SB自动检测复习笔记(By Myosotis.)

第一章 检测技术基础

    1.检测仪表的定义

        I.检测仪表由敏感元件、信号变换、信号传输和信号处理及显示装置这几个环节组成。

        II.测量系统由若干台检测仪表组成,完成一个指定的测量任务。

        III.敏感元件:也称为检测元件,能够灵敏地感受被测参数并将被测参数地变化转换成另一种物理量的变化原件。

        IV.传感器:包含敏感元件,能直接感受被测参数,并将被测参数的变化转换一种易于传送的物理量。

        V.变送器:特殊的传感器,使用统一的动力源,输出的一种标准信号。(即信号符合国际统一标准) III型电动仪表:4~20mA直流电流    II型电动仪表:0~10mA直流电流    气动仪表:0~5V直流电压以及20~100KPa气压

        VI.被测参数:被测量,指敏感元件直接感受的测量参数。

        VII.待测参数:带测量,指需要获取的测量参数,大多数情况下被测参数=待测参数,但在间接测量中两者有不同含义。

        VIII.直接测量:指不必测量郁待测参数有函数关系的其他量就能得到待测参数值。

        IX.间接测量:通过测量与待测参数有函数关系的其他两经过一定的数学变换得到待测参数。

    2.检测仪表分类

        I.按被测参数分类:温度检测仪表、压力检测仪表、流量检测仪表、物位检测仪表

        II.按被测参数相应形式分类:连续式检测仪表、开关式检测仪表

        III.按仪表使用的能源和主要信息的类型分类:机械式、电式、光式

        IV.是否有远传功能分类:就地显示仪表、远传式仪表

        V.按信号输出的形式分类:模拟式仪表(指针)、数字式仪表(数字)

        VI.按应用场所分类:分为普通型仪表、隔爆型、本安型

        VII.按仪表的结构形式分类:开环结构仪表、闭环结构仪表    和自动控制原理一样,闭环结构仪比开环结构更为准确,误差更少

    3.检测仪表的基本性能

        I.测量范围和量程

            其实就是测量值的上下限

        II.输入输出特性:

            灵敏度:用S表示     对于一般的设计需要,量程越小的灵敏度需要越大,反之越小。灵敏度并不是越大越好

            死区:很容易理解,就是指x轴变化y并不变化的那部分。

            线性度:对于测量仪表来说线性性越好作用越好,便于输入输出线性转换,定义 

                        非线性误差        :实际值与理论值之间的绝对误差的最大值

            回差:x轴走的方向不同时候y的值不同   回差

        III.误差(重点!!!)

            绝对误差:仪表的输出值和被测参数真值的差:                

                        

                        真值一般是得不到的,所以常用标准仪表的测量值作为约定真值

            相对误差:仪表的绝对误差和约定真值的比:

                        ,检测仪表的检测真值一般不宜过小,所以一般用引用误差代替相对误差

            引用误差:仪表的绝对误差和量程之比

            仪表基本误差:使用量程范围内各个测量值中最大的绝对误差作为仪表的基本误差

            仪表满刻度相对误差:就是用仪表基本误差除以仪表的量程

        IV.准确度&准确度等级

            其实就是仪表的满刻度相对误差的百分数值 example:0.05代表仪表的满刻度相对误差为0.05%,数字越小精度越高

            准确度等级越高不代表仪表的误差越小,应乘上量程比较其绝对误差。

            题目问一个仪表是否能作为另外一个仪表的标准真值时标准表的基本误差应该小于被测表的基本误差的三分之一

    4.稳定性和可靠度

            故障率:例如=0.5/年 就是一年内发生故障的概率是0.5,则对应的可靠度就是,而故障率就是1-R

    5.测量误差的理论基础

        I.测量误差分类

            按误差本身因此分类:绝对误差和相对误差

            按误差出现的规律分类:(1)系统误差:在同一条件下所有被测量都按一定规律变化的误差    (2)随机误差:多次重复测量同一被测量其测量值不按规律方式变化,具有随机性。    (3)粗大误差:不在的规定条件下的测量引起的误差

            按使用工作条件分类:基本误差、附加误差

            按误差特性:静态误差、动态误差

        II.随机误差的估计和统计处理

            随机误差的出现服从正态分布

            理论标准差:        修正样本标准差(实验标准差):

            而对于不同的样本,其算术平均值也是不一样的,也就是说约定真值不一样,这些约定真值间的实验标准差为

        III.粗大误差的判别

            拉以达法(适用于测量次数大于30)

                原理:对着一组数据求算术平均值、实验标准差,看哪些数据和算术平均值的差的绝对值是大于的,这些数据就是粗大误差数据,把这些数据剔除,重新求算术平均值,实验标准差,再按照上面的步骤检测数据中是否存在粗大误差,有则剔除

            戈布拉斯法(适用于测量次数小于30的样本)

                原理:同样先求样本的算术平均值和实验标准差,此时判别是否是粗大误差的根据不是用正态分布而是根据,满足则该数据为粗大误差数据,为格拉布斯系数,a一般为0.01或0.05,

    6.减少误差的方法

        随机误差:提高检测系统准确度;抑制噪声干扰;对测量结果统计处理

        系统误差:消除误差源;引入修正值;比较法(零示法、微差法);替代法;对照法  



第二章 检测技术与检测元件

    1.参数检测一般方法

        光学法:光敏电阻;光电池;光电管

        力学法(机械法):I.用敏感元件把被测量转换成敏感元件的机械位移(变形)和振动频率等    II.用特殊的元件置于被测介质中,将被测量转换成介质中某一参数的变化或是改元件产生位移等变化

        热学法:根据被测介质的热物理量的差异引起热平衡变化这一原理检测

        电学法:压阻效应:半导体受外力或应力是电阻率发生变化

                       压电效应:某电介质沿一定方向受力形变是产生电荷,电荷量与力的大小成正比

                       热电效应:两种不同的材料接成一闭合回路,结点处处于不同温度时产生电动势

        声学法:声音传播距离一定,;声音转播的速度一定

        磁学法:压磁效应:磁致伸缩材料在外力作用下磁化强度和磁导率发生变化,可以用预测力、扭力、转矩

                      霍尔效应;电磁反应原理;

        射线法:放射线穿过介质时部分能量被吸收,吸收程度与物质的厚度和密度有关

        化学法:吸附效应;光化学效应;热化学效应

        生物反法

    2.机械式检测元件

        机械式检测元件可用于压力、力、加速度、温度等参数测量,结构简单、使用安全可靠、抗干扰能力强。

        I.弹性式检测元件

            弹性特性:            刚度:           灵敏度:

            滞弹性特性:在弹性变化范围内同时伴有微塑性形变,使应力和应变产生非线性关系的现象。

            材料和种类

                对材料的要求:具有良好机械性能;具有良好弹性特性;具有良好温度特性;具有良好化学性能;

                主要材料:马氏体弥散硬化不锈钢;Ni基弥散硬化恒弹性合金;铍青铜;石英晶体;半导体硅;陶瓷

            弹性元件的种类:弹簧管;薄壁圆筒;波纹管;膜片。

        II.其他机械式检测元件

            振弦式检测元件:固有频率            

            振筒式检测元件:

                                        

    3.电阻式检测元件

        I.应变式检测元件

            优点:测量范围宽、准确度高;测量响应速度快,适合静态和动态测量;使用寿命长、性能稳定可靠;价格便宜;可在各种恶劣环境下工作。

            工作原理:    (具体使用见例2.1)

            应变片的结构和分类:

                金属结构:丝式应变片、箔式应变片、金属薄膜应变片

                半导体应变片:体型、薄膜型、扩散型

                金属应变片性能稳定,灵敏度系数小,对粘贴要求高

                半导体应变片灵敏度高,是金属的50到80倍,尺寸小、动态特性好;温度稳定性差,应变大时非线性严重

            应变片的主要特性:

                应变片的阻值、绝缘电阻、横向效应、机械滞后、零漂和蠕变、允许电流、应变极限

                应变片的灵敏度

            应变片的温度效应补偿:

                半桥单臂接法:

                半桥双臂接法:

                全桥接法:

        II.热电阻检测元件

            材料要求:电阻温度系数大;物理化学性能稳定;较高的电阻率;电阻随温度变化保持单值函数;易于得到高纯物质,复现性好。分为金属热电阻和半导体热电阻。金属热电阻呈正相关,而半导体热电阻呈负相关

            常见电阻:铂电阻、铜电阻

            热敏电阻:NTC热敏电阻、PTC热敏电阻

        III.其他电阻式检测元件

            湿敏电阻、气敏电阻

    4.电容式检测元件

        三种类型:变极距、变面积、变介电常数

        优点:结构简单、低功耗、动态特性好、非接触式测量

        局限性:容易受到寄生式杂散电容以及外界各种干扰的影响,必须采取良好的屏蔽、绝缘措施。

        测量工作原理:电容公式    对于圆筒形电容器

        I.变极距式电容器

            电容变化量为

            电容传感器检测灵敏度

            相对变化近似为         ,

        II.变面积式电容器

            

        III.变介电常数式电容器

            

        电容式元件的温度影响:温度引起电容器尺寸变化;温度引起介电常数变化。

        消除寄生电容的影响:增加初始电容值、集成法、驱动电缆技术、整体屏蔽技术。

    5.热电式检测元件(热电偶)

        优点:结构简单、使用方便、测量准确度高、测温范围宽。

        接触电势:,指不同材料在该连接点处产生的电动势

        温差电势:

        回路电动势=接触电动势+温差电动势    而一般忽略温差电动势只考虑接触电动势,所以只剩下这一项

                                因此有

        均质导体定理:热电势和导体的尺寸大小,接点以外的温度没有关系

        中间导体定律:在热电偶回路中接入第三种导体,只要该导体两端温度相同,则该导体的接入不会改变总回路的电动势

        中间温度定律:热电偶的电势可以写为

                                 这个定律多用于热电偶的计算,已知两个标准热电偶测量值可把热电偶的测量拆成这两个已知值

    6.压电式检测元件

        优点:频带宽、灵敏度高、结构简单、工作可靠、重量轻        

        压电效应:某些电介质在沿一定方向受力作用时内部会产生极化现象,他的两个相对表面上会出现正负相反的电荷。压电效应是可逆的,当压电效应发生时候材料可以看成是一个发送电子的电源

        常见压电材料:压电晶体(石英)、压电陶瓷(钛酸钡等)

        压电检测元件的误差:温度引起误差、电缆噪声、灵敏度变化

        等效电路


    7.光电式检测元件

        优点:结构简单、非接触、高可靠性、高精度、反应快。

        本质:将光信号转换成电信号的元件,物理基础是光电效应

        外光电特性:服从以下规律

                              当入射光频谱的成分不变时,光电流的大小与入射光的强度成正比。       

                              光电子的最大初动能与入射光的频率呈线性关系,与入射光强度无关。

                              光电子是否能产生取决于入射光频率是否大于红限频率,与光强无关。

                              光电管几时没有阳极电压由于光电子有初始动能,也会有光电流产生。

        内光电特性:物体在光线作用下内部原子释放电子,这些电子不溢出物体表面仍存在于物体内部,是物体的电阻率变化或产生电动势。

        光电器件的基本特性:光谱灵敏度、相对光谱灵敏度、积分灵敏度、光照特性、光谱特性、频率特性、温度特性。

        光敏电阻:基于内光电效应工作,常用材料为硫化镉、硫化铅、硫化陀等

                        光敏电阻的主要参数:暗电阻和暗电流;亮电阻和亮电流;光电流;光照特性、伏安特性、光谱特性、温度特性

        光电池:直接将光能转换成电能的光敏元件,光生电势和光生电流随着光照强度而增大。

    8.磁电式检测元件

        I.恒磁阻式检测元件

            核心公式:,由于磁阻恒定,可以由此测出速度,经过积分和微分的关系可以测出位移和加速度

        II.变磁阻式检测元件            

            开磁路式:

        III.霍尔元件            

            

    9.磁弹性式检测元件

        磁弹性式检测元件也成为压磁式检测元件,铁磁材料在收到机械力作用后其内部会产生机械应力从而导致磁阻或磁导率的变化。磁弹性式原件输出功率大,抗干扰能力、过载能力强,便于制造,但是测量精度不高,反应速度慢。主要用于测力、称重、温度测量等方面

        压磁效应:铁磁材料的相对磁导率变化与应力的关系可表示为

                            

    10.核辐射式检测元件

        利用被测物质对射线的吸收、散射、反射或射线对被测物质的电离作用而工作,可以用来测量厚度物位密度成分等各种参数,可以用于金属探伤。适用于具有腐蚀性、高温、剧毒、爆炸性的恶劣环境场合。

        放射线经过一定厚度物质后射线强度衰减,衰减公式为    

        射线:穿透能力最弱、电离能力最强;电离能力最弱,穿透能力最强,beta在两者中间。



第三章 检测仪表

    检测仪表的组成:敏感元件、信号变换、处理传输、数据储存、显示装置。

    1.检测仪表的设计方法

        I.直接串联式

            也成为直接变换式设计方法,是最为常用的设计方法     特性分析:

            ·整个仪表由各个功能模块直接串联而成。若仪表为开环式仪表则误差为各个模块误差之和,误差较大,精度较低。

            ·构成仪表的各个模块的性能均对整个仪表的性能有较大的影响,因此需要每个模块都达到一定的精度。

            ·当组成仪表的某个环节有非线性时,整个仪表就存在非线性,如果多个模块存在非线性,整个仪表的非线性就很严重

            ·每个环节串联而成,因此要考虑每个模块的阻抗匹配问题。

            ·直接串联设计结构简单、工作可靠、价格便宜,有很广泛的运用。

        II.差动式

            类似于siamese结构,只不过在检测中一个模块为增量一个为减量,两个模块的本质特性相同。有以下特性:

            ·有效输出信号特高一倍,信噪比得到改善。

            ·非线性误差减小。

            ·易于实现初始状态的零输入。

        III.参比式

            也称为补偿式设计方法,采用参比式设计可以有效地消除或削弱环境条件变化对参数的影响      

        IV.平衡(反馈)式

            闭环结构仪表,引入反馈结构,输出关系可近似为反馈系数的倒数(类似模电),使整个变换环节有较高的准确度。

             分为有差随动式仪表和无差随动式仪表

    2.检测仪表常见的信号变换方法

        I.位移信号和电信号的变换

            很多敏感元件将被测量转换成位移,所以位移与电信号的变换时在敏感元件的基础上进一步用转换元件来实现

            霍尔元件:将霍尔元件置于非匀强磁场中,并于敏感元件自由端相连。当敏感元件的自由端产生位移,并带动霍尔元件时,由于霍尔元件所受磁场强度的变化而改变霍耳电动势。

            电容器:电容器由固定极板和动极板组成,当动极板随敏感元件自由端变化时,电容器的电容量随之而变,从而把位移量转换成电容量。

            差动变压器:将敏感元件自由端与位于差动变压器骨架仲拣的铁芯相连,敏感元件自由端的唯一变化改变变压器的互感系数,式变压器副边线圈的感应电动势发生变化。

        II.电阻与电压的变换(不平衡电桥)图P101

            输出电压        电阻相对变化量

            a.等臂电桥,单臂工作

                等臂电桥指初始状态电桥的四个电阻阻值相等,单臂工作指只有为敏感元件,此时

                电压输出         电流输出

            b.第一对称,单臂工作

                第一对称指,单臂工作和上面一样,只有为敏感元件,此时

                电压输出        电流输出

            c.等臂电桥,双臂工作

                等臂指四个电阻初始阻值相等,双臂工作指都是敏感元件

                电压输出                电流输出

            d.等臂电桥,四臂工作

                等臂指四个电阻初始组织相等,四臂工作指四个电阻都是敏感元件

                电压输出        电流输出

            电桥的设计

            a.电桥的电压和功率

                等臂电桥            第一对称电桥

            b.电桥的工作方式

                电桥工作的臂越多灵敏度越高,非线性度越小,,在第一对称模式下m越大负载得到的功率越大,但是非线性误差越大。

            c.电桥的电阻值

                电压输出与电阻没有关系,所以只要根据敏感元件的阻值来选电阻即可

                电流输出时如果已知负载电阻,则应满足

        III.电容与电压的转换

                四种方法

                桥式电路:采用交流电桥方式,被测电容作为其中一个桥臂

                脉宽调制电路:其输出电压

                运算放大电路:输出电压

                谐振电路:输出电压

        检测仪表常用的非线性补偿方法

            直接串联法、非线性负反馈法、软件线性化法

温度检测仪表

        温标:描述系统不同自由度之间能量分布状况的基本物理量,用来度量物体温度高低的标尺为温标。温标住哟啊半酣两方面内容:一是给出温度数值化的一套规则和方法,而是给出温度的测量单位。

                  温标有: 国际基本温标是热力学温标,单位为开尔文;摄氏温标时国际的经验温标,单位为摄氏度;国际实用温标。

        I.热电偶

            热电偶基本公式

                可以用中间导体定律和中间温度定律对上述式子进行拆分计算

            国际上最常用的四种热电偶材料

                1.铂铑30-铂铑6    测量范围0~1600摄氏度,热电势最小

                2.铂铑10-铂    测量范围0~1300摄氏度,热电势较小

                3.镍铬-镍硅    测量范围 -270~1000摄氏度,热电势较大

                4.镍铬-铜镍    测量范围 -270~870摄氏度,热电势最大

            热电偶材料的要求

                1.在测量温度范围内热点性质稳定,不随时间和被测介质变化,不易氧化腐蚀。

                2.电导率高,电阻温度系数小。

                3.热电势随温度的变化率要大,并且希望变化率接近常数

                4.机械强度高,工艺简单。

            热电偶自由端温度处理

                自由端就是,由于国际分度表的都是0摄氏度,而实际使用中一般不是0摄氏度,因此如果直接根据得到的热电势在国际分度表上找对应温度的话会相差,因此需要对热电偶的自由端温度进行处理。

                计算修正法:测出t0后通过测得电动势值经计算得到t

                自由端恒温法:保持自由端的温度t0不变

                自动补偿法:用温度敏感电阻构成补偿电桥,利用不平衡电桥产生的电动势来补偿热电偶因自由端温度变化引起的热电势变化值引用自动补偿法以后回路的电动势值将变为

            热电偶的结构形式

                普通型热电偶;铠装型热电偶

        II.热电阻

            热电阻的材料一般是铂、铜。他们在不同温度下的电阻阻值的表格形式也成为分度表,在测量系统中,采用三线制接法减少引线电阻对测量结果的影响

        III.其他接触式温度检测仪表

            玻璃管温度计;压力式温度计;双金属温度计;集成温度传感器

        IV.非接触式温度检测仪表

            非接触式温度检测仪表主要是利用物体辐射能随温度而变化,也成为辐射式温度计

            辐射测温的三种基本方法:全辐射法;亮度法;比色法。

            辐射式温度计分为全辐射式温度计、光电温度计、比色温度计、红外温度计

        V.温度检测仪表的使用

            1.正确选择测温位置

            2.同等条件下尽可能缩小温度敏感元件和保护套管的体积

            3.正确的安装以保证被测介质与敏感元件间充分热交换


压力检测仪表

    1.压力的定义

        指均匀而垂直作用域单位面积上的力,单位为帕斯卡,一牛顿的力垂直均匀地作用在1平方米地面积上产生的压力称为1帕斯卡

    2.液体压力计

        工作原理: ,U型管两边的气压差等于液体的密度乘重力加速度乘高度差

        液体压力计的误差来源

            1.温度误差:指压力计所处环境的温度变化而引起的测量误差

            2.安装误差:当压力计安装不垂直时产生安装误差

            3.重力加速度误差:液体测压需要用到重力加速度,因此需要精准测量当地的重力加速度值

            4.传压介质误差

            5.读数误差

    3.弹性式压力检测仪表

        用弹性元件作为压力敏感元件把压力转换成弹性元件的位移,经过适当的和放大机构通过指针指示被测压力大小

        常用的弹性式压力检测表分为弹簧管、波纹管差压计、膜片、膜盒

        弹簧管:准确度等级最高为0.1级,可以测量负压、微压、低压、中压、高压,应用广泛。

        波纹管差压计:不仅可以测压力还可以测压差,测量范围较小,一般为0~0.4MPa,准确度等级为1.5~2.5级。

        膜片压力表:测量范围最高可达2.5MPa。

        膜盒压力表:测量范围一般为-20~40kPa,准确度等级一般为1.5~2.5.

    4.电远传式压力检测仪表

        利用弹性元件作为敏感元件,配上适当的转换原件和转换电路转换为电信号,实现信号的远传。

        力平衡式压力变送器:

            基于杠杆原理力矩平衡工作,弹性元件的位移带动杠杆的一段,使装在杠杆另一端的位移-电信号转换器产生电流输出,输出信号正比于压力的大小,并同时通过电磁反馈装置杠杆施加反馈力,最后达到力矩平衡。

        电容式差压变送器:

            由检测部分和信号变换部分构成,检测部分是一对差动电容器,作为弹性元件的测量膜片为电容器的可动电极,信号变换部分是将电容变化量转化成电流输出,输出电流大小正比于被测压力的大小。

        这两类变送器稳定性好、量程范围宽,适用范围广。除此之外电远传式压力检测表还有霍耳压力传感器、电感式压力传感器、谐振式压力传感器

    5.压力表的使用

        量程的选择:测量的最大压力值不应大于量程的四分之三,最小值不应小于量程的三分之一。

        准确度等级选择


物位测量仪

    物位包括液位、界面(两种液体的分界面)、料位(块状颗粒状物质的堆积高度),对应液位计、界面计、料位计

    物位测量分为连续测量和定点测量两种,前者能连续测出物体的任何高度,后者只能该处物位是否能达到某一高度

    1.静压式液位计


        根据液体压强公式,若容器敞口,A的压强就是大气压强


压力式测位仪

        压力计式液位计如上图所示,这类物位计要求测量点和液位零面绝对重合,否则就会引起静压误差,由于实际安装中不一定能满足这个要求,需要对压力变送器进行零点调整,是他在只受附加静压差时输出为0

        量程迁移

            原理上就是测压点低于液位零面

            负迁移:

                负迁移的重点是差压变送器和测压点之间充满的密度为的液体

                    因此有

                    气压差为

                                        也就是说当高度H=0的时候,气压差为-B,因此称为负迁移

负迁移示意图

        正迁移:

            正迁移的核心在于测压点低于液位零面,但是差压变送器和测压点之间没有加隔离灌,此时差压变送器和测压点之间的物质和测压点的物质相同。

            

                C为正迁移量

    2.浮力式液位计

        浮力式液位计分为恒浮力式和变浮力式两种,恒浮力式液位计采用漂浮于页面上的浮子,由浮子带动其他显示装置指示液面的高低;变浮力式利用沉浸在被测液体中的浮筒所受的傅里与液面的位置有关检测液位

            这种液位计不仅能测液位还能测量两种互不相溶的液体的界位;但测量范围有限,测量值容易受液体密度影响,维护麻烦

            液位可由该公式计算

    3.电容式测位计

            这类电位计可以看成是上下两个电容的并联,电容值相加

            当液体为不导电液体时:

                        电容的变化量和液位高度线性关系

            当液体为导体时:

                            

    4.其他物位计

        I.超声波物位计

            其实就是利用超声波从液体的底部发射,反射回来接收,超声波走的路程的一半就是液位

            超声波的速度一般和介质与温度有关,所以在测量时候必须进行补偿

                1.温度补偿法:测出被测介质的温度,根据已知声速与温度之间的关系自动补偿温度引起的声速变化。

                2.设置矫正法:先通过安装在介质内固定距离的一组探头测出声波在介质中传播的速度,在进行测量得到物位。

        II.射线式物位计

            通过射线衰减公式算出穿过的距离

                                

            系统的组成:射线源、探测器

        III.微波物位计

            和超声波一样、也是利用波的速度和时间算出波走的距离以得到液位,不同的是微波的速度为光速,一般不收到压力、温度的影响。

        IV.磁致伸缩式液位计

            该液位计通过测量脉冲发出到接受回波的时间求得液位,测量准确度较高。


流量检测仪表(流体力学没学这个学nm)

    流量值单位时间内流体经过管道的某一截面的数量,也称为瞬时流量。在某一段时间内流过的流体总和称为累积流量。

    流量监测方法分类:

        体积流量:直接法(容积法,直接测量容积);间接法(速度法,通过各种操作测量速度以反映容积)

        质量流量:直接法(检测元件输出的信号直接反应质量流量);间接法:用两个检测元件分别检测两个参数,用这两个参数计算出质量

    1.节流式流量计

                q_m=\frac{C\varepsilon A_0}{\sqrt{1-\beta^4}}\sqrt{2\rho_1 \Delta p} \ \ \ q_m—流量;C—流出系数;\varepsilon—可膨胀系数,液体=1;A_0—开孔面积;\beta—开孔直径与管道直径之比;\rho_1—流体密度

        流出系数C影响测量准确度,受多个参数影响

            ·取压方式:取压方式有角接取压法、法兰取压法、D-D/2取压法

            ·雷诺数:当雷诺数达到某个临界值后流出系数取向定值

            ·直径比:直径比越小测量准确度越高,压力损失越大。

    2.涡流流量计

        流体经过非流线型物体时下游两侧出现漩涡,漩涡频率 f 和流速成正比,与柱体的特征尺寸d(漩涡发声体迎面最大宽度)成反比        

    3.电磁流量计

                D为管道直径,v为垂直于磁力线方向的流体平均速度

    4.超声波流量计

        超声波流量计是根据声波在静止流体中的速度和在流动流体中的传播速度不同这一原理工作的

        超声波流量计分为时差法、相位差法、频率差法,多使用频率差法,频率差法可以减小声速受温度影响的程度。

                    ·


气体成分分析仪表

    目的是分析各种气体混合物中各组分的含量或其中一组分的含量。气体成分分析仪一般由传感器、信号放大器和处理单元、显示单元以及控制单元组成。通常要和采样系统配合使用。

    1.气体成分分析原理分类        

        电化学式:电导式、电量式、电位式、电解式、PH计、离子浓度等

        热学式:热导式、热化学式等

        光学式:红外、紫外吸收式光学分析仪,光散射、光干涉式光学分析仪。

        射线式:X射线、gamma射线、同位素、微波分析

        磁学式:磁性央企分析仪、核磁共振仪

        色谱式:气相色谱仪、液相色谱仪

        电子光学式和离子光学式:电子探针、离子探针、质谱仪

    2.氧量分析仪

        该仪器的作用是测量未知气体中的氧含量,主要有氧化锆分析仪和热磁式分析仪

        氧化锆分析仪的基本公式:E=\frac{RT}{4F}\ln \frac{p_R}{p_x};\ \ \ \ R—理想气体常数;T—氧化锆所处温度;F—法拉第常数;p_R、p_x—参比气体和被测气体的氧含量

        氧浓差电动势与被测氧含量成对数关系,所以电路中必须要有反对数放大电路,测量时必须要有浓度一定的参比气体,常用空气作为参比气体。

        氧化锆分析仪与热磁式分析仪相比具有灵敏度高、反应快的优点

    3.热导式气体分析仪

            利用混合气体的总热导率随着被测组分的含量比那花而变化的原理制成连续气体分析仪




            

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