热工仪表培训教材【强烈推荐】
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《热工仪表检测与维护》课程教学大纲制定:安英会适用时间:2012年6月~2015年6月适用专业:生产过程自动化技术专业广西电力职业技术学院一、课程基本信息二、专业基本信息与课程体系广西电力职业技术学院生产过程自动化技术专业是首批广西高等学校“特色专业及课程一体化建设项目”支持的特色专业之一,也是全国十二五重点建设的1000个“中央财政支持高等职业学校专业建设项目”支持的特色专业之一。
本专业培养火力发电厂、核电站、电力检修公司,以及化工、有色金属、冶金、造纸、水泥、制糖等行业的大中型企业自备热电站,从事热力生产过程检测仪表、自动控制装置、管线、阀门的安装、维护、检修,热力过程控制系统的投运、维护、管理和系统集成及组态调试,常用电气控制设备的安装、维护、检修等方面的工艺及技术管理工作,以及相关企业生产过程的运行管理等方面的高素质技能型人才。
职业工种包括:自动化仪表维护维修、自动化设备及系统调试与维护、维修电工、热力设备运行操作等。
本专业的核心技能为:维修电工、自动化仪表维护维修、自动化设备维护与维修、热力设备运行、热工控制系统维护与分析五个方向。
专业实施核心技术一体化的专业建设与规划思想,所有的核心技术课程均采取理实一体的教学模式,所有的核心技术课程我们采用了任务驱动或者项目驱动的授课模式,并且以产品为导向,生产型实践为训练方式,在维修电工、自动化仪表维护维修、自动化设备维护与维修等方向均设计了能应用于生产实际的产品制造项目,拉近了教学与生产的距离。
以下为本专业表格式的专业核心课程体系。
三、教学大纲(一)总体目标与任务《热工仪表检测与维护》是以培养能从事热工仪表检测与维护的高技能人才为目标,满足电厂以及厂矿企业热力生产车间热工仪表运行及维护岗位需求而设置的一门专业理论课程。
通过本门课程的典型项目学习,学生能掌握2-3种国内外知名品牌的热工仪表品牌、产品性能以及技术规格参数,熟悉常用热工测量仪表(温度、压力、流量、物位、成分分析以及转速、位移、振动、膨胀等机械量)的测量原理及各类仪表的特性。
热工仪表培训教材目录第一章测量基础知识 (5)1.1 通用计量术语 (5)1.1.1量和单位 (5)1.1.2测量 (11)1.1.3测量结果 (18)1.1.4测量仪器 (28)1.1.5测量仪器的特性 (37)1.1.6测量标准 (51)1.1.7法制计量与计量管理 (54)1.2 法定计量单位与国际单位制 (62)1.2.1国际单位制 (62)1.2.2法定计量单位 (66)1.2.3数和量的表示方法 (71)1.2.4法定计量单位使用中常见的问题 (73)1.3 有效数字及数据舍入规则 (75)1.3.1有效数字的概念及有效位数的确定 (75)1.3.2数值修约规则(GB8170—87) (77)第二章温度测量及仪表 (81)2.1 温度测量的基本知识 (81)2.2 各种测温方法简介 (82)2.3 膨胀式温度计 (83)2.3.1液体膨胀式温度计 (83)2.3.2固体膨胀式温度计 (85)2.3.3压力式温度计 (86)2.4 热电偶温度计 (86)2.4.1热电现象和关于热电偶的基本定律 (86)2.4.2标准化与非标准化热电偶 (88)2.4.3热电偶的构造 (91)2.4.4热电偶冷端温度补偿 (94)2.4.5热电偶的检定 (99)2.4.6热电偶的使用与安装 (100)2.5 热电阻温度计 (102)2.5.1热电阻的测温原理 (102)2.5.2热电阻的材料和要求 (103)2.5.3常用热电阻 (103)2.5.4热电阻的结构、型号、主要规格及技术特性 (106)2.5.5热电阻测温电路 (109)2.5.6热电阻的校验和故障 (110)2.6 非接触式温度测量仪表 (111)2.6.1非接触式测温的优缺点 (111)2.6.2光学高温计 (111)2.6.3光电高温计 (113)2.6.4比色高温计 (114)2.7 显示仪表 (115)2.7.1显示仪表的分类 (115)2.7.2动圈式显示仪表 (115)第三章压力测量 (118)3.1 概述 (118)3.1.1压力单位 (118)3.1.2压力的表示方法 (118)3.1.3压力测量的主要方法和分类 (119)3.2 弹性式压力测量 (119)3.2.1弹性元件的测量原理 (120)3.2.2弹性元件 (120)3.2.3弹性元件的应用 (122)3.3 传感器 (124)3.3.1电容式压力测量 (124)3.3.2压电式压力测量 (126)3.4 压力测量仪表的选择和安装 (126)3.4.1压力测量仪表的选择 (127)3.4.2压力测量仪表的安装使用要求 (128)3.4.3试验室压力校验台 (129)第四章流量测量 (134)4.1 概述 (134)4.1.1基本概念 (134)4.1.2流量测量的主要方法和分类 (135)4.2 差压式流量测量 (135)4.2.1节流变压降式流量测量原理 (135)4.2.2标准节流装置 (138)4.2.3其他差压式流量测量 (141)4.3 均速管流量测量 (143)4.3.1测量原理 (143)4.3.2总压的测定和测压孔的位置 (144)4.3.3均速管的结构形式 (145)4.4 浮子流量测量 (145)4.4.1测量原理和结构 (146)4.4.2浮子流量测量仪表的分类及特点 (148)4.5 涡轮流量测量 (149)4.5.1测量原理与结构 (149)4.6 涡街流量测量 (153)4.6.1测量原理与结构 (153)4.6.2几种典型的涡街流量传感器 (156)4.7 电磁流量测量 (158)4.7.1测量原理与结构 (158)4.8 超声波流量传感器的结构和特点 (162)4.9 多普勒流量测量 (163)4.9.1超声波多普勒流量测量 (163)4.9.2微波多普勒流量测量 (165)4.9.3激光多普勒流量测量 (166)4.10 容积式流量测量 (166)4.10.1测量原理 (167)4.10.2容积式流量传感器的结构 (167)4.10.3影响容积式流量传感器特性的因素 (170)4.11 质量流量测量 (170)4.11.1直接式质量流量检测 (171)4.12 冲量式流量测量 (175)第五章物位测量 (177)5.1 概述 (177)5.1.1基本概念 (177)5.1.2物位测量的主要方法和分类 (177)5.2 静压式液位测量 (179)5.2.1连通器式液位测量 (179)5.2.2压力式液位测量(敞口容器) (181)5.2.3差压式液位测量(密闭容器) (182)5.3 浮力式液位测量 (189)5.3.1恒浮力式液位测量 (189)5.3.2变浮力式液位测量 (189)5.4 超声波物位测量 (190)5.4.1测量原理 (190)5.4.2超声波物位测量的特点 (194)5.5 电容式物位测量 (194)5.5.1电容式液位测量原理 (194)5.5.2电容式料位测量原理 (195)5.6 其他物位测量 (196)5.6.1重锤式探测料位测量 (196)5.6.2磁致伸缩式液位测量 (197)5.6.3微波物位测量 (198)5.6.4激光式物位测量 (199)第六章成分分析 (201)6.1 烟气中含氧量的测量 (201)6.1.1氧化锆氧量计的工作原理及结构 (201)6.1.2保证氧化锆氧量计正确测量的条件 (203)6.1.3测量系统 (203)6.2 烟气中飞灰含碳量的测量 (204)6.2.1基本原理 (204)6.2.2测量电路 (205)6.2.3锅炉飞灰含碳量监测 (206)6.3 烟气中一氧化碳的测定 (206)6.3.1气相色谱分析仪的工作原理 (206)6.4 电导率分析仪表 (208)6.4.1电导率测量的基本概念 (208)6.4.2DDG-2001型在线电导率仪表 (209)6.5 9210硅、9073钠分析仪表 (209)第七章机械量测量技术 (212)7.1 汽轮机状态监测的基本参数 (212)7.1.1汽轮机状态监测的基本参数 (214)7.2 基本参数的测量原理 (218)7.2.1电涡流传感器 (218)7.2.2速度传感器 (221)7.2.3机壳膨胀传感器 (222)7.2.4汽轮机转速测量 (223)第八章检定规程 (225)8.1 压力式温度计检定规程(JJG310——2002) (225)8.2 工业铂、铜热电阻检定规程(JJG 229—98 ) (239)8.3 弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程(52——1999)271 8.4 压力变送器检定规程(JJG882——2004) (281)8.5 转速表检定规程(JJG 105-2000) (310)第一章测量基础知识1.1 通用计量术语通用计量术语及定义皆出自国家计量技术规范JJF1001一1998《通用计量术语及定义》其中对部分术语给出了解释,供参考。
热工仪表培训教材【强烈推荐】前言本教材是根据国家电力部门计量技术资料、《热工测量及仪表》和我公司热控设备的实际情况编写的,仅适用于我公司生产过程中所使用热工仪表及控制装置的检修、运行和日常维护工作。
本教材重点介绍了计量基础知识、一些发展成熟的仪表及传感器的基本原理和基本结构、使用方法、检验方法及安装方法、常用仪表的检定规程等知识的基础上编写而成。
本教材适用于从事热工仪表及控制装置检修、维护的人员。
由于编写时间仓促,编者水平有限,书中难免有疏漏及不足之处,恳请广大读者不吝赐教。
编者2008年5月目录第一章测量基础知识 (6)1.1 通用计量术语 (6)1.1.1量和单位 (6)1.1.2测量 (12)1.1.3测量结果 (18)1.1.4测量仪器 (27)1.1.5测量仪器的特性 (36)1.1.6测量标准 (48)1.1.7法制计量与计量管理 (51)1.2 法定计量单位与国际单位制 (58)1.2.1国际单位制 (58)1.2.2法定计量单位 (62)1.2.3数和量的表示方法 (67)1.2.4法定计量单位使用中常见的问题 (69)1.3 有效数字及数据舍入规则 (71)1.3.1有效数字的概念及有效位数的确定 (71)1.3.2数值修约规则(GB8170—87) (73)第二章温度测量及仪表 (77)2.1 温度测量的基本知识 (77)2.2 各种测温方法简介 (77)2.3 膨胀式温度计 (78)2.3.1液体膨胀式温度计 (78)2.3.2固体膨胀式温度计 (80)2.3.3压力式温度计 (80)2.4 热电偶温度计 (81)2.4.1热电现象和关于热电偶的基本定律 (81)2.4.2标准化与非标准化热电偶 (83)2.4.3热电偶的构造 (85)2.4.4热电偶冷端温度补偿 (88)2.4.5热电偶的检定 (91)2.4.6热电偶的使用与安装 (92)2.5 热电阻温度计 (93)2.5.1热电阻的测温原理 (94)2.5.2热电阻的材料和要求 (95)2.5.3常用热电阻 (95)2.5.4热电阻的结构、型号、主要规格及技术特性 (97)2.5.5热电阻测温电路 (99)2.5.6热电阻的校验和故障 (100)2.6 非接触式温度测量仪表 (101)2.6.1非接触式测温的优缺点 (101)2.6.2光学高温计 (102)2.6.3光电高温计 (103)2.6.4比色高温计 (104)2.7 显示仪表 (105)2.7.1显示仪表的分类 (105)2.7.2动圈式显示仪表 (105)第三章压力测量 (107)3.1 概述 (107)3.1.1压力单位 (107)3.1.2压力的表示方法 (107)3.1.3压力测量的主要方法和分类 (107)3.2 弹性式压力测量 (108)3.2.1弹性元件的测量原理 (108)3.2.2弹性元件 (109)3.2.3弹性元件的应用 (110)3.3 传感器 (113)3.3.1电容式压力测量 (113)3.3.2压电式压力测量 (114)3.4 压力测量仪表的选择和安装 (115)3.4.1压力测量仪表的选择 (115)3.4.2压力测量仪表的安装使用要求 (116)3.4.3试验室压力校验台 (117)第四章流量测量 (121)4.1 概述 (121)4.1.1基本概念 (121)4.1.2流量测量的主要方法和分类 (122)4.2 差压式流量测量 (122)4.2.1节流变压降式流量测量原理 (122)4.2.2标准节流装置 (125)4.2.3其他差压式流量测量 (127)4.3 均速管流量测量 (129)4.3.1测量原理 (129)4.3.2总压的测定和测压孔的位置 (130)4.3.3均速管的结构形式 (130)4.4 浮子流量测量 (131)4.4.1测量原理和结构 (131)4.4.2浮子流量测量仪表的分类及特点 (133)4.5 涡轮流量测量 (134)4.5.1测量原理与结构 (134)4.6 涡街流量测量 (138)4.6.1测量原理与结构 (138)4.6.2几种典型的涡街流量传感器 (141)4.7 电磁流量测量 (142)4.7.1测量原理与结构 (142)4.8 超声波流量传感器的结构和特点 (146)4.9 多普勒流量测量 (147)4.9.1超声波多普勒流量测量 (147)仪电仪表培训教材4.9.2微波多普勒流量测量 (149)4.9.3激光多普勒流量测量 (149)4.10 容积式流量测量 (150)4.10.1测量原理 (150)4.10.2容积式流量传感器的结构 (150)4.10.3影响容积式流量传感器特性的因素 (152)4.11 质量流量测量 (153)4.11.1直接式质量流量检测 (153)4.12 冲量式流量测量 (157)第五章物位测量 (159)5.1 概述 (159)5.1.1基本概念 (159)5.1.2物位测量的主要方法和分类 (159)5.2 静压式液位测量 (161)5.2.1连通器式液位测量 (161)5.2.2压力式液位测量(敞口容器) (162)5.2.3差压式液位测量(密闭容器) (163)5.3 浮力式液位测量 (169)5.3.1恒浮力式液位测量 (169)5.3.2变浮力式液位测量 (169)5.4 超声波物位测量 (170)5.4.1测量原理 (170)5.4.2超声波物位测量的特点 (173)5.5 电容式物位测量 (174)5.5.1电容式液位测量原理 (174)5.5.2电容式料位测量原理 (175)5.6 其他物位测量 (175)5.6.1重锤式探测料位测量 (175)5.6.2磁致伸缩式液位测量 (176)5.6.3微波物位测量 (176)5.6.4激光式物位测量 (178)第六章成分分析 (179)6.1 烟气中含氧量的测量 (179)6.1.1氧化锆氧量计的工作原理及结构 (179)6.1.2保证氧化锆氧量计正确测量的条件 (180)6.1.3测量系统 (181)6.2 烟气中飞灰含碳量的测量 (182)6.2.1基本原理 (182)6.2.2测量电路 (183)6.2.3锅炉飞灰含碳量监测 (183)6.3 烟气中一氧化碳的测定 (184)6.3.1气相色谱分析仪的工作原理 (184)6.4 电导率分析仪表 (185)6.4.1电导率测量的基本概念 (185)6.4.2DDG-2001型在线电导率仪表 (186)6.5 9210硅、9073钠分析仪表 (187)第七章机械量测量技术 (189)7.1 汽轮机状态监测的基本参数 (189)7.1.1汽轮机状态监测的基本参数 (190)7.2 基本参数的测量原理 (195)7.2.1电涡流传感器 (195)7.2.2速度传感器 (197)7.2.3机壳膨胀传感器 (198)7.2.4汽轮机转速测量 (199)第八章检定规程 (200)8.1 压力式温度计检定规程 (203)8.2 工业铂、铜热电阻检定规程(JJG 229—98 ) (218)8.3 弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程 (262)8.4 压力变送器检定规程 (273)8.5 转速表检定规程 (302)8.6 弹簧管式精密压力表和真空表检定规程 (318)8.7 带平衡液柱活塞式压力真空计检定规程 (330)8.8 标准补偿式微压计检定规程 (350)8.9 倾斜式微压计检定规程 (367)8.10 一等标准活塞式压力真空计检定规程 (377)8.11 二、三等标准活塞式压力真空计检定规程 (391)8.12 精密杯形和U形液体压力计检定规程 (411)8.13 压力控制器检定规程 (421)8.14 膜盒压力表检定规程 (431)8.15 数字压力计检定规程 (443)8.16 记录式压力表、压力真空表及真空表检定规程 (459)8.17 压力计量器具检定系统 (472)8.18 200-2500MPA压力计量器具检定系统 (480)8.19 压力(一2.5 ~2.5 K PA)计量器具检定系统 (484)8.20 差压式流量计检定规程 (489)第一章测量基础知识1.1 通用计量术语通用计量术语及定义皆出自国家计量技术规范JJF1001一1998《通用计量术语及定义》其中对部分术语给出了解释,供参考。
该规范供制定、修订计量技术法规使用,在计量工作的其他方面及相关科技领域亦可参考使用。
计量与测量含义不尽相同,但在本规范中计量单位与测量单位,计量器具与测量仪器,计量基准、标准与测量标准分别为同义语,请使用时予以注意。
1.1.1 量和单位1.1.1.1 [可测量的] 量现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。
注:1. 术语“量”可指一般意义的量或特定量。
一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电阻等;特定量如某根棒的长度,某根导线的电阻等。
2.可相互比较并按大小排序的量称为同种量。
若干同种量合在一起可称之为同类量,如功、热、能、厚度、周长、波长。
可定性区别是指量在性质上的异同是可以识别的,例如同一物体的质量和体积是性质不同的两个量,而两个物体的温度尽管高低不同,却是性质相同的一个量。
可定量确定则是指量的可比较性,例如不同物体的体积(或质量,或温度)是可以相互比较和按大小(或轻重,或高低)排序的。
可相互比较并按彼此相对大小排序的量称为同种量,如砝码组中各砝码的质量。
某些在定义和应用上有些特点相同的同种量可组合在一起则称之为同类量,如功、热、能、厚度、周长、波长、距离、直径等。
量还有"一般"和"具体"之分。
有特定载体和定义的量,如某根棒的长度、某根导线的电阻等,称为"特定量"。
实验操作中的量都是"特定量",而从无数特定同种量中抽象出来的量,如长度、电阻、质量、温度等,则是一般的量。
1.1.1.2 量制彼此间存在确定关系的一组量。
这里说的量是指一般的量,不是指"特定量"。
"彼此间存在确定关系",是说这些量不是孤立的,而是通过一系列方程式(定义方程式或描述自然规律的方程式)联系在一起的量的体系或系统。
物理学、化学等学科为了进行定量研究,在构建其理论体系的同时,也就形成了各自的量的体系。
方括号[]中的字一般可省略,圆括号()中的字表示注释或补充。
下同。
1.1.1.3 基木量在给定量制中约定地认为在函数关系上彼此独立的量。
例:在国际单位制所考虑的量制中,长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质的量和发光强度为基本量。
1.1.1.4 导出量在给定量制中由基本量的函数所定义的量。