化工儀表作業證培訓：化工測量與儀表流量測量原理及儀表
時間：2023-12-27關注：
自動化儀表又稱過程檢測、控制儀表，它是實現化工生產過程自動化、提高化工生產效率的重要工具。
化工自動化控制儀表作業：指化工自動化控制儀表系統安裝、維修、維護的作業。
危險化學品安全作業證理論知識考試采取計算機閉卷考試方式，滿分100分，80分及以上為合格
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化工測量與儀表流量測量原理及儀表
從溫度的感應途徑來分，溫度檢測儀表主要有接觸式測量和非接觸式測量兩種。化工行業使用的溫度測量儀表以接觸式測溫儀表為主，按其測量原理來分主要有：膨脹式、壓力式、熱電偶、熱電阻等，其中以熱電偶、熱電阻使用最為普遍。
一、膨脹式測溫儀表
1.液體膨脹式溫度計
玻璃溫度計是最簡單的液體膨脹式溫度計，其測量原理是液體的熱脹冷縮性。由于其結構非常簡單，只能就地顯示，不能遠傳和參與控制，故不多介紹。
2.雙金屬溫度計
將兩種不同材質的金屬材料片的兩端固定到一起，一旦溫度變化，由于兩種金屬的熱膨脹系數不同，其膨脹伸長也就不同，金屬片必然會發生彎曲。通過一定機構將其變形放大，可以測出溫度的變化量。這就是雙金屬溫度計的測溫原理。
二、壓力式測溫儀表
如圖4-9所示，在密閉系統內，隨著溫度的上升，蒸發液體的飽和蒸氣壓會增高，引起彈性元件的變化，使其自由端產生位移，可以通過齒輪放大機構將位移轉變為指示值，這就是壓力式溫度計的測溫原理。
這種溫度計具有溫包體積小、反應速度快、靈敏度高、讀數直觀等特點，是目前使用較多的一種機械式測溫儀表。
三、熱電偶
1.熱電偶的構成與測溫原理
如圖4-10所示，如果將兩種不同材質的金屬絲的一端焊在一起，那么就構成了一支熱電偶。熱電偶的結合端稱為測量端(熱端),另一端(冷端)會產生一定的熱電勢。對于特定的熱電偶，當冷端溫度一定時，熱電勢的大小與測量端的溫度呈單值對應關系。
為什么會產生熱電勢呢?如圖4-11所示，兩種不同的金屬接觸以后，由于兩金屬內自由電子濃度不同，自由電子會從濃度高的一側向濃度低的一側擴散，并在一定條件下達到平衡，此時便會在另一端形成電勢(接觸電勢)。如果結合端(測量端)的溫度升高，自由電子的濃度差會增加，擴散的電子會更多，產生的電勢相應更大。由于此電勢主要是由熱端溫度產生的，故稱熱電勢。
測量出熱電勢的大小，便可以換算出測量端(熱端)的溫度。
2.熱電偶的結構
如圖4-12所示，普通型熱電偶由熱電極、絕緣管、保護套管和接線盒等部分組成；鎧裝型熱電偶(見圖4-13)由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者經拉伸加工成型。
絕緣管用于防止兩根電極短路。保護套管用于保護熱電極不受化學腐蝕和機械損傷。絕緣管與保護套管材料的選擇因工作條件而定，參見表4-1。
3.補償導線
測量高溫時，熱電偶需要使用貴重金屬(如鉑、銠等),而顯示儀表又距離現場較遠，根據熱電勢產生的原理(熱電勢只與材料的熱電性有關，而與材料的種類無關),可以在中間使用價格低廉、熱電性能與熱電偶相同的補償導線。
4.線性化
實際使用時，由于熱電勢與測量端溫度變化不呈線性關系，需要在二次儀表中進行非線性化補償，或在數字儀表中用多段折線來進行處理。
5.溫度補償
實際使用時，冷端溫度變化對熱電勢有影響，會導致測量誤差，需要進行冷端補償。工業應用中補償方法主要有：補償電橋法、校正儀表零點法、冷端溫度修正法等。
熱電偶選型與補償導線選用。
四、熱電阻
1.測溫原理
熱電阻是利用金屬或半導體的電阻率隨溫度變化而變化的特性，測量電阻的變化來進行溫度測量的。化工行業中使用半導體熱電阻較少，在此主要介紹金屬熱電阻。
2.熱電阻的結構
熱電阻的電阻體一般使用電阻絲采用雙線無感繞法繞制而成。
熱電阻的結構與前面所述熱電偶基本相似。
3.熱電阻測溫儀表連接方式
熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到二次儀表或計算機控制系統。常用的引線方式有三種。
二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號。這種引線方式最簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻，因此方式只適用于測量精度要求較低的場合。
三線制：在熱電阻根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制。這種方式可以較好地消除引線電阻的影響，是工業過程中最常用的引線方式。
四線制：在熱電阻根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,,另兩根引線把U;引至二次儀表。這種引線方式可以完全消除引線電阻的影響，主要用于高精度的溫度檢測。
4.熱電阻的選擇
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