1基礎(chǔ)知識(shí)引論

T、測(cè)量范圍、測(cè)量上、下限及量程

測(cè)量范圍：儀器根據(jù)要求精度進(jìn)行測(cè)量被測(cè)變量范圍

測(cè)量下限：測(cè)量范圍最小值

測(cè)量上限：測(cè)量范圍最大值

量程：量程=測(cè)量上限值?測(cè)量下限值

1.2?3靈敏度：被測(cè)參數(shù)改變時(shí)，經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間儀表指示值達(dá)成穩(wěn)定狀態(tài)后，儀表輸出改

變量和引發(fā)此改變輸入改變量之比

靈敏度=---

\U

1.2.4誤差

絕對(duì)誤差：△然ax

絕對(duì)誤差=示值一約定真值

相對(duì)誤差：§

相對(duì)誤差（%）=絕對(duì)誤差/約定真值

引用誤差：丸x

引用誤差（%）=絕對(duì)誤差/量程

最大引用誤差：

最大引用誤差（%）=最大絕對(duì)誤差/量程

許可誤差：

最大引用誤差W許可誤差

1.2.5正確度

儀表正確度通常是用許可最大引用誤差去掉百分號(hào)后數(shù)字來(lái)衡量。正確度劃分為若干等

級(jí)，簡(jiǎn)稱(chēng)精度等級(jí)，精度等級(jí)數(shù)字越小，精度越高

1.2.8可靠度：

衡量?jī)x表能夠正常工作并發(fā)揮其同能程度

平均無(wú)故障工作時(shí)間

有效度=----------------------------------

平均無(wú)故障工作時(shí)間+平均故障修復(fù)時(shí)間

課后習(xí)題

1.1檢測(cè)及儀表在控制系統(tǒng)中起什么作用，二者關(guān)系怎樣？

檢測(cè)單元完成對(duì)多種參數(shù)過(guò)程測(cè)顯，并實(shí)現(xiàn)必需數(shù)據(jù)處理；儀表單元?jiǎng)t是實(shí)現(xiàn)多種控制作用

手段和條件，它將檢測(cè)得到數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)被控變量調(diào)整。

關(guān)系，二者緊密相關(guān)，相輔相成，是控制系統(tǒng)關(guān)鍵基礎(chǔ)

1.2經(jīng)典檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是怎樣，各單元關(guān)鍵起什么作用？

被控一一檢測(cè)單元一一變送單元一一顯示單元一一操作人員

對(duì)象一一實(shí)施單元一一調(diào)整單元一

作用：被控對(duì)象：是控制系統(tǒng)關(guān)鍵

檢測(cè)單元；是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制調(diào)整作用及基礎(chǔ)，它完成對(duì)全部被控變量宜接測(cè)量，也可實(shí)

現(xiàn)一些參數(shù)間接測(cè)量。

變送單元：完成對(duì)被測(cè)變量信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸，其轉(zhuǎn)換結(jié)吳須符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制式。變：將

多種參數(shù)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；送：以供顯示或下一步調(diào)整控制用。

顯示單元：將控制過(guò)程中參數(shù)改變被控對(duì)象過(guò)渡過(guò)程顯示和統(tǒng)計(jì)下來(lái)，供操作人員立即了解

控制系統(tǒng)改變情況。分為模擬式，數(shù)字式，圖形式。

調(diào)整單元：未來(lái)自變送器測(cè)量信號(hào)和給定信號(hào)相比較，并對(duì)由此產(chǎn)生偏差進(jìn)行百分比積分微

分處理后，輸出調(diào)整信號(hào)控制實(shí)施器動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不一樣被測(cè)或被控參數(shù)自動(dòng)調(diào)整。

實(shí)施單元：是控制系統(tǒng)實(shí)施控制策略實(shí)施機(jī)構(gòu)，它負(fù)責(zé)將調(diào)整器控制輸出信號(hào)按實(shí)施結(jié)構(gòu)需

要產(chǎn)生對(duì)應(yīng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)實(shí)施機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)被控變量調(diào)整作用。

1.4什么是儀表測(cè)量范圍，上下限和量程？相互有什么關(guān)系？

測(cè)量范圍：是該儀表按要求精度進(jìn)行測(cè)量被測(cè)變量范圍。

上下限：測(cè)量范圍最小值和最大值。

量程：用來(lái)表示儀表測(cè)量范圍大小。

關(guān)系：量程=測(cè)量上限值-測(cè)量下限值

1.6什么是儀表靈敏度和分辨率？二者存在什么關(guān)系？

靈敏度是儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)改變靈敏程度。

分辨率是儀表輸出能響應(yīng)和分辨最小輸入量，又稱(chēng)儀表靈敏限。

關(guān)系：分辨率是靈敏度一個(gè)反應(yīng)，通常說(shuō)儀器靈敏度高，則分辨率一樣也高。

4溫度檢測(cè)

4.1測(cè)溫方法及溫標(biāo)

4.1.1測(cè)溫原理及方法

原理：經(jīng)過(guò)溫度敏感元件和被測(cè)對(duì)象熱交換，測(cè)量相關(guān)物理量，即可確定被測(cè)對(duì)象溫

度。

方法：接觸式測(cè)溫：傳熱和對(duì)流需要很好熱接觸因?yàn)闇y(cè)量環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)溫度

敏感元件結(jié)構(gòu)和性能要求高

非接觸式測(cè)溫：熱輻射特點(diǎn)：測(cè)溫響應(yīng)快，對(duì)被測(cè)對(duì)象干擾小，可測(cè)量高

溫、運(yùn)動(dòng)被測(cè)對(duì)象。

4.1.2溫標(biāo)

tF=32+%tC

表4-1

t(℃)=Tk-273.15

國(guó)際溫標(biāo)由定義固定點(diǎn)、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式三部分組成。

4.2接觸式測(cè)溫

4.2.1熱電偶測(cè)溫

1.特點(diǎn)：測(cè)溫范圍寬，性能穩(wěn)定，有足夠測(cè)量精度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)效應(yīng)好，輸出

為電信號(hào)，可遠(yuǎn)傳，便于集中監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制。

2.原理:基于熱電效應(yīng)，立即兩種不一樣導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處溫

度不一樣時(shí)、回路中將產(chǎn)生熱電勢(shì)。

3.閉合回路熱電勢(shì):溫差電勢(shì)接觸電勢(shì)接觸電勢(shì)大小取決于兩種不一樣導(dǎo)體性

質(zhì)和接觸點(diǎn)溫度

4.T端稱(chēng)為測(cè)量端或熱端，To端稱(chēng)為參比端或冷端。

熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)條件：兩種不一樣導(dǎo)體材料組成回路，兩端接點(diǎn)處溫度不一樣。(必考)

熱電勢(shì)大小只和熱電極材料及兩端溫度相關(guān)，和熱偶絲粗細(xì)和長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。（必考）

熱電極材料確定以后，熱電勢(shì)大小只和溫度相關(guān)。

5.均質(zhì)導(dǎo)體定則中間導(dǎo)體定則（中間導(dǎo)體兩端溫度要相同）

中間溫度定則EAB（TfTo）=EAB（T,TC）+EAB（TC,To）熱電偶分度表參比端溫度為OC

6.對(duì)熱電極材料要求：熱電性能穩(wěn)定，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，熱電特征呈線性或近似線性，價(jià)

格廉價(jià)

掌握S、K型熱電偶

7.一般型熱電偶：熱慣性大，對(duì)溫度改變響應(yīng)慢（絕緣管為瓷管）

凱裝型熱電偶：熱慣性小，對(duì)溫度改變響應(yīng)快，撓性好，可普曲，能夠安裝在狹窄或結(jié)構(gòu)

復(fù)雜測(cè)量場(chǎng)所。（絕緣材料為氧化鎂或氧化鋁粉末，套管材料多為不銹鋼）

8.熱電偶參比端溫度處理：

賠償導(dǎo)線法：延長(zhǎng)型：化學(xué)成份和被賠償熱電偶相同；賠償型：化學(xué)成份和被賠償熱電

偶不一樣；

參比溫度測(cè)量計(jì)算方法；E（T,0）=E（T,To）+E（To,0）分To等于0和To不等于0

（關(guān)鍵）

參比溫度恒溫法：

賠償電橋法

4.2.2熱電阻測(cè)溫

1.原理：金屬導(dǎo)體熱脹冷縮

2.優(yōu)點(diǎn)：可遠(yuǎn)傳、靈敏度高、無(wú)需參比溫度。金屬熱電阻穩(wěn)定性高、交換性好、正確度高，

能夠用作基準(zhǔn)儀表。

缺點(diǎn)：需要電源激勵(lì)，有白熱現(xiàn)象，影響測(cè)最精度。

3.鉗熱電阻

-250℃-650℃,分度號(hào)為PtlO（精度高）、PtlOO（常見(jiàn)）、PtlOOO（靈敏度高）

精度高，體枳小，測(cè)溫范圍寬，穩(wěn)定性好，再現(xiàn)性好，但價(jià)格貴。

4.銅熱電阻

-40-15（）C,線性好

5.熱電阻引線方法

二線制引線電阻帶來(lái)附加誤差

三線制消除引線電阻影響，提升測(cè)量精度

四線制用于高精度溫度測(cè)量

6.熱敏甩阻

正溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻超出一定溫度(居里溫度)時(shí)隨溫度升高呈階躍性增大；

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：電殂隨溫度升高哦而減小。

4.3非接觸式測(cè)溫

l.E=￡oT‘(全輻射定律)

2.輻射測(cè)溫儀表組成：光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件、轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理等

3.表觀溫度：亮度溫度、輻射溫度、比色溫度

4.4光纖溫度傳感器

1.特點(diǎn)：靈敏度高；電絕繆性好，可適適用于強(qiáng)烈電磁干擾、強(qiáng)輻射惡劣環(huán)境；體積小、重

量輕、可穹曲；可實(shí)現(xiàn)不帶電全光型探頭。

2.液晶光纖溫度傳感器、熒光光纖溫度傳感器、半導(dǎo)體光纖溫度傳感器、光纖輻射溫度計(jì)。

課后習(xí)題

4.1國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)作用是什么？它關(guān)鍵由哪幾部分組成？

答：作用：由其來(lái)統(tǒng)一各國(guó)之間溫度計(jì)量。

國(guó)際溫標(biāo)由定義固定點(diǎn)、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式

4.2熱電偶測(cè)溫原理和熱電偶測(cè)溫基礎(chǔ)條件是什么？

答：原理：基丁?熱點(diǎn)效應(yīng)立即兩種不一樣導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路、當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處溫度不

一樣時(shí)、回路中將產(chǎn)生熱電勢(shì)。

基礎(chǔ)條件：兩種不一樣導(dǎo)體材料組成回路、兩端接點(diǎn)處溫度不一樣。

4.3用分度號(hào)為S熱電偶測(cè)溫，其參比端溫度為20度，測(cè)得熱電勢(shì)E(t,20)=11.30mv,

試求被測(cè)溫度to

答：因?yàn)镋(t,20)=E(t,0)+E(0,20)

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

因?yàn)镋(t,20)=ll.30mVE(20,0)=0.ll3niV

所以E(t,0)=11.413mV艮I：t=115℃

4.4用分度號(hào)為K熱電偶測(cè)溫，一直其參比端溫度為25度，熱端溫度為750度，其產(chǎn)生熱

電勢(shì)是多少？

答:據(jù)題意所知所求電勢(shì)E(750,25)=E(750,0)-E(25,0)

查K型熱電偶分度表得E(25,0)=1.0002mvE(750,0)=31.1082mv

所以，E(750,25)=31.1082-1.0002=30.1080mv

4.5在用熱電偶測(cè)溫時(shí)為何耍保持參比端溫度恒定？通常全部采取哪些方法？

答：若參比端溫度不能恒定則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差

方法：1.賠償導(dǎo)線法：延長(zhǎng)型：化學(xué)成份和被賠償熱電偶相同：賠償型：化學(xué)成份和被賠償

熱電偶不一樣：參比溫度則量計(jì)算方法；參比溫度恒溫法：賠償電橋法

4.6在熱電偶測(cè)溫電路中采取賠償導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)怎樣接線？需要注意哪些問(wèn)題？

答：正接正，負(fù)接負(fù)。

注意問(wèn)題：1.型號(hào)和極性不能接反2.賠償導(dǎo)線和熱電偶相連兩個(gè)接點(diǎn)溫度要相同，以免

造成無(wú)須要誤差3.賠償導(dǎo)線要引到溫度比較恒定環(huán)境(機(jī)械零點(diǎn)賠償)4.不要和強(qiáng)電或

其它干擾源，平行走線。

4.7以電橋法測(cè)定熱電阻電阻值時(shí)，為何常采取三線制接線方法？

答：二線制：傳感器電阻改變值和連接導(dǎo)線電阻值共同組成傳感器輸出值，因?yàn)閷?dǎo)線電阻帶

來(lái)附加誤差使實(shí)際測(cè)量值偏高,用于測(cè)量精度要求不高場(chǎng)所.而且導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)c

而采取三線制會(huì)大大減小引線電阻帶來(lái)附加誤差，提升精度。

4.8由多種熱敏電阻特征，分析其各適用什么場(chǎng)所？

答：正溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻超出一定溫度(居里溫度)時(shí)隨溫度升高呈階躍性增大；適

用場(chǎng)所：

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻隨溫度升高哦而減小；適用場(chǎng)所：可廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)最、

溫度賠償、抑制浪涌電流等場(chǎng)所。

4.9分析接觸測(cè)溫方法產(chǎn)生測(cè)溫誤差原因，在實(shí)際應(yīng)用中有哪些方法克服？

答：原因關(guān)鍵包含沿測(cè)溫元件導(dǎo)熱引發(fā)誤差和測(cè)溫元件熱輻射所引發(fā)誤差等；

為了降低誤差，應(yīng)注意材料和結(jié)構(gòu)及安裝地點(diǎn)選擇，并盡可能在測(cè)溫元件外部加同溫

屏蔽罩，加強(qiáng)測(cè)溫傳熱器和測(cè)溫物體間熱聯(lián)絡(luò)。

4.10輻射測(cè)溫儀表基礎(chǔ)組成是什么？

答：光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件、轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理等部分組成。

4.11輻射測(cè)溫儀表表觀溫度和實(shí)際溫度有什么關(guān)系？

答：

4.12某單色輻射溫度計(jì)有效波長(zhǎng)入e=0.9Mm,被測(cè)物體發(fā)射率￡人尸0.6,測(cè)得亮度溫度

TL=1100℃,求被測(cè)物體實(shí)際溫度？

答：已知普朗克第二常數(shù)C2=L4387410%元Xe=0.9Pm,ex7=0.6,TL=1100℃=1373.5KO

1/TL-1/T=(X/C2)ln(l/sM)

代入數(shù)據(jù)得T=1436.55K=1163.05℃

4.13光纖溫度傳感器有什么特點(diǎn)？它能夠應(yīng)用于哪些特殊場(chǎng)所？

答：特點(diǎn)：靈敏度高；電絕緣性能好，可適適用于強(qiáng)烈電磁干擾、強(qiáng)輻射惡劣環(huán)境；體積小、

重量輕、可彎曲；可實(shí)現(xiàn)不帶電全光型探頭等。

適用場(chǎng)所：可適適用于強(qiáng)烈電磁干擾、強(qiáng)輻射惡劣環(huán)境

5、壓力檢測(cè)

5.1壓力單位

常見(jiàn)單位：帕斯卡、千克力、亳米水柱(水頭)、亳米汞柱

lkgf/cm2=0.IMpa

10m水深二1個(gè)大氣壓二I千克壓力

5.1.3壓力檢測(cè)關(guān)鍵方法及分類(lèi)

a、重力平衡方法液柱式壓力計(jì)負(fù)荷式壓力計(jì)(關(guān)鍵形式為活塞式壓力計(jì)。被

測(cè)壓力和加于活塞上跌碼重量相平衡，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為平衡物重量來(lái)測(cè)量。這種壓力計(jì)測(cè)

量范圍寬、正確度而、性能穩(wěn)定可靠、能夠測(cè)量正壓、負(fù)壓和絕對(duì)壓力，常見(jiàn)作壓力校驗(yàn)儀

b、機(jī)械力平衡方法將被測(cè)壓力經(jīng)變換元件轉(zhuǎn)換為一個(gè)集中力，用外力和之平衡，經(jīng)

過(guò)測(cè)量平衡時(shí)外力能夠測(cè)知被測(cè)壓力。

c、彈性力平衡方法利用彈性元件彈性變形特征進(jìn)行測(cè)量。

d、物性測(cè)量方法基于在壓力作用下，測(cè)壓元件一些物理特征發(fā)生改變?cè)怼?/p>

5.2常見(jiàn)壓力檢測(cè)儀表

5.2.1彈性壓力計(jì)

a、測(cè)壓彈性元件

彈性膜片：一個(gè)外緣固定圓形片狀彈性元件。

波紋管：由整片彈性材料加工而成。靈敏度高、用丁測(cè)量較低壓力或壓差

彈簧管：一根彎成圓弧狀、含有不等軸截面金屬管。剛度較大、關(guān)鍵測(cè)高壓

b、彈簧管壓力計(jì)

彈簧管壓力計(jì)是最常見(jiàn)直讀式測(cè)壓儀表

優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)指示、就地指示、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。價(jià)格低廉、測(cè)量范圍廣、應(yīng)用十

分廣泛。

缺點(diǎn)：只能做現(xiàn)場(chǎng)指示

c、波紋管壓差計(jì)

采取膜片、膜盒、波紋管等彈性元件制成壓差計(jì).

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、用于測(cè)量較低壓力或壓差

缺點(diǎn)：要避免單側(cè)壓力過(guò)載

d、彈性測(cè)用計(jì)信號(hào)遠(yuǎn)傳方法

電位器、霍爾元件（儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、壽命長(zhǎng)；但對(duì)外部磁場(chǎng)敏感，耐振性

差）、電感式、差動(dòng)變壓器式

5.2.3壓力傳感器

a、應(yīng)變式壓力傳感器

原理：基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體“應(yīng)變效應(yīng)”，即單導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電

阻阻值將發(fā)生改變。

優(yōu)點(diǎn)：精度較高、測(cè)量范圍可達(dá)幾百兆帕、引入惠思登電橋，溫度對(duì)其影響較小，適適

用于溫度較高地方

缺點(diǎn)：O0OOOO

b、壓阻式壓力傳感器

原理：基于半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)（壓力硅）

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、體積小。

缺點(diǎn)：長(zhǎng)久穩(wěn)定性差、受溫度影響大

C、電容式壓力傳感器

原理：將彈性元件位移轉(zhuǎn)換為電容量改變。以測(cè)壓膜片作為電容器可動(dòng)極板。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、靈敏度高、過(guò)載能力大、精度高、能夠測(cè)量壓力和壓差。

缺點(diǎn)：OOOOOOO

d、振頻式壓力傳感器

原理：利用感壓元件本身諧振頻率和壓力關(guān)系，經(jīng)過(guò)測(cè)量頻率信號(hào)改變來(lái)檢測(cè)壓刀。

優(yōu)點(diǎn)：體積小、輸出頻率信號(hào)，反復(fù)性好、耐振、正確度高、適適用于氣體測(cè)量,:

C、壓電式壓力傳感器

原理：利用壓電材料壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常見(jiàn)傳感器。

優(yōu)點(diǎn)：體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、頻率響應(yīng)高、不需外加電源

缺點(diǎn)：輸出阻抗高，需要特殊信號(hào)傳輸導(dǎo)線、溫度效應(yīng)較大、是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常見(jiàn)傳

感器，不適用測(cè)量緩慢改變壓力和靜態(tài)壓力。

課后習(xí)題

5-1簡(jiǎn)述壓力定義，單位及多種表示方法

答：?jiǎn)挝幻娣e收到力；帕斯卡、千克力、毫米水柱(水頭)、亳米汞柱

垂直作用在單位面積上力，其單位為Pa,(P=F/S)

表示方法：絕對(duì)壓力：被則介質(zhì)作用在容器表面積上全部壓力

大氣壓力：由地球表面空氣柱重量形成壓力

表壓力：通常壓力測(cè)量?jī)x表是處于大氣中，其測(cè)得壓力值等于絕對(duì)壓力和大氣壓力之差。

真空度：當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí)，表壓力為負(fù)值，其絕對(duì)值稱(chēng)為真空度。

差壓：設(shè)備中兩處壓力之差。

5-2

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

5-3彈性式壓力計(jì)測(cè)量原理是什么？常見(jiàn)彈性原理有哪些？

答：利用彈性元件彈性變形特征進(jìn)行測(cè)量；膜片、膜盒、波紋管、彈簧管

(1)測(cè)壓原理；利用彈怛元件形變和壓力之間存在著確定關(guān)系而測(cè)量壓力，即在進(jìn)行測(cè)量

時(shí)，管內(nèi)引入被測(cè)壓力，在壓力作用下，彈管使自己內(nèi)部體積向增大方向形變固使彎曲管子

力趨伸直，結(jié)果使彈簧管自由端產(chǎn)生一定大小位移，這個(gè)位移大小和壓力相關(guān)。

（2）彈性元件類(lèi)型：彈性膜片：這是一個(gè)外緣固定圓形片狀彈性元件。膜片彈性特征通常

由中心位移和壓力關(guān)系表示。

波紋管：其由整片材料加工而成，是一個(gè)壁面含有多個(gè)同心環(huán)狀波紋，一端封閉薄閉園管。

彈簧管：是一根完成圓弧狀含有不等軸截面金屬管。

5-4

答：電位器式、霍爾元但式、電感式、差動(dòng)變壓器式

5-5

答：相同點(diǎn)：全部是壓力引發(fā)電阻阻值改變；不一樣點(diǎn)：應(yīng)變式為金屬絲，壓阻式為半

導(dǎo)體。

5-6

答：將彈性元件位移轉(zhuǎn)換為電容量改變。以測(cè)壓膜片作為電容器可動(dòng)極板。

5-7

答：振頻式壓原理：利用感壓元件本身諧振頻率和壓力關(guān)系，經(jīng)過(guò)測(cè)量頻率信號(hào)改變來(lái)

檢測(cè)壓力。優(yōu)點(diǎn)：體積小、輸出頻率信號(hào)，反復(fù)性好、耐振、正確度高、適適用于氣體測(cè)量。

樂(lè)電式原理：利用用電材料壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：體積小、結(jié)

構(gòu)簡(jiǎn)單、T.作可靠、頻率響應(yīng)高、不需外加電源缺點(diǎn)：輸出阻抗高，需要特殊信號(hào)傳輸導(dǎo)

線、溫度效應(yīng)較大、是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常見(jiàn)傳感器，不適用測(cè)量緩慢改變壓力和靜態(tài)壓力。

5-8

答：1、取壓點(diǎn)位置和取壓口形式2、引壓管路敷設(shè)3、測(cè)壓表儀表安裝

5.11、簡(jiǎn)述測(cè)壓儀表選擇標(biāo)準(zhǔn)

類(lèi)型：其應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程要求（需了解被測(cè)介質(zhì)情況，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及生產(chǎn)過(guò)程對(duì)儀表要求）

量程：為確保測(cè)壓儀表安全可靠工作，儀表量程需依據(jù)被測(cè)壓力大小及在測(cè)量過(guò)程中被

測(cè)壓力改變情況等條件來(lái)選擇。

測(cè)量精度：生產(chǎn)過(guò)程中元件被測(cè)壓力最大絕對(duì)誤差應(yīng)小于儀表基礎(chǔ)誤差，可在要求精度

等級(jí)中確定儀表精度。

測(cè)量壓差儀表適應(yīng)注意工作壓力選擇，應(yīng)使其和被測(cè)對(duì)象工作壓力相對(duì)應(yīng)。

5-12

答：由題意可知，測(cè)量范圍為0.5T.4Mpa相對(duì)誤差為5%

依據(jù)測(cè)量范圍可得，量程應(yīng)選0-2.5Mpa

相對(duì)誤差為5席假設(shè)示值為100誤差為5最大引用誤差二（5/2.5）如2%

所以精度為2,參考題中給出精度，選精度為2.5級(jí)。

6流量檢測(cè)

AV

表6-1流量計(jì)分類(lèi)（常見(jiàn)流量檢測(cè)方法容差式一、速度式u?A）

Ar

體積流量檢測(cè)方法

（一）、容積式流量計(jì)

1、橢圓齒輪番量計(jì)

1〉橢圓齒輪番量計(jì)適適用于高黏度液體測(cè)量，在使用時(shí)注意預(yù)防齒輪磨損和腐蝕，以延長(zhǎng)

使用壽命。

2）使用要求緊密配合，有一定壓力，加過(guò)濾器。

2、腰輪番量計(jì)

1）腰輪番量計(jì)能夠測(cè)量液體和氣體，也能夠測(cè)量高粘度流體。

2）腰輪番量計(jì)較橢圓齒輪番星計(jì)顯著優(yōu)點(diǎn)是能保持K久穩(wěn)定性。

（二）、差壓式流量計(jì)

1、節(jié)流式流量計(jì)

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性較高，復(fù)現(xiàn)性能好。

2）適適用于多種工況下單相流體，適用管道直徑范圍寬。

3）缺點(diǎn)是流量計(jì)前后要求較長(zhǎng)直管段，測(cè)量范圍窄，壓力損失大。

2、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、標(biāo)準(zhǔn)文丘里管

1）標(biāo)準(zhǔn)孔板

標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，加工方便，成本低。但其精度較低，壓力損失大，只能用于清

沽流體。

2）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴

標(biāo)準(zhǔn)噴嘴壓力損失較小，測(cè)量精度較高，通常見(jiàn)于高速蒸汽流量測(cè)量。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體枳

大，加工困難，成本較高，

3）文丘里管

顯著降低壓力損失，有較高測(cè)量精度，能夠用于臟污流體流量測(cè)量并在大管徑流量測(cè)量利用

較多。但它加工困難，成本最高，通常見(jiàn)在有特殊要求場(chǎng)所如低損失，高精度測(cè)量。

4）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置使用條件

節(jié)流裝置僅適適用于圓形測(cè)量管道，在節(jié)流裝置前后直管段上，內(nèi)壁表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)坑凹、毛

刺、和沉積物，對(duì)相對(duì)粗糙度和管道圓度全部有要求，管徑大小也有一定限制（D最小250mm）

3、均速管流量計(jì)

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，價(jià)格廉價(jià)。壓力損失小，能耗少，正確度及長(zhǎng)久穩(wěn)定性很好。適

適用于大口徑管道流量測(cè)量。

2）產(chǎn)生差壓信號(hào)較低，需要配用低量程差壓計(jì)，被測(cè)流體中不能含有固體粉塵和固體物，

在測(cè)量臟污流體時(shí)，提議用清潔流對(duì)其定時(shí)清洗。

4、彎管流量計(jì)

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便，在彎管內(nèi)流動(dòng)無(wú)障礙，沒(méi)有附加壓力損失，對(duì)介質(zhì)條件要求

低。

2）缺點(diǎn)是差壓很小。

5、靶式流量計(jì)

1）靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，不易堵塞，適適用于測(cè)量高粘度、高贓污及有懸浮固

體顆粒介質(zhì)流量

2）其缺點(diǎn)是壓力損失較大，測(cè)量精度不高。

6、浮子流量計(jì)（力平衡公式△〃?&="/（0-0g）

1）能夠測(cè)量多個(gè)介質(zhì)流量，更適適用于中小管徑、中小流量和較低雷諾數(shù)流量測(cè)量。

2）其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便用維護(hù)方便，對(duì)儀表前后直管段長(zhǎng)度要求不高，壓力損失較小，

測(cè)品范闈比較寬。

3）但儀表測(cè)量受介質(zhì)密度、黏度、溫度、壓力、純凈度影響，也受安裝位置影響。

（三）、速度式流量計(jì)

1、渦輪番量計(jì)

1）渦輪番量計(jì)能夠測(cè)量氣體、流體流量。但要求被測(cè)介質(zhì)清潔，而且黏度大液體流量測(cè)量,

通常見(jiàn)于測(cè)量精度要求高，流量改變快場(chǎng)所。

2）渦輪番量計(jì)缺點(diǎn)是制造困難，成本高，軸承易磨損，降低了長(zhǎng)久運(yùn)行穩(wěn)定性。

2、渦街流量計(jì)

1）適適用于氣體、液體、和蒸汽介質(zhì)流量測(cè)量，測(cè)量幾乎不受流體參數(shù)影響，渦街流量計(jì)

在儀表內(nèi)部無(wú)可動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。壓力損失小，測(cè)量精度也比較高。

2）渦街流量計(jì)不足之處，關(guān)鍵是流體流速分布情況和骯動(dòng)情況將影響測(cè)量正確度，旋渦發(fā)

生體被玷污也會(huì)引發(fā)誤差。

3、電磁流量計(jì)

1）電磁流量計(jì)要求被測(cè)介質(zhì)含有導(dǎo)電性，不能測(cè)量氣體、蒸汽和電導(dǎo)率低石油流量。

2）電磁流量計(jì)測(cè)量管道中無(wú)阻力件，壓力損失??；測(cè)量范圍寬；能夠測(cè)量脈動(dòng)流和雙相流。

質(zhì)量流量檢測(cè)方法

（一）、直接式質(zhì)量流量測(cè)量方法

1、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

1）能夠測(cè)量多個(gè)液體和漿液，也能夠用于多相流測(cè)量；

2）不受被測(cè)介質(zhì)物理參數(shù)影響，不受管內(nèi)流態(tài)影響，對(duì)流量計(jì)前后直管段要求不高。

3）阻力損失較大，存在零點(diǎn)漂移，管路振動(dòng)會(huì)影響其測(cè)量精度。

2、熱式質(zhì)量流量計(jì)

1）適適用于微小流量測(cè)量。

2）熱式質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力損失小。

3）非接觸式流量計(jì)使用壽命長(zhǎng)。

4）缺點(diǎn)是靈敏度低，測(cè)品時(shí)需要進(jìn)行溫度賠償。

3、沖光式流量計(jì)

1）沖光式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)，可靠性高，沒(méi)有零點(diǎn)漂移。

2）適適用于多種固體粉料介質(zhì)流量測(cè)量。

（二，間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法

1、體積流量計(jì)和密度計(jì)組合方法

2、體積流量計(jì)和體積流量計(jì)組合方法

3、溫度、壓力賠償式質(zhì)量流量計(jì)

思索題

6-1簡(jiǎn)述流量測(cè)量特點(diǎn)和流量測(cè)量?jī)x表分類(lèi)。

答：1）流量測(cè)量能夠歸為體積流量測(cè)量和質(zhì)量流量測(cè)量?jī)深?lèi)

2）流量測(cè)量?jī)x表分為體積流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)；體積流量計(jì)包含容積式流量計(jì)、速度式流

量計(jì)、差壓式流量計(jì)；質(zhì)量流量計(jì)包含推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)和直接式質(zhì)量流量計(jì)

2特點(diǎn)流量方程式q、,=半=vA,=pvA

atat

流量計(jì)儀表系數(shù)K=N/V和流出系數(shù)C=

夕＞

流量范圍及范圍度

測(cè)量正確度和誤差

壓力損失

儀表分類(lèi)：體積流量計(jì)：容積式，差壓式，速度式

質(zhì)量流量計(jì)：推導(dǎo)式，直接式

6-2以橢圓齒輪式流量計(jì)為例，說(shuō)明容積式流量計(jì)工作原理。

dV

q、'F

橢圓齒輪番最計(jì)測(cè)量本體友一對(duì)相互齒合橢圓齒輪和儀表殼體組成、其工作原理圖、兩個(gè)橢

圓齒輪A/B在進(jìn)行出口沈體壓力差作用下、交替地相互驅(qū)動(dòng)、并各自繞軸作非角勻速度轉(zhuǎn)

動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)不停地將充滿(mǎn)在齒輪和殼體之間固定容積內(nèi)流體一份份地排出、齒輪轉(zhuǎn)

數(shù)能夠經(jīng)過(guò)機(jī)械或其它方法測(cè)出、從而能夠得悉流體總流量

6-3簡(jiǎn)述多個(gè)差壓流量計(jì)工作原理。

節(jié)流式流量計(jì)：節(jié)流式流量計(jì)測(cè)量原理是以能量守恒定律和流動(dòng)連續(xù)性定律為基礎(chǔ)

均速管流量計(jì)：是基于動(dòng)壓管測(cè)速原剪發(fā)展而成一個(gè)流量計(jì)，流體流經(jīng)均速管產(chǎn)生差壓

信號(hào)，此差壓信號(hào)丁流體流量有確定關(guān)系，經(jīng)過(guò)差壓計(jì)可測(cè)出流體流量。

彎管流量計(jì)：當(dāng)流體經(jīng)過(guò)管道彎頭時(shí)，受到角加速度作用而產(chǎn)生離心力會(huì)在彎頭外半徑

側(cè)于內(nèi)半徑側(cè)之間形成差壓，此差壓平方根于流體流量成正比。

6-4節(jié)流式流量計(jì)流量系數(shù)和哪些原因相關(guān)？

答：流量系數(shù)和節(jié)流件形式、直徑比、取壓方法、流動(dòng)雷諾數(shù)及管道粗糙度相關(guān)

6-5簡(jiǎn)述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置組成步驟及其作用。對(duì)流量測(cè)量系統(tǒng)安裝有哪些要求？為何要確保測(cè)

量管路在節(jié)流裝置前后有一定直管段長(zhǎng)度？（p76）

答：

6-6當(dāng)被測(cè)流體溫度、壓力值偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，對(duì)節(jié)流式流量計(jì)測(cè)量結(jié)果有何影響？

6-7.用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量氣體流量，給定設(shè)計(jì)參數(shù)p=0.8kPa,t=2oO,現(xiàn)實(shí)際工作參數(shù)

P1=0.4kpa,tx=30E2,現(xiàn)場(chǎng)儀表指示為3800回/h,求實(shí)際流量大小。

6-8,一只用水標(biāo)定浮子流量計(jì)，其滿(mǎn)刻度值為lOOOdlliU/h,不銹鋼浮子密度為

7.92g/tllLJ,現(xiàn)在用來(lái)測(cè)量密度為0?79g/3乙醇流量，問(wèn)浮子流量計(jì)測(cè)量上限是多少？

6-9.說(shuō)明泯輪番量計(jì)原理。某一泯輪番量計(jì)儀表常數(shù)為K=150.4次/L,當(dāng)它在測(cè)量流量時(shí)

輸出頻率為f=400Hz,其對(duì)應(yīng)瞬時(shí)流量時(shí)多少？

6-10.說(shuō)明電磁流量計(jì)工作原理，這類(lèi)流量計(jì)在使用中有何要求。

答：1）電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中垂直于磁力線方向流過(guò)，在流

通管道兩側(cè)電極上將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和流體速度相關(guān)，經(jīng)過(guò)測(cè)量次電動(dòng)勢(shì)

能夠求得流體流最。

2）電磁流量計(jì)對(duì)直管段要求不高，直管段長(zhǎng)度為5DT0D；安裝地點(diǎn)應(yīng)盡可能避免猛烈振動(dòng)

和交直流強(qiáng)磁場(chǎng)。在垂直安裝時(shí)，流體要自下而上流過(guò)儀表；水平安裝時(shí)，兩個(gè)電極要在同

一平面上。電磁流量計(jì)適適用于導(dǎo)電性介質(zhì)流量測(cè)量。

6-11、渦街流量計(jì)檢測(cè)原理是什么？常見(jiàn)漩渦發(fā)生體有哪多個(gè)？怎樣實(shí)現(xiàn)旋渦頻率檢測(cè)？

答：（1）渦街流量計(jì)檢測(cè)原理是利用流體振蕩原理進(jìn)行流量測(cè)量、當(dāng)流體流過(guò)非流線型

阻擋體時(shí)會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定旋渦列、旋渦產(chǎn)生頻率和流體留宿有著確定對(duì)應(yīng)關(guān)系、測(cè)量頻

率改變。就可得悉流體流量、

（2）常見(jiàn)漩渦發(fā)生體形狀為圓柱、三角柱、矩形柱、T型柱和由以上形狀組合而成組合形

狀

（3）旋渦頻率檢出有多個(gè)方法、可分為一體式和分體式兩類(lèi)、一體式檢測(cè)元件放在旋渦發(fā)

生體內(nèi)、如熱絲式分體式檢測(cè)元件則裝在旋渦發(fā)生體下游、如、壓電式均利用旋渦發(fā)生時(shí)引

發(fā)波動(dòng)進(jìn)行測(cè)最、旋渦頻率采取熱敏電阻檢測(cè)方法、在三角主體迎面對(duì)稱(chēng)嵌入兩個(gè)熱敏電阻、

通入恒定電流加熱電阻、使其溫度稍高于流體、在交替產(chǎn)生旋渦作用下、兩個(gè)電阻被周期冷

卻、使其阻值改變、阻值改變有電橋測(cè)出、即可測(cè)得旋渦產(chǎn)生頻率、從而知流量

6-12、說(shuō)明超聲流量計(jì)工作原理，超聲流量計(jì)靈敏度和哪些原因相關(guān)？

答：1）超聲流量計(jì)是利用超聲波在流中傳輸特征實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。超聲波在流體中傳輸，將

受到流體流速影響，檢測(cè)接收超聲波信號(hào)能夠測(cè)知流速，從而求得流體流量。

6-13、質(zhì)量流量測(cè)量有哪些方法。

答：直接測(cè)量和間接測(cè)量

直接式質(zhì)量流量計(jì)：儀表輸出直接和質(zhì)量流量成正比

推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)：經(jīng)過(guò)對(duì)體積流量和密度同時(shí)測(cè)量，然后把結(jié)果送入計(jì)算單元，經(jīng)過(guò)

運(yùn)算求出質(zhì)量流量。

溫度，壓力賠償式,質(zhì)量流量計(jì)：同時(shí)測(cè)出體積流量，溫度和壓力，由溫度和壓力等參數(shù)

和密度關(guān)系，經(jīng)過(guò)運(yùn)算裝置算出介質(zhì)密度，再算出質(zhì)量流最。

6-14.為何科氏流量計(jì)能夠測(cè)量質(zhì)量流量？（p89）

6-15.說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)流量裝置作用，有哪多個(gè)關(guān)鍵類(lèi)型？

答：標(biāo)準(zhǔn)容積法、標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量法、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)法、標(biāo)準(zhǔn)體積管法。

7物位檢測(cè)

7.1.1物位定義：物位統(tǒng)指設(shè)備和容器中液體或固體物料表面位置，是液位、料位、界位總

稱(chēng)。

液位：是指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面高低。

料位：是指設(shè)備和容器中所貯備塊狀、顆粒或粉末狀固體物料堆積高度。

界位：是指相界位置。比如不互容兩種液體、固液之間分界面。

7.1.2物位檢測(cè)分類(lèi)

一、按測(cè)量方法

1、連續(xù)測(cè)量：連續(xù)性測(cè)量能連續(xù)測(cè)量物位改變。

2、定點(diǎn)測(cè)量：只能測(cè)量物位是否達(dá)成上限、下限或某個(gè)特定位置.，定點(diǎn)測(cè)量通常為物

位開(kāi)關(guān)。

二、按工作原理

1、直讀式物位檢測(cè)儀表：能直接顯示容器中物位高度，方法可靠、正確，但只能就地

指示。

2、靜壓式物位檢測(cè)儀表：適適用于液位檢測(cè)。

3、浮力式物位檢測(cè)儀表：適適用于液位檢測(cè)。

4、機(jī)械接觸式物位檢測(cè)儀表：經(jīng)過(guò)測(cè)量物位探頭物位接觸時(shí)機(jī)械力實(shí)現(xiàn)物位額測(cè)量。

5、電氣式物位檢測(cè)儀表:將電氣式物位敏感元件置于被測(cè)介質(zhì)中，物位改變會(huì)引發(fā)電氣

參數(shù)改變從而檢測(cè)這些參數(shù)即可知物位改變。

6、其它檢測(cè)方法：聲學(xué)式、射線式、光纖式儀表等等。

7.2常見(jiàn)物位檢測(cè)儀表

7.2.1靜壓式液位檢測(cè)儀表

靜壓差計(jì)算公式：A/?=prp=Hpg

其中，為容器上部空間壓力，p“為零液位處壓力。

7.2.11壓力、差壓式液位計(jì)

對(duì)于敞口容器上式中P,為大氣壓力，在容器底部或側(cè)面液位零點(diǎn)處引出壓力信號(hào)，儀

表指示表壓力即反應(yīng)對(duì)應(yīng)液柱靜壓。

差壓計(jì)連接：正壓側(cè)于容器底部相通，負(fù)壓側(cè)連接容器上部氣空間。

差壓計(jì)安裝在最低液面以卜時(shí)加在壓差計(jì)兩側(cè)差壓為：△〃=4吆+〃（注：測(cè)量?jī)x

表安裝高度工容器液位）

對(duì)于有可疑凝結(jié)蒸汽或采取隔離介質(zhì)液位測(cè)量系統(tǒng),差壓計(jì)負(fù)壓側(cè)通常有一個(gè)固定壓力

偏置量，此時(shí)差壓為：&7=”夕產(chǎn)一（九一九）,g。

7.2.1.2吹氣式液位計(jì)

優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)闄z測(cè)點(diǎn)移至頂部，其維修均很方便。

缺點(diǎn)：其測(cè)量精度受測(cè)壓表精度，液體溫度和密度對(duì)其檢測(cè)有影響。

7.2.2浮力式物位檢測(cè)儀表

7.2.2.1浮子式液位計(jì)

（1）是一個(gè)恒浮力式液位計(jì)。

（2）基礎(chǔ)原理：經(jīng)過(guò)測(cè)量漂浮于被測(cè)液面上浮了伴隨液面改變而上下移動(dòng)而產(chǎn)生位移來(lái)檢

測(cè)液位高低，其所受浮力大小一定。即檢測(cè)浮子所在位置可知液面高低八

（3）浮子形狀常見(jiàn)有圓盤(pán)形、圓柱形和球形等。下面以圓柱形為例來(lái)作分析。

7.2.2.2浮筒式液位計(jì)

（1）是一個(gè)變浮力式液位計(jì)。

（2）基礎(chǔ)原理：利用浮筒被液體浸沒(méi)高度不一樣引發(fā)浮力改變來(lái)檢測(cè)液位。

7.2.3其它物位檢測(cè)儀表

7.2.3.1電容式物位計(jì)

（1）原理：基于圓筒形電容器電容值隨物位而改變。

\C=kH

ln(D/d)

一定條件下，k4一0為常數(shù),則△。和，成正比，測(cè)量電容改變量即可得物位。

ln（D/J）

（2）電容式物位計(jì)能夠測(cè)量液位、料位和界位，關(guān)鍵由測(cè)量電極和電容檢測(cè)電路組成。

（3）常見(jiàn)電容檢測(cè)方法有交流電橋法、充放電法、諧振電路法。能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。

（4）特點(diǎn)：電容式物位-通常不受真空、壓力、溫度等環(huán)境條件影響；安裝方便，結(jié)構(gòu)牢

靠，易維修；價(jià)格較低。不過(guò)不適合于以下介質(zhì)：如介質(zhì)介電常數(shù)隨溫度等影響而改變、

介質(zhì)在電極上有沉枳或附著、介質(zhì)中有氣泡產(chǎn)生等情況.

7.2.3.2超聲式物位計(jì)

（1）原理：利用聲波一些特征制成。如聲波阻斷式一固體、液體或氣體對(duì)聲波吸收能力不

一樣（氣體最大，固體最?。山邮粘暡芍矬w是否達(dá)成預(yù)定位置，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警或定

位檢測(cè)。H=-ct

（2）應(yīng)用范圍：液位、物位。（對(duì)環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，應(yīng)用廣泛）plOl

（3）特點(diǎn)：無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，安裝維修方便；超聲換能器壽命長(zhǎng)；能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式測(cè)量,

適合于有毒、高粘度及密閉容器物位測(cè)量；對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。

（4）缺點(diǎn):在檢測(cè)中易受介質(zhì)溫度、成份等改變影響。

7.2.3.3核輻射式物位計(jì)

（1）原理;核輻射式物位計(jì)是利用核輻射線在穿透物質(zhì)是將被衰減現(xiàn)象來(lái)確定物位。（射線

在穿透物質(zhì)時(shí)，它強(qiáng)度隨物質(zhì)層厚度指數(shù)降低，只要測(cè)出經(jīng)過(guò)物質(zhì)前后輻射強(qiáng)度，就可知厚

度物位。）

（2）組成：射線源、防護(hù)容器、射線檢測(cè)器、電子轉(zhuǎn)換和指示電路。

（3）檢測(cè)方法：有固定安裝式和隨動(dòng)式兩種

（4）特點(diǎn)：含有非接觸式測(cè)量特點(diǎn)，可用于高溫高壓、真空密閉等多種容器中液體或固體

物料物位測(cè)量；可適應(yīng)腐蝕、有毒、高粘度、爆炸性等多種困難介質(zhì)和高溫、高濕、多粉生、

強(qiáng)干擾等惡劣工作條件。其放射性安全防護(hù)方法需按相關(guān)規(guī)范操作。

7.2.3.4物位開(kāi)關(guān)

（1）用于定點(diǎn)測(cè)顯，檢測(cè)物位是否達(dá)成預(yù)定高度，并發(fā)出對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)晟信號(hào)。

（2）特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、可靠、使用方便，適用范圍廣。

7.3影響物位測(cè)量原因

一、液位測(cè)量特點(diǎn)

（1）液面波動(dòng)（物料流進(jìn)流出、沸騰或泡沫）

（2）大型容器中各處物理量（溫度、密度和粘度）分布不均

（3）液體處于特殊狀態(tài)中（高溫、高壓、高粘度、含大量雜質(zhì)）

二、料位測(cè)量特點(diǎn)

（1）料面不規(guī)則

（2）物料排出后有滯留區(qū)

（3）物料間空隙不穩(wěn)定

三、界位測(cè)量特點(diǎn)

存在渾濁段

課后習(xí)題

7-1常見(jiàn)液位測(cè)量方法有哪些？

（1）壓力式液位計(jì)：依據(jù)靜止介質(zhì)某一點(diǎn)所受壓力和此點(diǎn)上方介質(zhì)高度成正比，利用

壓力表來(lái)顯示其高度。（2）直讀式：直接是用和被測(cè)容器連通玻璃管來(lái)顯示容器內(nèi)物位高度,

或在容器上開(kāi)有窗口直接觀察物位高度。（3）浮力式：利用漂浮在液面上浮子位置隨液位改

變來(lái)測(cè)量定位。（4）電氣式：將物位改變轉(zhuǎn)換為一些電量參數(shù)改變而進(jìn)行間接測(cè)量。（5）聲

波式：因?yàn)槲镂桓淖円l(fā)聲波遮斷。（6）光學(xué)式：利用物「立對(duì)光波遮斷和反射原理進(jìn)行測(cè)量。

（7）核輻射式：放射性同位素放出射線被中間介質(zhì)吸收而減弱。

7-2對(duì)于開(kāi)口容器和密封壓力容器用差壓式液位計(jì)測(cè)量時(shí)有何不一樣？影響液位計(jì)測(cè)量精

度原因有哪些？

對(duì)于開(kāi)口容器，在容器底部或側(cè)面液位零點(diǎn)處引出壓力信號(hào)，儀表指示表壓

力即反應(yīng)對(duì)應(yīng)液位靜壓。對(duì)于密封壓力容器，可月差壓計(jì)測(cè)量液位。差壓式正壓

側(cè)和容器底部相通，負(fù)壓側(cè)連接容器.上部空間?？汕笠何桓叨取?/p>

原因：液位計(jì)本身精度、和液位溫度對(duì)其密度影響、物料本身性質(zhì)如溫度、粘度、

液面穩(wěn)定、料面是否規(guī)則。

7?3利用差壓變送器測(cè)量液位時(shí)，為何要進(jìn)行零點(diǎn)遷移？怎樣實(shí)現(xiàn)遷移？

（1）進(jìn)行零點(diǎn)遷移原因：因?yàn)闇y(cè)壓儀表安裝位置通常不能和被測(cè)容器最低液位處于同

一高度上，所以，在測(cè)量液位是，儀表量程范圍內(nèi)會(huì)有一個(gè)不變附加值。

（2）怎樣實(shí)現(xiàn)：對(duì)感壓原件預(yù)加一個(gè)作用力，將儀表零點(diǎn)遷移到和液位零點(diǎn)相重合，

即實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移。

7?4恒浮力式液位計(jì)和變浮力式液位計(jì)測(cè)量原理有什么異同點(diǎn)？在選擇浮筒式液位計(jì)時(shí)，怎

樣確定浮筒尺寸和重量？

恒浮力式液位計(jì)和變浮力式液位計(jì)全部屬于浮力式物位檢測(cè)儀表，全部是基于力平衡原

理，利用液體浮力進(jìn)行液位測(cè)量。恒浮力式是靠浮子隨液面升降位移反應(yīng)液位改變：而變浮

力式則是靠液面升降對(duì)物體浮力改變反應(yīng)液位改變。

在選擇浮筒式液位計(jì)時(shí)，要依據(jù)其測(cè)量原理選擇浮筒尺寸和質(zhì)量。

設(shè)浮筒重力為G,浮力為W,則懸掛點(diǎn)所受重力F二G-W,

,,,冠）2?

W=-----席H

乂知浮力、為4

故：

F=G-W=G-^DzpgH

式中，D為浮筒直徑5："為被測(cè)液體密度；H為浮筒浸入液體部分高度。所以浮筒所受重

力F和液位H呈線性關(guān)系，液位越高，力越小。為了提升靈敏度，應(yīng)使H前系數(shù)盡可能大,

所以浮筒直徑D也是越大越有利。而且，為了有較大量程，浮筒長(zhǎng)度L也要盡可能大。相

關(guān)浮筒質(zhì)量選擇依據(jù)零點(diǎn)消失標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

7-5物料料位測(cè)量和液位測(cè)量有什么不一樣特點(diǎn)？

從概念上說(shuō)，物料料位是指設(shè)備和容器中所儲(chǔ)存塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料堆積高度,

其是針對(duì)固體進(jìn)行測(cè)量；而液位是指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面而低，其是針對(duì)液體測(cè)量。

因?yàn)闇y(cè)量對(duì)象性質(zhì)不一樣，在測(cè)量方法選擇上也有所不一樣。通常全部物質(zhì)檢測(cè)方法和

物位檢測(cè)儀表全部能夠進(jìn)行液位測(cè)量，而只有機(jī)械接觸式、電氣式、超聲式、核輻射式等適

適用于料位測(cè)量。故在測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x表選擇上，料位相對(duì)于液位有一定不足。

7-6電容式物位計(jì)、超聲式物位計(jì)、核輻射式物位計(jì)工作原理，各有何特點(diǎn)？

（1）電容式：基于圓簡(jiǎn)形電容器電容值隨物位而改變。（2）超聲式：利用回聲測(cè)距原

理，由發(fā)射探頭發(fā)出超聲冰沖，在介質(zhì)中傳到界面反射再返回到操頭接收。（3）核輻射式：

以核耦射式穿透性和物質(zhì)對(duì)射線吸收特點(diǎn)為基礎(chǔ)，試驗(yàn)證實(shí)，射線等穿透物質(zhì)后，其強(qiáng)度隨

物質(zhì)層厚度展現(xiàn)指數(shù)規(guī)律衰減。

8機(jī)械量檢測(cè)

機(jī)械量包含長(zhǎng)度、位移、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、力、力矩、振動(dòng)等。其中直線位移是機(jī)械量基礎(chǔ)參數(shù)。

如：表8-1

8.1模擬式位移檢測(cè)

方法有：電容式位移險(xiǎn)測(cè)、電感式位移檢測(cè)、差動(dòng)變壓器位移檢測(cè)、光纖位移檢測(cè)、光

學(xué)數(shù)字式位移檢測(cè)（光柵標(biāo)尺、CCD圖像傳感元件）

8.1.1電容式位移檢測(cè)（。二百巳）

d

r

變極距法（變4）

變面積法（變S）

在兩個(gè)固定極板之間設(shè)置可動(dòng)極板（變￡）

8.2.1電感式位移檢測(cè)方法

電感式位移傳感器分自感式和互感式。

電感式位移檢測(cè)和電容式位移檢測(cè)全部是和被檢測(cè)對(duì)象非機(jī)械接觸檢測(cè)方法。

8.1.3差動(dòng)變壓器位移檢驗(yàn)方法（是互感式位移檢測(cè)方法）P106

8.1.4光纖位移檢測(cè)方法（利用光纖檢測(cè)位移一個(gè)方法）

伴隨被檢測(cè)物體位移改變，重合部分光強(qiáng)發(fā)生改變，依據(jù)光強(qiáng)信號(hào)檢測(cè)位移。

8.2光學(xué)數(shù)字式位移檢測(cè)一（光柵尺）

數(shù)字式位移檢測(cè)室利用柵格編碼器將長(zhǎng)度或角度改變直接轉(zhuǎn)換為脈沖個(gè)數(shù)或二進(jìn)制符

號(hào)方法，如光柵標(biāo)尺、容柵標(biāo)尺等。

8.2.1光柵標(biāo)尺（P107）

CCD圖像傳感元件（P109）

8.3轉(zhuǎn)速檢測(cè)（關(guān)鍵指數(shù)：兩顆星）

方法：離心力檢測(cè)法，光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)速檢測(cè)法，空間濾波器式檢測(cè)法。

離心力檢測(cè)法原理：質(zhì)量m重物旋轉(zhuǎn)時(shí)受到離心力遠(yuǎn)離主軸，這將克服彈簧力

向上拉套筒，套筒升降經(jīng)過(guò)齒輪帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而直接讀數(shù)。正確度：上下1%

（關(guān)鍵思想：離心力一一彈簧力一一套筒升降一一齒輪帶指針轉(zhuǎn)動(dòng)一一讀數(shù)）

光電碼檢測(cè)法：將對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)化為脈沖序列，統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)，經(jīng)過(guò)脈沖個(gè)數(shù)

測(cè)量轉(zhuǎn)角即得到轉(zhuǎn)速。

空間濾波器式檢測(cè)法特點(diǎn)：不需要在旋轉(zhuǎn)物體上或周?chē)鋈魏斡浱?hào)，多用于檢測(cè)不規(guī)則

物體移動(dòng)速度。

8.4力檢測(cè)（關(guān)鍵指數(shù)：兩顆半星）

本章關(guān)鍵檢測(cè)方法：金屬應(yīng)變?cè)?，半?dǎo)體應(yīng)變?cè)瑝弘娦?yīng)，壓敏導(dǎo)電橡膠（1,2

相對(duì)較關(guān)鍵。）

力檢測(cè)關(guān)鍵原理基礎(chǔ)：彈性元件受力作用時(shí)將發(fā)生彈性形變，彈性體變形造成電阻值改

變，電阻通電轉(zhuǎn)化為電壓，測(cè)電壓即可求得對(duì)應(yīng)力大小。

1金屬應(yīng)變?cè)?/p>

原理：在拉伸力作用卜，金屬絲被拉長(zhǎng)，所以截面積縮小，造成電阻率改變。

注：給金屬絲通電流，測(cè)電壓即可測(cè)得電阻，對(duì)應(yīng)即可知道應(yīng)力。

2半導(dǎo)體應(yīng)變?cè)?/p>

原理：元件受力形變，應(yīng)變對(duì)元件電阻率大幅度改變，從而造成電阻改變，將元件通電流,

測(cè)元件兩段電壓，經(jīng)過(guò)電壓改變即可推斷力大小。

優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)靈敏，體積小，廣泛用在壓力傳感上。

缺點(diǎn)：溫度依靠性大，需要電路賠償，價(jià)格高。

3壓敏導(dǎo)電橡膠

原理：元件受力變形電阻攻變，通電，測(cè)電壓，即反推得到力大小。

9成份分析儀表

成份分析儀表是對(duì)物質(zhì)成份及性質(zhì)進(jìn)行分析和測(cè)最儀表.

一、成份分析方法及分類(lèi)5117）

成份分析方法有兩種類(lèi)型：一個(gè)是定時(shí)取樣，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室測(cè)定試驗(yàn)室分析方法；另

?個(gè)是利用能夠連續(xù)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)含量或性質(zhì)自動(dòng)分析儀表。

現(xiàn)在，按測(cè)量原理分類(lèi)，成份分析儀表有以下多個(gè)型式：

1）電化學(xué)式：如電導(dǎo)式（EC）,電位式，酸度計(jì)，離子濃度計(jì)等。

2）熱學(xué)式：如熱導(dǎo)式、熱譜式、熱化學(xué)式等。

3）磁學(xué)式：如磁式氧氣分析儀、核磁共振分析儀等。

4）射線式：如X射線分析儀、丫射線分析儀、同位素分析儀、微波分析儀等。

5）光學(xué)式：如紅外、紫外等吸收式光學(xué)分析儀，光散射、光干涉式光學(xué)分析儀等。

（分光儀、比色儀）

6）電子光學(xué)式和離子光學(xué)式：如電子探針、離子探針、質(zhì)譜儀等。

7）色譜式：如氣相色譜儀、液相色譜儀等。

8）物性測(cè)量?jī)x表：如水分計(jì)、粘度計(jì)、密度計(jì)、濕度計(jì)、塵量計(jì)等。

9）其它：如半導(dǎo)體氣敏傳感器。

二、自動(dòng)分析系統(tǒng)（檢測(cè)器是分析儀表關(guān)鍵）

1、自動(dòng)分析系統(tǒng)通常是和試樣預(yù)處理系統(tǒng)組成一個(gè)分析測(cè)量系統(tǒng)，以確保其良好偶環(huán)

境適應(yīng)性和高可靠性以使分析儀表示值能代表被監(jiān)測(cè)成份。

2、自動(dòng)取樣裝置作用是從生產(chǎn)設(shè)備中自動(dòng)、快速提取待分析樣品。預(yù)處理系統(tǒng)能夠采

取冷卻、加熱、氣化、減壓、過(guò)濾等方法。取樣和試樣制備必需注意避免液體試樣分^作用

或氣體試樣中一些組分被吸附情況。

三、多個(gè)工業(yè)用成份分析儀表

1、熱導(dǎo)式氣體分析器：利用不一樣氣體導(dǎo)熱特征不一樣原理進(jìn)行分析。優(yōu)點(diǎn)有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)

單、工作穩(wěn)定、體積小。（熱導(dǎo)式氣體分析器關(guān)鍵是測(cè)量室）

（1）經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，氣體中氫和氮導(dǎo)熱能力最強(qiáng)，而二氧化碳和二氧化硫?qū)崮芰^弱。氣

體導(dǎo)熱率還和氣體溫度相關(guān)。

（2）熱導(dǎo)式氣體分析器關(guān)鍵是測(cè)量室，稱(chēng)為熱導(dǎo)池。熱導(dǎo)池是用導(dǎo)熱良好金屬制成長(zhǎng)圓柱

形小室，室內(nèi)裝有一根絲鉗或鴇電阻絲，電阻絲和腔體有良好絕緣。

熱導(dǎo)池有不一樣結(jié)構(gòu)型式，現(xiàn)在常見(jiàn)是對(duì)流擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)型式。熱導(dǎo)式分析儀表通常采取

橋式測(cè)量電路。

四、氧化一氧分析器

（1）氧化錯(cuò)氧分析器是屬于電化學(xué)分析方法，這種分析器優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、穩(wěn)定性好、對(duì)

應(yīng)快、測(cè)量范圍寬（從ICT6到百分含量），而且不需復(fù)雜采樣和預(yù)處理系統(tǒng)，它探頭能夠

直接插入煙道中連續(xù)地分析煙氣中氧含量c

（2）氧化錯(cuò)分析器基礎(chǔ)工作原理基于氧濃差電池（原電池）。氧化倍（ZrO2）是一個(gè)陶瓷

固體電解質(zhì)，在高溫下有良好離子導(dǎo)電特征。濃差電池左側(cè)為被測(cè)氣體，右側(cè)為參比氣體，

參比氣體通常為空氣。

（3）氧化錯(cuò)分析器正常工作必需條件：

a、工作溫度要恒定，傳感器要有溫度調(diào)整控制步驟，通常工作溫度保持在T=85G℃,

此時(shí)靈敏度最高，工作溫度改變直接影響氧濃車(chē)電勢(shì)E大小，傳感器還應(yīng)有溫度賠償步躲。

b、必需要有參比氣體，參比氣體氯含量穩(wěn)定不變。二者氧含量差越大，儀表靈敏度越

高。

C、參比氣體和被測(cè)氣體壓力應(yīng)該相等。

（3）氧化錯(cuò)分析器安裝方法有直插式和抽吸式。

五、半導(dǎo)體氣敏傳感器

半導(dǎo)體氣敏傳感器是采取半導(dǎo)體材料為敏感材料制成一個(gè)氣敏傳感器類(lèi)型。這類(lèi)傳感器

能夠經(jīng)過(guò)在半導(dǎo)體材料中添加多種催化劑來(lái)改變其關(guān)鍵敏感對(duì)象，但卻極難消除對(duì)其它共存

氣體影響，而且它信號(hào)線性影響范圍窄，通常只用于定性及半定量范圍氣體檢測(cè)。

半導(dǎo)體氣敏傳感器根據(jù)半導(dǎo)體物性改變特點(diǎn)，可分為電阻型和非電阻型兩類(lèi)。

氣敏傳感器通常由氣敏元件、加熱器和封裝體等部分組成。氣敏元件從結(jié)構(gòu)型式來(lái)分有

燒結(jié)型、薄膜型和厚膜型三類(lèi)。

六、工業(yè)酸度計(jì)

1、工業(yè)酸度計(jì)屬于電化學(xué)分析方法。溶液酸堿性能夠用氫離子濃度［叵I］大小來(lái)表

示。通常見(jiàn)pH值來(lái)表示溶液酸堿度，定義為：

+

pll=-lg|H||/,H__，e［WlJ

和之對(duì)應(yīng)有；川-7為中性溶液，刈>7為堿性溶液，pll<7為酸性溶液。

（1）pH值得檢測(cè)采取電位測(cè)量法。測(cè)量pH值通常使用參比電極和測(cè)量電極和被測(cè)溶液共

同組成pH測(cè)量電池。參比電極電位是一個(gè)固定常數(shù)。電池電勢(shì)為參比電極和測(cè)量電極間電

極電位差值。依據(jù)能斯特公式有：

RT-

E=-2.303—pHx

r

式中，E為電極電勢(shì)，V：R為氣體常數(shù)，R=8.314J/（nio：?K）；T為熱力學(xué)溫度，K：F為法

拉第常數(shù)，卜=9.6487工1。切小汕為被測(cè)溶液陰值。

（2）工業(yè)用參比電極通常為甘汞電極或銀-氯化銀（Ag/AgCl）電極。（pl29）

（3）玻璃電極是使用最為廣泛測(cè)吊電極。

七、濕度檢測(cè)

1、濕度是表示空氣中水汽含量物理量。

（1）濕度可用絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種方法表示：絕對(duì)濕度是指單位體積濕氣體中所

含水汽質(zhì)量數(shù)，單位為回III相對(duì)濕度是單位體積濕氣體中所含水汽質(zhì)量和相同條件下

飽和水汽質(zhì)晟之比，用百分?jǐn)?shù)表示。

（2）濕度檢測(cè)方法有露點(diǎn)法、毛發(fā)膨脹法和干濕球濕度測(cè)量法。對(duì)濕度傳感器要求：

工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，有較快響應(yīng)速度，受溫度影響小，交換性好，制造簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)。

八、干濕球濕度計(jì)

干濕球濕度計(jì)使用十分廣泛，常見(jiàn)于測(cè)量空氣相對(duì)濕度。它由兩支溫度計(jì)組成，一支溫

度計(jì)用來(lái)直接測(cè)量空氣溫度，稱(chēng)為干球溫度計(jì)；另外一支溫度計(jì)在感溫部分包有被水浸濕棉

紗吸水套，并常常保持濕潤(rùn)，稱(chēng)為濕球溫度計(jì)。

Pws-Ap(td-tw)

(p=----------------------

__________Pds

式中，@為相對(duì)濕度；國(guó)為干球溫度下得飽和水汽壓；后］為濕球溫度卜飽和水汽壓:

13為濕空氣總壓；國(guó)為干球濕度：目為濕球濕度：目為儀表常數(shù)，它和風(fēng)速和溫度傳

感器結(jié)構(gòu)原因相關(guān)。

1、陶瓷濕敏傳感器

陶瓷材料化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫，便于用加熱法去除油污。多孔陶瓷表面枳大，易于吸濕和

去濕，能夠縮短響應(yīng)時(shí)間C陶瓷傳感器感濕機(jī)理通常是利用陶瓷燒結(jié)體微結(jié)晶表面對(duì)水分子

進(jìn)行吸濕或脫濕，使電極同電阻值隨相對(duì)濕度而改變。這類(lèi)傳感器制作型式能夠?yàn)闊Y(jié)式、

膜式及MOS型等。這類(lèi)元件特點(diǎn)是體積小，測(cè)溫范圍寬，可用于高溫，最高可達(dá)600℃,能

用電加熱反復(fù)清洗，響應(yīng)速度快，長(zhǎng)久穩(wěn)定性好。

課后習(xí)題

9-1,在線成份分析系統(tǒng)為何要有采樣和試樣預(yù)處理裝置？采樣和試樣預(yù)處理裝置能夠

確保在成份分析系統(tǒng)良好環(huán)境適應(yīng)性和高可靠性，以使分析儀表視值能代表被監(jiān)測(cè)部分。采

樣裝置作用是從生產(chǎn)設(shè)備中自動(dòng)、快速提取待分析樣品；預(yù)處理裝置可采取多個(gè)方法對(duì)采集

樣品進(jìn)行合適處理，為分析儀器提供符合技術(shù)要求試樣。

9?2、簡(jiǎn)述熱導(dǎo)式體分析器工作原理，對(duì)測(cè)量條件有什么要求？

工作原理：因?yàn)闅怏w組份含量不一樣，混合氣體導(dǎo)熱能力將發(fā)生改變，利用混合氣體導(dǎo)

熱能力差異進(jìn)行含量分析，

要求：實(shí)際測(cè)量中，要求混合氣體中背景組分導(dǎo)熱率必需近似相等，并和被測(cè)組分導(dǎo)熱

率有顯著差異，對(duì)于不能滿(mǎn)足這一要求氣體可采取預(yù)處理方法。

9-3

機(jī)理為：紅外線氣體分析那屬于光學(xué)分析一表中一個(gè)。它是利用不一樣氣體對(duì)不一樣波

長(zhǎng)紅外線含有選擇性吸收特征來(lái)進(jìn)行分析。通常由紅外海射源、測(cè)量氣樣室、紅外探測(cè)裝置

組成。

9-4

氧化鉆分析器基礎(chǔ)工作原理基于氧濃差電池。濃差電池內(nèi)在氧化鉆陶瓷體兩側(cè)燒結(jié)一層

多孔鉆電極，當(dāng)兩側(cè)氣體含氧量不一樣時(shí)，在兩極間將產(chǎn)生濃差電勢(shì)。條件要求為：工作溫

度要恒定，傳感器耍有溫度調(diào)整控制步驟；必需耍有參比氣體，參比氣體氧含量穩(wěn)定不變；

參比氣體和被測(cè)氣體壓力應(yīng)該相等。

9-5

基礎(chǔ)步驟有分析步驟和分離步驟。

9-6,半導(dǎo)體氣敏傳感器有哪多個(gè)類(lèi)型？

半導(dǎo)體氣敏傳感器類(lèi)型根據(jù)半導(dǎo)體物位改變特點(diǎn)，可分為電阻型和非電阻性?xún)深?lèi)。根據(jù)

半導(dǎo)體和氣體相互作用是在其表面或內(nèi)部，又可分為表面控制型和體控制型兩種。

9-7

直接電位法測(cè)量溶液酸度就是用pH測(cè)量電池進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量電極插入溶液中會(huì)和溶液

產(chǎn)生電極電勢(shì)，電池電勢(shì)為參比電極和測(cè)量電極間電極電位差值，其大小就代表溶液中氫離

子濃度，即溶液酸度。

9工、簡(jiǎn)述濕度測(cè)量特點(diǎn)，常見(jiàn)濕度測(cè)量方法有哪些？

濕度測(cè)量方法很多，傳統(tǒng)方法是露點(diǎn)法，毛發(fā)膨脹法和干濕球濕度測(cè)量法。工業(yè)過(guò)程檢

測(cè)和控制對(duì)濕敏傳感器有一下要求：（I）工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；（2）在氣體環(huán)境中特征穩(wěn)

定，不受塵埃、油污附著影響；（3）滿(mǎn)足要求濕度測(cè)量范圍有較快對(duì)應(yīng)速度：（4）能在.30°

-100°c環(huán)境溫度下使用，受溫度影響較小：（5）交換性好，制造簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)。

10儀表系統(tǒng)分析

表1U-1DDZ-H型和DDZIH型儀表比較2137）

儀表系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型類(lèi)型有：

時(shí)域模型，頻域模型，離散模型。

思索題和習(xí)題

1常見(jiàn)儀表是怎樣進(jìn)行分類(lèi)？各有什么特點(diǎn)？

①按使用性質(zhì)分為標(biāo)，佳表（用于校驗(yàn)非標(biāo)準(zhǔn)儀表使月，經(jīng)過(guò)了計(jì)量部門(mén)定時(shí)檢定并含有

合格證書(shū)）、試驗(yàn)室用表（用于科學(xué)試驗(yàn)研究）、工業(yè)用表（長(zhǎng)久安裝使用在工業(yè)生產(chǎn)中）②

按測(cè)量方法分為直讀儀表（能夠宜接讀取被測(cè)量值）和比較儀表（采取某種方法經(jīng)過(guò)未知量

雨已知量相比較而得出被刻量值）③按原理性連接方法分為串聯(lián)（各功效模塊首尾相接前后

串聯(lián)）、反饋（某個(gè)功效模塊輸出重新輸入到本身輸入端或其前某個(gè)功效模塊輸入端，從而

組成正反饋或負(fù)反饋?zhàn)饔茫馨葱盘?hào)傳輸方法分為電動(dòng)儀表（以電量為傳輸信號(hào)，信號(hào)可遠(yuǎn)

傳，但無(wú)特殊處理方法，會(huì)引發(fā)活在和爆炸）、氣動(dòng)儀表（使用壓縮空氣來(lái)傳輸信號(hào)，反應(yīng)

動(dòng)作慢，投資大）⑤按組成方法分為基地儀表（通用性差）、單元組合式儀表（只完成單一

功效，不過(guò)比較靈活）、組件組裝式儀表（可依據(jù)需要選擇多個(gè)插件，常見(jiàn)在計(jì)算機(jī)控制系

統(tǒng)中）⑥按安裝使用方法分為現(xiàn)場(chǎng)安裝儀表（防爆，防腐，抗震）、盤(pán)