差壓來(lái)測(cè)量流量，差壓大小與流量成正比。組成部件差壓式流量計(jì)主要由節(jié)流裝置（如孔板、噴嘴、文丘里管等）、差壓變送器、顯示儀表等組成。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、適用范圍廣、測(cè)量準(zhǔn)確度高，可測(cè)量腐蝕性、高溫高壓等惡劣條件下的流量。缺點(diǎn)壓力損失大、安裝精度要求高、測(cè)量精度受流體物性影響較大。渦輪流量計(jì)利用流體推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)速與流體流速成正比，通過(guò)測(cè)量渦輪轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算流量。渦輪流量計(jì)由渦輪傳感器、信號(hào)處理電路、顯示儀表等組成。測(cè)量準(zhǔn)確度高、響應(yīng)速度快、測(cè)量范圍廣、壓力損失小等。渦輪軸承易磨損、流體物性變化影響測(cè)量精度、不適用于含顆粒或臟污流體的測(cè)量。渦輪流量計(jì)工作原理組成部件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電磁流量計(jì)工作原理電磁流量計(jì)利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)測(cè)量導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中切割磁力線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)計(jì)算流量。02040301優(yōu)點(diǎn)測(cè)量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、測(cè)量范圍廣、不受流體物性影響等。組成部件電磁流量計(jì)由電磁傳感器、信號(hào)處理電路、顯示儀表等組成。缺點(diǎn)對(duì)流體導(dǎo)電率有一定要求、不適用于測(cè)量電導(dǎo)率極低的流體、測(cè)量管徑受限制、安裝要求較高等。05熱工儀表與自動(dòng)化控制用于測(cè)量和指示壓力，是工業(yè)中最常見的熱工儀表之一。壓力表用于測(cè)量和指示溫度，包括玻璃溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、熱電偶和熱電阻等。溫度計(jì)將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行傳輸和記錄，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)測(cè)量和控制系統(tǒng)中。壓力變送器用于測(cè)量和指示液體或固體的液位，常見的液位計(jì)有浮子式、磁翻板式和雷達(dá)式等。液位計(jì)常見熱工儀表介紹自動(dòng)化控制系統(tǒng)的分類按照控制策略可以分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為集中控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)等。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成通常由測(cè)量元件、控制元件和執(zhí)行元件組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本功能包括數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、控制算法和輸出控制等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。自動(dòng)化控制系統(tǒng)基本原理PID控制器的基本原理PID控制器通過(guò)計(jì)算偏差值，調(diào)整控制量，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。PID控制器的參數(shù)調(diào)整通過(guò)調(diào)整Kp、Ki和Kd三個(gè)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PID控制器的調(diào)節(jié)，從而滿足不同的控制要求。PID控制器的應(yīng)用場(chǎng)景PID控制器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過(guò)程控制中，如溫度控制、壓力控制、液位控制等。PID控制器的優(yōu)點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)過(guò)程控制中最常用的控制器之一。PID控制器及其應(yīng)用01020304典型控制系統(tǒng)案例分析壓力控制系統(tǒng)以壓力為被控量，通過(guò)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的控制和調(diào)節(jié)。溫度控制系統(tǒng)以溫度為被控量，通過(guò)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制和調(diào)節(jié)。液位控制系統(tǒng)以液位為被控量，通過(guò)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的控制和調(diào)節(jié)。流量控制系統(tǒng)以流量為被控量，通過(guò)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制和調(diào)節(jié)。06實(shí)際操作與案例分析嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，穿戴防護(hù)裝備，保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境整潔。實(shí)驗(yàn)室安全守則正確操作和維護(hù)測(cè)量?jī)x器，避免不當(dāng)操作導(dǎo)致儀器損壞或測(cè)量誤差。儀器使用與維護(hù)規(guī)范使用試劑，正確儲(chǔ)存和處理樣品，防止交叉污染和安全事故。試劑與樣品處理實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范及安全注意事項(xiàng)010203演示如何進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。測(cè)量?jī)x器校準(zhǔn)加熱與冷卻操作數(shù)據(jù)記錄與處理演示加熱和冷卻的規(guī)范操作，掌握溫度控制技巧。演示如何正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)處理和分析方法。實(shí)際操作流程演示常見故障類型列舉常見的測(cè)量故障，如儀器失靈、數(shù)據(jù)異常等。故障排查方法詳細(xì)闡述故障排查的步驟和方法，包括檢查儀器、試劑、操作等方面。解決方案與預(yù)防措施提供針對(duì)