熱工量電測(cè)法課件

第11章熱工量電測(cè)法

12/24/20221第11章熱工量電測(cè)法12/18/2022111.1壓力和差壓的電測(cè)法

11.1.1壓力的概念、單位和測(cè)量方法

圖11-1-1壓力術(shù)語(yǔ)間的關(guān)系12/24/2022211.1壓力和差壓的電測(cè)法11.1.1壓力的概念、單位11.1.2壓力敏感器圖11-1-2C型彈簧管

12/24/2022311.1.2壓力敏感器圖11-1-2C型彈簧管12/18圖11-1-3波紋管

12/24/20224圖11-1-3波紋管12/18/20224圖11-1-4膜片和膜盒

12/24/20225圖11-1-4膜片和膜盒12/18/20225圖11-1-5薄壁圓筒

12/24/20226圖11-1-5薄壁圓筒12/18/2022611.1.3壓力電測(cè)法

圖11-1-6膜片式壓力傳感器12/24/2022711.1.3壓力電測(cè)法圖11-1-6膜片式壓力傳感器12圖11-1-7筒式壓力傳感器12/24/20228圖11-1-7筒式壓力傳感器12/18/20228圖11-1-8組合式壓力傳感器

12/24/20229圖11-1-8組合式壓力傳感器12/18/20229圖11-1-9電容式壓力傳感器12/24/202210圖11-1-9電容式壓力傳感器12/18/202210圖11-1-10電感式壓力傳感器

12/24/202211圖11-1-10電感式壓力傳感器12/18/202211圖11-1-11電位器式壓力傳感器

12/24/202212圖11-1-11電位器式壓力傳感器12/18/20221圖11-1-12霍爾式微壓和壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理圖12/24/202213圖11-1-12霍爾式微壓和壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理圖12/18圖11-1-13光電測(cè)壓原理圖

12/24/202214圖11-1-13光電測(cè)壓原理圖12/18/202214圖11-1-14振弦式壓力計(jì)的原理1—支承(夾緊件)2—振弦3—膜片4—電磁鐵5—檢測(cè)線圈12/24/202215圖11-1-14振弦式壓力計(jì)的原理12/18/202215圖11-1-15壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)1—低壓腔2—高壓腔3—硅杯4—引線5—硅膜片12/24/202216圖11-1-15壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)12/18/20221圖11-1-16壓電式壓力傳感器12/24/202217圖11-1-16壓電式壓力傳感器12/18/20221711.2溫度電測(cè)法

11.2.2接觸式測(cè)溫法

圖11-2-1熱敏雙金屬元件12/24/20221811.2溫度電測(cè)法11.2.2接觸式測(cè)溫法圖11-2-11.2.3接觸式測(cè)溫電路實(shí)例圖11-2-2電橋式電阻溫度計(jì)的原理圖

12/24/20221911.2.3接觸式測(cè)溫電路實(shí)例圖11-2-2電橋式電阻溫度圖11-2-3熱電阻測(cè)溫電橋的三線連接法12/24/202220圖11-2-3熱電阻測(cè)溫電橋的三線連接法12/18/202圖11-2-4熱電阻測(cè)溫電橋的四線連接法

12/24/202221圖11-2-4熱電阻測(cè)溫電橋的四線連接法12/18/20圖11-2-5熱敏電阻測(cè)溫電路

12/24/202222圖11-2-5熱敏電阻測(cè)溫電路12/18/202222圖11-2-6雙橋溫差測(cè)量電路

12/24/202223圖11-2-6雙橋溫差測(cè)量電路12/18/202223圖11-2-7熱電偶串聯(lián)測(cè)溫線路

12/24/202224圖11-2-7熱電偶串聯(lián)測(cè)溫線路12/18/202224圖11-2-8熱電偶測(cè)量平均溫度

12/24/202225圖11-2-8熱電偶測(cè)量平均溫度12/18/202225圖11-2-9熱電偶測(cè)溫差電路ΔE=EAB(T1,T0)-EAB(T2,T0)=EAB(T1,T2)≈K(T1-T2)

12/24/202226圖11-2-9熱電偶測(cè)溫差電路ΔE=EAB(T1,T0)圖11-2-10AD590測(cè)量攝氏溫度的電路

12/24/202227圖11-2-10AD590測(cè)量攝氏溫度的電路12/18圖11-2-11AD590測(cè)量平均溫度的電路

12/24/202228圖11-2-11AD590測(cè)量平均溫度的電路12/18/圖11-1-12AD590測(cè)量溫度差的電路

12/24/202229圖11-1-12AD590測(cè)量溫度差的電路12/18/2圖11-2-13晶體管測(cè)量溫差電路12/24/202230圖11-2-13晶體管測(cè)量溫差電路12/18/2022311.2.4非接觸式測(cè)溫法

圖11-2-13紅外測(cè)溫儀光路系統(tǒng)1—次鏡2—主鏡3—目鏡系統(tǒng)4—鍺單晶濾光片5—機(jī)械調(diào)制片6—熱敏電阻

12/24/20223111.2.4非接觸式測(cè)溫法圖11-2-13紅外測(cè)溫儀光路圖11-2-15光電亮度溫度傳感器示意圖1—被測(cè)對(duì)象2—透鏡3—濾光片4—光敏元件5—放大電路6—顯示儀表7—調(diào)制盤(pán)8—同步電機(jī)

12/24/202232圖11-2-15光電亮度溫度傳感器示意圖12/18/202圖11-2-16光電比色溫度傳感器1—被測(cè)對(duì)象2—透鏡3—光敏元件4—運(yùn)算、放大電路5—顯示裝置6—調(diào)制盤(pán)7—同步電機(jī)

12/24/202233圖11-2-16光電比色溫度傳感器12/18/20223311.3流量的電測(cè)法11.3.2流量——轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換法

圖11-3-1橢圓齒輪流量計(jì)原理圖1—外殼2—橢圓形轉(zhuǎn)子(齒輪)3—測(cè)量室

12/24/20223411.3流量的電測(cè)法11.3.2流量——轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換法圖11圖11-3-2磁電式渦輪流量計(jì)12/24/202235圖11-3-2磁電式渦輪流量計(jì)12/18/202235磁電式渦輪流量傳感器如圖所示為一磁電式渦輪流量傳感器，根據(jù)測(cè)頻計(jì)數(shù)式電測(cè)法，若計(jì)數(shù)器的晶體振蕩器頻率為1000Hz，采用的分頻數(shù)為10，計(jì)數(shù)器為3位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。已知圖3中渦輪葉片數(shù)為6，傳感器的靈敏度計(jì)算該系統(tǒng)能測(cè)量的最大流量值？若流量為20升/秒，試計(jì)算此時(shí)渦輪的轉(zhuǎn)速（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）和計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果？

12/24/202236磁電式渦輪流量傳感器如圖所示為一磁電式渦輪流量傳感器，根據(jù)測(cè)11.3.3流量——差壓、力、位移轉(zhuǎn)換法圖11-3-3節(jié)流流量計(jì)示意圖

12/24/20223711.3.3流量——差壓、力、位移轉(zhuǎn)換法圖11-3-3節(jié)流圖11-3-4靶式流量計(jì)12/24/202238圖11-3-4靶式流量計(jì)12/18/202238圖11-3-5轉(zhuǎn)子流量計(jì)

12/24/202239圖11-3-5轉(zhuǎn)子流量計(jì)12/18/20223911.3.4流量——頻率轉(zhuǎn)換法

圖11-3-6漩渦發(fā)生原理圖

12/24/20224011.3.4流量——頻率轉(zhuǎn)換法圖11-3-6漩渦發(fā)生原圖11-3-7漩渦發(fā)生體及信號(hào)檢測(cè)原理(a)圓柱檢測(cè)器(b)三角柱檢測(cè)器1—漩渦2—圓柱檢測(cè)器3—隔墻1—三角柱檢測(cè)器2—熱敏電阻4—鉑電阻絲5—導(dǎo)壓孔6—空腔12/24/202241圖11-3-7漩渦發(fā)生體及信號(hào)檢測(cè)原理12/18/2022圖11-3-8懸浮陀螺式流量傳感器12/24/202242圖11-3-8懸浮陀螺式流量傳感器12/18/20224211.3.5流量——溫度轉(zhuǎn)換法(量熱式流量計(jì))圖11-3-9托馬斯流量計(jì)原理結(jié)構(gòu)1—熱電偶2—加熱器3—功率表4—熱電偶

12/24/20224311.3.5流量——溫度轉(zhuǎn)換法(量熱式流量計(jì))圖11-3-圖11-3-10熱量氣體微流量計(jì)a)變送器工作原理b)溫度分布曲線1—上游電阻2—下游電阻3、4—固定電阻12/24/202244圖11-3-10熱量氣體微流量計(jì)12/18/202244圖11-3-11熱敏電阻流量計(jì)12/24/202245圖11-3-11熱敏電阻流量計(jì)12/18/20224511.3.6非接觸式流量測(cè)量法圖11-3-12電磁流量計(jì)原理圖1—磁極2—導(dǎo)管3—電極4—儀表12/24/20224611.3.6非接觸式流量測(cè)量法圖11-3-12電磁流量計(jì)原圖11-3-13超聲波測(cè)量流速原理圖

12/24/202247圖11-3-13超聲波測(cè)量流速原理圖12/18/2022第11章熱工量電測(cè)法

12/24/202248第11章熱工量電測(cè)法12/18/2022111.1壓力和差壓的電測(cè)法

11.1.1壓力的概念、單位和測(cè)量方法

圖11-1-1壓力術(shù)語(yǔ)間的關(guān)系12/24/20224911.1壓力和差壓的電測(cè)法11.1.1壓力的概念、單位11.1.2壓力敏感器圖11-1-2C型彈簧管

12/24/20225011.1.2壓力敏感器圖11-1-2C型彈簧管12/18圖11-1-3波紋管

12/24/202251圖11-1-3波紋管12/18/20224圖11-1-4膜片和膜盒

12/24/202252圖11-1-4膜片和膜盒12/18/20225圖11-1-5薄壁圓筒

12/24/202253圖11-1-5薄壁圓筒12/18/2022611.1.3壓力電測(cè)法

圖11-1-6膜片式壓力傳感器12/24/20225411.1.3壓力電測(cè)法圖11-1-6膜片式壓力傳感器12圖11-1-7筒式壓力傳感器12/24/202255圖11-1-7筒式壓力傳感器12/18/20228圖11-1-8組合式壓力傳感器

12/24/202256圖11-1-8組合式壓力傳感器12/18/20229圖11-1-9電容式壓力傳感器12/24/202257圖11-1-9電容式壓力傳感器12/18/202210圖11-1-10電感式壓力傳感器

12/24/202258圖11-1-10電感式壓力傳感器12/18/202211圖11-1-11電位器式壓力傳感器

12/24/202259圖11-1-11電位器式壓力傳感器12/18/20221圖11-1-12霍爾式微壓和壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理圖12/24/202260圖11-1-12霍爾式微壓和壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理圖12/18圖11-1-13光電測(cè)壓原理圖

12/24/202261圖11-1-13光電測(cè)壓原理圖12/18/202214圖11-1-14振弦式壓力計(jì)的原理1—支承(夾緊件)2—振弦3—膜片4—電磁鐵5—檢測(cè)線圈12/24/202262圖11-1-14振弦式壓力計(jì)的原理12/18/202215圖11-1-15壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)1—低壓腔2—高壓腔3—硅杯4—引線5—硅膜片12/24/202263圖11-1-15壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)12/18/20221圖11-1-16壓電式壓力傳感器12/24/202264圖11-1-16壓電式壓力傳感器12/18/20221711.2溫度電測(cè)法

11.2.2接觸式測(cè)溫法

圖11-2-1熱敏雙金屬元件12/24/20226511.2溫度電測(cè)法11.2.2接觸式測(cè)溫法圖11-2-11.2.3接觸式測(cè)溫電路實(shí)例圖11-2-2電橋式電阻溫度計(jì)的原理圖

12/24/20226611.2.3接觸式測(cè)溫電路實(shí)例圖11-2-2電橋式電阻溫度圖11-2-3熱電阻測(cè)溫電橋的三線連接法12/24/202267圖11-2-3熱電阻測(cè)溫電橋的三線連接法12/18/202圖11-2-4熱電阻測(cè)溫電橋的四線連接法

12/24/202268圖11-2-4熱電阻測(cè)溫電橋的四線連接法12/18/20圖11-2-5熱敏電阻測(cè)溫電路

12/24/202269圖11-2-5熱敏電阻測(cè)溫電路12/18/202222圖11-2-6雙橋溫差測(cè)量電路

12/24/202270圖11-2-6雙橋溫差測(cè)量電路12/18/202223圖11-2-7熱電偶串聯(lián)測(cè)溫線路

12/24/202271圖11-2-7熱電偶串聯(lián)測(cè)溫線路12/18/202224圖11-2-8熱電偶測(cè)量平均溫度

12/24/202272圖11-2-8熱電偶測(cè)量平均溫度12/18/202225圖11-2-9熱電偶測(cè)溫差電路ΔE=EAB(T1,T0)-EAB(T2,T0)=EAB(T1,T2)≈K(T1-T2)

12/24/202273圖11-2-9熱電偶測(cè)溫差電路ΔE=EAB(T1,T0)圖11-2-10AD590測(cè)量攝氏溫度的電路

12/24/202274圖11-2-10AD590測(cè)量攝氏溫度的電路12/18圖11-2-11AD590測(cè)量平均溫度的電路

12/24/202275圖11-2-11AD590測(cè)量平均溫度的電路12/18/圖11-1-12AD590測(cè)量溫度差的電路

12/24/202276圖11-1-12AD590測(cè)量溫度差的電路12/18/2圖11-2-13晶體管測(cè)量溫差電路12/24/202277圖11-2-13晶體管測(cè)量溫差電路12/18/2022311.2.4非接觸式測(cè)溫法

圖11-2-13紅外測(cè)溫儀光路系統(tǒng)1—次鏡2—主鏡3—目鏡系統(tǒng)4—鍺單晶濾光片5—機(jī)械調(diào)制片6—熱敏電阻

12/24/20227811.2.4非接觸式測(cè)溫法圖11-2-13紅外測(cè)溫儀光路圖11-2-15光電亮度溫度傳感器示意圖1—被測(cè)對(duì)象2—透鏡3—濾光片4—光敏元件5—放大電路6—顯示儀表7—調(diào)制盤(pán)8—同步電機(jī)

12/24/202279圖11-2-15光電亮度溫度傳感器示意圖12/18/202圖11-2-16光電比色溫度傳感器1—被測(cè)對(duì)象2—透鏡3—光敏元件4—運(yùn)算、放大電路5—顯示裝置6—調(diào)制盤(pán)7—同步電機(jī)

12/24/202280圖11-2-16光電比色溫度傳感器12/18/20223311.3流量的電測(cè)法11.3.2流量——轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換法

圖11-3-1橢圓齒輪流量計(jì)原理圖1—外殼2—橢圓形轉(zhuǎn)子(齒輪)3—測(cè)量室

12/24/20228111.3流量的電測(cè)法11.3.2流量——轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換法圖11圖11-3-2磁電式渦輪流量計(jì)12/24/202282圖11-3-2磁電式渦輪流量計(jì)12/18/202235磁電式渦輪流量傳感器如圖所示為一磁電式渦輪流量傳感器，根據(jù)測(cè)頻計(jì)數(shù)式電測(cè)法，若計(jì)數(shù)器的晶體振蕩器頻率為1000Hz，采用的分頻數(shù)為10，計(jì)數(shù)器為3位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。已知圖3中渦輪葉片數(shù)為6，傳感器的靈敏度計(jì)算該系統(tǒng)能測(cè)量的最大流量值？若流量為20升/秒，試計(jì)算此時(shí)渦輪的轉(zhuǎn)速（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）和計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果？

12/24/202283磁電式渦輪流量傳感器如圖所示為一磁電式渦輪流量傳感器，根據(jù)測(cè)11.3.3流量——差壓、力、位移轉(zhuǎn)換法圖11-3-3節(jié)流流量計(jì)示意圖

12/24/20228411.3.3流量——差壓、力、位移轉(zhuǎn)換法圖11-3-3節(jié)流圖11-3-4靶式流量計(jì)12/24/202285圖11-3-4靶式流量計(jì)12/18/202238圖11-3-5轉(zhuǎn)子流量計(jì)

12/24/202286圖11-3-5轉(zhuǎn)子流