溫度檢測(cè)儀表的應(yīng)用與作用

1、溫度檢測(cè)儀表的應(yīng)用與作用一、溫度測(cè)量的基本概念溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通 過物體隨溫度變化的某些特性來間接測(cè)量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫 溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)(零點(diǎn))和測(cè)量溫度的基本單位。目前國(guó)際上用 得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)。華氏溫標(biāo) (oF)規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為 32度，水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分 180等分，每第分為報(bào)氏1度，符號(hào)為oF。攝氏溫度C)規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 下，冰的熔點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，中間劃分100等分，每第分為報(bào)氏 1度，符號(hào)為C。熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對(duì)溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)

2、動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對(duì)零度，記符號(hào)為K。國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。目前國(guó)際通用的溫 標(biāo)是1975年第15屆國(guó)際權(quán)度大會(huì)通過的1968年國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)-1975年修訂 版，記為：IPTS-68(Rev-75)。但由于IPTS-68溫示存在一定的不足，國(guó)際計(jì) 量委員會(huì)在18屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)第七號(hào)決議授權(quán)予 1989年會(huì)議通過了 1990年國(guó) 際溫標(biāo)ITS-90，ITS-90溫標(biāo)替代IPTS-68。我國(guó)自1994年1月1日起全面實(shí) 施ITS-90國(guó)際溫標(biāo)。1990年國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90)簡(jiǎn)介如下。1.溫度單位熱力學(xué) 溫度(符號(hào)為T)是基本功手物理量

3、，它的單位為開爾文(符號(hào)為K)，定義為水三 相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度的1/273.16。由于以前的溫標(biāo)定義中，使用了與273.15K(冰點(diǎn))的差值來表示溫度，因此現(xiàn)在仍保留這各方法。根據(jù)定義，攝氏度的大 小等于開爾文，溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。國(guó)際溫標(biāo)ITS-90同時(shí)定義國(guó)際開爾文溫度(符號(hào)為T90)和國(guó)際攝氏溫度(符號(hào)為t90)2.國(guó)際溫標(biāo)ITS- 90 的通則ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實(shí)際可測(cè)量的 最高溫度。ITS-90是這樣制訂的，即在全量程中，任何溫度的T90值非常接近于溫標(biāo)采納時(shí)T的最佳估計(jì)值，與直接測(cè)量熱力學(xué)溫度相比，T90的測(cè)量要方便得多，而且更為精

4、密，并具有很高的復(fù)現(xiàn)性。3.ITS-90的定義第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間,T90由3He和4He的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式來定義。第二 溫區(qū)為3.0K到氖三相點(diǎn)(24.5661 K)之間T90是用氦氣體溫度計(jì)來定義第二溫 區(qū)為平衡氫三相點(diǎn)(13.8033 K)到銀的凝固點(diǎn)(961.78 C )之間,T90是由鉑電阻 溫度計(jì)來定義.它使用一組規(guī)定的定義固定點(diǎn)及利用規(guī)定的內(nèi)插法來分度.銀凝固點(diǎn)(961.78 C)以上的溫區(qū),T90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計(jì).二、溫度測(cè)量?jī)x表的分類溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)溫方式可分為接觸式和非 接觸式兩大類。通常來說接觸式測(cè)溫儀表測(cè)溫儀表比較簡(jiǎn)單

5、、可靠，測(cè)量精度 較高；但因測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交金剛，幫需要一定的時(shí)間 才能達(dá)到熱平衡，所以存在測(cè)溫的延遲現(xiàn)象，同時(shí)受耐高溫材料的限制，不能 應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量。非接觸式儀表測(cè)溫是通過熱輻射原理來測(cè)量溫度的， 測(cè)溫元件不需與被測(cè)介質(zhì)接觸，測(cè)溫范圍廣，不受測(cè)溫上限的限制，也不會(huì)破 壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng)，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測(cè)量距 離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測(cè)量誤差較大。三、熱電偶熱電偶是工 業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高。因熱電偶直接與 被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600C均可邊續(xù)測(cè)量，某

6、些特殊熱電偶最低可測(cè)到 -269 C （如金鐵鎳鉻）， 最高可達(dá)+2800C （如鎢-錸）。構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不 同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方 便。1.熱電偶測(cè)溫基本原理將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，如圖2-1-1所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間 存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種 現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。2.熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成（1）熱電偶的種類常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。 所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其

7、熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并 有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化 熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表， 主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B E、K、R J、T七種標(biāo)準(zhǔn) 化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。（2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、 穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢 固；兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自 由端的連接要方便可靠；保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

8、3.熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采 用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的 冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度to工0C時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)， 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100°C。四、熱電阻熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器

9、。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑 熱是阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn) 的基準(zhǔn)儀。1.熱電阻測(cè)溫原理及材料熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫 度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成， 目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造 熱電阻。2.熱電阻的結(jié)構(gòu)（1）精通型熱電阻工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)見表2-1-11。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通 過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變 化會(huì)給溫度測(cè)量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般

10、采用三線制或四線制， 有關(guān)具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié).（2）鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件 （電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，如圖2-1-7所示,它的外徑一般為© 2© 8mm最小可達(dá)© mm與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu) 點(diǎn)：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后?。粰C(jī)械性能好、耐振， 抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長(zhǎng)。（3）端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面，其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用 于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。隔爆型熱電

11、阻隔爆型熱電阻通過特殊結(jié) 構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的 爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于BlaB3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。3.熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成熱電阻測(cè)溫系 統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：熱電阻 和顯示儀表的分度號(hào)必須一致為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用 三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。（2）鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元 件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，如圖2-1-7所示，它的外徑一般為© 2© 8mm最小可達(dá)©

12、mm與普通型熱電阻相比，它有下 列優(yōu)點(diǎn)：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后??；機(jī)械性能好、 耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長(zhǎng)。（3）端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面，其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過特 殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影電阻體 的斷路修理必然要改變電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好， 若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。各類變送器的選用傳感器和變 送器在儀器、

13、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同， 變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，一般還具有一定的放大作用。 本文簡(jiǎn)單地介紹了各類變送器的特點(diǎn)，以供使用者選用。一、一體化溫度變送 器一體化溫度變送器一般由測(cè)溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電 子單元組成。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一 體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。熱電 阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護(hù)、限流保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對(duì)溫度與電 阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出

14、一個(gè)與被測(cè)溫度成線性關(guān)系 的420mA的恒流信號(hào)。熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷端補(bǔ)償、放大單元、 線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護(hù)、限流保護(hù)等電路單元組成。它 是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后，再帽由線性電路消除熱電勢(shì)與溫 度的非線性誤差，最后放大轉(zhuǎn)換為 420mA電流輸出信號(hào)。為防止熱電偶測(cè)量中 由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護(hù)電路。當(dāng)熱電 偶斷絲或接解不良時(shí)，變送器會(huì)輸出最大值 （28mA）以使儀表切斷電源。一體化 溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省引線、輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)、線性好、 顯示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠

15、等優(yōu)點(diǎn)。 一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的 420mA信號(hào)；可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表 匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表。二、壓力變送器壓力 變送器也稱差變送器，主要由測(cè)壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和 過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電 壓信號(hào)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過 程調(diào)節(jié)。壓力變送器的測(cè)量原理圖如圖 3所示。其測(cè)量原理是：流程壓力和參 考?jí)毫Ψ謩e作用于集成硅壓力敏感元件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅卩m級(jí)），以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)制成的全動(dòng)態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū) 動(dòng)下輸出正比于壓力的

16、mV級(jí)電壓信號(hào)。由于硅材料的強(qiáng)性極佳，所以輸出信號(hào) 的線性度及變差指標(biāo)均很高。工作時(shí)，壓力變送器將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成mV級(jí)的電壓信號(hào)，并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動(dòng)式放大器。放大后的信號(hào)經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號(hào)，再經(jīng)過非線性校正，最 后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號(hào)。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓 范圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa20MP3和微差壓變送器（030kPa）兩種。 三、液位變送器1、浮球式液位變送器浮球式液位變送器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo) 管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于 0.5，可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng)

17、。導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件，它可以在 外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào)，并將電子單元 轉(zhuǎn)換成420mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。該變送器為模塊電路，具有耐酸、防潮、 防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路，可使輸出最 大電流不超過28mA因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。2、浮簡(jiǎn)式液位變送器浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是根據(jù)阿基米德 浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來測(cè)量 液體的液位、界位或密度的。它在工作時(shí)可以通過現(xiàn)場(chǎng)按鍵來進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定 操作。3、靜壓或液位變送器該變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作。它一般 選

18、用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ) 償電路補(bǔ)償，最后以420mA或010mA電流方式輸出。四、電容式物位變送器 電容式物位變送器適用于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中進(jìn)行測(cè)量和控制生產(chǎn)過程，主 要用作類導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量和 指示。電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，它以兩線制 420mAB定電流輸出為基型，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可以用三線或四線方式輸出，輸出信 號(hào)形成為15V 05V 010mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。電容傳感器由絕緣電極和裝有測(cè)量 介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當(dāng)料位上升時(shí)，因非導(dǎo)電物料的介電常數(shù)明顯小 于空氣的介電常數(shù)，所以電容

19、量隨著物料高度的變化而變化。變送器的模塊電 路由基準(zhǔn)源、脈寬調(diào)制、轉(zhuǎn)換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬 調(diào)特原理進(jìn)行測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是頻率較低，對(duì)周圍元射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、 無明顯溫度漂移等。五、超聲波變送器超聲波變送器分為一般超聲波變送器（無表頭）和一體化超聲波變送器兩類，一體化超聲波變送器較為常用。一體化超聲 波變更新器由表頭（如LCD顯示器）和探頭兩部分組成，這種直接輸出 420mA言 號(hào)的變送器是將小型化的敏感元件（探頭）和電子電路組裝在一起，從而使體積 更小、重量更輕、價(jià)格更便宜。超聲波變送器可用于液位。物位的測(cè)量和開渠、 明渠等流量測(cè)量，并可用于測(cè)量距離。六、銻電極酸度

20、變送器銻電極酸度變送 器是集PH檢測(cè)、自動(dòng)清洗、電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一體的工業(yè)在線分析儀表，它是由銻電極與參考電極組成的PH值測(cè)量系統(tǒng)。在被測(cè)酸性溶液中，由于銻電極表面會(huì) 生成三氧化二銻氧化層，這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會(huì)形成電位差。該 電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度，該濃度與被測(cè)酸性溶液中氫離子的 適度相對(duì)應(yīng)。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當(dāng)作1，其電極電位就可用能斯特公式計(jì)算出來。銻電極酸度變送器中的固體模塊電路由兩大部分組 成。為了現(xiàn)場(chǎng)作用的安全起見，電源部分采用交流24V為二次儀表供電。這一電源除為清洗電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源外，還應(yīng)通過電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流 電壓，以供變送電路

21、使用。第二部分是測(cè)量變送器電路，它把來自傳感器的基 準(zhǔn)信號(hào)和PH酸度信號(hào)經(jīng)放大后送給斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路，以使信號(hào)內(nèi)阻降 低并可調(diào)節(jié)。將放大后的PH信號(hào)與溫度被償信號(hào)進(jìn)行迭加后再差進(jìn)轉(zhuǎn)換電路， 最后輸出與PH值相對(duì)應(yīng)的420mA恒流電流信號(hào)給二次儀表以完成顯示并控制 PH值。七、酸、堿、鹽濃度變送器酸、堿、鹽濃度變送器通過測(cè)量溶液電導(dǎo)值 來確定濃度。它可以在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含 量。這種變送器主要應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生 產(chǎn)過程。酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是：在一定的范圍內(nèi)，酸堿溶液的 濃度與其電導(dǎo)率的大小成比例。因而，只要測(cè)出溶液電

22、導(dǎo)率的大小變可得知酸 堿濃度的高低。當(dāng)被測(cè)溶液流入專用電導(dǎo)池時(shí)，如果忽略電極極化和分布電容， 則可以等效為一個(gè)純電阻。在有恒壓交變電流流過時(shí)，其輸出電流與電導(dǎo)率成 線性關(guān)系，而電導(dǎo)率又與溶液中酸、堿濃度成比例關(guān)系。因此只要測(cè)出溶液電 流，便可算出酸、堿、鹽的濃度。酸、堿、鹽濃度變送器主要由電導(dǎo)池、電子 模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵(lì)電源、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大 器、相敏整流器、解調(diào)器、溫度補(bǔ)償、過載保護(hù)和電流轉(zhuǎn)換等單元組成。八、 電導(dǎo)變送器它是通過測(cè)量溶液的電導(dǎo)值來間接測(cè)量離子濃度的流程儀表（一體化變送器），可在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過程中水溶液的電導(dǎo)率。由于電解質(zhì)溶液與金屬 導(dǎo)體一樣的電的

23、良導(dǎo)體，因此電流流過電解質(zhì)溶液時(shí)必有電阻作用，且符合歐 姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，具有負(fù)向溫度特性。為區(qū)別 于金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）或電導(dǎo)率（電阻率的倒 數(shù)）來表示。當(dāng)兩個(gè)互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時(shí)，若在其中間放置待測(cè)溶液， 并通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定， 則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。這樣，測(cè)了待測(cè)溶液中流過的電 流，就能測(cè)出待測(cè)溶液的電導(dǎo)率。電導(dǎo)變送器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿、鹽濃度 變送器相同。九、智能變送器智能式變送器是由傳感器和微處理器（微機(jī)）相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力，

24、可對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理，包括對(duì)測(cè)量信號(hào)的調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)顯示、自動(dòng) 校正和自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?。微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以?duì)測(cè)量數(shù)據(jù) 進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，還可以通過反饋回路對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使采 集數(shù)據(jù)達(dá)到最佳。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它可以完成傳 統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。所以智能式變送器降低了傳感器的制造難度，并在 很大程主上提高了傳感器的性能。另外，智能式變送器還具有以下特點(diǎn)：具有 自動(dòng)補(bǔ)償能力，可通過軟件對(duì)傳感器的非線性、溫漂、時(shí)漂等進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。 可自診斷，通電后可對(duì)傳感器進(jìn)行自檢，以檢查傳感器各部分是否正常，并作 出判斷。數(shù)據(jù)處

25、理方便準(zhǔn)確，可根據(jù)內(nèi)部程序自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理、 去除異常數(shù)值等。具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳感器數(shù) 據(jù)，還可將信息反饋至傳感器，從而對(duì)測(cè)量過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制?？蛇M(jìn)行信息 存儲(chǔ)和記憶，能存儲(chǔ)傳感器的特征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補(bǔ)償特性等。具有數(shù)字量 接口輸出功能，可將輸出的數(shù)字信號(hào)方便地和計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)總線等連接。回轉(zhuǎn) 窯（DCS）控制系統(tǒng)（方案實(shí)例簡(jiǎn)稿）我公司從事水泥、石化、冶金自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì)制造和優(yōu)質(zhì)服務(wù)多年，雄厚的實(shí)力、先進(jìn)的技術(shù)、豐富的經(jīng)驗(yàn)使我們的產(chǎn)品 深受廣大用戶的信賴。擁有先進(jìn)的工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，如：以太網(wǎng)、CONTROLNET AND DEVICENDH+

26、RIOETHERNE及遠(yuǎn)程 I/O。我公司目前與 AMERICA HONEYWELL（PLANTSCAPE SCADA中國(guó)大陸的特約系統(tǒng)集成商深圳 萬訊自控有限公司、AMERICA ROCKWELGERMANY SIEMEN信息產(chǎn)業(yè)部十三所、 北大、北航等兄弟單位院校密切和作，在工控領(lǐng)域取得了佳績(jī)。同時(shí)我公司還 經(jīng)營(yíng)意大利的流量計(jì)、SOR的料位計(jì)測(cè)量產(chǎn)品、GERMAN的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。公司 現(xiàn)有高級(jí)技術(shù)職稱人員9人，中級(jí)技術(shù)職稱人員18人，技術(shù)服務(wù)職員35人。 這些技術(shù)骨干多年來，僅為水泥行業(yè)提供自控設(shè)備達(dá)700余臺(tái)套，在回轉(zhuǎn)窯、立窯水泥生產(chǎn)的微機(jī)配料、自動(dòng)控制，全生產(chǎn)工藝動(dòng)態(tài)模擬顯示和集中操作

27、、 數(shù)據(jù)采集管理等方面，積累了多家豐富的經(jīng)驗(yàn)，并得到多次獎(jiǎng)勵(lì)，具備做好水 泥廠計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的的能力，同時(shí)，我們還具備對(duì)廠家24小時(shí)內(nèi)優(yōu)質(zhì)服務(wù)，設(shè)備系統(tǒng)終身維修，人員技術(shù)培訓(xùn)，維修備件廠價(jià)供應(yīng)的能力和措施。設(shè)計(jì)方 案實(shí)例見下頁(yè)（一部分）：一、設(shè)計(jì)方案：1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：日產(chǎn)4000噸生產(chǎn)線的 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)。1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用國(guó)標(biāo) GB2625-81和GB 6988.1-7-86。 1.3控制方案：1.3.1根據(jù)用戶對(duì)控制水平的要求、本廠的實(shí)際情況，結(jié)合多年 來我們?cè)谶@方面積累的經(jīng)驗(yàn)和其他老客戶反饋的實(shí)際應(yīng)用情況，經(jīng)我公司技術(shù)人員精心設(shè)計(jì)并邀請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行了方案論證，決定采用由西門子S7-4

28、00組成的PLC型控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集散型控制方案。本方案的特點(diǎn)是：集中操作分散控 制，可靠性高，便于操作，便于維護(hù)，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。1.3.2本方案實(shí)現(xiàn)功能：中控室操作站的屏幕上可顯示整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行情況，并可 將局部放大進(jìn)行顯示，可接模擬屏或投影儀。1.321顯示工藝流程、動(dòng)態(tài)參數(shù)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)超限情況發(fā)出報(bào)警。可按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)循環(huán)顯示。當(dāng)有兩個(gè)以上不同部位同時(shí)出現(xiàn)報(bào)警則屏幕自動(dòng)切換到報(bào)警總畫面。1.3.2.2熱工參數(shù)實(shí)時(shí)趨勢(shì)畫面，顯示當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)參數(shù)趨勢(shì)，并可按時(shí)間將 所有變化曲線自動(dòng)保存，（可隨時(shí)查看或打?。┮粋€(gè)月之內(nèi)的（某段時(shí)間）熱工參 數(shù)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線供分析研

29、究。1.3.2.3模擬儀表顯示，將主要參數(shù)以模擬常規(guī) 儀表的形式集成在一幅畫面上，便于觀察和操作。1.3.2.4報(bào)警總畫面，將所有報(bào)警點(diǎn)都集中到一屏進(jìn)行顯示，這樣便于分析問題所在，以便排除故障所在。 1.325 報(bào)警歷史記錄，自動(dòng)記錄重要參數(shù)的報(bào)警時(shí)間及當(dāng)時(shí)的設(shè)備工作狀態(tài)， 該記錄只有專職管理人員才能刪除。這樣便于管理及對(duì)操作人員的考核。1.3.2.6自動(dòng)記錄設(shè)備起停及（計(jì)算）正常運(yùn)轉(zhuǎn)率，可考核某一段時(shí)間或全年設(shè) 備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。1.3.2.7可根據(jù)用戶要求自動(dòng)形成各種類型的生產(chǎn)報(bào)表。操作人 員可以在屏幕上，通過鼠標(biāo)或鍵盤對(duì)設(shè)備的啟、停進(jìn)行操作、有關(guān)參數(shù)的修改。1.3.3中央控制室工程師站：該站主要用于對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、編程、調(diào)試 和維護(hù)，可在線修改程序而不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。1.3.4電器室現(xiàn)場(chǎng)控制站全廠生產(chǎn)過程的熱工參數(shù)實(shí)