文档介绍：【Applicable to lecture training work report】
《热工仪表 检测仪表与传感器》
热工仪表第三章 测量元件与变换器 § 概述
一、参数的测量
参数检测：将被测参数经过一次或多次能量的电容器的电容量：C=S/d
当S或d发生变化时，电容量发生变化。
霍尔式压力计一次探头
霍尔半导体在垂直电流和磁场的作用下，会产生侧向电压：UH=RHBI
N
S
电气压力计前置放大器
传感元件的参量变化通常是非常微弱的，不能进行远距离传送，需要进行初步放大。
电阻和电容传感器一般采用电桥放大，以电压方式输出；
电感式传感器一般采用振荡电路放大，以频率方式输出；
电压传感器一般采用直流放大器，以电压或电流方式输出。
电气压力计前置放大器
电气压力计二次仪表
作用：将传感器信号转换为标准通讯信号。
DDZ Ⅲ型仪表标准通讯信号为：4~20mA。
智能型压力传感器在二次仪表中另外附加一些功能，如：模/数转换与数据通讯，工程单位转换，信号（变化）阻尼，故障诊断等。
三、压力计的选型
选型内容：
类型选择
功能：显示、报警、记录、传送（数字、模拟）；
介质条件：温度、腐蚀性、粘度、脏污程度等；
如：氨气表防腐，氧气表禁油。
环境条件：温度、震动、电磁场等。
量程与盘面大小；
工作压力不小于1/3量程，不大于2/3（1/2）量程。
盘面大小应方便安装和观察。
精度等级：根据工艺需要确定。
常见压力传感器外形
工业压力变送器
数字压力变送器
通用压力变送器
隔离压力变送器
高温压力变送器
隔离压差变送器
隔离液位变送器
微压变送器
电容压力变送器
隔膜压力变送器
绝压变送器
双膜压差变送器
微型探针压力计
暖风空调压力计
湿式压力变送器
本安压力变送器
OEM血压计
OEM压力芯片
三、压力计的安装
安装事项：
取压位置：由工艺条件确定；
尽量避免涡流影响；
避免流速影响；
避免导压管产生压差。
隔离：
温度隔离：采用铜管散热；
腐蚀性隔离：采用隔离箱（凝液管）；
脏污隔离：采用空气包。
§ 流量的测量与变送
按测量途径分类：
速度式流量计
通过测量过流速度，用过流面积换算成流量。
容积式流量计
采用固定溶剂空间逐次衡量过流容积。
质量流量计
计量可压缩流体的质量通过量。
一、速度式流量计
根据测速方法可以分为以下几类：
压差流量计
转子流量计
电磁流量计
超声波流量计
涡轮流量计
堰式流量计
1. 压差流量计
由流体力学知识可知，流体通过孔板节流装置后，会产生一定的压降。根据流速和压降的关系可以推导出下列方程：
通过测量孔板前
后压差即可计算
出流速和流量。
p1
p2
2. 转子流量计
垂直流道中的金属转子在压差力和重力的共同作用下平衡。
压差与流速有关；
流速取决于转子的位置。
由转子高度可直接读取通过的流量；
测量转子位置可进一步获得相应的电气信号。
3. 电磁流量计
当流道两侧有磁场作用时，导电流体在流动过程中切割磁力线，产生感应电动势：
Ex=BDv10-12
所以有：
Q=K Ex
EX1
EX2
3. 电磁流量计
电磁流量计由两部分组成：
电磁流量变换器
由带激磁线圈的绝缘测量管产生电势信号。
二次仪表
作用：提供激磁电源，将变换器输出的微弱电势信号进行放大，并输出相应的电流信号。
组成：前置放大、主放大、相敏检波、功率放大、霍尔反馈（克服电源波动）、电源等。
4. 超声波流量计
多普勒效应：当一束波射向移动的物质并产生散射时，其散射波的频率会产生变化（频移），且频率变化量与物质的运动速度成正比。
超声波流量计的特点：
非接触式测量；
流体中需要有散射粒子：微泡或颗粒。
二、容积式流量计
容积式流量计主要包括两类：
齿轮式流量计
一对紧密啮合的齿轮与壳体之间形成固定的间隙空间，齿轮每旋转一周，有固定流体通过间隙输送通过。流体通过量与齿轮转数成正比。
活塞式流量计
利用活塞的每一次往复运动输送定量的流体。
计量泵：用外力推动容积式流量计即可定量输送流体
容积式流量计的最大特点是对被测流体的粘度不敏感，常用于测量重油等粘稠流体。
三、质量流量计
间接式质量流量计
分别测量体积流量和密度再用乘法计算出质量流量。
直接式质量流量计
利用科氏力的作用使弯曲的弹性管道两侧产生震动相位差
质量流量计结构比较