热工测量
●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。
●测量方法：
按测量结果获取方式：直接、间接测量法；
按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；
按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。
●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。
●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。
●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。单位为开尔文，用K表示。
●测量方法分类：
接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。
非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。
温度测量部分
接触式测温
（1）热电偶温度计
①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。
②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。
●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。
①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用；
②精度高；
③性能稳定；
④结构简单；
⑤动态特性好；
⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。
·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型
·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属
●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。
●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。
①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。
②中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体，只要中间导体两端温度相等，则中间导体的接入对回路总电动势没有影响。
●热电偶冷端处理和补偿：补偿导线法、参比端温度修正法、冰槽法、机械零点调整法、冷端补偿器法、软件修正法。
●热电偶的结构形式（四点）：接线盒、保护套管、绝缘套管、热电极丝。
（2）热电阻温度计
●热电阻温度计：测量范围宽、精度高、灵敏度搞、稳定性好。－200～＋850℃
●热电阻对材料的要求：①电阻相对温度系数值要大、②电阻率要大。
●标准热电阻：①铂热电阻：Pt10和Pt100；②铜热电阻：Cu50和Cu100。
●热电阻的结构形式（五点）：接线盒，保护套管，绝缘套管，骨架，电阻体。
●标准热电阻连接方式：标准热电阻在使用时多采用三线制连接方式；如果使用恒流源和直流源电位差计来测量电阻的阻值时，就要采用四线制接法。
●热电偶和热电阻的安装方式及注意事项：
①两种测温元件的测量端应有足够的插入深度；
②保护套管外露长度应尽可能短（防止热损失）；
③安装角度必须遵循规定及要求：为防止高温下保护套管变形，应尽量垂直安装。在有流速的管子中必须倾斜安装，如有条件应尽量在管道的弯关处安装。上述情况都应使测量端迎向流速方向。若需水平安装时，则应有支架加以支撑。
非接触式测温
非接触式测温仪表就是利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的。
非接触式测温仪表分两大类，其一是光学高温计，其二是辐射温度计。
●基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是物体热辐射的基本定律，它建立了理想黑体和实际物体辐射之间的关系。基尔霍夫定律表明：各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，它和物
体的性质无关，是物体的温度T和发射波长λ的函数。
●黑体辐射定律：①普朗克定律（单色辐射强度定律）；②维恩公式；③斯蒂芬·玻耳兹曼定律（全辐射强度定律，也称为四次方定律）
●温度变送器与显示仪表：
●温度变送器是一种仪表装置；可与温度传感器如热电偶和热电阻连接，将热电势和电阻值转化为直流4～20mA标准信号进行远传，完成从温度量到传输信号量的转换。
●温度显示仪表：①动圈式温度仪表、②平衡式显示仪表（电位差计、电子电位差计、测量电桥）、③数字式显示仪表。
压力测量部分
压力：指一定介质垂直作用于单位面积上的力，即物理学上所说的压强。
压力在国际单位中的单位是牛顿/米2，通常称为帕斯卡或简称帕（Pa）。
液柱式压力计
●液柱式压力测量是以流体静力学理论为基础的压力测量方法。
●液柱式压力计测压元件主要由装有一定介质液体的玻璃管组成。
●液柱式压力计：U型管压力计、单管压力计、斜管压力计
特点：结构简单，使用方便，测量精度高，但测量结果只能就地读取，不能进行远传，量程也受限于玻璃管的的高度，应用受到一定的限制。
●液柱式压力计的误差来源：①流体动压的影响；②读数误差；③封液密度改变；④大气压力变化；⑤环境温度变化；⑥未校正重力加速度；⑦毛细现象；⑧安装有误。
弹性式压力计
●弹性压力计所使用的弹性元件有：弹簧管式、波纹管式、薄膜式。
●工作原理：利用弹性元件在外力作用下产生的形变可直接进行压力的测取。
弹簧管式压力计、波纹管压力计、膜盒式微压计、弹性式远传压力计（①霍尔片式远传压力计、②电感式远传压力计）；
压力（压差）传感器和变送器
电位器式压力传感器、电感式压力传感器、霍尔压力传感器；
力平衡式压力变送器、电容式压力变送器、应变式压力变送器、振弦式压力变送器。
●扩散硅型压阻式传感器及变送器：敏感元件和应变材料合二为一制成。
特点：①采用IC（集成电路）技术；②准确度高；③线性度好；④适用范围广；⑤体积小、重量轻、结构简单；⑥价格便宜。
●压力基准是用活塞压力计建立起来的
●压力表校验：在压力表校验时，通过手轮对加压泵内的油液加压，根据流体静力学中液体压力传递平衡原理，该外加压力均匀传递到活塞缸内顶起活塞。由于活塞上部是承重盘和砝码，当油液中的压力P产生的活塞上顶力与承重盘和砝码的重力相等时，活塞被稳定在某一平衡位置上。
●压力测量仪表的选择：
（1）压力测量仪表种类的选择：
①被测介质的性质（流动或静止；黏性；温度；液体或气体；是否具有腐蚀、爆炸和可燃性等）。
②对仪表输出信号的要求：就地或远传
③压力测量仪表的使用环境：振动；温度；湿度；是否具有腐蚀、爆炸和可燃性等。（2）仪表量程的选择：
①按系列生产；量程上限为：1、1.6、2.5、4.0、6.0KPa以及它们的10n倍数（n 为整数）；
②为保证精度，量程上限即不能取太大和太小；
③若所测压力较稳定，其值应在满量程的1/3～2/3处；若所测压力波动较大或脉动时，其值应在满量程的1/2左右。
（3）仪表精确度的选择：根据生产允许的最大误差来选择其精确度。
●压力测量仪表的安装使用要求
（1）取压口的位置和形状：
①远离各种阻力件、走向合理；
②垂直于容器或管道内壁的圆形开孔不能倒角、凸缘物和毛刺；
③测液体介质时，在管道水平中心线以下并与管道水平中心线成0°～45°夹角的的范围内；测气体介质时，在管道截面的上部；测蒸汽介质时，在管道水平中心线的两侧。（2）导压信号管路：
①对于水、蒸汽介质，导压管的内径一般取ф7～ф13，管路≤60m；
②导压管路应倾斜安装，应尽量直行少急弯；
③若是差压仪表，两根导压管应并行敷设，根据需要，作防冻、隔热处理；
（3）导压信号管路附件
①应按要求安装必要的阀门；
②为隔离弹性元件，免受介质加热，应加装密封垫片冷凝盘或弯头；
③当测量脉动压力，应加阻尼器，但测量动态压力不应加阻尼器；
④测腐蚀介质时，应加装隔离容器。
流量测量部分
流量的概念：单位时间内流过管道某截面流体的体积或质量称为流量。前者称为体积流量，用qv表示，单位为m3/h。后者称为质量流量，用qm表示，单位为kg/h。
●差压式流量计：
差压式流量计是基于节流装置的一种流量测量仪表，也称节流式流量计。差压式流量计由节流装置、引压导管、差压变送器（差压计）组成。
差压式流量计按结构形式可分为节流差压式流量计、弯管流量计、匀速流量计、射流流量计等几种。
●差压式流量计的测量原理：是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，
但能量总和不变。
流量公式的有关系数：流出系数C、可膨胀性系数ε、材料的热膨胀系数λ、被测流体的密度ρ。
●节流装置就是使管道中流动的流体产生静压力差的装置，可分为标准节流装置和非标准节流装置两类。
构成：完整的节流装置由节流元件、带有取压孔的取压装置、上下游测量直管段和上下游局部阻力件四部分组成。
标准节流装置是按照国家标准文件或国际计量组织文件设计、制造、安装和使用，不需要实流标定就可以确定差压和流量关系的装置。标准节流装置种类有：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D-D/2取压标准孔板、角接取压标准喷嘴四种。
非标准节流装置是必须经过实流标定才能确定其差压和流量关系的装置。
●差压变送器的作用是将节流装置产生的差压信号转换成标准输出信号的仪表。
●节流式差压流量计：
节流差压式流量计主要由节流装置、差压变送器、压力信号管路三部分组成，亦简称为差压式流量计。
安装：节流式差压流量计的安装要求包括管道条件、管道连接情况、取压口结构、节流装置上下游直管段长度和差压信号管路的敷设情况。
●其它流量计：电磁流量计、涡街流量计、质量流量计等。
物位测量部分
物位是指贮存容器或工业生产设备里的液位、粉位状固体、气体之间的分界面位置，也可以是互不相溶的两种液体间由于密度不同而形成的界面位置，根据具体用途分为液位、料位、界位传感器或变送器。
物位测量常用仪器：压力式液位变送器、浮力式液位传感器及变送器、电容式物位传感器及变送器、电导式及电感式物位传感器、阻力式料位传感器及变送器、超声式物位传感器、微波式、γ射线物位仪表。
●物位测量中几个问题：
①流动性好的液体，液位是水平的，一般液位计只对安装高度要求，可以在同一高度上选择任何安装地点。
②流动性差的粉粒体物料，料面就不是水平的，应将料位计安装在距容器内壁1/3半径处。
③物位测量的另一个普遍性问题是盲区。
④有时容器的几何形状和传感器安装位置配合不当会出现死角。
⑤粉粒体料位还有滞留区。
⑥物位测量可用于计算物料储量。
⑦接触法测物位的仪表应考虑防腐蚀和渗漏。
●汽包水位测量
火电厂常用的锅炉汽包水位测量仪：
①（连通管式的）云母水位计、（带电视摄像远传的）双色水位计；
②电接点水位计；
③差压式水位计；
④带微处理器的锅炉汽包水位计。
●云母水位计
云母水位计是锅炉汽包一般都装设的就地显示水位表。它是一连通器。
优点:直接反映汽包水位；直观、可靠。
缺点：一般只能现场就地观察；液位显示不够清晰，尤其是超出水位计可视范围时，很难判断是满水还是缺水。
●电接点水位计
电接点水位计由测量筒、水位传感器、电气显示三部分所组成。
工作原理：利用汽包内汽、水介质的电阻率相差极大的性质来测量汽包水位的。
●差压式水位计
差压式水位计由平衡容器、差压变送器、显示仪表三部分所组成。是静压式液位测量仪表，在汽包水位、高加水位、除氧器水位测量中都能得到应用。
工作过程/过程：正压头液位高低保持一致；而负压头是随汽包水位变化而变化，因而负压头压力变化就直接反映了汽包水位的变化。
水位—差压转换原理：水位—差压转换装置又称平衡容器（简单平衡容器、为双室平衡容器、结构补偿式双室平衡容器）。
新型、改进型差压式水位计平衡容器的结构改变后的特点：
①为使正压管中的水位始终恒定，加大了正压容器的截面积；并在其上安装凝结水漏盘，使更多的凝结水不断流入正压容器，其多余的水不断溢出。
②用蒸汽加热的方法使正压容器中的水温等于饱和温度。
③多余的蒸汽凝结水由泻水管定期排入下降管；但即要排出多余的蒸汽凝结水，又不能使下降管抽空，泻水管中应始终保持一定高度的蒸汽凝结水。
④为保证压力引出管的垂直部分水的密度等于环境温度下水的密度，压力引出管的水平距离S应尽可能长。
机械量测量
机械量的测量范围包括：尺寸、位移、力学量（力、力矩、加速度、振动）等。
●转速测量：离心力法、光电码盘转速检测法、空间滤波器式检测法、本特利.内华达3300系统。
成份分析测量
过程分析仪器是安装在生产现场,可用来对物料的成分以及各种物理、化学特性进行分析测量的仪表。
常用的过程分析仪器：热导式气体分析仪、磁性氧量分析仪、氧化锆氧量计、红外线气体分析器、气相色谱仪、工业质谱仪、物性测量仪表。
●氧化锆氧量计
氧化锆氧量计可以用来连续地分析各种工业窑炉烟气中的氧含量，然后控制送风来调整过剩空气系数α值，以保证最佳的空气燃烧比，达到节能及环保的双重效果。
氧化锆氧量计测量原理：氧浓差电池。在氧化锆中加入一定量的氧化钙和氧化钇，则其晶型变为不随温度而变的稳定的萤石型立方晶体，产生氧离子空穴；当温度为800℃以上时，空穴型的氧化锆就变成了良好的氧离子导体，从而可构成氧浓差电池。
保证氧化锆氧量计正常工作的三个条件：
①应使氧化锆传感器的温度恒定；
②必须要有参比气体，而且参比气体的氧含量要稳定不变；
③被测气体和参比气体应具有相同的压力。
氧化锆传感器的结构：主要由氧化锆管组成。
氧化锆氧量计特点：
①氧化锆氧量计具有灵敏度高、稳定性好、响应快和测量范围宽；
②氧化锆传感器探头可以直接插入烟道中进行测量，不需要复杂的采样和预处理系统，减少了仪器的维修工作量；
③氧化锆测量探头必须在850℃左右的高温下运行，否则灵敏度将会下降。
●试说出热电偶和热电阻的安装方式及注意事项？
答：⑴两种测温元件的测量端应有足够的插入深度，在Ф100以上管道上安装时应使保护套管的末端超过管道中心线5～10mm；
⑵为防止热损失，保护套管露在设备外部的长度应尽量短，并加保温层，减少由于热损失带来的测量误差；
⑶为防止高温下保护套管变形，应尽量垂直安装。在有流速的管子中必须倾斜安装，如有条件应尽量在管道的弯管处安装。测量端须迎向流速方向。水平安装应有支架支撑。
●试说说动圈表（磁电式仪表）内环境温度变化时，温度补偿原理？
答：动圈表中随环境温度变化（0～50℃范围内）而出现的附加误差，主要是由动圈铜电阻变化引起的。该表内采用热敏电阻对动圈电阻进行温度补偿。
负温度系数的热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，与动圈电阻变化的趋势正好相反，但热敏电阻的温度特性是非线性的，直接使用补偿效果不会好。因此，在热敏电阻RT上并联一锰铜电阻RB，使其并联后的电阻RK的特性近似为线性的，则RK与动圈电阻RD串联后的电阻R随温度变化很小，也即较好的达到了进行温度补偿的目的。
●试简述常见的几种模/数（A/D）转换器的名称，并分别指出各属于哪类转换法。
答：⑴双积分型（U-t转换型），属于间接法转换器；
⑵电压频率转换型（U-f转换型），属于间接法转换器；
⑶脉冲宽度调制型，属于间接法转换器；
⑷逐次比较电压反馈编码型，属于直接法转换器。
●衡量一台仪表合格的基本条件是什么？
答：衡量一台仪表合格的基本条件是：
仪表的基本误差≤允许误差；
仪表的变差（回差）≤允许误差。
●为什么热电偶数字温度仪表必须进行非线性处理?
答：热电偶的输入和输出呈非线性关系，在显示仪表上必须以绝对值的形式和量纲反映被测参数。数字显示仪表中不可能用非线性刻度来表示，因为二进制数码是通过等量化取得的是线性递增或递减的，因此必须对被测参数的非线性函数进行线性化补偿。
●试说出非接触测温仪表主要应用的领域及测温范围。
答：非接触测温仪表主要应用的领域：冶金、电力、铸造、热处理、玻璃、陶瓷、耐火材料、军工等部门。非接触测温仪表的测温范围：-50～4000℃
●火力发电厂中，使用差压变送器可用来测哪些热工参数？
答：使用差压变送器可用来测量的热工参数有：压力，差压，流量，物位等参数。
●试指出弹性敏感元件的特性。
答：弹性元件虽然种类繁多，结构设计上各不相同，但它们都有着共同的特性：⑴弹性特性；⑵刚度；⑶灵敏度；⑷弹性后效；⑸弹性滞后；⑹温度影响。
●为什么要对压力表进行检定?
答：由于压力表经过一段时间的使用，内部机件可能受到某些磨损和变形，导致仪表产生各种故障或量值的准确性的改变，为达到指示正确、安全可靠运行的目的，故应对压力表进行周期检定。
●压差式水位计由几部分组成?其中改进后的平衡容器有何特点?汽包内压力变化怎样解决?
答：平衡容器，差压变送器，显示仪表；
改进后的平衡容器：正负压室分开，正负压室引出管具有足够长的水平距离S，正压室水温得到恒定，正压室多余的凝结水得以及时排走，结构尺寸得以完善；
汽包内压力变化可以引入压力补偿装置进行处理。
热工测量仪表及自动控制习题集 ⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃； 0~1000℃。如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。问选哪块表较合适？ ⑵．请指出下列误差属于哪类误差？ a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。 b读数时由于看错了数字造成的误差。 c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。 ⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？ (4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？ (5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。 (6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。那么该表的最小刻度分格应为多少？ (7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？ (8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？ （8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响 (9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？ (10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？ (11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？ （11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？ (12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？ (13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。 (14什么是铠装热电偶？其主要特点有哪些？ (15) 热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？ (16) 用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？（使用方法正确） (17) 热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？为什么？ (18)热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？ （19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？在使用时有何区别？ (21) 目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？ (22) 热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？为什么？ (23) 校验工业用热电偶时需要哪些设备？怎样进行校验？ (24) 目前我国标准化热电阻有哪几种？写出它们的分度号和对应的初始值。 (25) 用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？初始电阻值小的热电阻有何特 点？ (26)试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。 (27) 对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？比较
过程参数监测仪表复习 *精确度等级有（允许误差去掉百分号）：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0。 *误差的分类： *系统误差：指在相同条件下，多次测量同一被测量值时，误差的大小和符号保持不变或者条件变化时按某一确定的规律变化的误差。用“正确度”表示 。 *随机误差：指在相同条件下，多次测量同一被测量值中，误差值的大小和符号总以不可准确预计的方式变化，但具有抵偿性的误差。 *允许误差：仪表出厂时规定的基本误差不超过某一给定值，此给定值就是仪表的允许误差。 *基本误差：最大引用相对误差。 *随机误差的特性：对称性、单峰性、有界性、抵偿性。 *变差：在全量程范围内，上下行程测量差异最大的数值与仪表量程之比的百分数，称为变差。*温标——用来度量温度高低的标尺。有摄氏温标（℃ ）、华氏温标（℉ ）、热力学温度（K ）和国际实用温标等。 *水的三相点热力学温度是273.16K （0.01℃），卡尔文一度等于水三相点热力学温度的1/273.16。t （℃ ） = T （K ）-273.15。 *热电效应：将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，如果两端接点的温度不同，回路中将产生电势，称为热电势。这个物理现象称为热电效应 或塞贝克效应. *常用热点偶是由热电极(热偶丝),绝缘材料(绝缘管)和保护套管等部分构成。 *热电偶的三条定律： （1）均匀导体定律：由一种均匀导体（或半导体）组成的闭合回路，不论温度如何分布，都不能产生电动势。 推论 1)热电偶必须由两种不同材料组成 2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时，如回路有热电势，则材料不均匀 （2）中间导体定律：不同材料组成的闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势的总和等于零。 推论 1）：在热电偶回路接入第三种导体，若第三种导体的两接点温度相同，对回路中总热电势无影响。 2）：如果两种导体A,B 对另一种导体C 的热电势已知，则这两种导体组成热电势等于是它们对参考导体热电势的代数和。及)t (t,E )t (t,E )t (t,E 0CB 0AC 0AB += *工业热电偶有普通型热电偶和铠装性热电偶两种；普通型热电偶一般由热点极、绝缘套管、保护套管和接线盒组成；铠装性热电偶由热电偶丝、绝缘材料和金属保护套管三者一体组成。 *标准化热电偶是指生产工艺成熟、成批生产、性能优越并已列入工业标准文件中的热电偶。其中镍铬-镍硅（分度号K ）是目前使用量最大的热电偶；镍铬-康铜（E ）是标准热电偶中灵敏度最高的。 *热电阻:测温范围为－200～500℃。 *与金属热电阻相比，半导体热敏电阻的特点：
热工测量仪表作业参考 答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
第一、二章 一.名词解释 以测 1.测量:人们借助专门工具,通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量X 量单位U倍数μ显示出来的过程,即X ＝μU。 2.热工测量:指压力,温度等热力状态参数的测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数的测量,如测量流量,液位震动,位移,转速和烟气成分等。 3标准量：即U ，测量单位。U必须是国际或国家公认的，理论约定的，必须是稳定的可以计量的传递。 4.环节：在信号传输过程中，仪表中每一次信号转换和传输可作为一个环节。 5.传递函数：静态下每个环节的输出与输入之比，称为该环节的传递函数。 6.可靠性：作为仪表的质量指标之一，是过程检验仪表的基本要求，目前常用有效性表示。 7.精密度：对同一被测量进行多次测量所得测量值重复一致的程度，或者说测定值分布的密集度。 准确度：对同一被测量进行多次测量，测定值偏移被测量真值的程度。 精确度或者精度：精密度与准确度的综合指标。 8.绝对误差：仪表的指示值与实际值的差值。 9.基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为仪表的基本误差。 10.仪表精度：仪表在测量过程中所能达到的精确程度。 去掉百分号后余下的数字 11.准确度等级：仪表最大引用误差表示的允许误差r yu 称为该仪表的准确度等级。 12.线性度：对于理论上具有线性“输入—输出”特性曲线的仪表，由于各种原因，实际特性曲线往往偏离线性关系，它们之间最大偏差的绝对值与量程之比的百分数，称之为线性度。 13.回差：输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大差值与量程之比的百分数称为仪表的回差。 14.重复性：同一工况下，多次按同一方向输入信号作全量程变化时，对应于同一输入信号值，仪表输入值的一致程度称为重复性。
热工测量 ●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。 ●测量方法： 按测量结果获取方式：直接、间接测量法； 按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法； 按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。 ●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。 ●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。 ●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。单位为开尔文，用K表示。 ●测量方法分类： 接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。 非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。 温度测量部分 接触式测温 （1）热电偶温度计 ①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。 ②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。 ●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。 标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。 ①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用； ②精度高； ③性能稳定； ④结构简单； ⑤动态特性好； ⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。 ·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型 ·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属
●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。 ●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。 ①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。 ②中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体，只要中间导体两端温度相等，则中间导体的接入对回路总电动势没有影响。 ●热电偶冷端处理和补偿：补偿导线法、参比端温度修正法、冰槽法、机械零点调整法、冷端补偿器法、软件修正法。 ●热电偶的结构形式（四点）：接线盒、保护套管、绝缘套管、热电极丝。 （2）热电阻温度计 ●热电阻温度计：测量范围宽、精度高、灵敏度搞、稳定性好。－200～＋850℃ ●热电阻对材料的要求：①电阻相对温度系数值要大、②电阻率要大。 ●标准热电阻：①铂热电阻：Pt10和Pt100；②铜热电阻：Cu50和Cu100。 ●热电阻的结构形式（五点）：接线盒，保护套管，绝缘套管，骨架，电阻体。 ●标准热电阻连接方式：标准热电阻在使用时多采用三线制连接方式；如果使用恒流源和直流源电位差计来测量电阻的阻值时，就要采用四线制接法。 ●热电偶和热电阻的安装方式及注意事项： ①两种测温元件的测量端应有足够的插入深度； ②保护套管外露长度应尽可能短（防止热损失）； ③安装角度必须遵循规定及要求：为防止高温下保护套管变形，应尽量垂直安装。在有流速的管子中必须倾斜安装，如有条件应尽量在管道的弯关处安装。上述情况都应使测量端迎向流速方向。若需水平安装时，则应有支架加以支撑。 非接触式测温 非接触式测温仪表就是利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的。 非接触式测温仪表分两大类，其一是光学高温计，其二是辐射温度计。 ●基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是物体热辐射的基本定律，它建立了理想黑体和实际物体辐射之间的关系。基尔霍夫定律表明：各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，它和物
流量检测和仪表 一流量测量的应用领域 （一）为什么在国民经济中如此广泛采用流量测量和仪表？ 流量测量是研究物质量变的科学，质量互变规律是事物联系发展的基本规律，量是事物所固有的一种规定性，它是事物的规模、程度、速度以及它的构成成份在空间上的排列组合等等可以用数量表示的规定性，因此其测量对象不限于传统意义上的管道流体，凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题，例如城市交通的调度，需掌握汽车的车流量的变化，它是现代化城市交通管理需检测的一个参数。流量和压力、温度并列为三大检测参数，对于一定的流体，只要知道这三个参数就可计算其具有的能量，在能量转换的测量中必须检测此三个参数，而能量转换是一切生产过程和科学实验的基础，因此流量和压力温度仪表得到最广泛的应用。 （二）流量测量技术和仪表的应用领域 1.工业生产过程 流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的五分之一。 2.能源计量 能源分为一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）、二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。1998年1月1日公布中华人民共和国节约能源法，说明我国的能源政策开发与节约并重，把节约放在优先的地位。由于我国产业结构，产品结构不合理，生产设备和工艺落后，管理不善，能源的利用率只有32，比国际先进水平平均低10，每消耗一吨标准煤创造的国内生产总值，只有发达国家的二分之一到四分之一，我国每生产一吨钢综合煤耗为976公斤，而国际先进水平为650公斤。风机、水泵、锅炉等应采用高效节能的先进设备。能耗是考核企业管理水平的一个重要指标，要节能除采用先进设备与工艺外，主要是加强管理的问题，而管理必须配备计量系统才能进行定量的管理。每个企业，对进厂、出厂、自产自用的能源进行计量，对生产过程中的分配、加工、转换、储运和消耗，生活和辅助部门的能耗进行计量。目前我国流量计量系统正常工作的百分率比较低，除仪表质量外，尚有许多复杂原因影响正常
热工测量与自动控制重点总结 第一章测量与测量仪表的基本知识 1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。 2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。 3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。 4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道 和显示装置组成。 5测量误差的分类：1）系统误差 2）随机误差 3）粗大误差 6按测量误差产生来源:1）仪表误差或设备误差 ）人为误差 2 3）环境误差 4）方法误差或理论误差 5）装置误差 6）校验误差. 7测量精度：准确度、精密度、精确度。 8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。 10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。 第二章 1产生误差的原因：1）测量方法不正确 2）测量仪表引起误差 3）环境条件引起误差 4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。 2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差 2）按可能性调整误差 3）验算调整后的总误差。 第三章温度测量 1温标：是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量 温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异 2 ）两接点温度相异. 4热电偶的基本定律：1 ）均质导体定律 2）中间导体定律 3）中间温度定律。 5补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。 6电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 7热电阻温度计测温度的特点:1）热电阻测温度精度高，测温 2 范围宽，在工业温度测量中， 得到了广泛的应用。 ）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现 性好，电阻与温度的关系接 3 近线性以及廉价。 ）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些， 热容量和热惯性就小，响应快。 8热电偶的校验：通常采用比较法和定点法 热电偶的检定:是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检
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仪表基础知识 1、测量误差概念 1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误 差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差） 1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值） 1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100% 2、化工过程仪表的分类 2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等） 2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等 3、分析仪表 3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表 3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD 分析仪、PH计、F离子分析仪等） 4、流量测量 4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。 4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。 4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。 4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。 4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。 4.6、流量计的分类 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、质量流量计 ) 、插入式流量计。
习题1 1.01 某1.5级测量范围为0~100kPa 的压力表，在50kPa ，80kPa ，100kPa 三点 处校验时，某示值绝对误差分别为-0.8kPa ，+1.2kPa ，+1.0kPa ，试问该表是否合格？ 1.02 有 2.5级，2.0级，1.5级三块测温仪表，对应得测量范围分别为-100~+500℃, -50~+550℃,0~1000℃，现要测量500℃的温度，要求其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用哪块表最合适？ 1.03 请指出下列误差属于哪类误差？ a) 用一块普通万用表测量同一电压，重复测量十五次后所得结果的误差。 b) 观察者抄写记录时错写了数据造成的误差。 c) 在流量测量中，流体温度，压力偏离设计值造成的流量误差。 1.04 对某状态下的流体进行压力测量，得测量值如下： n 1 2 3 4 5 6 7 8 P(kPa) 105.30 104.94 105.63 105.24 104.86 104.97 105.35 105.16 n 9 10 11 12 13 14 15 P(kPa) 105.71 105.70 104.36 105.21 105.19 105.21 105.32 试用统计学方法处理随机误差。 1.05对某喷嘴开孔直径d 的尺寸进行15次测量，测量值见下表，试用格拉布斯准则检验并判断该批数据是否含有粗大误差(取显著性水平＝0.05), 并求该喷嘴 真实直径 (要求测量结果的置信概率为95%,π=3.14,用t 分布). 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 测量值 120.49 120.43 120.40 120.43 120.42 120.30 120.39 120.43 序号 9 10 11 12 13 14 15 测量值 120.40 120.42 120.42 120.41 120.39 120.39 120.40 1.06 通常仪表有哪三个部件组成？ 习题3 3.01 叙述热电偶工作原理和基本定律。 3.02 普通工业热电偶由什么组成？ 3.03 常用标准热电偶的分度号及特点？ 3.04 用铂铑10-铂热电偶测温，在冷端温度30℃时，测得热电势是12.30mv ， 求热端温度。(附：铂铑10-铂热电偶分度表(分度号：S,冷端0℃),见教材) 3.05 用镍铬-镍铝标准热电偶在冷端温度30℃时，测得的电势30.2mv ，求该热 电偶热端温度。(附：镍铬-镍铝热电偶分度表。(分度号K ，冷端温端0℃) 见教材附录)。 3.06 用铜，康铜，铂两两相配构成三热电偶，已知：热电势），（铂铜0100-E = 0.75mv,），（铂康铜0100-E = -0.75mv ，求），（康铜铜0100-E 电势值。
第一、二章 一.名词解释 1.测量:人们借助专门工具,通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量X0以测量单位U倍数μ显示出来的过程,即X0＝μU。 2.热工测量:指压力,温度等热力状态参数的测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数的测量,如测量流量,液位震动,位移,转速和烟气成分等。 3标准量：即U ，测量单位。U必须是国际或国家公认的，理论约定的，必须是稳定的可以计量的传递。 4.环节：在信号传输过程中，仪表中每一次信号转换和传输可作为一个环节。 5.传递函数：静态下每个环节的输出与输入之比，称为该环节的传递函数。 6.可靠性：作为仪表的质量指标之一，是过程检验仪表的基本要求，目前常用有效性表示。 7.精密度：对同一被测量进行多次测量所得测量值重复一致的程度，或者说测定值分布的密集度。 准确度：对同一被测量进行多次测量，测定值偏移被测量真值的程度。 精确度或者精度：精密度与准确度的综合指标。 8.绝对误差：仪表的指示值与实际值的差值。 9.基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为仪表的基本误差。 10.仪表精度：仪表在测量过程中所能达到的精确程度。 11.准确度等级：仪表最大引用误差表示的允许误差r yu去掉百分号后余下的数字称为该仪表的准确度等级。 12.线性度：对于理论上具有线性“输入—输出”特性曲线的仪表，由于各种原因，实际特性曲线往往偏离线性关系，它们之间最大偏差的绝对值与量程之比的百分数，称之为线性度。 13.回差：输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大差值与量程之比的百分数称为仪表的回差。 14.重复性：同一工况下，多次按同一方向输入信号作全量程变化时，对应于同一输入信号值，仪表输入值的一致程度称为重复性。
第1章绪论 思考题 1.测量过程包含哪三要素？ 2.什么就是真值？真值有几种类型？ 3.一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成?各部分有什么作用？ 4.仪表的精度等级就是如何规定的？请列出常用的一些等级。 5.什么就是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 6.什么就是仪表的测量范围及上、下限与量程？彼此有什么关系？ 7.什么就是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？ 8.有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级,这种做法能否达到目的？ 9.用标准压力表来校准工业压力表时,应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0、2级,量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1、5级,量程为0~2、5MPa 的压力表？为什么？ 习题 1.某弹簧管压力表的测量范围为0~1、6MPa,精度等级为2、5级。校验时在某点出现的最大绝对误差为0、05MPa,问这块仪表就是否合格？为什么？ 2.现有两台压力检测仪表甲与乙,其测量范围分别为0~100kPa与-80~0kPa,已知这两台仪表的最大绝对误差均为0、9kPa,试分别确定它们的精度等级。 3.某位移传感器,在输入位移变化1mm时,输出电压变化300mv。求其灵敏度。 4.某压力表,量程范围为0～25MPa,精度等级为1、0级,表的标尺总长度为270°,给出检定结果如下所示。试求: （1）各示值的绝对误差; （2）仪表的基本误差,该仪表合格否？ 5. -50℃～＋550℃、0℃～1000℃,现要测量500℃的温度,其测量值的相对误差不超过2、5％,问选用哪块表合适？ 6、有一台精度等级为2、5级、测量范围为0～10MPa的压力表,其刻度标尺的最小分格应为多少格？ 第2章测量误差分析与处理 1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件与时间性将误差进行分类。 2.何谓系统误差？系统误差有何特点？ 3.试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？ 4.随机误差产生的原因就是什么？随机误差具有哪些性质？ 5.为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？ 6.对某一电压进行了多次精密测量,测量结果如下所示(单位为mV):85、30,85、71,84、70,84、94,85、63,85、65,85、24,85、36,84、86,85、21,84、97,85、19,85、35,85、21,85、16,85、32,试写出测量结果表达式(置信概率为99、73%)。 第3章接触式温度检测及仪表
第1章绪论 思考题 1 ?测量过程包含哪三要素？ 2. 什么是真值？真值有几种类型？ 3?一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成？各部分有什么作用？ 4?仪表的精度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级。 5. 什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 6?什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？ 7.什么是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？&有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的？ 9?用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为级，量程为0~的压力表？为 什么？ 1 ?某弹簧管压力表的测量范围为0~,精度等级为级。校验时在某点出现的最大绝对误差 为，问这块仪表是否合格？为什么？ 2. 现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为，试分别确定它们的精度等级。 3. 某位移传感器，在输入位移变化1mm寸，输出电压变化300mw求其灵敏度。 4. 某压力表，量程范围为0?25MPa精度等级为级，表的标尺总长度为270 °，给出检定结果如下所示。试求： (1)各示值的绝对误差； (2)仪表的基本误差，该仪表合格否？ (3 5. 现有级、级、级三块测温仪表，对应的测量范围分别为-100 ?+ 500 、-50 ?+ 550C、0C?1000C,现要测量500C的温度，其测量值的相对误差不超过％，问选 用哪块表合适？ 6. 有一台精度等级为级、测量范围为0?10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多 少格？ 第2章测量误差分析与处理 1?请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。 2?何谓系统误差？系统误差有何特点？ 3?试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？ 4. 随机误差产生的原因是什么？随机误差具有哪些性质？ 5. 为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？ 6. 对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示(单位为mV：,,,,,,,,,,,,,,,,
读《热工测量及仪表》有感 随着大数据时代的来临，设备管理中数据管理也将成为其中重要的一环。提到设备数据，就必然拥有测量数据配套的测量仪表。锅炉作为我厂重要的设备之一，锅炉的运行数据也将是我们锅炉管理的重要依据。为了更好地了解锅炉数据的测量原理并管理好这些仪表，本月读了《热工测量及仪表》，下面就将学习心得分享如下。 热工测量是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。例如在我厂锅炉运行中，热工参数的测量主要可反映锅炉的运行工况，为司炉工提供操作依据，同时也为锅炉的自动操作系统准确及时地提供信号，是锅炉经济、稳定运行。 提到测量，测量准确度就是测量的一个重要指标。测量准确度差的话，测量的参数就没有价值，所以测量准确度对于测量过程非常重要。我厂10、11月份在箱床水循环改造中，大量使用了PT100的测温探头，但在使用用后发现了一个问题：探头测量的水温与真实值相差了2-8度（按照国家要求一般为2度以内），这导致箱床的水温控制效果完全失效。对此，质量科计量人员对所有的水温探头进行了校对，生产技术科则联系了探头设备厂家到现场进行核对并要求进行了更换。 热工测量最常见的是温度测量。温度测量方分为接触法和非接触法两大类，接触法中有膨胀式测温、压力式测温、热电阻测温、热敏电阻测温、热电偶测温和光纤测温；非接触式测温中有激光测温、亮度测温、比色测温、红外测温、光纤辐射测温。下面我就结合我厂的温度测量仪表谈谈其测温原理。白酒车间使用的酒精温度计及以前使用的水银温度计都是利用玻璃温包里面的液体（酒精或者水银）在不同温度的影响下膨胀到不同的体积（体现成高度），然后对应不同的温度；双金属温度计是利用其探头部分的感温金属元件在不同温度下膨胀弯曲变形，使其相连的指针随着旋转到不同的温度刻度上；箱床的测温探头等是利用导体电阻PT100（铂金属制成）受热后的温度特性制成的测温工具；锅炉的炉膛测温探头就是利
电厂热工基础知识 １、什么叫测量？ 测量就是通过实验的方法，把被测量与其所采用的单位标准量进行比较，求出其数值的过程。 ２、什么叫测量仪表？ 被测量与其单位用实验方法进行比较，需要一定的设备，它输入被测量，输出被测量与单位的比值，这种设备就叫测量仪表。 ３、什么是测量结果的真实值？ 测量结果的真实值是指在某一时刻，某一位置或某一状态下，被测物理量的真正大小，一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。 ４、什么叫测量误差？ 测量误差：测量结果与测量真实值之存在的差值，通常称为测量误差。测量误差有大小，正负和单位。 ５、什么叫示值绝对误差？ 仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差，称为示值绝对误差。 ６、什么叫示值的相对误差？ 示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。 ７、什么叫示值的引用误差？ 示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比，称为示值的引用误差，以百分数表示。 ８、
什么叫仪表的基本误差？ 在规定的技术条件下，将仪表的示值和标准表的示值相比较，在被测量平稳增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者，称为仪表的基本误差。 ９、什么叫系统误差？ 在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号保持恒定，或按照一定规律变化，这种误差称为系统误差。一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因，并能在确定数值大小和方向后，对测量结果进行修正。 １０、什么叫偶然误差？ 在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小、符号均无规律，也不能事前估计，这类误差叫偶然误差。 １１、什么叫粗大误差？ 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差，简称粗差。 １２、什么叫仪表的灵敏度？ 灵敏度是仪表对被测量的反应能力，通常定义为输入变化引起输出变化*L对输入变化*X之比值。它是衡量仪表质量的重要指标之一，仪表的灵敏度高，则示值的位数可以增加，但应注意灵敏度与其允许误差要相适应，过多的位数是不能提高测量精度的。 １３、什么是仪表的分辨力？ 仪表的分辨力也叫鉴别力，表明仪表响应输入量微小变化的能力。分辨力不足将引起分辨误差，即在被测量变化某一定值时，示值仍不变，这个误差叫不灵敏区或死区。 １４、火力发电厂的热工测量参数有哪些？
许昌龙岗发电有限责任公司企业标准 热工测量仪表检修工艺规程 QJ 1 主题内容与适用范围 本标准规定了本厂目前使用的部分热工测量仪表的主要技术参数、仪表校验方法及检修维护工艺标准。 本标准适用于本厂热工测量仪表的检修、校验和维护。 2 引用标准 原水利电力部《热工仪表及控制装置检修运行规程》 国家电力公司标准《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》 3 总则 3.1概述 3.1.1根据部颁《热工仪表及控制装置检修运行规程》要求，结合我厂热工设备情况，特制订我厂《热工测量仪表检修工艺规程》。本规程适用于我厂热工测量的检修和运行维护工作。 3.1.2《热工测量仪表检修工艺规程》是我厂热工仪表检修、调校及运行维护的工作细则，是热工仪表验收的技术标准，也是热工人员培训、考核的依据.我厂热工人员必须严格按照本规程的各项要求，对热工仪表进行检修、调校和维护。 3.2检修、校验周期 3.2.1随机组运行的主要热工测量仪表，其大、小修一般随机
组大、小修同时进行；非主要热工测量仪表的检修周期，一般不应超过两年。对于在运行中可更换而不影响机组安全运行的热工测量仪表，可采用备用仪表替换，进行轮换式检修。 3.2.2主要热工仪表的校验周期不得大于半年，一般仪表的校验周期不得大于一年。 3.2.3对随机组运行的主要热工仪表，应进行现场运行质量检查，其检查周期一般为三个月，最长周期不应超过半年。3.3检修质量要求 3.3.1热工仪表的外观应完整无缺、清洁、整齐，名牌与各种标志（型号规格、精度、刻度与单位、接线端子与插头座、指示灯与开关等）应齐全、清楚； 3.3.2仪表测量系统的误差应符合仪表精度要求，仪表各项技术指标，应达到设备制造厂出厂技术要求； 3.3.3仪表及附属设备安装牢固，绝缘良好，仪表标志牌清楚、正确，露天设备应有防潮、防水措施； 3.3.4取样管路和取样点布局合理，管路、阀门、接头不堵不漏，排列整齐，标志牌齐全； 3.3.5控制电缆、线路、盘内布局符合安装规定，电气绝缘良好，标志牌清楚、正确。 3.4检修工艺要求 3.4.1检修所用的各种工具、仪器应能满足检修工作的需要，并符合技术标准； 3.4.2拆装仪表及设备零部件或焊接导线时，应做好标记，拆下的零部件应妥善放置，暂时不能修复的仪表，必须将各元件
随机误差测得值与在重复条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结的平均值之差。对个体而言无规律，次数足够多服从固定的统计规律。 粗大误差明显超出统计规律预期值的误差，疏忽造成。 正确度：对同一被测量进行多次测量，测量值偏离被测量真值的程度称为测量的准确度。 精密度：对同一被测量进行多次测量，测量值重复一致的程度，或者说测量值分布的密集程度。 准确度：正确度与精密度的测量仪表指标的作用：表征仪表的精确程度及相关性质包括：量程范围 灵敏度 灵敏限 基本误差 允许误差 准确度等级 变差 量程范围（量程）：能够测量的最大值与最小值之差。最大最小值分别为测量上限和下限。 灵敏度：在稳定情况下，仪表输出变化量△L 与引起此变化的输入量的变化量△Xb 之比值， 灵敏限（分辨率、死区）：不能引起输出发生变化的最大输入变化幅度与量程范围之比的百分数。 基本误差：仪表测量值中的最大示值绝对误差与仪表量程之比值。100%m j m L σ?=? 允许误差：基本误差的允许范围，合格仪表基本误差不能超过此范围。 准确度等级（精度等级）：根据测量仪表准确度大小所划分的等级或级别。允许误差去掉百分号的数值就是准确度等级。 变差：在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测量进行反复测量（正行程和反行程）时，所产生的最大差值与仪表量程之比值 正行程：由小至大 反行程：由大至小 测量(绝对)误差：测量结果与被测量真值之差x x μ?=- 相对误差：绝对值与约定值的比值称为相对误差。100%x m γ ?=? 不确定度(uncertainty)：用测量值代表被测量真值的不肯定程度是测量结果质量的一个定量评定指标。不确定度越小，测量精度越高。 不确定度的估计方法：A 类（统计方法）：统计估算出不确定度的大小 Ｂ类（非统计方法）： 用经验或其他信息估算出不确定度的大小，出厂说明、标定结果、经验数据等。 一些概念： 测量列：对同一量进行多次等精度重复测量，得到一系列不同的测量值。 概率密度函数(Probability Density Function) ：描述随机变量在某取值点附近出现的可能性的函数 随机误差的分布规律总体上遵循一定的统计规律 有界性：一定条件下，随机误差总在一定的、相当窄的范围内变动，大绝对值误差出现概率接近 于零。 单峰性：小绝对值误差出现概率大，大绝对值误差出现概率小。 对称性：绝对值相等而符号相反的随机误差出现概率相同。 抵偿性：等精度测量时，测量次数趋于无穷时，算术平均值趋于零。 直接测量方法置信区间和置信概率详见书本
仪表基础知识 1、测量误差概念 1.1、误差的分类 按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差； 按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差） 1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值） 1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工 作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100% 2、化工过程仪表的分类 2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等） 2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等 3、分析仪表 3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表 3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等） 4、流量测量 4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。 4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。 4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。 4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。 4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。 4.6、流量计的分类 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、
热工测量及仪表期中复习资料 1. 测量定义：测量就是以确定量值为目的的一组操作。或者说测量就是利用测量工具，通过实验方法将被测量与同性质的标准量（测量单位）进行比较，以确定出被测量是标准量多少倍数的过程。 2、测量方法分类 ①根据获得测量结果的方式（程序）不同，可分为：直接测量、间接测量、组合测量 ②根据检测仪表工作原理不同，可分为：直读法（偏位测量法）、零值法和微差法 3、误差的表示方法 ①绝对误差 绝对误差是测量值与被测参数的真实值之差。 ②相对误差（实际相对误差）相对误差是测量的绝对误差与约定值之比的百分数。 ③引用相对误差（折合误差）： 4、误差的分类 （1）系统误差：在相同条件下多次重复测量同一被测量时，如果每次测量值的误差恒定不变（绝对值和符号均保持不变）或按某种确定的规律变化，这种误差称为系统误差。 （2）随机误差：随机误差是指在相同条件下多次测量同一被测量时产生的绝对值和符号不可预知的随机变化着的误差。 （3）粗大误差：粗大误差是指由于操作人员的操作错误、粗心大意及仪表的误动作等原因而造成的误差。也称为疏失误差。 系统误差决定了测量的正确度，而随机误差决定了测量的精密度。 5、热工仪表的组成：感受件、中间件、显示件 6、热工仪表的质量指标 ①基本误差：在规定的技术条件下对仪表进行检定时，仪表所具有的最大误差，称为仪表的基本误差。 ②准确度等级：仪表的准确度等级在数值上等于允许误差去掉百分号后的绝对值。允许误差：国家规定的仪表的基本误差的最大允许值。国家规定的准确度等级系列有：0.005，0.01，0.04，0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0等级别。 ③变差：仪表在规定的使用条件下，从正、反行程两个方向测量同一参数，两次测量值之差称为该示值点上的变差。 ④灵敏度：灵敏度是指仪表输出信号的变化量与产生该变化的被测信号的变化量之比。 ⑤不灵敏区：不能引起仪表输出变化的被测输入信号的最大变化范围称为仪表的不灵敏区。 ⑥时滞：从测量开始到仪表正确显示出被测量的这一段时间称为仪表的时滞或响应时间。 7、仪表的使用 选用：①一般测量仪表的经常工作点应出现在仪表量程的2/3～3/4处，而不宜出现在量程的1/3以下。 x x -=δ%100%100000?-=?=x x x x δγ%100min max 0?-=x x δγ%100min max max ?-=x x j δγ%100%100min max max min max max ?--=?-?=?x x x x x x f z γX L S ??=
如汽轮机负荷的变化，锅炉燃料量的变化等） 称为扰动 ；调整燃料量的装置如燃油阀、 制粉 电厂热工过程自动化基本知识 第一节 概 述 志生产过程进行情况的一些物理参数进行调节， 使 它们保持在所要求的额定值附近， 或按照 定的要求变化，如汽轮机转速，锅炉蒸汽温度、压力，汽包水位，炉膛负压等。在设备运 行中这些参数总要经常受到各种因素的影响而偏离额定值（规定值） 控制装置来实现操作的过程，就是自动调节。 例如， 在锅炉运行过程中， 锅炉出口主汽压是锅炉进出热量平衡的标志， 汽压的变化表 示锅炉的蒸发量和汽轮机的耗汽量不相适应， 这就意味着锅炉燃料燃烧产生的热量与产生 定蒸汽所需的热量不相适应， 因此， 汽压是表征锅炉运行状况的一个重要参数。 通常希望将 汽压保持在某一规定的数值，运行中，运行人员必须经常地监视仪表， 由于某种原因（如汽轮机负荷变化） ，汽压偏离所规定的数值，那么运行人员就要进行手动 操作， 调整锅炉的燃料量， 使锅炉产生的蒸汽适应汽轮机负荷的需要， 使汽压恢复到规定数 值。这里，锅炉是被调节的设备，称为 调节对象 ；需要调节的物理量汽压称为 被调量 ；被调 1、 电厂热工过程自动化主要内容 1） 自动检测，即对反映热工过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状态的参数 进行自动的检查、测量和监视。 2） 自动调节，即自动维持一个或几个能够表征热力设备正常工作状况的物理量为规定值， 消除因各种因素干扰和影响造成的运行工况偏离。 3） 自动保护，即在热力设备发生异常，甚至事故时能够自动采取保护措施，防止事故进一 步扩大，或保护设备不受损坏。 4） 程序控制，即根据预先拟定的程序及条件，自动地对机组进行启动、停止及其他一系列 操作。 2、 自动调节基本概念 在电力生产过程中， 为了保证生产的安全性、 经济性，保持设备的稳定运行， 必须对标 ，此时，用一整套自动 监视汽压的变化。若 量的汽压的规定数值称为 给定值 （或目标值） ；引起被调量汽压偏离给定值的各种原因（比