过程控制系统与仪表复习提纲
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- 1 -五、计算题:1、某测量范围是0---500℃的温度计出厂前校验结果如下表:求:该表的基本误差并确定它的精度等级。
解:基本误差:δ=500300306--*100﹪=1.2﹪<1.5﹪所以它的精度等级为1.5级.2、某一标尺为0求:1 3)如果工艺允许最大测量误差为土5℃,该表是否能用?解:1)6℃ 2)δ=6/1000=0.6%,1.0级 3)不能用六、设计题1、在蒸汽锅炉运行过程中,必须满足汽-水平衡关系,汽包水位是一个十分重要的指标。
当液位过低时,汽包中的水易被烧干引发生产事故,甚至会发生爆炸。
(1)试设计一个液位的简单控制系统,在图中画出控制方案图。
(2)确定调节阀的气开、气关形式,并说明原因。
(3)确定调节器的正、反作用方式,必须有详细的分析过程。
(4)画出该控制系统的方框图。
解:气关式 正作用2、在某生产过程中,通过加热炉对冷物料加热,根据工艺要求,需对热物料出口温度进行严格控制。
对系统分析发现,主要扰动为燃料压力波动。
(1)试设计一个热物料出口温度的串级控制系统,在图中画出控制方案图。
(2)画出该控制系统方框图。
(3)为保证设备安全,炉温不能过高,确定调节阀的气开、气关形式。
(4)确定两台调节器的正反作用方式,必须有详细的分析过程。
(5)确定两台调节器应选择什么调节规律。
解:气开式 副调节器反作用 主调节器反作用 副调节器采用P 或PI 调节规律 主调节器采用PI 或PID 调节规律3、右图为一个加热器控制系统,通过将进料(流体)与蒸汽进行换热达到对物料(流体)进行加热的目的,希望出料(流体)温度恒定。
其中已知进料(流料)流量(v q )为最主要的干扰。
(1)试选用合适的的控制方案,说明理由,并画出控制系统框图和结构图。
(2)为保证设备安全,出料温度不能过高,确定调节阀的气开、气关形式。
确定调节器- 2 -的正反作用以及应选择什么调节规律。
解:气开式 反作用 前馈调节器采用静态前馈 反馈调节器采用PI 或PID 控制4、右下图所示的氨冷器,用液氨冷却铜液,要求出口铜液温度恒定。
第一章绪论史艳华一.工业生产过程中自动控制系统的被控变量是温度、压力、流量、液位、成分等这样一些变量的系统,叫做过程控制系统。
电力拖动及电机运转等的自动控制一般不包括在内。
二过程控制系统组成1.被控对象(被控过程、过程、对象)2.变送器3、控制器4、执行器(种类:电动、气动、液动)三,控制仪表及装置的分类按信号类型分:模拟式:电动单元组合仪表DDZ-I型、DDZ-II型、DDZ-III 型、气动仪QDZ等。
四.过程控制系统的特点1.被控对象的多样化2.过程存在滞后3.对象特性非线性4.控制系统比较复杂或无法得到传递函数五.过程控制系统的性能指标1、衰减比和衰减率2、动态偏差A (最大偏差)3、调整时间 Tc (控制时间、过渡过程时间、恢复时间)4、静态偏差C(余差、残余偏差)六.从不同的角度划分过程控制系统的类别按设定值的形式不同分:定值控制系统:设定值不变;随动控制系统:设定值是无规律变化的;程序控制系统:设定值按生产工艺要求有规律变化。
常规过程仪表控制系统,传输信号是连续变化的模拟信号。
以定值系统为主。
第二章信号的联络、传输及转换1、联络信号类型:气动仪表:气压信号:20kPa-100kPa2、电模拟信号的确定:国际电工委员会(IEC)确定:4-20mA DC电流信号和1-5V DC 电压信号为过程控制系统电模拟控制信号的统一标准。
DDZ-III型仪表采用。
一、模拟信号的传输方式1、电流信号的传输2、电压信号传输二、电流信号传输的特点:1、电流信号适合远传。
2、某台仪表出故障时,影响其他仪表;(解决方法:用配电器分成两路电流)3、无公共接地点。
三、电压传输特点: 1、某台仪表故障时基本不影响其它仪表;2、有公共接地点;3、传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。
四、变送器与控制室仪表间的信号传输和供电方式:1、四线制 (0-20MA )电源与信号分别传送。
2、两线制(4-20MA)两条线既是信号线又是电源线。
第一章1.过程控制是指工业生产过程中连续的或按一定周期程序运行的生产过程自动化。
2.所谓过程,就是采用化学和物理方法将原料加工成产品的过程,她涉及到(过程操作)和(设备运行)两个方面。
根据过程特性,可以将其划分为(连续)、(间歇)两种形式。
3.过程变量可以划分为三类:(1)被控量:被控制的过程变量,被控制量的期望值称为设定值。
(2)操作量:用来保持被控量等于或接近设定值的过程变量。
(3)干扰量:能够影响被控量的过程变量。
4.过程控制的性能要求:稳定性、快速性、准确性是一个控制系统性能好坏的集中反映。
5.时域控制性能指标主要包括:衰减比、最大动态偏差与超调量、余差、振荡频率和调节时间、偏离度等。
(1)衰减比:相邻同方向两个波峰的幅值之比(控制系统的稳定性指标,用来衡量一个振荡过程的衰减程度)建议随动控制系统的衰减比为10:1,定制控制系统的衰减比为4:1.(n=y1/y2>1 系统稳定;<1,系统不稳定;=1,系统临界稳定(2)最大动态偏差与超调量:系统瞬时偏离给定值的最大程度(最大动态偏差)(3)余差:(静差)衡量控制系统稳态准确性。
余差:是指过渡过程结束后,被控量稳态值与设定值r之间的最终稳态偏差e(无穷)(4)振荡频率和调节时间(5)偏离度6.过程控制系统框图:7.按过程控制系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统按设定值信号的特点分类:(1)定制控制系统(2)随动控制系统(3)顺序控制系统第二章1.自衡特性过程:原平衡状态出现干扰时,无需外加任何控制作用,被控过程能够自发地趋于新的平衡状态的过程。
2.无自衡特性过程:原平衡状态出现干扰时,没有外加任何控制作用,被控过程就不能重新达到新的平衡状态的过程。
3.建立数学模型的目的:设计过程控制系统,整定控制器参数;指导生产工艺及其设备的设计;被控过程及新型控制策略的仿真分析和研究;工业过程的故障检测与诊断系统设计。
一、填空题1、简单控制系统由(控制器)、(执行机构)、(被控对象)和(检测变送仪表)四个环节组成。
2、对象数学模型是指对象的(输入输出)特性,是对象在各输入量(控制量和检测变送量)作用下,其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。
3、获取对象数学模型的方法参方法有:(机理法)和(测试法)。
4、气动执行器由(调节)机构和(执行)机构两部分组成,常用的辅助装置有(阀门)定位器和手轮机构。
5、流通能力C的定义是:调节阀全开,阀前后压差为(0.1Mp),流体重度为(1g/m3),每(小时)所通过的流体(系)数。
6、被调介质流过阀门的(相对)流量与阀门(相对)行程之间的关系称为调节阀的流量特性;若阀前后压差保持不变时,上述关系称为(理想流量)特性,实际使用中,阀门前后的压差总是变化的,此时上述关系为(工作流量)特性。
7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的(前馈)控制器,使干扰信号经过(前馈)控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象(干扰)通道的动态特性,并使它们符号(相反)(正、反),从而实现对干扰信号进行完全补偿的目标。
8、自动调节系统常用参数整定方法(动态特性参数法),(稳定边界法),(衰减曲线法),(经验法)。
9、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是:(保证控制系统成为负反馈)。
10、模糊控制器的设计(不依赖)被控对象的精确数学模型。
二、单项选择题:1.对于气动执行机构,当信号压力增加,推杆下移的,称该气动执行机构为( C )。
(A)移动式(B)可调式(C)正作用式(D)反作用式2.控制系统中,下面哪种控制规律具有消除余差的作用( D )。
(A)位式控制(B)比例控制(C)微分控制(D)积分控制3.在控制系统中,工艺变量需要控制的生产过程、设备或机械等,称为( A )。
(A)被控过程(B)控制器(C)反馈(D)设定值4.仪表的指示值与被测变量真实值之间的差值称为( B )。
(A)相对误差(B)绝对误差(C)仪表误差(D)变差5.测量的起始点由零变为某一数值时,称为( C )。
过程控制系统复习大纲第一章1、过程控制系统的分类及性能指标(P4)(1)、分类:按系统结构特点分:反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统按给定值信号特点分:定值控制系统、随动控制系统(2)、性能评价指标:1)、系统必须是未定的。
2)、系统应能提供尽可能好的稳态调节(静态指标)。
3)、系统应能提供尽可能好的过渡过程(动态指标)。
2、阶跃响应性能指标(P7)(1)、稳态误差ery()B(2)、衰减比n1B2y(t)y()(3)、超调量(%)=p100%y()(4)、过渡过程时间t3、重要习题(P14)(1)、过程控制系统由哪些环节组成的,各有什么作用?过程控制系统有哪些分类方法?答:过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送环节等环节组成。
控制器的作用是接受测量变送装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器。
执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值,以达到控制被控变量的目的。
被控过程是指需要控制的生产设备或装置。
测量变送的作用测量被控过程的数值并将其转换为一种特定的输出信号。
(2)、1.4、1.8第二章1、DDZ-III型仪表:集成电路。
信号标准:4~20mA,20~100kPa(P10)2、绝对误差、相对误差、引用误差、仪表精度等级(P17)(1)、绝对误差:仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差。
显然,绝对误差只能是被测值与约定真值或相对真值之差。
(2)、相对误差:绝对误差与约定真值的百分比定义为仪表的相对误差。
(3)、引用误差:绝对误差与仪表量程的百分比称为仪表的引用误差。
(4)、精度等级:又称准确度级,是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。
我国生产的仪表,其精度等级有:0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。
级数越小,精度就越高。
注:例2.13、工业测温(P23-26)(1)、热电偶:测温原理、补偿导线的作用,什么是热电偶的冷端温度补偿?如何补偿?吕全军整理测温原理:热点效应补偿导线的作用:将热电偶的冷端延伸出来。
第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1)按系统的结构特点分类反馈控制系统(闭环)、前馈控制系统(开环)、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统系统是衰减震荡的过程.衰减比和衰减率(动态质量指标)、余差(静态)、最大偏差和超调量(偏离给定值的程度),峰值时间Tp(系统灵敏度),过渡时间(过渡过程快慢)振荡频率一样,衰减比n越大,调节时间相对较短;衰减比n相同,振荡频率越高,振荡周期(调节时间)就越短第二章被控过程的数学模型-----指被控过程在各输入量(包括控制量和扰动量)作用下,其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。
1.解析法:根据过程的内在机理,通过静态与动态物料平衡关系,用数学推理建立数学模型的方法。
解析法建模:通过静态与动态物料平衡关系,用数学推导法建立过程的数学模型。
无自衡过程-----指过程在扰动作用下,其平衡状态被破坏后不需要操作人员或仪表等干预,依靠其自身不能重新恢复平衡的过程。
2.实验辨识法:根据过程输入、输出的实验测试数据,通过过程辨识和参数估计建立过程的数学模型。
3.混合法测定阶跃响应曲线的原理:在过程的输入量作阶跃变化时测定其输出量随时间而变化的曲线。
用阶跃响应曲线的原因:a能形象直观和完全描述被控过程的动态特性b容易添加信号a.阶跃响应法,试验时需要注意的问题;b.矩形响应法1)试验测定前,被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大,也不能过小3)分别输入正负阶跃信号,并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次第三章1.在过程控制系统中,变送器常和传感器组合使用,共同完成对温度、压力、物位、流量、成分等被控参数的检测并转换为统一标准的输出信号。
变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器(热电效应、高温)、热电阻温(中低温度)温度变送器的特点:(1)采用低漂移,高增益的运算放大器作为主要放大器,具有线路简单和良好的可靠性,稳定性及各项技术性能。
一.1过程控制定义:生产过程自动化的简称,工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制2过程控制的特点:1系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成。
2 被控过程复杂多样,通用控制系统难以设计3 控制方案丰富多彩,控制要求越来越高4 控制过程多属于慢变过程与参量控制5 定值控制是过程控制的主要形式。
3过程控制的要求与任务:安全性、经济性和稳定性4过程控制系统的组成:过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表(包括计算机)两部分组成5过程控制系统的分类:1 结构不同的控制系统(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统 2 设定值不同的控制系统(1)定值控制系统 (2)随动控制系统(3)顺序控制系统自动化仪表的分类与发展1按照安装场地分现场类仪表与控制室类仪表2.按照能源形式分可分为液动、气动和电动安全火花型防爆则是把仪表的电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量之下,因而与气动仪表、液动仪表一样,具有本质安全防爆性能。
安全火花型防爆系统必须具备两个条件: 一是现场仪表必须设计成安全火花型;二是现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间必须经过安全栅,以便对送往现场的电压电流进行严格的限制,从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。
二.调节器的作用:将变送器送来的1~5V ·DC 的测量信号,与1~5V ·DC 的给定信号进行比较得到偏差信号,然后再将其偏差信号进行PID 运算,输出4~20mA ·DC 信号,最后通过执行器,实现对过程参数的自动控制。
2.执行器的作用:接受来自调节器的控制信号,改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。
3.安全栅:1:保证信号的正常传输,2控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控制系统的安全火花性能。
传递函数形式比例度δ:调节器输入偏差的相对变化量与相应输出的相对变化量之比,用百分数表示为软手动操作电路:指调节器的输出电流与手动输入电压信号成积分 关系。
过程控制与自动化仪表复习要点和习题答案(6,7,10)第六章高性能过程控制1.把握串级调整系统的结构特点、优点,会分析!2.把握串级系统设计中主副变量的挑选原则,调整器的调整逻辑确实定原则,调整器的正反作用确实定3.把握前馈的原理特点以及与反馈的区分!前馈控制器的传函求法!4.把握SMITH 预估法基本原理5.会画工艺图流程及系统原理框图第七章特别过程控制1. 把握比值调整系统的原理,主动量,从动量。
仪表比值系数确实定! 调整器的调整逻辑2. 匀称控制的特点,整定原则,调整逻辑3. 会画工艺图流程及系统原理框图第十章:锅炉1.把握锅炉水位控制的主要干扰分析,调整计划,三冲量的工艺流程图、系统框图及控制分析。
燃烧系统控制。
2.精馏塔两端产品质量控制。
第6章:1.(8)能1.(9)是(反馈环节视为正时)1.(11)1)第1页/共8页2)气开阀T1C调整阀副对象主对象T1T T2T T2C+--+T1T2给定干扰3)主:反作用副:反作用1.(12)1)第2页/共8页2)气开阀3)主:反作用副:反作用2. (1)2. (4)3(3)1)控制系统框图:TC调整阀副对象主对象TTFT PC+--+T第3页/共8页Q2给定干扰()()122()(1)(1)1()()(1)(1)1f o f o ss f o o o F FF FF o O f o F G s T s T s T s K G s e K eG s K T s T s T s ττττ----+++=-=-?=+++2)当调整阀上的气源中断时,为了防止温度过高,烧坏设备,应关闭阀门,不再通入蒸汽,因此采纳气开阀3)先确定副调整器,由于副对象是正作用对象,调整阀是正作用对象,测量变送视为正作用,为了保证副环为负反馈,副调整器采纳反作用再确定主调整器,把囫囵副环看成一个正作用环节,主对象为正作用对象(由于当蒸汽流量增强时,出口温度上升),为了保证主环为负反馈,主调整器采纳反作用。
过程控制系统与仪表复习材料四、简答题:1、过程控制系统按其基本结构形式可分为⼏类?其中闭环系统中按设定值的不同形式⼜可分为⼏种?答:过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环⾃动控制系统和开环⾃动控制系统。
在闭环控制系统中,按照设定值的不同形式⼜可分为: (1)定值控制系统 (2)随动控制系统 (3)程序控制系统2、试述热电阻测温原理,常⽤热电阻的种类有哪些?0R 各为多少?答:热电阻温度计是利⽤⾦属导体的电阻值随温度变化⽽变化的特性来进⾏温度测量的,只要设法测出电阻值的变化,就可达到温度测量的⽬的。
⼯业上常⽤的热电阻有:铂电阻,铜电阻。
⽬前⼯业上使⽤的铂电阻有两种:⼀种是0R =10Ω;另外⼀种是0R =100Ω。
⼯业上使⽤的铜电阻也有两种:⼀种是0R=50Ω;另⼀种是0R =100Ω。
3、试述过程控制系统中常⽤的控制规律及其特点。
答:控制系统中常⽤的控制规律有⽐例(P)、⽐例积分(PI)、⽐例积分微分(PID)控制规律。
⽐例控制规律是控制器的输出信号与它的输⼊信号(给定值与测量值的偏差)成⽐例。
它的特点是控制及时,克服⼲扰能⼒强,但在系统负荷变化后,控制结果有余差。
⽐例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输⼊信号成⽐例,⽽且与输⼊信号对时间的积分成⽐例。
它的特点是能够消除余差,但是积分控制作⽤⽐较缓慢、控制不及时。
⽐例积分微分控制规律是在⽐例积分的基础上再加上微分作⽤,微分作⽤是控制器的输出与输⼊的变化速度成⽐例,它对克服对象的容量滞后有显著的效果。
4、何为控制阀的理想流量特性和⼯作流量特性?常⽤的调节阀理想流量特性有哪些?答:阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性;在实际使⽤过程中,阀前后的压差会随阀的开度的变化⽽变化,此时的流量特性称为⼯作流量特性。
常⽤的调节阀理想流量特性有:直线流量特性、等百分⽐(对数)流量特性、快开特性。
5、控制器参数整定的任务是什么?⼯程上常⽤的控制器参数整定有哪⼏种⽅法?答:控制器参数整定的任务是:根据已定的控制⽅案,来确定控制器的最佳参数值(包括⽐例度δ积分时间1T 微分时间D T ),以便使系统能获得好的控制质量。
1, 测量温度的方法:接触式,非接触式。
2, 热电偶:当两种不同导体货半导体连接成闭合回路时,若两个节点温度不同,回路中就会出现热电动势并产生电流。
3, 第三导体定律:除热电偶A, B两种导体外,又插入第三种导体C组合成闭合回路,只要插入的第三种导体的两个接点温度相等,它的接入对回路毫无影响。
4, 测量某一点压力及大气压力之差,当这点的压力高于大气压力时,此差值称为表压。
5, 利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。
常用的弹性测压元件有:弹簧管(常用), 水纹管及膜片三类。
6, 流量检测仪表:节流式流量计(在管道中放入肯定的节流元件,依据节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差测量)分为:压差, 靶式, 转子流量计。
7, 热导式气体分析仪是一种物理式的气体分析仪。
依据不同气体具有不同的热传导实力这一特性,通过测定混合气体的导热系数,推算出其中某些成分含量。
(0度时H2为7.150,He为7.150)8, 调整器的作用:把测量值和给定值进行比较,依据偏差大小,按肯定的调整规律产生输出信号,推动执行器,对生产过程进行自动调整。
9, 调整规律:他的输出量及输入量(偏差信号)之间具有什么样的函数关系。
10, 比例调整特点:对干扰有及时而有力的抑制作用,但存在静态误差,是一种静差调整。
11, 积分调整特点:能够消退静差,即当有偏差存在时积分输出将随时间变化,当偏差消逝时输出能保持在某一值上不变。
但动作过于缓慢,过渡过程时间长,易造成系统不稳定。
12, 微分调整器:能在偏差信号出现或变化瞬间,马上依据变化趋势,产生调整作用,是偏差尽快的消退于萌芽状态之中。
但对静态片差毫无抑制实力,不能单独运用。
13, 在PID三作用调整器中,微分作用主要爱用来加快系统动作速度,削减超调,克服震荡。
积分作用主要用来消退静态误差。
将比例, 积分, 微分三种调整规律结合在一起,即可达到快速灵敏,又可达到平稳精确,只要协作得当便可得到满足的调整效果。
1.过程控制概念:采用模拟或数字控制方法对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制通称为过程控制。
2•过程控制系统发展阶段:①基于仪表的局部自动化阶段②基于仪表/计算机综合自动化阶段③基于网络的全盘自动化阶段。
3. 过程控制系统的基本组成:被控过程,自动化仪表。
4. 过程控制系统一般是指:工业生产过程中自动控制系统的被控变量为温度、压力、流量、液位、成分等过程参数。
5•过程控制系统的分类:①结构分类:反馈控制系统,前馈控制系统,前馈-反馈复合控制系统②定值分类:定值,随动,顺序控制系统。
6.过程控制系统的性能指标:稳定性,快速性,准确性。
7•过程控制系统的单项性能指标:①衰减比:两个相邻的同向波峰之比n=B1/B2,衰减比在4:1到10:1 的范围内。
②最大动态偏差和超调量:最大动态偏差是指设定值阶跃响应中,系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度,即最大振幅与最终稳态值之和的绝对值。
超调量:最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。
③残余偏差:残余偏差是系统的最终稳态偏差,即过渡过程结束时新稳态值与给定值之差。
④调节时间、峰值时间和振荡频率:调节时间从干扰开始到被控量进入新稳态值的土5%所需的时间ts,峰值时间是从干扰开始到被控量达到最大值所需的时间tp。
愈短愈好。
在同样的振荡频率下,衰减比越大,则调节时间越短。
而在同衰减比下,振荡频率越高,则调节时间越短。
8•自动化仪表的分类:安装场地(现场类,控制室类),能源形式(液动,气动,电动),信号类型(模拟式,数字式) ,结构形式(基地式,单元组合式,组装式,集中/分散式)。
9•模拟仪表的信号4〜20mA直流电流信号或1〜5V的直流电压信号。
10. 引用误差:它是相对仪表满量程的一种误差。
11. 检查误差的规律性:①系统误差:对同一被测参数进行多次重复测量时,按一定规律出现的误差②随机误差:对同一被测参数进行多次重复测量时,误差绝对值的大小和符号不可预知的随机变化,但就总体而言具有一定的统计规律性的误差③粗大误差:由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化引起的显著偏离实际值的误差。
检测的基本方法:(1)接触式与非接触式;(2)直接、间接与组合测量;(3)偏差式、零位式与微差式测量。
检测仪表的组成:传感器,变送器,显示仪表,传输通道绝对误差Δ:被测量的测量值(xi)与真值(x0)之差。
即Δ=xi- x0系统误差、随机误差和粗大误差温标三要素:温度计、固定点和内插方程温标不是温度标准,而是温度标尺的简称测温方法及分类:(1)接触式:测温元件与被测对象接触,依靠传热和对流进行热交换。
(2)非接触式:测温元件不与被测对象接触,而是通过热辐射进行热交换,或测温元件接收被测对象的部分热辐射能,由热辐射能大小推出被测对象的温度。
热电偶测温原理两种不同的导体或半导体材料A和B组成闭合回路,如果两个结合点处的温度不相等,则回路中就会有电流产生,这种现象叫做热电效应。
热电势由两部分组成:温差电势和接触电势。
热电动势(1)只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶,且两端温度必须不同;(2)热电势的大小,只与组成热电偶的材料和材料两端连接点处的温度有关,与热电偶丝的大小尺寸及沿程温度分布无关。
热电偶的基本定律(一)均质材料定律(二)中间导体定律(三)中间温度定律(四)参考电极定律热电偶结构:热电极、绝缘套管、保护管和接线盒S、R、B三种热电偶均由铂和铂铑合金制成,称贵金属热电偶。
K、N、T、E、J五种热电偶,是由镍、铬、硅、铜、铝、锰、镁、钴等金属的合金制成,称为廉价金属热电偶热电偶的冷端补偿:冰点法,计算法,冷端补偿器法,补偿导线法可将热电偶的参比端移到离被测介质较远且温度比较稳定场合补偿原理:不平衡电动势Uba补偿(抵消)热电偶因冷端温度波动引起的误差。
压力检测方法:(1) 弹性力平衡法(2) 重力平衡方法(3) 机械力平衡方法(4)物性测量方法弹性元件:弹簧管,弹性膜片,波纹管霍尔压力传感器:属于位移式压力(差压)传感器。
它是利用霍尔效应,把压力作用所产生的弹性元件的位移转变成电势信号,实现压力信号的远传。