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认识超声波物位计和温度检测仪表

2018-05-17 08:40:06  

  超声波物位计产生人耳听不到的高频高能声波,检测液位和料位。由于采用接触式测量方法,被测介质几乎不受限制,因此可广泛用于各种液体、固本物料高度的测量。
  
  结构和工作原理
  
  超声波物位计的探头上装有声波发射器和接收器,当发射器向液面发射出超声波时,在液面处产生反射,反射的回波被接收器接收,通过测量声波的来回时间即可知液面的高度。超声波物位计可安装在容器的上方或下方,各有优缺点,根据工况来选择。工作原理是声波反射原理。
  
  超声波物位计主要由两部分组成:测量部分探头测量组件,其作用是将物位转换成声波的来回时间。H→t变送部分电子转换电路,其作用是将时间转换成标准信号(4~20mADC)输出。t→4~20mADC
  
  特点
  
  有现场物位指示,且有电信号4?20mADC远传。能检测液位和料位。几乎能测量所有介质的液体和固体物料高度。
  
  射线式物位计
  
  射线式物位计一般使用R射线,如图L42所示,多用于对液体、固体、悬浮液和污泥的连续非接触测量。测量不受被测介质的化学性质和温度、压力、黏度等物理性质的影响。因此,特别适用于密封容器内高温、高压、高黏度、强腐蚀性、剧毒、深冷物料的物位检测。
  
  结构和工作原理
  
  7射线的辐射强度将随着所通过物料厚度的增加而逐渐地减弱。射线辐射强度的变化遵循指数衰减规律。射线式物位计是利用7射线通过不同介质后被吸收减弱的程度不同,对各种形态的物料位置进行非接触测量的仪表。
  
  工作原理是利用探测到的7射线强度随容器内物位的变化而变化。
  
  特点
  
  4?20mADC有电信号远传。
  
  能检测液位、料位、界面和介质的浓度。
  
  几乎能测量所有液体和固体介质的物料高度,特别适用于密封容器内高温、高压、高黏度、强腐蚀性、剧毒、深冷物料的物位检测。、
  
  1温度检测的基本概念1.1温度的定义
  
  温度是表示物体冷热程度的物理量。
  
  1.2常用的温标和单位摄氏温度~单位T。
  
  热力学温度(绝对温度)h单位K。
  
  二者之间的关系:T=273.15+t或t=T-273.15。
  
  2温度检测仪表
  
  温度检测仪表有非接触式和接触式两大类。非接触式温度计(主要包括红外测温仪),其特点是使用便捷、可用于高温介质测量;接触式温度计(主要包括玻璃管温度计、双金属片温度计、热电偶温度计和热电阻温度计等),其特点是测量精度较高。
  
  2.1红外测温仪
  
  非接触式温度计使用最多的是红外测温仪,如图1.43所示为各种红外测温仪。其测温原理是物体(如钢水)自身发射出红外线,其所具有的辐射能转变成电信号,辐射能的大小与物体(如钢水)本身的温度相对应,根据转变的电信号大小,确定物体(如钢水)的温度。
  
  特点
  
  红外测温仪属于非接触式测温仪,测温范围广(0~35001),特别适合用于测量高温。
  
  结构小巧,使用灵活,测量方便迅速。
  
  2.2玻璃管温度计
  
  玻璃管液体温度计是应用最广泛的一种温度计,如图1.44所示,是利用液体热胀冷缩的原理来实现温度测量的。其结构简单、使用方便、准确度高、价格低廉。
  
  2.3双金属片温度计
  
  双金属片温度计(图1.45)是一种测量中、低温度(-80~600℃)的就地指示仪表,测温元件是两片热膨胀系数不同的金属片叠焊在一起,故称双金属片
  
  温度计,其测温原理是根据检测介质温度的变化,双金属片发生弯曲变形指示温度高低。它适用于工业上精度要求不高的测温场合,实测温度指示易受外界影响。
  
  此外,双金属片作为一种感温元件也可用于温度自动控制。当温度超过(或低于)某一温度时,双金属片弯曲而使某两导体接触,电路接通,从而实现自动控制。
  
  2.4热电偶温度计
  
  热电偶温度计由热电偶、补偿导线和电测仪表等组成。热电偶是温度测量中应用最普遍的测温器件,它测温范围广(-200~1600℃),性能稳定,测量精度较高,有电信号远传,便于集中检测和自动控制。
  
  2.4.1测温原理
  
  热电偶
  
  热电偶是由两种自由电子密度差异的导体(热电极),所示的A、B两种材料焊接而成。
  
  结构和工作原理
  
  热电偶主要由热电极、绝缘子、保护套管、接线盒等部分构成。
  
  热电偶两端受不同的温度,热电偶上就产生热电势,这种现象称为热电效应。热电偶实际上是一种能量转换器,将热能转换为电能,通过测得产生的热电势的大小来确定介质温度。
  
  工作原理是热电效应,即温度转换成热电势,即民。
  
  希望热电势和实测热电势的关系
  
  人们以冷端温度T0恒定为零,通过实验得到上述标准化热电偶的热端温度t与热电势EAB(t.o)大小一一对应的关系,并列出表。把该热电势EAB(t,o)称为希望得到的热电势,得到了热电势EAB(t.o)的大小,即可通过查表的方法知道热端温度t的高低。
  
  2.4.2补偿导线
  
  由于组成热电偶的两电极一般为贵金属材料,而热端和冷端的距离比较远,如全部使用贵金属材料势必太昂贵。人们发现,有些贱金属(价格低廉的金属材料,也称为补偿导线),在0~100℃温度范围内,其产生的热电势与热电偶产生的热电势非常接近,故可以在热端处用热电偶(一般不超过3m),后面用补偿导线。不同材料的热电偶配用不同的补偿导线。
  
  2.4.3实际热电偶温度计
  
  实际热电偶温度计是带有冷端温度自动补偿电桥的仪表,由热电偶,补偿导线,冷端补偿电桥,显示仪表等部分组成。补偿电桥有按t0=20℃和t0=0℃时电桥平衡而设计的,如按t0=0°C时电桥平衡而设计,则可作如下分析。
  
  2.5热电阻温度计
  
  热电阻温度计由热电阻、连接导线、显7K仪表等组成。热电偶温度计一般适用于测量500℃以上的较高温度,500℃以下的中、低温,一般用热电阻温度计(图1.52)测量较合适。该温度计也可电信号远传,且灵敏度高。
  
  将电阻丝绕制在具有一定形状的支架上,这个物体便称为热电阻。
  
  2.5.1热电阻测温原理
  
  热电阻的测温原理是基于导体的电阻值随温度的变化而变化的特性,只要测出电阻值大小就可得到被测介质温度的高低,即t—R。

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