检测仪表知识
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第一节
一.温度测量的基本知识.
1.温度:是表征物体冷热程度的物理量,温度只能通过(物体随温度变化的某些特性)来间接测
2.温标;是用来量度物体温度数值的标尺,它规定了（温度的读数起点即零点)和(测量的基本
3.目前国际上用的较多的温标有(华氏温标)(摄氏温标)(热力学温标)和(国际实用温标).
4.两个换算公式:
5.什么是温标的三要素?
答1)选择了一些纯物质的平衡态温度作为温标的基准点.
6.(沸点)是气液两项之间的平衡温度;(凝固点)**液两项之间的平衡温度;(三相点)**.液
7.绝对零度是(-273.16) ℃;水的三相点温度是(273.16)K或(0.01) ℃;水的冰点是(273.15)K
二.温度测量仪表的分类
1.温度测量仪表按测温方式分为(接触式测温)和(非接触式测温)两大类.
2.非接触测温仪表包括(辐射式)和(红外线);接触式测温仪表包括(膨胀式)(压力式)(热电偶)(热电阻)
具体的仪表分类及其优缺点看仪表工手册168页的内容.
三.热电偶
1.热电偶的测温原理:将两种不同材料的导体或半导体A或B焊接起来,构成一个闭合回路
如图所示
当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象为热点效应,热电偶就是根据这一效应来工作的.
2.热电偶测温的优点
(1)测量精度高
(2)测量范围广
(3)结构简单,使用方便.
3.热电偶的种类分为(标准热电偶)和(非标准热电偶)两大类
4标准热电偶有七种为(S.B.R.K.E.J.T).
5.非标准热电偶有高温热电偶;低温热电偶;非金属热电偶.详情见手册170页
6.热电偶产生热电势的条件是(两热电极材料相异)(两接点温度相异)
7.热电偶的热电特性由(电极材料的化学成分和物理性能)所决定;热电势的大小与(组成热电偶材料)及(两端温度)有关,与热偶丝的(长短)和(粗细)无关.
8.热电偶按结构形式分(普通热电偶)(铠装热电偶)(表面热电偶)(薄膜热电偶)(快速消耗型热电偶)五种
9.铠装热电偶是把((热偶丝)(绝缘材料)和金属套管三者加工在一起的坚实缆状组合体.
10.铠装热电偶按支数分有(单支双芯)和(双支四芯)其测量端有(露端型)(接壳型)和(绝缘型)
三种结构形式.铠装热电偶可做的很细,国产最细为(φ1mm),最短为50mm,最长为(1500mm)
11.铠装热电偶的主要特点是什么?
答(1)热惰性小,反应速度快.
12.热电偶安装时应该注意什么?
答:检查热电偶的分度号和长度与设计是否一致;检查插入深度是否正确,标记热电偶的正负,加垫片密封牢固,补偿导线的正负与热电偶的正负一致.
13.热电偶短路时,会有什么现象?
答:仪表指示环境温度.
14热电偶短路时,会有什么现象?
答:仪表指示零点或仪表上线(有断偶保护)
15.热电偶测温中,仪表示值偏低,热电偶可能由哪种原因造成?
答:热电极短路;补偿导线短路;热电极腐蚀变质;补偿导线与热电偶极性接反;热电偶插入深度不够;热电偶的接线柱积灰造成短路.
16.补偿导线分为(延伸型X)和(补偿性C)两种.S型为(红绿)，K型为(红蓝或红黑)，E型为(红棕或红黄）
17.热电偶温度补偿方法有(仪表机械零点调整法)(冷端温度校正法)(冰浴法)(桥路补偿法)四种.
18.热电偶补偿导线的作用是(延伸热电偶的冷端)
19.在分度号S.K.E三种热电偶中,适用于氧化和中性气氛中测温的是(S和K)型热电偶;允许误差最小,测量精度最高的是(S)型热电偶;热电势最大,灵敏度最高的是(E)型热电偶,价格最便宜的是(E)型热电偶;价格最贵的是(S)型热电偶.
20.判断对错并说明原因:
答:错,因为热电偶的热点特性是非线性的.
21.当补偿导线类型和极性混淆不清时如何判断?
答:将补偿导线一端相连,侵于沸水中,另一端接于按一定热电偶分度号刻度的显示表上,观察指示值变化,若仪表指针反转,则说明极性接反,调换接线,指针应正转至一定位置,若仪表指示在100 ℃附近,则说明该补偿导线与该显示仪表配用热偶相符合,若指示值比100 ℃高或低得多,则说明补偿导线与此显示仪表部配套.
四.热电阻
1常用热电阻为(PT100)和(CU50)
2.热电阻与显示仪表或卡件连接时,用三线制.每根导线点电阻小于5Ω,否则要进行修正.
3.温度越高,铂.铜等材料的电阻值(越大)
4.在热电阻温度计中,R0和R100分别代表(0 ℃)和(100 ℃)时的电阻值
5.分度号PT10.PT100铂电阻的R100/R0=(1.385);分度号Cu50. Cu100铜热电阻的R100/R0=(1.428);
6.热电阻计算公式:Rt-R0/R100-R0=t-t0/100-0
7.热电阻按结构分为(普通热电阻)(铠装热电阻)(端面热电阻)(隔爆型热电阻)四种
8.热电阻测温系统组成热电阻)(连接导线)(显示仪表)
9.热电阻安装时注意事项是什么?
答1)检查热阻的分度号,长度与设计是否一致.
10.热电阻常见故障有如下一些,试分析原因(1)显示仪表指示值比实际值低或示值不稳;(2)显示仪表显示无穷大;(3)显示仪表指示负值;(4)阻值与温度关系有变化
答:上述故障的可能原因如下:
(1)保护套管内有金属屑,灰尘;接线柱积灰;热电阻短路
(2)热电阻断路;引出线断路.
(3)显示仪表与热电阻接线有错;热电阻短路.
(4)电阻丝受腐蚀变质.
五.温度计
1.工业玻璃水银温度计的的型号是(WNG);工业玻璃液体温度计的型号是(WNY);双金属温度计的型号是(WSS);气体压力式温度计的型号是(WTQ);蒸汽压力式温度计的型号为(WTZ).
2.在玻璃液体温度计,压力式温度计和双金属温度计中,耐震最好的是(双金属)温度计;精度最高的是(玻璃液体)温度计;可以远距离传输的是(压力式)温度计
一.概述.
1.压力测量分为(绝对压力)(表压力)(负压力或真空度)
2.绝对压力.表压力.大气压力.真空度之间的关系是什么?
答:表压力=绝对压力-大气压力;当绝对压力小于大气压力时,表压力为负值为真空度或负压.
即Pb(Pz)=Pj-Pq
二.压力测量(现场显示)
.
1.按压力测量原理分为(液柱式)(弹性式)(电阻式)(电容式)(电感式)和(振频式)等
2.压力计从结构上分为(实验室型)和(工业应用型)
3.压力计的选择看手册176页.
4.常用的弹性式压力表有(膜片)式.(膜盒)式和(弹簧管)式;以(弹簧管)式压力表应用最广泛
5.在压力表型号表示中第一个字母Y表示(压力),Z表示(真空),YZ表示(真空压力表),其后数字表示(外壳直径),故型号YZ-100指的是(外壳直径为100mm的真空压力表)
6.测量氧气压力时,不得使用(浸油垫片)和(有机化合物垫片);测量乙炔压力时不得使用(铜垫片)
7.测量蒸汽压力时,压力表的安装有何特殊要求?
答:测量蒸汽压力时,压力表下端应装有环形管.由蒸汽冷凝液传递压力,避免高温的蒸汽直接进入表内损坏仪表
8.怎样投用刚安装在现场的一块压力表?
答:应先关闭排污阀,然后缓慢打开根部阀,以免造成仪表受冲击而损坏,根部阀全开后要倒回半圈,方便下回维修.
9.怎样选择一块合适的压力表?
答:首先要根据被测压力的大小.性质来确定仪表的量程;其次是根据允许的最大误差来确定仪表的精度,最后根据工艺要求.介质性质及环境来确定仪表的种类和型号.
10.有的压力表背后有一小圆孔,其作用是什么?
答:当压力表用于测量蒸汽及腐蚀有毒介质时,在弹簧管及连接处渗漏时,小圆孔起泄压作用,以免损坏正面玻璃而伤人.
三.压力变送器.(远传.)
1.对于爆炸危险场所,常选用气动差压变送器.防爆型电动II型或III型压力变送器;
; 对于微压力的测量,可采用微差压变送器
2.操作仪表三阀组时应注意什么?怎样正确操作?
答(1)不能使导压管内的冷凝水或隔离液流走
3.有人在校验1151AP绝压变送器时,发现只要通上电源仪表就有12mA输出,这种现象正常吗?(仪表的测量范围为50—150KPa绝压,大气压力为100KPa)
答:正常
4.压力开关是一种简单的(压力控制装置),当被测压力达到额定值时,压力开关可发出(警报或控制)信号
5.压力开关的工作原理是:当被测压力达到额定值时,弹性元件的自由端(产生位移),直接或经过推动后推动(开关元件)改变(开关元件)的通断状态,达到控制被测压力的目的.
6开关元件有(水银开关)(磁性开关)(微动开关);开关形式有(常开式)和(常闭式);调节方式有(两位式)和(三位式)
7压力变送器的调校分为哪几部分?
答:分零点调整,量程调整,阻尼调整,线性调整.
8.仪表引压管的长度有无规定,以多长为好?
答:为了保证仪表的测量精度,减少滞后,管路应尽量短;对于高温高压蒸汽,为了使冷凝液充分冷凝,要求测量管线有一定长度;对于脉动较大介质,也要求测量管线有一定长度,以使波动平稳.但最长不大于50米.
9.下图为工艺管道截面图,请在图上标出液体.气体或蒸汽的引压口位置,并说明原因
10压力变送器的测量范围为0-100KPa,现零点迁移100%,则仪表的测量范围变为多少?仪表的量程是多少?输入多少压力时,仪表的输出为4.12.20mA?
解(1)仪表的测量范围变为100KPa--200KPa.
11.EJA智能变送器的零点调校方法有哪两种?
答:(1)外调零螺钉调零,确认以下两点:
12. EJA智能变送器可通讯范围的负载电阻为多少?
答:250—600Ω之间.
13.检测在线使用的压力变送器的输出电流,能否将万用表的表笔直接并联在变送器的两根接线上?为什么?
答:不能;因为万用表电流档内阻很小,直接并联在变送器的两根接线相当与整个回路短路,正确的方法是将万用表串联在仪表回路中.
14.压力变送器在取压过程中,引起误差的原因? ( 泄漏,摩擦损失,液体管路集积气体, 气体管路中集积液体
第三节 流量检测与仪表
一.概述.
1.什么叫流量?有哪几种表示方法?互相之间的关系?
答:(1)流量是单位时间内流过管道某一截面的流体总量.
2.常用的流量单位,体积流量(m3/h).(l/h),质量流量为(kg/h).(t/h);标准状态下,气体的体积流量为(Nm3/h)
3.常用的流量仪表可分为(速度式流量计)和(容积式流量计)两大类.
4.速度式流量计有差压式流量计,变面积式流量计,电磁流量计,漩涡流量计,激光流量计等;
5.流量测量仪表刻度范围如何选择?
答:对于线性刻度:最大流量不超过满量程的90%;正常流量为满量程的50%--70%;最小流量
二.差压式流量计
1.差压式流量计是用(节流装置)和(差压变送器)配套来测量流体的流量.
2.应用最多的节流装置有(孔板)(喷嘴)(文丘利管)(文丘利喷嘴)四种
3.孔板的取压方式有(角接取压)(法兰取压)(径距取压)(理论取压)和(管接取压)五种,常用的有(角接取压)(法兰取压)两种.
4.喷嘴的取压方式有(角接取压)(径距取压)两种.
5.孔板对于前后直管段有何要求?
答:孔板要求前后有足够的直管段,孔板前最小在10D(D为管道内径)以上,孔板后要求大于或等于5D.
6.简述孔板检查的基本内容
答:孔板开孔上游侧直角入口边缘,孔板下游侧出口边缘和孔板开孔圆形下游侧出口边缘应无毛刺,划痕和可见损伤.
7.用差压变送器测量管道内的流体流量,当流量为零时,差压变送器因零位的偏差指示2%,则流量的指示误差为多少?
答:因为流量与差压的平方根成正比,所以差压为2%,流量为√2%=14.14%;所以当流量很小时,由于差压表的误差而引起流量指示误差很大.故一般规定流量表应用在其刻度的30%以上.
8下列仪表的测量范围均为0—5t/h,当流量为3.5t/h时,他们的输出各为多少?
(1)气动差变
解(1)P-20/100-20=(Q/Qmax)2
9.有一台积算器,其积算速度R=1000字/h,计数器的位数为6位,试问用多少天之后应当把计数器复位后在使用?
解:t=999999/R=999999/1000=999.999小时
10.在管道上安装孔板时,如果将孔板方向装反了,会造成(
11.测量蒸汽或液体流量时,差压仪表或变送器宜设置在何位置?
答:宜设置在低于取源部件的地方.
12.测量蒸汽流量的差压变送器初次启动的操作步骤?
答:(1)检查各个阀门.导压管.活接头等是否连接牢固.
13.有一流量变送器输出过大,若是引压管故障有几种情况?
答:有泄漏或堵塞情况;取压阀门未完全打开,气体管路内有液体或液体管路内有气体;引压管内液体密度发生变化,变送器法兰内有沉淀物.
14.有一流量变送器输出过低或无输出,若是引压管故障有几种情况?
答:正负取压管接错;正压管泄漏或堵塞或正负引压管全部堵塞;取压阀门未打开;旁路阀门打开;法兰内有沉淀物;引压管内液体密度发生变化.
三.转子流量计
1.转子流量计的浮子材料是(铜)(铝)(不锈钢)和(塑料)等,在使用中可根据流体的(物理)性质加以选用.
2.转子流量计必须垂直安装,对上游侧的直管段要求不严,压力损失大,并且随流量的大小而变化.
3.转子流量计中转子上下的压差由(转子的重量)决定;流体流动方向(自下而上).
4.有一台转子流量计的技术参数为600L/h (水),量程比为1:10,那么其最小流量为(60L/h),最大流量为(600L/h).
5.转子流量计的流量标尺上的刻度值,对于测量液体的是代表(20℃水)的流量值,对于气体的是代表(20℃1.013*105Pa空气)的流量值.
四.电磁流量计
1.电磁流量计是利用(电磁感应原理)制成的流量测量仪表,用涂层或衬里来解决腐蚀性介质的测量.
2.电磁流量计输出电流不受液体的物理性质(温度)(压力)(粘度)和(流动状态)的影响.
3.电磁流量计不能测量气体介质的流量.
4.电磁流量计的输出电流与介质流量有线性关系.
5.电磁流量计适合测量腐蚀,导电或带固体微粒介质流量
五.靶式流量计
1.流体流量和靶上所受的力的开方成正比关系,因此,未加开方器时显示记录仪上的流量刻度是非线性的
2.靶式流量计垂直安装于管道上时,流体应自下而上
8.双法兰变送器在出厂时是怎样校验的?在使用时应注意什么?
答:正负压法兰是放在同一高度上进行的,而在测量液位时,负法兰在上,正法兰在下,这样在变送器上等于预加了一个反向压力差,即使得零位发生了负迁移
9.用浮筒液位计测量容器内的液态氢液位.已知液位计的测量范围为800mm,液态氢的重度为0.5g/cm3,若该液位计使用在0℃以下的环境,水可能冻结,则用何种介质换算校验?
解:用酒精ρ酒=0.8g/cm3
125mm,0mm.
10.已知浮筒和拉链的总重量为3.7kgf,浮筒长度L=800mm,浮筒外径D=20mm,被测液体的重度γ介=0.55gf/cm3,试求输出为0%. 20%, 40%, 60%, 80%, 100%时相应的挂重重量.
解:当输出为100%时,挂重重量Wg=W-F浮=W-1/4πD2 γ介L
11.选择,下列四种场合的液面测量应选用
(1)开口贮槽,敞口贮液池的液面测量.
(2)操作温度下不结晶,不粘稠,的得在环境温度下可能结晶或粘稠.
(3)不允许轻易停车的工艺设备中的液体.
(4)波动较大的液体.
五.核辐射式物位计
1.应用最广泛的工业核仪表是(料位计)(密度计)(重度计)(核子秤)
2.用于工业核仪表的射线多为(β)(γ)(χ)射线,也有用(α)射线的
3.常用的物位检测放射源是((60CO)钴-60)和((137Cs)铯-137)
4.放射性的一个主要参数是(半衰期),它是(放射性强度衰减一半)所经历的时间.
5.各种射线都具有不同的能量,同种射线的(能量)越高,(穿透)能力越强
6.选择:(1)下列材料对γ射线的屏蔽作用最强的是(B)
7. γ射线 料位计有什么特点?实用范围如何?
答(1)非接触;抗干扰或不受被测介质温度压力粘度影响;稳定性好;维护方便;
8. γ射线料位计由(放射源)(探测器)(信号转换器)(显示.记录.联锁.报警均可)组成
一.概述.
1.分析仪表由(采样.预处理和进样系统)(分析器)(显示及数据处理系统)和(电源)四部分组成.
2.过程分析仪表按工作原理分为(磁导式分析器)(热导式分析器)(红外线分析器)(工业色谱仪)
),(水质浊度计及密度式酸度计)等
3.分析仪表的基本的和主要的性能指标是(精度),(灵敏度)和(响应时间)
二.红外线分析器
1.所谓红外线是一种比可见光波长较长而又比微波波长较短的(电磁波),其波长约为(0.76μm)到(420μm)范围内,波长小于(2.5μm)称近红外线,波长为(2.5--25μm)为中红外线,波长大于(25μm)的称远红外线.红外线气体分析器通常使用红外线波长范围在(2--10μm)
2.红外线分析器只能对多组分气体中的某一组分进行分析.另外,红外线不能分析(惰性)气体,
和(双原子)气体
3.对红外分析器光源有何要求?
答:(1)辐射特性稳定;(2)辐射后成平行光线
4.选择:在红外线分析器中,如检测室漏气将会引起(D)
5.零气中若有水分,红外线分析器标定后,引起的误差是正还是负?为什么?
答:在近红外线区域,水有连续的特征吸收波谱,若零气中含有水分,将造成仪器零位的负偏,标定后仪器示值必然比实际值偏低,引起负偏差.
三.酸度计
1.酸度计就是用来测量溶液中(H+)浓度的仪器,它的单位用(pH)表示,其定义是(-lg[H+])
2.自动清洗pH计电极的方法有(超声波清洗),(机械刷清洗),(溶液喷射清洗),(空气喷射清洗).
四.电导式分析器
1.电导式分析器是利用电导分析法制成的仪器.其传感器为(电导池),分析气体用的电导式分析器,在电导池内盛有适当的(吸收液体),测量该液体吸收被测组分气体前后的(电导率)的变化.分析液体用的电导式分析器,在电导池内盛的是(液体试样).仪器的电测量部分为
2.热导式气体分析器的参比室中一般充入什么气体?
答:热导式H2分析器,参比室充入该表下限浓度的气体.SO2分析器,则密封洁净的空气.CO2分析器则参比室内通入空气.
五.可燃性气体检测报警器
1.工业用可燃性气体检测报警器是用于检测(泄漏到大气中的一种或多种混合的)可燃性气体.它一般可用于检测(如氢.烷类.苯类.烯类.酮类.胺类.醇类)气体和这类物品的蒸汽,当这类气体浓度达到设定值的上限时,发出(报警)信号,从而可以使人及时采取相应措施,以防止(火灾)和(爆炸)事故的发生.
2.可燃性气体检测器有(采样器)(检测器)(报警显示)(指示仪)和(电源部分)
3.工业可燃性气体检测报警器的安装和注意事项?
答:工业可燃性气体检测报警器能否正确检测,与安装位置的选择是否正确有极密切的关系.总的要求应该保证可燃性气体能充分与检测器接触.
(1)注意气体的比重
(2)考虑风向
(3)注意环境温度.湿度的影响
(4)如果检测器找不到理想的安装位置,可以利用收集罩等将气体集中后引向检测器.
(5)检测器的设置数量:烟气传感器,80m2内设一个;
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