培训讲义之一：
常用自动化仪表的工作原理和应用
主讲人：李绍仪
按被测参量可分为：温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表和分析仪表。
一、 温度测量仪表
温度是表示被测物体冷热程度的物理量。
测量单位：我国法定温度单位为摄氏度（℃），国外也常用华氏度（℉），转换关系为
32 1.8F C t t =+
绝对温度T 单位是开尔文（K ）
273.16C T t =+ 1、 双金属温度计
是利用两种膨胀系数不同的金属片，牢固的结合在一起制作成平螺旋型或直螺旋形，将其一端固定，另一端连接指针轴，当温度变化时，由于两种金属膨胀系数不同，使螺旋曲率发生变化，带动指针偏转，直接指示温度值。 用于现场指示
有轴向型、径向型、万向型
表盘大小有Φ60、Φ100、Φ150
连接方式有固定外螺纹、可动外螺纹、可动内螺纹、固定法兰式、可动法兰式。
有点接式、上下限、HL 、上限、上上限、下限、下下限。
用于―80～500℃.(50°) 精度为1.5级
2、压力式温度计
利用密封压容器内的气体或液体受热，其体积膨胀使压力变化作为检测信号。
工作介质：液体有甘油、二甲苯、甲醇等；气体有氮气。
基本结构：由温包、毛细管和指示表头三部分组成。
主要用于现场指示盘面Φ100、Φ150
毛细管长度1～20m Φ15、Φ22
测量范围―80～200℃. 精度为1.5级
也可带电接点，作报警用。
3、热电阻
热电阻是利用电阻与温度呈一定函数关系的金属导体和半导体制成的感温元件。
主要有：铂热电阻、铜热电阻和镍热电阻，还有半导体锗、碳由电阻丝、骨架和引线组成感温元件。
工业用热电阻由感温元件、套管、接线盒和固定装置组成。
套管有材质直径Φ、长度l要选择；固定装置有螺纹连接、法兰连接、活动固定。
接线盒有防溅式、防水式、防爆式。
铂热电阻分度号为Pt100、Pt10、Pt1000 测量范围―200～500℃分度号：Pt100
0℃ 20℃ 80℃ 100℃ 150℃ 200℃ 300℃
100Ω 107.79Ω 130.90Ω 138.51Ω 157.33Ω 175.86Ω 212.05Ω精度分A级和B级
A级的允许误差为±（0.15+0.002|t|）
B级的允许误差为±（0.30+0.005|t|）
铜热电阻分度号 Cu50 适用于―50～150℃价低Cu50 0℃时是50Ω
Pt10 0℃时是10Ω
Pt100 0℃时是100Ω
Pt10比Pt100的金属丝粗。
4、热电偶
将两种不同的导体串接成一个闭合回路，当两个结合点有温度时，回路中就会有电流，即由温差产生热电势，可作为测温信号，这就是热电偶。常用的热电偶材料有：
铜-康铜分度号为T 温度范围―40～350℃
镍铬-镍硅 K ―40～1000℃
铂铑30-铂铑6 B 600～1600℃
热电偶从外表看和热电阻一样也有套管、接线盒和连接装置。选项也和热电阻一样，要注意热电偶必须采用和热电偶分度号相同的补偿导线连接，不能用一般电缆，否则会产生较大误差。
主要用于炉膛、电厂、冶金
铂铑30-铂铑6，其中30和6表示铂和铑的成分。
5、非接触式温度计
主要有光学高温计 适用温度900～3200℃ 现场显示
光电高温计，可变换成电信号输出 测量范围：150～2500℃ 辐射高温计,测量范围：400～2000℃
二、 压力测量仪表
法定计量单位为 帕斯卡（Pa ）、KPa 、mPa
以前常用2k /g cm 、mmHg 、2mmH O 、atm(大气压)
国外常用2磅/英寸（PSi,1b/in2）、bar
1Pa= 510-bar=1.02*510-2/kg cm =1.45* 410-Psi=9.869* 610-atm=7.051*310-mmHg=2.953*410-inHg=0.1021mm 2H O 压力有绝对压力P(A)、表压P （G ）
P （A ）=P （G ）+大气压 绝对压力不可能有负值。
1、 漏柱式压力计
U 形管压力计和单管压力计、斜管压力计 常用于低压和微压的测量。
2、 弹簧管压力表
测温元件是截面为椭圆形的C 形管，当管内压力变化时，C 形管自由端位移，带动指针转动，适用于测量不结晶、不腐蚀的介质作为现场指示用. (大量应用)指示表压
就对压力不能为负。
测量范围 －0.1～60mPa 精度为1.5级
盘面 Φ40、Φ60、Φ100、Φ150、Φ250
材质有 铜、304、316
3、隔膜压力表由隔膜和弹簧压力表组成
用隔膜将被测介质隔开，隔膜与弹簧管内充满硅油，可测量腐蚀性、粘稠性、易结晶的介质，化纤行业经常使用。
隔膜材料有304、316、钽、蒙耐尔、哈氏合金等。
精度和测量范围同弹簧管压力表
隔膜有法兰式、插入法兰式和管道式。
管道≥DN50时可采用法兰或插入法兰式
管道4、膜盒压力表
用两块圆形波纹膜片组成的膜盒作为敏感元件，盒内压力变化
时，膜盒变形，通过连杆带动指针指示压力。
适用于无腐蚀的气体微压或负压。
测量范围：0～5～40kPa、-20～20kPa
精度1.5级
另外有精密压力表，可作标准表，用来校验压力表，精度0.25、0.4级，还有专用压力表，如氨用压力表、氧用压力表、乙炔压力表等。
量程选择稳定压力上限接近正常压力的1.5倍
脉动压力时上限接近正常压力的2倍
泵出口压力时：上限大于并接近泵出口的最大压力
最小压力应高于量程的1/3。
安装要求：
