最新17過程檢測技術(shù)及儀表顯示儀表解析教學(xué)講義ppt.ppt

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1、17過程檢測技術(shù)及儀表顯示儀表解析第一節(jié)顯示儀表的構(gòu)成及基本原理在控制系統(tǒng)中顯示儀表具有重要的地位，它可將控制過程中的參數(shù)變化、被控對象的過渡過程顯示和記錄下來，供操作人員及時(shí)了解控制系統(tǒng)的變化情況，掌握被控對象的狀態(tài)，是進(jìn)行系統(tǒng)控制、工況監(jiān)視、性能分析及事故評判等工作所必不可少的環(huán)節(jié)。概述顯示儀表：對各種參數(shù)進(jìn)行指示、記錄和累計(jì)的儀表。一般安裝于控制室的儀表架上。主要分類：模擬式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表圖像式顯示儀表500℃2.模擬顯示儀表的類型模擬顯示儀表通常由測量線路和顯示裝置兩部分組成.測量線路用以接收傳感器

2、或變送器送來的電勢、電流、電阻、電容等信號；顯示裝置是將測量線路的處理結(jié)果顯示出來，以便用戶直接讀取。測量線路是模擬顯示儀表的關(guān)鍵部件，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到模擬顯示儀表的各項(xiàng)性能指標(biāo)。2.模擬顯示儀表的類型根據(jù)模擬顯示儀表的測量線路，通常可將它分為直接變換式儀表和平衡式顯示儀表兩類。從顯示特征上又可分為指針式顯示儀表和色帶式指示儀表兩類。1）直接變換式儀表　　直接變換式儀表是由傳感器或變送器與直接變換式儀表組成的檢測系統(tǒng)，如圖2所示。其中T為傳感器或變送器，M為測量線路，D為顯示裝置，x為被測變量，y為儀表示值

3、。圖2直接變換式儀表組成的檢測系統(tǒng)產(chǎn)品舉例：動圈式顯示儀表動圈式顯示儀表是一種發(fā)展較早的直接變換式儀表，它可以對直流毫伏信號進(jìn)行顯示，也可以對那些能轉(zhuǎn)換成電勢信號的非電參量進(jìn)行顯示。動圈式顯示儀表——磁電式模擬顯示儀表1、分類（1）配熱電偶（XCZ－101）的動圈式顯示儀表（2）配熱電阻（XCZ－102）的動圈式顯示儀表2、基本組成被測量測量線路電流I測量機(jī)構(gòu)指針轉(zhuǎn)角α圖3動圈式儀表的測量機(jī)構(gòu)1—永久磁鐵；2、6—張絲；3—軟磁芯；4—熱電偶；5—動圈；7—刻度面板；8—指針永久磁鐵鐵芯線圈彈簧游絲轉(zhuǎn)軸和支撐指針（

4、1）原理矩形線圈通有電流I，置于B的磁場中，受力矩M作用轉(zhuǎn)動；平衡時(shí)有：M=M反=C1αM=2rFcosφ=2rnlBIcosφ=C2Iα＝CIα－指針的轉(zhuǎn)角C－靈敏度（2）組成a.動圈：銅線Rcu20=80Ω無框架b.磁鋼：環(huán)形、產(chǎn)生輻射狀磁場；保證動圈與磁力線垂直，夾角為零c.張絲：支承動圈、導(dǎo)流3、測量機(jī)構(gòu)及原理（3）溫度補(bǔ)償原因：由于環(huán)境溫度變化，動圈電阻變化，使輸出變化。補(bǔ)償方法：利用熱敏電阻與錳銅電阻并聯(lián)來進(jìn)行補(bǔ)償。2050t(℃)R(Ω)80604020RDRTRB//RTRBRD+RB//RTRDR

5、TRB（4）量程調(diào)整增加電阻R串可進(jìn)行量程調(diào)整及減少外線路電阻變化的影響。R串（5）阻尼調(diào)整配熱電阻時(shí)，由于R串較大使儀表出現(xiàn)欠阻尼，故增加R并R并4、配熱電偶的測量線路R串RDRTRB+－短短（1）外線路電阻R外＝１５Ω＝R熱＋R補(bǔ)＋R銅補(bǔ)償器＋R橋R調(diào)＋R調(diào)（工作狀態(tài)下調(diào)整）（2）正確使用①型號配套（熱偶、動圈、補(bǔ)償器、補(bǔ)償導(dǎo)線）②冷端補(bǔ)償A．只用補(bǔ)償導(dǎo)線儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)在toB．用補(bǔ)償導(dǎo)線加補(bǔ)償電橋儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)在20℃或0℃③儀表不用時(shí)，加短路線以保護(hù)指針5、配熱電阻的測量線路采用不平衡電橋測電阻R0RtR2

6、R3c穩(wěn)壓電源R4d+－設(shè)：當(dāng)t＝０時(shí)，電橋平衡，Vcd＝０動圈中無電流通過；當(dāng)t≠０時(shí)，有不平衡電壓Vcd輸出Vcd與電阻的變化量成正比。Rt采用三線制接入，每根導(dǎo)線的電阻為５Ω（3×５Ω）動圈儀表的不足：測量的是端電壓V，不是熱電勢E；外線路電阻不是常數(shù)V=E－IR外結(jié)構(gòu)造成非線性直接變換式儀表特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單可靠、重量輕、尺寸小、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：誤差較大（儀表相對誤差等于各組成環(huán)節(jié)相對誤差的和），線性度較差。2）平衡式顯示儀表　　平衡式顯示儀表是由閉環(huán)結(jié)構(gòu)的平衡式測量線路構(gòu)成的儀表。圖3所示為自動平

7、衡式電子電位差計(jì)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖。圖中T為傳感器件或變送器，C為比較器，A為放大器，M為可逆電機(jī)，R為記錄機(jī)構(gòu)，F(xiàn)為反饋部件，x為被測變量，y為儀表示值。圖3自動平衡式電子電位差計(jì)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖2）平衡式顯示儀表　　平衡式顯示儀表可分為有差隨動平衡式、無差隨動平衡式和程序平衡式三種。無差隨動平衡式具有可逆電機(jī)M,是一個(gè)積分環(huán)節(jié)，可消除余差。平衡式顯示儀表特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：線性度好、反應(yīng)速度快、精度高等。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，穩(wěn)定性差，靈敏度降低（閉環(huán)系統(tǒng)容易產(chǎn)生自激振蕩）。3）指針式顯示儀表　　指針式顯示儀表是利用儀表指針的

8、線位移（或角位移）與被測量的變化構(gòu)成確定的函數(shù)關(guān)系來實(shí)現(xiàn)顯示的。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、顯示直觀、便于判斷被測量的變化趨勢；其缺點(diǎn)是精度不高，易產(chǎn)生示讀誤差。模擬顯示儀表的指示機(jī)構(gòu)類型如圖4所示。大多數(shù)儀表的標(biāo)尺是固定的，由指針的位移或轉(zhuǎn)角來指示讀數(shù)，但也有指針不動而標(biāo)尺旋轉(zhuǎn)的儀表，如轉(zhuǎn)鼓式刻度指示機(jī)構(gòu)。圖4模擬顯示儀表的指示機(jī)構(gòu)類型(a)條型指示機(jī)構(gòu)；(b)圓弧形