![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
压力测量仪表.ppt
《压力测量仪表.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压力测量仪表.ppt(59页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、热工工仪表及自表及自动控制控制主主讲教教师:张玉成玉成材料与冶金学院1.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表1热辐射射测温基本原理温基本原理利用被测温物体的热辐射能量与其温度有一定关系,通过测量热辐射能量来显示被测物体温度。普朗克定律:黑体的单色辐射强度M0与波长和温度T之间的关系:M0C1-5(eC2/T-1)-1 kcal/m2.h.mC1=3.1710-16kcal.m2/h (普朗克第一辐射常数)C2=1.438810-2m.k(普朗克第二辐射常数)维恩公式:M0=C1-5e-C2/T(用于3000k以下的温度)是光学高温计的理论依据。2.一、一、热工工测量量
2、仪表表辐射射测温温仪表表1热辐射射测温基本原理温基本原理普朗克定律和维恩公式是黑体的理论公式,实际存在的物体并非黑体,其辐射强度M0对波长的分布与普朗克定律不同,上两式不适用,必须加以修正:M()M0其中()为物体的光谱发射率(单色辐射黑度)。其值在0与1之间,它与温度,物体的性质和表面情况有关,其数值由实验方法测定。3.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表2光学高温光学高温计物体在高温状态会发光,具有一定亮度,其亮度和辐射强度成正比,即LCMC为比例常数。由于M与T有关,所以受热物体的亮度大小也反映了物体温度的高低,但因为各种物体的黑度是不同的,因此即使它们的亮度相
3、同,其温度也是不相同的,这就使得按某一物体的温度刻度的光学高温计不可以用来测量黑度不同的另一物体的温度。4.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表2光学高温光学高温计为解决此问题,仪表按黑体的温度刻度,当测量实际物体的温度时,所测量出的结果,不是物体的真实温度,而是相当黑体的温度,即物体的亮度温度,然后通过修正求得被测物体的真实温度。5.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪2光学高温光学高温计亮度温度:当物体在辐射波长为,温度为T时的亮度L,和黑体在辐射波长为,温度为Ts时的亮度L0相等,则将TS称为该物体在波长为时的亮度温度。令其亮度相等,则:其
4、中,为单色辐射波长,通常用0.65m的红光;C2为普朗克第二辐射常数;()为黑度系数。6.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(1)测温工作原理普朗克定律只给出了绝对黑体单色辐射强度随温度变化的规律,若要得到波长从0之间的全部辐射能量的总和,可将M0对进行积分即全辐射能量为:Kcal/m2 h其中:为:斯蒂芬玻尔兹曼常数(4.9610-8kcal/h m2 k4)此式称为绝对黑体全辐射定律(斯玻定律)。它说明绝对黑体全辐射能量和绝对温度的四次方成正比。对于实际物体必须进行修正为全辐射黑度(物体的发射率),其值在01之间。7.一、一、热工工测量量仪
5、表表下一下一页章目章目录1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计WFT-202型全辐射感温器1-对物透镜;2-外壳;3-补偿光栏;4-座架;5-热电堆;6-接线柱;7-穿线套;8-盖;9-目镜8.一、一、热工工测量量仪表表下一下一页章目章目录1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计热电堆热电堆由云母环、靶心、引出线和热电偶组成。按辐射高温计的起点不同,热电堆分别由16对或8对直径为0.05 0.07mm的镍铬-考铜热电偶串联而成,每对热电偶的热端焊在瓣形镍箔上,其冷端由考铜箔串联起来,最后一端由考铜箔代作引出线,整个热电堆
6、固定在环形云母架上。9.一、一、热工工测量量仪表表下一下一页章目章目录1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计全辐射高温计是将被测物体的全辐射能量通过热电堆转换为热电势,然后送入显示仪表。物体的全辐射能量由物镜聚焦后经光栏使焦点落在热电堆上。热电堆测量端感受热量,输出热电势送到二次仪表,由二次仪表指示或记录被测物体的温度。10.一、一、热工工测量量仪表表下一下一页章目章目录1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计光栏是用来拦除外界杂散光,并对热电堆的冷端温度实现自动补偿,它是采用控制孔径的装置,它由四个补偿片和四个双金属片
7、组成。当环境温度升高时,双金属片的自由端因升温向四周伸展,带动四片补偿片各自向外移动,于是光栏孔扩大,辐射到热电堆上的能量增加,使输出热电势不致因冷端温度升高而减小,起到了补偿作用。11.一、一、热工工测量量仪表表下一下一页章目章目录1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计全辐射高温计是按黑体被测对象进行刻度的,需要对测量结果进行换算,获得实际物体的温度。辐射温度:当被测物体的真实温度为T时,其辐射强度(全辐射能量)M等于黑体在温度Tp时的辐射强度度M0,温度Tp称为被测物体的辐射温度。式中:全辐射黑度(发射率),其值随物体的化学成分,表面状态,温度和辐射条
8、件不同而不同,且难准确测定,测量误差较大。12.一、一、热工工测量量仪表表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计使用注意事项:使用时应尽可能准确地确定被测物体的黑度,或人为地创造黑体辐射的条件。安装时正对着砌在炉膛侧壁内封底陶瓷管的底部,以提高测量准确度。测量时要使高温计的铂箔片正好被整个被测对象的像覆盖,否则测量值是不准确的。13.一、一、热工工测量量仪表表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计使用注意事项:全辐射高温计和被测物体之间的中间介质如水蒸汽、CO2等会吸收辐射能量,使高温计接收到的辐射能减少而引起误差。由于中间介质对不同波段辐射能的吸收程度
9、不同,中间介质吸收全辐射能比吸收单色辐射能要多,所以全辐射高温计受中间介质的影响更大些。为了减小误差,高温计与被测物体之间的距离不可太大。14.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计使用注意事项:全辐射高温计与被测物体间的距离往往较小,高温计在物体热辐射的影响下温度逐渐升高,会使其中热电偶冷端温度升高,增加测量误差。故,当环境温度过高时(100),则需在高温计外装设冷却水套,以降低仪表工作温度。15.一、一、热工工测量量仪表表1-2温度测量仪表辐射射测温温仪表表3全全辐射高温射高温计(2)全辐射高温计使用注意事项:对不同型号的全辐
10、射高温计,要求被测物体的直径D和被测物体与高温计之间的距离L之比有一定限制。当D/L太小时,被测物体在热电堆平面上成像太小,全辐射能不能完全充满热电堆十字平面,指示值偏低。而且距离太远,中间介质的影响增大,温度的指示值也偏低。16.本章小本章小结常用常用测温方法温方法热膨胀:固体、液体、气体的膨胀位移。电阻变化:导体或半导体受热后电阻值发生变化。热电效应:两种不同性质的导体(或半导体)构成闭合回路,两接点温度不同时,回路中就产生电势。(帕尔贴效应)热辐射:物体的热辐射能随温度的变化而变化。17.热电偶偶热电现象(热电效应或帕尔贴效应):由两种不同的导体或半导体A、B组成的闭合回路中,如果使两个
11、接点1、2处于不同的温度,回路就会出现电动势,这一现象即为热电现象。该电势即为热电势。Et=eAB(t)-eAB(t0)热电势由温差电势和接触电势组成。冷端补偿电位差计18.电阻温度阻温度计利用某些金属导体或半导体材料的电阻值随温度的变化而变化的性质来进行工作的。Rt=Rt0(1+t)其中:为电阻温度系数,即温度每升高一度时,材料电阻相对变化的数值。大多数金属,温度每升高一度,其阻值增加0.40.6%,而半导体则降低0.30.6%。19.光学高温光学高温计普朗克定律:M0C1-5(eC2/T-1)-1 黑体的单色辐射强度M0与波长和温度T之间的关系:维恩公式:M0=C1-5e-C2/T(用于3
12、000k以下的温度)是光学高温计的理论依据。实际物体:M()M0其中()为物体的光谱发射率(单色辐射黑度),其值在0与1之间。物体在高温状态会发光,具有一定亮度,其亮度和辐射强度成正比,即 LCM,C为比例常数。亮度温度:当物体在辐射波长为,温度为T时的亮度L,和黑体在辐射波长为,温度为Ts时的亮度L0相等,则将TS称为该物体在波长为时的亮度温度。20.全全辐射高温射高温计黑体全辐射能量:实际物体:为全辐射黑度(物体的发射率)辐射温度:当被测物体的真实温度为T时,其辐射强度(全辐射能量)M等于黑体在温度Tp时的辐射强度M0,温度Tp称为被测物体的辐射温度。21.课下总结热电偶:基本原理、冷端补
13、偿电位差计:工作流程、信号干扰光学高温计与全辐射高温计的设计思路22.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表为什么要测量压力?在工业生产过程中,压力是重要的操作参数之一。特别是在化工、炼油等生产过程中,经常遇到压力和真空度的测量:如高压聚乙烯,要在150MPa或更高的压力下进行聚合;炼油厂减压蒸馏,则要在比大气压低很多的真空下进行。如果压力不符合要求,不仅会影响生产效率,降低产品质量,有时还会造成严重的生产事故。压力测量的意义不仅局限于其自身,有些其他参数的测量,如物位、流量等,往往是通过测量压力或压差来进行的。23.1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表压力单位压力,是
14、指均匀垂直地作用在单位面积上的力,可表示为:p=F/S单位:帕斯卡,简称帕(Pa):1Pa=1N/m2帕所表示的压力较小,工程上经常使用兆帕(MPa)。1MPa=1*106 Pa一、一、热工工测量量仪表表24.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表绝对压力、表压、负压(真空度)表压:是绝对压力和大气压力的差值:即p表=p绝 p大气负压:是大气压力和绝对压力的差值:即p真=p大气 p绝压力设备和测压仪表通常是处于大气之中,本身就承受着大气压力,所以,工程上常使用表压或真空度来表示压力的大小。25.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表 分分类液柱式
15、液柱式压力力计:是根据流体静力学原理,把被测压力转换成液柱(汞柱、水柱)高度,主要有:U形管,单管,斜管等。结构简单、使用方便。但精度受工作液的毛细管作用、密度以及视差等因素的影响,测量范围较窄。一般用来测量较低的压力、真空度或压力差。弹性式性式压力力计:是根据弹性件受力变形的原理,将被测压力转换成弹性元件的位移进行测量。有弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。26.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表 分分类电气式气式压力力计:是通过机械或电气元件,将被测压力转换成各种电量(如电压、电流、频率等),依据电量的大小而实现压力的间接测量。例如各种压力传感器和压力变送
16、器等。活塞式活塞式压力力计:是根据水压机液体传送压力的原理,将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。测量精度高,允许误差可小到0.05%0.02%。但结构复杂,价格较贵。一般作为标准型压力测量仪器,来检验其他类型的压力计。27.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表弹性式性式压力力计弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件,在被测介质的压力作用下产生弹性变形的程度(一般用位移的大小表示)来度量被测压力的大小。其结构简单、测压范围宽、计数清晰、有足够的精度、价格便宜、现场使用和维修方便。常用的弹性元件有:弹簧管(a-单圈,b-多圈)、c-膜片、d-膜盒、e-波纹
17、管等。28.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表弹性式性式压力力计 弹性元件性元件1弹簧管式弹性元件:其测压范围较宽,可测量高达1000MPa的压力。有单圈和多圈之分。单圈弹簧管是弯成圆弧形的金属管子,其截面做成扁圆形或椭圆形,当通入压力P后,其自由端会产生位移。其位移量较小,能测量较高的压力。为增加自由端的位移,可制成多圈弹管。29.一、一、热工工测量量仪表表1-3压力测量仪表压力力测量量仪表表弹性式性式压力力计 弹性元件性元件2 薄膜式式弹性元件:弹性膜片是由金属或非金属做成的具有弹性的一张膜片,在压力作用下能产生变形。有时也可由两块金属膜片沿周口对焊起来成一薄壁
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 压力 测量 仪表
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。