热工测量及仪表机械量测量仪表

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。

第一章③1、测量：人类认识自然界中的客观事物，并用数量概念描述客观事物，进而达到逐步掌握事物本质和揭示自然界规律的一种手段，即对客观事物取得数量概念的一种认识过程。

2、测量方法：直接测量法、间接测量法、组合测量法。

3、测量误差：由于测量系统不可能绝对精确，测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，也使得测量结果不能准确的反映被测量的真值而存在的一定偏差，这个偏差就是测量误差。

4、真值：理论真值：通常把对一个量严格定义的理论值。

5、约定真值：对于给定不确定度所赋予的特定量的值。

相对真值6、误差的种类：系统误差、随机误差、粗大误差。

7、测量准确度：表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。

8、测量正确度：当只考虑系统误差的影响程度时。

9、测量精密度：只考虑随机误差的影响程度时。

10、误差的表示方法：绝对误差、相对误差（实际相对误差、标称相对误差）、引用相对误差、最大引用误差。

11、测量系统的组成：完成热工测量中某一个或几个参数测量的所有装置。

12、测量系统的基本环节：传感器、变换器、传输通道（传送元件）和显示装置。

13、测量系统的静态的特性：指被测物理量和测量系统处于稳定状态时系统的输出量与输入量之间的函数关系。

14、灵敏度：表示测量仪表对被测量变化的反应能力。

一般来讲，灵敏度越高，测量范围越小，稳定性越差。

15、迟滞误差：理想的测量系统的输入-输出关系应该是单值的，但实际上对于同一输入量，其正反行程输出量往往不相等，这种现象叫做迟滞。

第二章1、经验温标：借助于某一种物质的物理量与温度变化的关系，用实验的方法或经验公式所确定的温标。

（摄氏温标和华氏温标）2、热力学温标：又叫绝对温标或开尔文温标。

是以热力学第二定律为基础的一种理论温标。

国际实用温标：为了使用方便，国际协商确定，建立一种既使用方便、容易实现，又能体现热力学温度的温标。

3、温标三要素：基准仪器、温标基准点和内插公式。

热工仪表基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：热工仪表基础知识第一章、热工测量和仪表第一节、测量的基本概念一、测量:1、测量是人们借助专门工具，通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量x 0以测量单位U 的倍数显示出来的过程。

2、被测量的真值μ只能近似地等于其测量值x ：3、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的测量 。

二、测量方法:按测量结果的获取方式来分（1)直接测量法：使被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器进行测量、从而得到被测量数值的测量方法，称直接测量法。

(2)间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其他各变量、再按函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方法,称为间接测量法。

按被测量与测量单位的比较方式来分(1)偏差测量法：测量器具受被测量的作用,其工作参数产生与初始状态的偏离，由偏离量得到被测量值,称为偏差测量法。

(２)微差测量法：用准确已知的、与被测量同类的恒定量去平衡掉被测量的大部分,然后用偏差法测量余下的差值，测量结果是已知量值和偏差法测得值的代数和。

（3）零差测量法：用作比较的量是准确已知并连续可调的,测量过程中使它随时等于被测量，也就是说，使已知量和被测量的差值为零，这时偏差测量仅起检零作用,因此，被测量就是已知的比较量。

0x U μ=0x xU≈三、测量误差测量误差是被测量参数的测量值x 与其真值μ的之差。

真值常用的方法有:(1）用标准物质(标准器)所提供的标准值，例如水的三相点。

（２）用高一级的标准仪表测量得到的值来近似作为真值。

（3）对被测量进行N 次等准确度测量,各次测量值的算术平均值近似为真值。

N 越大，越接近真值。

常见的测量误差表达方式:1．绝对误差２.实际相对误差 3.标称相对误差 4.折合误差折合误差一般用于比较测量仪表的优劣。

关于热电仪表方面知识问答《热工仪表知识100问》是昌晖仪表制造有限公司根据热电厂热工专工工作范围整理，内容主要侧重于热电厂热工仪表运行和维护方面的知识。

1、什么叫测量与测量仪表？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。

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，输出被测量单位的比值，这种设备就叫测量仪表。

2、什么是测量结果的真实值与测量误差？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。

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。

3、什么叫示值的绝对误差、相对误差与引用误差？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。

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。

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。

4、什么叫仪表的基本误差与系统误差？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。

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。

5、什么叫仪表的灵敏度与仪表的分辨力？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ΔL对输入变化ΔX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。

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。

一、填空题（每空1分，共30分）1、根据获取测量结果的程序不同，测量方法可分为直接测量、间接测量、组合测量。

2、热工测量仪表由感受部件、传输变换部件、显示部件组成。

3、按被测参数不同，热工测量仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位（物位）仪表及机械量等仪表。

4、按照测量误差的最基本的性质和特点，可以把误差分为系统误差、随机误差以及粗大误差。

5、如果一物体的摄氏温度为10℃，若用华氏温度表示为50°F。

6、对于热工仪表，正常使用的测温范围一般为全量程的30%--90%之间。

7、热电偶的基本定律包括均质导体定律、中间导体定律和中间温度定律。

8、对于普通型热电阻，其结构包括电阻体、引线、绝缘子、保护套管、接线盒以及安装螺帽。

9、在标准大气压环境下，把一支分度号为Cu50的热电阻置于冰水混合物中，此时热电阻的阻值为50Ω。

10、温度变送器主要由两部分组成，即输入回路和输出放大回路，不同测温元件的温度变送器输出放大回路都是相同的，不同的仅在于输入回路。

12、变送器一般由压力敏感元件、传感元件、测量电路和辅助电源组成。

13、在进行流量测量时，标准的节流件包括标准孔板、标准喷嘴、文丘里管。

14、对于100%负迁移的变送器，接入测量回路时，若ΔP=0，则测量回路的电流=20mA。

15、DCS系统的冗余通常包括控制冗余、I/O冗余、电源冗余、通讯冗余等四个方面。

16、DCS系统是伴随“4C”技术的发展而逐步出现的，“4C”技术指计算机技术、多媒体技术、控制技术以及通讯技术。

二、选择题（每题2分，共20分）1、普通热电偶从结构上包括接线盒、保护管、绝缘套管、（ C ），它的工作端焊接形式有点焊、对焊和铰接点焊。

A安装底座 B放大电路 C热电极 D接线端子2、DCS的中文简称是（ B ）A可编程序控制器 B集散型控制系统 C可编程自动化控制器 D现场总线控制系统3、对于50%负迁移的变送器，接入测量回路时，若ΔP=0，则测量回路的电流=（ B ）。

第一部分发电厂热工设备介绍热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。

下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。

常用的产品见下图：双金属温度计热电偶铠装热电偶热电阻（Pt100）端面热电阻（测量轴温）温度变送器1）双金属温度计原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×22）热电偶原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。

根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。

参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。

根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。

K分度用于高温，E 分度用于中低温。

3）热电阻原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。

常见热工机械量测量仪表的测量对象摘要：1.热工机械量测量仪表的概述2.常见热工机械量测量仪表的种类3.各种热工机械量测量仪表的测量对象4.测量对象的特点及选择原则正文：一、热工机械量测量仪表的概述热工机械量测量仪表是一种用于测量热力学量的设备，广泛应用于工业生产、科学研究等领域。

它能够测量各种热工机械量，如温度、压力、流量、速度等，为工程技术人员提供关键的数据支持。

二、常见热工机械量测量仪表的种类1.温度测量仪表：如热电偶、热电阻、红外测温仪等；2.压力测量仪表：如压力表、传感器等；3.流量测量仪表：如流量计、涡街流量计、浮子流量计等；4.速度测量仪表：如测速仪、激光测距仪等。

三、各种热工机械量测量仪表的测量对象1.温度测量仪表的测量对象：温度测量仪表主要用于测量物体的温度，适用于各种温度范围内的测量，如高温、低温等。

2.压力测量仪表的测量对象：压力测量仪表主要用于测量流体或气体的压力，可以测量静压、动压等。

3.流量测量仪表的测量对象：流量测量仪表主要用于测量流体或气体的流量，适用于各种流速、压力等条件下的测量。

4.速度测量仪表的测量对象：速度测量仪表主要用于测量物体的运动速度，适用于各种运动方式的物体测量。

四、测量对象的特点及选择原则1.测量对象的特点：不同的测量对象具有不同的物理性质和特征，如温度、压力、流量等，这些特征决定了测量仪表的性能和技术要求。

2.选择原则：选择热工机械量测量仪表时，应根据实际测量需求、测量对象的特点以及测量范围、精度等因素进行综合考虑，以确保测量结果的准确性和可靠性。

总之，热工机械量测量仪表的测量对象涵盖了温度、压力、流量、速度等多个方面，为工程技术人员提供了丰富的测量手段。

热工测量仪表的分类
根据仪表用途、原理及结构等不同，热工仪表可分为多种类型。

(1)按被测参数不同，可分温度压力、流量、物位、成分分析及机械量(位移、转速、振动等)测量仪表。

(2)按用途不同，可分标准用、实验室用及工程用仪表。

(3)按显示特点不同，可分指示式、记录式、积算式、数字式及屏幕式仪表。

(4)按工作原理不同，可分机械式、电气式、电子式、化学式、气动式及液动式仪表。

(5)按装置地点不同，可分就地安装式及盘用仪表。

(6)按使用方式不同，可分固定式和携带式仪表。

在热工生产现场，大多采用结构牢固.能适应较为恶劣环境的工程用仪表，标淮仪表常作为实验室校对工程用仪表及作为标推传递之用。

根據儀表用途、原理及結構等不同，熱工儀表可分為多種類型。

(1)按被測參數不同，可分溫度壓力、流量、物位、成分分析及機械量(位移、轉速、振動等)測量儀表。

(2)按用途不同，可分標準用、實驗室用及工程用儀表。

(3)按顯示特點不同，可分指示式、記錄式、積算式、數字式及屏幕式儀表。

(4)按工作原理不同，可分機械式、電氣式、電子式、化學式、氣動式及液動式儀表。

(5)按裝置地點不同，可分就地安裝式及盤用儀表。

(6)按使用方式不同，可分固定式和攜帶式儀表。

在熱工生產現場，大多采用結構牢固.能適應較為惡劣環境的工程用儀表，標淮儀表常作為實驗室校對工程用儀表及作為標推傳遞之用。

热工专业名词解释1）热工测量：在发电厂中，是指热力生产过程中各种热工参数的测量方法。

2）热工测量仪表：在发电厂中是指用来测量热工参数的仪表。

3）绝对误差：测量结果和被测量真值之间的差值，绝对误差=测量结果-被测量的真值。

4）基本误差：仪表在正常的工作条件下所具有的误差，也称固有误差。

5）补偿导线：在0-100度范围内使用的热电偶与二次仪表之间的连接导线，其热电特性与匹配的热电偶相同但价格低廉。

6）允许误差：仪表所允许的测量误差范围。

7）热电偶：两种不同性质的导体（或半导体）其一端焊接或绞接组成热电偶。

8）机跟炉：锅炉调负荷，汽机调压力的控制方式。

9）炉跟机：汽机调负荷，锅炉调压力的控制方式。

10）汽包虚假水位：在上水量或排汽量突然增加的情况下，汽包水位首先呈现出来的降低或上升现象，我们称之为汽包虚假水位。

11）平衡容器：将被测量水位转换为差压信号的测量装置。

12）PLC：可编程控制器。

具体指采用可编程存储器，存储控制程序，并通过开关量和模拟量的输入、输出，对生产过程进行控制。

13）在线监控：通过人机接口和I/O接口，对生产过程参数进行实时采集、处理、记录、监视、操作控制。

14）电磁阀：利用电磁原理控制管道中介质流动状态的电动执行机构。

15）继电器：一种能借助于电磁力或其它物理量的变化而自动切换的电器。

16）温度控制器：通过对介质温度的检测，判断被测温度是否达到设定值的装置。

17）程序控制：根据生产过程预先编写好的程序，在各种输入信息的作用下，使各个控制对象自动按顺序执行的过程。

18）微动开关：利用微小的位移量完成触点转换的装置。

19）节流装置：节流件、取压装置及节流件前后的测量直管段统称节流装置。

20）吹灰暖管：吹灰汽源是一定温度压力的蒸汽，吹灰前主汽阀、疏水阀打开，管道内的冷却水排掉，使管道缓慢受热汽温缓慢上升至要求温度关闭疏水阀，这一过程叫做吹灰暖管。

21）无功功率：即电源和感性负载之间只进行“电-磁”能量的转换，此过程不消耗有功功率。