《熱工測量儀表》課件

熱工測量儀表熱工測量儀表是一種專門用于測量和監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量等物理量的儀表。這些儀表在生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用,確保設(shè)備穩(wěn)定運行、產(chǎn)品質(zhì)量可靠。課程導(dǎo)入本課程旨在全面介紹熱工測量儀表的基本知識和使用技能。我們將從熱工測量的定義和重要性出發(fā),系統(tǒng)地討論溫度、壓力和流量等常見的熱工測量指標(biāo),探討各類熱工測量儀表的原理、特性和選用方法。同時,還會介紹熱工測量儀表的安裝、調(diào)試和維護等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握熱工測量的基本理論和實際應(yīng)用,為從事相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。熱工測量儀表概述熱工測量儀表是各類工業(yè)領(lǐng)域中用于測量和監(jiān)控溫度、壓力、流量等參數(shù)的重要工具。它們可以為工藝控制和能源管理提供實時數(shù)據(jù)支持,確保生產(chǎn)安全可靠、高效運行。通過精確測量和數(shù)據(jù)分析,熱工儀表能有效優(yōu)化生產(chǎn)過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量和能源利用效率。溫度測量儀表測量原理溫度測量儀表通過檢測物體的熱量變化來測量溫度,常用的原理包括熱膨脹、熱電偶、電阻溫度計等。測量裝置溫度測量儀表由傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、顯示單元等部分組成,能夠?qū)囟茸兓D(zhuǎn)換為電信號并顯示溫度值。測量分類常見的溫度測量儀表包括液體溫度計、金屬溫度計、電子溫度計等,適用于不同的溫度范圍和測量場合。溫度測量原理1傳統(tǒng)原理基于物理特性的溫度測量2熱電阻原理利用金屬電阻隨溫度變化的特性3熱電偶原理利用兩種不同金屬接觸產(chǎn)生熱電勢4紅外輻射原理檢測物體表面輻射熱量變化溫度測量的基本原理包括利用物理量與溫度的對應(yīng)關(guān)系來實現(xiàn)溫度檢測。常見的溫度測量原理有：傳統(tǒng)的擴張型溫度計、利用金屬電阻率隨溫度變化的熱電阻式溫度計、利用兩種不同金屬接觸產(chǎn)生熱電勢的熱電偶式溫度計以及檢測物體表面輻射熱量變化的紅外溫度計等。溫度測量裝置溫度測量裝置是將溫度傳感器與控制/顯示單元相連的一個整體。溫度傳感器通過感受熱量并轉(zhuǎn)換為電信號的方式將溫度信息傳遞給控制/顯示單元?？刂?顯示單元對溫度信號進行采集、處理和顯示。溫度測量裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測被測對象的溫度變化情況。溫度測量儀表分類1物理型溫度儀表基于金屬、液體或氣體物理性質(zhì)變化來測量溫度的儀表。2電子型溫度儀表利用溫敏電阻、熱電偶等溫度傳感器輸出電信號來測量溫度。3光學(xué)型溫度儀表通過測量物體表面輻射特性來遙測溫度的無接觸式儀表。4其他類型溫度儀表包括生物類、聲學(xué)類等特殊應(yīng)用的溫度測量方法。常用溫度測量儀表熱電偶兩種金屬絲組成的溫度傳感器,可測范圍廣、響應(yīng)快。廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實驗測量。熱電阻利用金屬電阻隨溫度變化的特性,可測溫精度高、重復(fù)性好。常見于精密測溫場合。熱電偶測溫組件由熱電偶、冷端補償和顯示單元組成的一體化測溫裝置,操作簡單、精度可靠。紅外測溫儀通過對物體輻射熱量的檢測,無需接觸即可快速測量溫度。應(yīng)用廣泛,測溫對象多樣化。溫度測量儀表性能指標(biāo)量程儀表可測量的溫度范圍精度儀表的測量誤差范圍，反映測量結(jié)果的可靠性響應(yīng)時間儀表從接受溫度變化到輸出穩(wěn)定讀數(shù)所需的時間防護等級儀表在特定環(huán)境下的抗干擾能力和防護性能輸出信號儀表的輸出形式，如模擬量、數(shù)字量等這些性能指標(biāo)決定了溫度測量儀表的適用范圍、可靠性和操作性。合理選擇滿足應(yīng)用需求的指標(biāo)非常重要。溫度測量儀表的選擇與使用測量需求分析根據(jù)測量對象的溫度范圍、精度要求、環(huán)境條件等合理選擇合適的溫度測量儀表。匹配工藝要求溫度測量儀表的安裝位置、響應(yīng)速度、防護等級等需要與實際工藝過程相匹配。合理搭配傳感器選擇與工藝要求相符的傳感器類型和安裝方式，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。規(guī)范使用維護按照儀表使用說明進行安裝調(diào)試和日常維護保養(yǎng)，延長儀表使用壽命。壓力測量儀表壓力測量原理通過檢測受到壓力的物理量的變化,如電阻、電容、磁通量等,轉(zhuǎn)換成電信號的方式來測量壓力。壓力測量裝置壓力傳感器、壓力表、壓力開關(guān)等是常用的壓力測量裝置。它們能夠?qū)毫π盘栟D(zhuǎn)換成電信號或機械指示。壓力測量儀表分類按測量原理分有電阻式、電容式、電磁式等;按結(jié)構(gòu)分有膜盒式、壓電式、電容式等。常用壓力測量儀表如壓力表、壓力傳感器、差壓變送器等廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程監(jiān)測和控制中。壓力測量原理1物理原理壓力是物體對單位面積的作用力。通過測量這種作用力的大小,就可以得到壓力的值。常用的物理原理包括電阻變化、應(yīng)變變化、壓電效應(yīng)等。2力學(xué)原理壓力會引起彈性元件的變形,通過測量這種變形量就可以得到壓力值。常用的力學(xué)原理包括膜片變形、bourdon管變形等。3液體靜壓原理靜止液體的壓力與液體密度和液面高度成正比。通過測量液面高度,就可以得到壓力的大小。這種原理廣泛應(yīng)用于液體壓力測量。壓力測量裝置壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號或其他形式的信號,是測量壓力的基礎(chǔ)裝置。有多種不同類型,如電阻式、電容式、壓電式等。壓力表通過機械或電子方式直接顯示壓力大小的儀表。廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場合,是壓力測量的重要裝置。壓力變送器將壓力信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號或數(shù)字信號,便于遠傳和控制系統(tǒng)應(yīng)用。常見類型有電容式、電阻式等。壓力測量儀表分類機械式壓力表常見的有皮托管壓力表、膜盒壓力表等，通過機械變形原理測量壓力。精度高、響應(yīng)快但易受環(huán)境影響。電子式壓力表利用壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的壓力測量儀表。測量范圍廣、抗干擾能力強，適用于惡劣環(huán)境。氣動式壓力表通過壓力信號直接控制氣動元件輸出顯示的壓力表。安全可靠、抗干擾性強，常用于石油化工等行業(yè)。差壓壓力表測量兩點之間壓差的壓力表?？捎糜跍y量管道流量、液位等物理量，應(yīng)用廣泛。常用壓力測量儀表機械壓力表采用彈性元件（如膜片、波紋管等）測量壓力的機械式儀表。結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍廣、價格便宜。電子壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的壓力測量裝置。精度高、抗干擾能力強、可遠程監(jiān)測。壓力變送器將壓力信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電氣信號輸出的傳感器。廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制系統(tǒng)。數(shù)字壓力表采用數(shù)字顯示技術(shù)的壓力測量儀表。精度高、易讀數(shù)、可實現(xiàn)自動校準(zhǔn)和報警功能。壓力測量儀表性能指標(biāo)壓力測量儀表的性能指標(biāo)包括量程、精度等級、重復(fù)性誤差、響應(yīng)時間和適用環(huán)境溫度等。這些指標(biāo)共同決定了儀表的測量性能和使用適用性。選用壓力測量儀表時需結(jié)合實際使用需求進行性能對比和選擇。壓力測量儀表的選擇與使用1合理選擇根據(jù)測量對象的特性和工藝條件選擇合適的壓力測量儀表2正確安裝按照要求合理布置管路和安裝接頭,確保測量精度3校準(zhǔn)維護定期檢查校準(zhǔn)并進行必要的維護保養(yǎng)壓力測量儀表選用時需充分考慮測量對象的壓力范圍、介質(zhì)性質(zhì)、工作環(huán)境等特性,選用適合的傳感器類型和接口。安裝時應(yīng)注意管路布置、接頭材質(zhì)等,確保測量精度。定期校準(zhǔn)和維護也是保證長期可靠運行的關(guān)鍵。流量測量儀表測量原理利用不同流體的物理特性,如體積、質(zhì)量或速度等,來測量流量的儀表。應(yīng)用范圍廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、能源管理和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。主要類型包括差壓式、渦輪式、電磁式、超聲波式等多種儀表形式。性能指標(biāo)量程、精度、重復(fù)性、響應(yīng)速度等是選擇時需要考慮的重要因素。流量測量原理1測量對象測量流動的液體或氣體2測量方法通過流體的物理特性進行間接測量3常用原理壓差、電磁感應(yīng)、渦街等流量測量的核心原理是利用流體在流動過程中的物理特性,通過間接測量的方式獲得流量數(shù)據(jù)。常用的測量原理包括測量流體壓差、電磁感應(yīng)以及渦街等特征。這些原理為各種流量測量儀表的設(shè)計和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。流量測量裝置流量測量裝置主要用于測量流體的流量。常見的流量測量裝置包括旋轉(zhuǎn)葉輪式、渦輪式、超聲波式、電磁式等。這些裝置通過不同的物理原理測量流體的流量,并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。流量測量裝置在各種工業(yè)生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用,為精準(zhǔn)控制工藝參數(shù)提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。流量測量儀表分類體積流量計通過測量介質(zhì)在一定時間內(nèi)通過管道或容器的體積來計算流量,常見有轉(zhuǎn)子流量計和渦輪流量計。質(zhì)量流量計直接測量流體流過測量斷面的質(zhì)量,不受溫度和壓力變化的影響,如庫侖流量計和科利奧利流量計。區(qū)域流量計測量流體在管道中的速度分布情況,通過積分計算得到流量,如皮托管流量計和電磁流量計。特殊流量計針對特定應(yīng)用場合的流量測量,如氣體流量計、蒸汽流量計和海水流量計。常用流量測量儀表渦輪流量計基于渦街原理測量流量,適用于測量氣體、液體和蒸汽流量,測量范圍廣、精度高。孔板流量計利用管道內(nèi)流體壓降特性測量流量,結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便,適用于較大管徑管路。橢圓齒輪流量計利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測流量,精度高、重復(fù)性好,適用于中低粘度液體的精準(zhǔn)流量測量。超聲波流量計基于聲波在流體中傳播時間差測量流量,無需切割管道,適用于各種管材管路。流量測量儀表性能指標(biāo)5%精度較高的測量精度確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠20M量程寬廣的量程滿足不同場合的測量需求0.1S響應(yīng)時間快速的響應(yīng)時間確保實時監(jiān)測IP67防護等級高防護等級保證儀表在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行流量測量儀表的選擇與使用選擇合適的儀表根據(jù)流體介質(zhì)、流量范圍、工作壓力等因素，選擇合適的流量測量儀表類型和量程。正確安裝儀表嚴(yán)格按照儀表說明手冊進行安裝，確保儀表位置正確、連接牢固，以確保測量精度。校準(zhǔn)和維護定期對流量測量儀表進行校準(zhǔn)和保養(yǎng)維護，確保其長期穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)。數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用結(jié)合實際情況對測量數(shù)據(jù)進行分析和應(yīng)用，為生產(chǎn)管理、能耗分析等提供支持。其他熱工測量儀表流量測量除了流量計外,還有一些常用的流量測量儀表,如浮子流量計、渦輪流量計和電磁流量計等，用于測量各種流體的流量。液位測量液位計是用于測量容器內(nèi)液體高度的儀表,包括浮球液位計、差壓液位計和超聲波液位計等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速計是用于測量旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速的儀表,如測量電機軸、風(fēng)機轉(zhuǎn)子等的轉(zhuǎn)速。常見的有機械轉(zhuǎn)速計和電子轉(zhuǎn)速計。熱工測量儀表的安裝與維護1現(xiàn)場調(diào)試根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境合理調(diào)節(jié)儀表參數(shù)2系統(tǒng)接線確保儀表正確連接供電與信號源3機械安裝穩(wěn)固安裝儀表,防止外力損壞4定期保養(yǎng)按時檢查校準(zhǔn),更換易損件熱工測量儀表的正確安裝和定期維護是確保其長期穩(wěn)定可靠工作的關(guān)鍵。從機械安裝、系統(tǒng)接線到現(xiàn)場調(diào)試,每個步驟都需要專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗。同時還要制定周期性的檢查、校準(zhǔn)和維修計劃,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,延長儀表使用壽命。熱工測量儀表案例分析我們將通過一個實際案例,深入探討熱工測量儀表的應(yīng)用。在某化工廠工藝裝置中,需要對反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和反應(yīng)流量進行實時監(jiān)測和控制。選擇合適的溫度、壓力和流量測量儀表并正確安裝調(diào)試,對確保工藝過程的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。通過討論這一案例,學(xué)習(xí)如