08化工本科教案5

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1、第五课知识回顾1、热电偶测温原理2、补偿导线3、冷端温度补偿4、热电阻测温原理5、差压式流量计6、转子流量计7、其他流量计3.5物位检测3.5.1物位检测方法在容器中液体介质的高低叫液位，容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。测量液位的仪表叫液位计，测量料位的仪表叫料位计，而测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计。上述三种仪表统称为物位仪表。按其工作原理主要有下列几种类型:1.直读式2.静压式3.浮力式4.机械接触式5.电气式6.声学式7.光学式8射线式3.5.2常用物位检测仪表1.差压式液位计差压式液位计原理：是利用容器内的液位改变时，由液

2、柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。零点迁移1.负迁移零点迁移2.正迁移零点迁移练习已知被测液位的变化范围为0-3m，被测介质密度ρ＝900kg／m3。毛细管内工作介质密度ρ0=950kg/m3。变送器的安装尺寸为h1＝1m，h2＝4m。求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向、计算迁移量。当法兰式差压变送器的安装位置升高或降低时，问对测量有何影响?解:ΔP=ρgH=3╳900╳9.81=26487Pa=26.487KPa所以，测量范围可选0－30kPa。ΔP=P+－P-=P0+ρgH－ρ0gh1－P0－ρ0g（h2－h1）=ρgH－ρ0gh2应进行负

3、迁移,其迁移量为ρ0gh2=950╳9.8╳4=37240Pa当差压变送器安装的高度改变时，其迁移量是不变的。3.5.2常用物位检测仪表2.电容式物位计原理：在电容器的极板之间，充以不同介质时，电容量的大小也不一样；因此，可通过测量电容的变化来检测液位、料位和两种不同液体得分界面。3.5.2常用物位检测仪表3.超声波物位计原理：超声波在介质中传播时，如果遇到另一介质时，它就会反射回来，物位高度与传播时间的关系为H＝1vt/2,只要知道介质的声速就可通过精确测量时间的方法来测量物位。3.5.2常用物位检测仪表4.核辐射式物位计原理：不同介质吸收射线的能力

4、不一样，只要测定通过介质的射线强度I，介质的厚度就知道了。3.5.2常用物位检测仪表5.浮力式液位计分为恒浮力式和变浮力式恒浮力式液位计是利用浮在液面上浮子的位置变化来表示液位。浮力式液位计变浮力式液位计是利用沉浸在被测液体中的沉筒所受浮力变化来测量液位。3.6成分和物性参数检测3.6.1热导式气体成分检测原理：利用各种气体的导热系数不同来测出气体成分基本元件：热导池热导池的作用是将气体的导热系数的大小及其变化转换成热导池中热电丝的电阻值的变化，以便进行测量3.6成分和物性参数检测3.6.1热导式气体成分检测主要结构：工作电桥、参比电桥、比值器参比电桥

5、的四个桥臂R5、R6、R7、R8是结构相同的热导池，在R5、R7内封装着浓度为上限浓度的气体，而R6、R8内封装着浓度为下限浓度的气体。参比电桥输出固定的电压U1。工作电桥中有两个热导池R2、R4充以浓度为下限浓度的参比气，另两臂的热导池R1、R3流过样气，工作电桥的输出与样气浓度成比例的电压U2。3.6.1热导式气体成分检测工作过程：被测样气从工艺管道取出后，首先进入预处理装置，经过稳压、干燥、过滤后进入工作电桥，在热导池中散失铂电阻在电流作用下产生的热，铂电阻阻值因此下降，浓度越高，铂电阻阻值下降越多，这样就将被测气体的浓度大小转换成了热导池中铂电

6、阻阻值的变化，并与参比臂的铂电阻一起形成工作电桥输出电压U2，U2同参比电桥输出电压一起进入比值变送器，最后以标准电流输出。3.6.2磁导式含氧量检测原理：在外磁场作用下任何物质都会被磁化，氧气具有好的磁化特性，体积磁化率为正且比其他气体高得多，热磁式氧分析器正是利用氧气的这一特性而构成的。结构：测量环室的中间有一水平通道，外面均匀地绕有铂电阻丝构成两个热敏电阻r1,r2并与R1、R2组成电桥。在水平通道左边加有一恒定的均匀磁场。3.6.2磁导式含氧量检测工作过程：电阻r1,r2在通电情况下使通道加热，当被测气体中有氧气时，由于氧气是一种顺磁性物质，磁

7、化率较高，能被磁场吸进水平通道内，于是氧气被加热而温度上升，由于氧气的磁化率随温度的升高而降低，氧气的温度越高，磁化率就越低，水平通道的磁场对它的吸引力就越弱，于是，冷氧气受磁场的吸引力比热的氧大的多。这就使得通道中的热气体受到一个排斥力，因而被推向管道右侧，经环室右边排出，这一过程不断进行，在管道内形成了磁风，称为热磁对流。磁风大小与混合气体中的含氧量有关，含量越高，产生的磁风越大。由于热磁对流的影响，电阻丝r1上被带走的热量要比r2的多，所以r1的温度低于r2的温度，使r1,r2的电阻值发生相应的变化，于是桥路平衡被破坏，输出不平衡信号，这个信号即

8、可反应被测气体中含氧量的值。3.6.3红外线气体成分检测原理：是利用某些气体对红外线的选择性吸