专题十八 检测仪表的概述（教案）-浙江省职教高考《传感器及应用》第2版-讲练测

专题十八.检测仪表的概述（讲义）-《传感器及应用》第2版 专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 描述检测仪表的基本组成并解释各部分作用。区分不同类型的检测仪表，并能够根据其特点进行分类。 2. 掌握温度检测仪表、压力检测仪表流量检测仪表、物位检测仪表的工作原理及应用场景。 3．描述温度、压力、流量和液位检测系统的基本构成及其工作流程。 4. 诊断温度、流量、压力和液位检测系统的常见故障 5. 结合理论和实践，进行温度、压力、流量和液位的检测实验。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.检测仪表的组成 1）传感部分 传感部分的作用是感受被测参数的变化，拾取原始信号，并把它变换成放大部分或显示部分所能接受的信号传递出去。传感部分也称为检测元件。 2）转换放大部分 转换放大部分的作用是：将传感部分输出的微弱信号进行放大，以便于传输和显示；为便于进行信号处理而进行模/数(A/D) 转换。 3）显示记录部分 显示记录部分的作用是显示或记录被测参数的测量结果。 4）数据处理部分 一些比较复杂的检测仪表，在其感受信号至最终显示之间，有时还有一套数据加工和处理环节，包括计算、校正环节等。 2.检测仪表的分类 1）按被测参数的不同来分 按被测参数的不同通常可分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表、机械量测量仪表、工业分析仪表等。 2） 按检测原理或检测元件的不同来分 按检测原理或检测元件的不同可分为弹簧管压力表、活塞式压力计、靶式流量计、转子流量计、电磁流量计、超声波流量计等。 3）按仪表输出信号的特点与形式来分 (1) 开关报警式 当被测参数的大小达到某一定值时，仪表发出开关信号或报警。 (2) 模拟式 检测仪表的输出信号是连续变化的模拟量。 (3) 数字式 检测仪表的输出信号是离散的数字量。 (4) 远传变送式 这类检测仪表常称为变送器，是一种单元组合式仪表。 3. 变送器 变送器是从传感器发展而来的，凡能输出标准信号的单元组合式仪表就称为变送器。 1）气动变送器 气动变送器以干燥、洁净的压缩空气作能源，它能将各种被测参数（如温度、压力、流 量、液位等）变换成0.02 ~0.1 MPa 的气压信号，以便传送给调节、显示等单元组合式仪表， 供指示、记录或调节。气动变送器的结构比较简单、工作比较可靠，对电磁场、放射线及温度、湿度等环境影响的抗干扰能力较强，能防火防爆，价格也比较便宜。其缺点是响应速度较慢，传送距离受到限制，与计算机连接比较困难。 2）电动变送器 电动变送器以电为能源，信号之间联系比较方便，适用于远距离传送，便于与计算机连接，近年来也可做到防爆以利安全使用。其缺点是投资一般较高，受温度、湿度、电磁场和放射线的干扰影响较大。电动变送器能将各种被测参数变换成0~10 mA 或4~20 mA 直流电流的统一标准信号，以便传送给自动控制系统中的其他单元。 4、温度检测仪表 温度检测仪表大多是把热电偶、热电阻测得的温度信号正比地转变为直流信号输出，并以单元组合仪表出现，即温度变送器。它与指示仪、记录仪、调节器、执行机构等组成自动化过程调节系统或指示回路。该类型温度计具有精度高、测量范围宽、响应灵敏、功能广泛的特点，有辐射率e的设置，可测瞬时温度、峰值温度、谷值温度、平均温度、辐射出射度等。 5.压力检测仪表 压力或差压检测仪表通常是将测量的现场压力或差压信号转换成标准的信号输出，即压力、差压变送器。近代压力、差压变送器的检测方式有电容式、压阻式、电感式、振动频率式等。目前最典型的产品是电容式压力、差压变送器和压阻型扩散硅压力、差压变送器。这一代变送器主要有以下几个特点： ①具有高精度、高可靠性，精度达到0.1% ~0.2%。 ② 把压力测量元件对温度和静压的特征信号存储在内部程序存储器内，在线测量时能随着温度和静压的变化而自动补偿。 ③ 应用数字通信技术能进行远距离设定量程、零位等有关数据。 ④ 具有自诊断检测功能等。 6.流量检测仪表 1） 典型流量仪表的结构及原理 (1) 漩涡流量计，它是一种速度式仪表，输出信号是脉冲频率信号或标准电流信号，可远距离传输，输出信号与流量成正比；不受流体的温度、压力、成分、粘度和密度的影响。漩涡流量计是利用流体力学卡门涡街原理设计的仪表。 (2) 电磁流量计，电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律研制而成的一种测量导电液体体积流量的仪表。 (3) 质量流量计，这是一种较为先进的流量仪表，其中最为广泛采用的是科里奥利（科氏）质量流量计。其原理是：流体在振动管中流动时，产生与流量成正比的科里奥利力，通过对力的检测达到对质量流量的检测。 2) 流量仪表的选用 (1) 按流量计对被测介质的适用性选择 (2) 按照流量范围或流量刻度选用 (3) 按照工艺要求及流量参数变化选择 (4