《檢測(cè)儀表與變送器》PPT課件

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1、過(guò)程檢測(cè)儀表浦鐵成putiecheng@163.com第二章檢測(cè)儀表與變送器2.1概述2.2傳感器與變送器2.3溫度檢測(cè)儀表2.4壓力檢測(cè)儀表2.5流量檢測(cè)儀表2.6物位檢測(cè)儀表2.7機(jī)械量檢測(cè)儀表2.8分析儀表2.9圖像監(jiān)控裝置與系統(tǒng)2.10其他檢測(cè)儀表22.1概述back2.1.1參數(shù)的測(cè)量概念2.1.2基本定義2.1.3檢測(cè)儀表的特點(diǎn)2.1.4性能指標(biāo)&測(cè)量誤差2.1.5測(cè)量方法2.1.6檢測(cè)儀表的結(jié)構(gòu)2.1.7檢測(cè)儀表的運(yùn)行要求32.1.1參數(shù)的測(cè)量概念一、參數(shù)的測(cè)量：參數(shù)檢測(cè)：將被測(cè)參數(shù)經(jīng)過(guò)一次或多次能量的交換，獲得一種便于顯示和傳遞的信號(hào)的過(guò)程。根據(jù)信號(hào)的不同，參

2、數(shù)檢測(cè)儀表可以分為氣動(dòng)檢測(cè)儀表和電動(dòng)檢測(cè)儀表兩類(lèi)。非電量的電測(cè)法：※將非電量工藝參數(shù)，如壓力、溫度、流量、物位等，轉(zhuǎn)換為電流、電壓等電路參數(shù)（信號(hào)）的檢測(cè)方法。二、參數(shù)類(lèi)型：4測(cè)量系統(tǒng)中的常見(jiàn)信號(hào)類(lèi)型作用于測(cè)量裝置輸入端的被測(cè)信號(hào)，要轉(zhuǎn)換成以下幾種便于傳輸和顯示的信號(hào)類(lèi)型：1、位移信號(hào)——一種機(jī)械信號(hào)，包括直線位移和角位移。在測(cè)量力、壓力、質(zhì)量、振動(dòng)等物理量時(shí)，要先把它們轉(zhuǎn)換成位移量再處理。2、壓力信號(hào)——包括氣壓信號(hào)和液壓信號(hào)，工業(yè)檢測(cè)中主要應(yīng)用氣壓信號(hào)。3、電氣信號(hào)——有電壓信號(hào)、電流信號(hào)、阻抗信號(hào)和頻率信號(hào)等。傳送快、滯后小、可遠(yuǎn)距離傳遞、便于和電子計(jì)算機(jī)聯(lián)接。4、光信

3、號(hào)——包括光通量信號(hào)、干涉條紋信號(hào)、衍射條紋信號(hào)、莫爾條紋信號(hào)等?？墒沁B續(xù)得，也可是斷續(xù)（脈沖）式的。2.1.1參數(shù)的測(cè)量概念5三、被測(cè)信號(hào)溫度：水溫、汽溫、爐溫、塔罐溫度、溫度梯度、熱流等：31個(gè)壓力：液壓、氣壓、汽壓、壓強(qiáng)、壓力容限等；14個(gè)流量：原料、產(chǎn)品的流量、流速（瞬時(shí)、累計(jì)）等；26個(gè)物位：（液體）液位、（顆粒）料位、（兩介質(zhì)相）界面；28個(gè)成分量：物性分析儀表&成分分析儀表光學(xué)量：光強(qiáng)、光統(tǒng)、光變、色彩等機(jī)械量：位移、尺寸、振動(dòng)、（加）速度&轉(zhuǎn)速……電工量：電路參數(shù)（R/L/C）電路信號(hào)(I/U)電路運(yùn)行(W/f/cosa)…狀態(tài)量：到位、好壞、啟停、滲漏、上下

4、限及其報(bào)警等“場(chǎng)”量：溫度場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、圖像……環(huán)境監(jiān)測(cè)：氣味、排放、水質(zhì)等，如3H2+N2_TP_2NH3……back2.1.1參數(shù)的測(cè)量概念62.1.2基本定義檢測(cè)儀表：是工業(yè)自動(dòng)化儀表中最為重要的組成部分，是實(shí)現(xiàn)所有自動(dòng)化功能的必要環(huán)節(jié)和核心環(huán)節(jié)。檢測(cè)儀表：利用物理學(xué)和化學(xué)的各種效應(yīng)實(shí)現(xiàn)各種信息參數(shù)測(cè)量的、即能確定所感受的被測(cè)（變）量的大小的儀表?？梢允莻鞲衅?、變送器也可以是兼有檢測(cè)元件和顯示儀表的儀表總稱(chēng)。7傳感器：感知被測(cè)對(duì)象、并將對(duì)象的變化按照理化原理轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送的信號(hào)輸出的儀表。變送器：傳感器的輸出為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。變送器是輸出為標(biāo)準(zhǔn)信

5、號(hào)的傳感器電流0～10mA(電壓0～5V)、電流4～20mA(電壓1～5V)82.1.6檢測(cè)儀表結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀表包括信號(hào)獲取部分和信號(hào)處理及輸出部分其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖2-1檢測(cè)儀表基本結(jié)構(gòu)框圖92.1.3檢測(cè)儀表的特點(diǎn)①被測(cè)對(duì)象種類(lèi)繁多②被測(cè)對(duì)象形態(tài)各異③被測(cè)對(duì)象的信號(hào)范圍寬廣④被測(cè)對(duì)象的變化形式多樣⑤被測(cè)對(duì)象的理化特性復(fù)雜⑥被測(cè)對(duì)象所處的環(huán)境惡劣⑦均必須進(jìn)行信號(hào)處理，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)back102.1.5檢測(cè)技術(shù)和方法根據(jù)被測(cè)對(duì)象、測(cè)量環(huán)境和對(duì)象參數(shù)特性要求：電工/電磁學(xué)法、半導(dǎo)體法、光學(xué)法、微波法、紅外線法、超聲波法、激光法、紫外線法、核輻射法、質(zhì)譜法和電化學(xué)法等。還可以分

6、為簡(jiǎn)單測(cè)量、直接測(cè)量和間接測(cè)量。其他測(cè)量方法：偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量與微差式測(cè)量。11檢測(cè)儀表應(yīng)用要求由于工業(yè)過(guò)程的各種狀態(tài)、信號(hào)、參數(shù)等涉及面很廣，它幾乎囊括了工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)，因此作為工業(yè)過(guò)程各參量的測(cè)量（或檢測(cè)）儀表就必需要適合各種環(huán)境，必須滿足運(yùn)行要求：①能在常溫常壓下工作；②能在高溫高壓下工作；③能在低溫低壓（真空度）下工作；④能在易燃易爆的環(huán)境下工作；⑤能在具有高粘度和腐蝕性、有毒性的環(huán)境下工作等。同時(shí)還能測(cè)量在上述狀態(tài)和環(huán)境中的參數(shù)。因而各類(lèi)儀表還具有耐溫、耐壓和防腐、防漏、防爆等特性。122.2傳感器與變送器2.2.1分類(lèi)2.2.2檢測(cè)方法2.2.3變送器2

7、.2.4互感器2.2.5基本電路back132.2.1分類(lèi)按照傳感器的類(lèi)型來(lái)分類(lèi):⑴根據(jù)輸入物理量分類(lèi)。⑵根據(jù)工作原理分類(lèi)。⑶根據(jù)能量傳遞方式分類(lèi)。⑷根據(jù)傳感器的電信號(hào)輸出分類(lèi)。⑸根據(jù)測(cè)量方法分類(lèi)。有接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。back142.2.2檢測(cè)方法接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量差別:1.傳感器與被測(cè)對(duì)象是否實(shí)體接觸2.接觸式測(cè)量，傳感器得到的是被測(cè)對(duì)象在接觸點(diǎn)上的變化率；而非接觸測(cè)量則是處于被測(cè)對(duì)象所產(chǎn)生的一個(gè)場(chǎng)內(nèi)感知對(duì)象，傳感器只要保持與被測(cè)對(duì)象實(shí)體距離，對(duì)于在具體的空間位置沒(méi)有限制。back152