量测元件及传送器-温度

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1、第二單元基礎控制-量測元件及傳送器-MeasureElement&Transmitter壓力測量溫度測量流量測量液位測量線上分析儀..對量測元件要求為求精度之程序控制效果，對量測元件要求：精確度(precision)：指儀器可測得的最少量測單位，隨著控制要求，精確度亦須相對提升。準確度(accuracy)：儀器本身之系統性誤差(systematicerror)所造成與實際值之差異。再現性度(repeatability)]：儀器量測時之隨機誤差(randomerror)所造成與實際值之差異。隨機誤差有正有負，故以±多少來表示。工作環境：工作環境對某些線上分析儀之準度及壽命均有深遠的影

2、響，必須仔細評估，保護設備(如一空調小屋)加上，以維護儀器線性化(linearity)：大部分的儀錶間傳送均為線性的，因此將量測元件的量測特性給予線性化是必要的。壓力測量基本元件彈性變形元件(Pressurespring)為壓力測量基本元件↑P2↓↑P1P2巴登管─靜壓元件薄膜─靜壓元件、差壓元件蝸形管─靜壓元件扁囊─差壓元件螺漩管─靜壓元件伸縮囊─差壓元件↑壓力P1→←P2壓力→壓力→密封油P1壓力測量基本元件彈性變形元件(Pressurespring)為壓力測量基本元件↑P2↓↑P1P2巴登管─靜壓元件薄膜─靜壓元件、差壓元件蝸形管─靜壓元件扁囊─差壓元件螺漩管─靜壓元件伸縮囊

3、─差壓元件↑壓力壓力→壓力→密封油P1P1→←P2壓力測量壓力錶保護壓力錶直接由彈性變形元件感測壓力以連桿或力矩帶動指針。易因彈性疲乏、氧化、或超限而變形，容易產生誤差，壓力錶的保護及校正很重要保護方式：緩衝器(抗劇烈變化)、化學隔離(抗腐蝕)、豬尾巴虹吸管(抗濕熱)。校正：採用精密壓力校正器或重量砝碼為標準，利用氣壓源、油壓源或手動壓力唧筒為壓力源。壓力標準待校正壓力錶壓力源化學隔離蒸汽虹吸管壓力錶保護壓力錶校正密封油壓力測量壓力傳送器靜壓或差壓信號經壓力元件產生位移最常利用下列裝元件轉換為電流或電壓：線性變差電轉換器(LVDT)利用電感原理，以差電線路增加靈敏度。應變計(Str

4、ainGauge)利用電阻絲嵌在彈性膜上，當彈性膜受到張力，將電阻絲拉長、變細，改變電阻信號，經電橋電路轉換將信號傳出。GR1R2R3信號轉換輸出壓力元件位移LVDT轉換器～信號輸出StrainGauge轉換器壓力傳送器（StrainGauge)RL/AA大L短R小壓力傳送器（StrainGauge)RL/AA小L長R大壓力傳送器（StrainGauge)利用電阻絲嵌在彈性膜上，當彈性膜受到張力，將電阻絲拉長、變細，改變電阻信號經偏轉式惠斯登電橋(WestonBridge)電路轉換將信號傳出。平衡型惠斯登電橋R1R2R3信號轉換輸出StrainGauge轉換器R4I

5、GI=0壓力傳送器（LVDT)線性變差電轉換器(LVDT)(LinearVariableDifferentialTransformer)利用電感原理，以差電線路增加靈敏度。壓力元件位移LVDT轉換器信號輸出～壓力傳送器（LVDT)線性變差電轉換器RC1減少RC2增加壓力元件位移LVDT轉換器信號輸出～RC1RC2流量測量測量元件差壓式流量元件流體流過定面積阻流器，阻流器兩端差壓隨流量而改變：初級元件（即量測元件）包括：流孔板、文式管、流嘴次級元件（即差壓元件）流量傳送器（即差壓傳送器）P1高壓側P2低壓側P1高壓側P2低壓側流孔板文式管P1高壓側P2低壓側流嘴同心圓偏心圓d管徑D流

6、孔板費用低、簡單、可靠度高、適用範圍廣泛等優點，但因流量與壓降的關係非線性，傳送器需加開根號器。流孔板的係數CD由下列因數決定流孔板形狀、壓力接頭、(=d/D）及雷諾數（NRE)因此標準流孔板都有其規範邊緣接頭標準流孔板角分接頭流量測量流孔板文式管摩擦損失小，適合髒的或黏性液體及一些slurries，但價格高、安裝使用較複雜流嘴居流孔板與文式管間，較常被採用流量測量文式管與流嘴板流量測量差壓傳送器流速測量艾紐巴管(AnnubarTube)皮托管(PitotTube)測點速度艾紐巴管(AnnubarTube)測平均速度艾紐巴管(AnnubarTube)衝壓靜壓流量測量變面積測量元件

7、變面積元件阻流器兩端差壓固定，阻流器隨流量而移動以改變面積浮子流量計(Rotameter)通常指示用浮子流量計流体方向流量測量變面積測量元件流量測量磁流量傳送器最普遍之流量傳送器：以差壓元件測差壓流量計所產生之信號，再經LVDT等線路轉換為電流、電壓信號。電磁流量計：藉流體的導電性，利用彿萊明左手定律之原理，將流速信號，轉換為電流、電壓信號。NS_+導電流體電磁流量計流動管路電壓信號常用流量計選用之參考液位測量靜壓傳送器液位傳送器則多採靜壓法，利用隨液位上昇產生線性變