【正文】 電廠中常用儀表 常規(guī)儀表 現(xiàn)場的溫度表，壓力表 液位表，流量計等 控制儀表 DCS（ TPS） PLC（西門子） 熱電運行部 Slide 1 目錄 ?儀表的分類 ?溫度 ?流量 ?閥門 ?調(diào)節(jié)閥 ?變送器 熱電運行部 Slide 2 1 儀表的分類 檢測儀表 將檢測元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測儀表。 一次儀表 一般為將被測量轉(zhuǎn)換為便于計量的物理量所使用的儀表，即為檢測元件。一次測量儀表是與介質(zhì)直接接觸，是在室外就地安裝的。 二次儀表 將測得的信號變送轉(zhuǎn)換為可計量的標準電氣信號并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。 熱電運行部 Slide 3 2 溫度 按使用的測量范圍分： ? 常把測量 600℃ 以上的測溫儀表叫高溫計；測量 600℃ 以下的測溫儀表叫溫度計； 按用途分： ? 標準儀表和實用儀表 按工作原理分： ? 分為膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計和輻射高溫計五類； 熱電運行部 Slide 4 2 溫度 按測量方式分： ? 分為接觸式與非接觸式兩大類。前者測溫元件直接與被測介質(zhì)接觸，這樣可以使被測介質(zhì)與測溫元件進行充分地熱交換而達到測溫目的；后者測溫元件與被測介質(zhì)不相接觸，通過輻射或?qū)α鲗崿F(xiàn)熱交換來達到測溫的目的。 熱電運行部 Slide 5 膨脹式溫度計 膨脹式溫度計是基于物體受熱時體積膨脹的性質(zhì)而制成的。玻璃管溫度計屬于液體膨脹式溫度計，雙金屬溫度計屬于固體膨脹式溫度計。 雙金屬溫度計 ? 雙金屬溫度計中的感溫元件是用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起而制成的 。 雙金屬片受熱后 ， 由于兩金屬片的膨脹長度不同而產(chǎn)生彎曲 ， 溫度越高產(chǎn)生的線膨脹長度差就越大 ，因而引起彎曲的角度就越大 。 雙金屬溫度計就是基于這一原理而制成的 ， 它是用雙金屬片制成螺旋形感溫元件 ， 外加金屬保護套管 ， 當溫度變化時 ， 螺旋的自由端便圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn) ，同時帶動指針在刻度盤上指示出相應的溫度數(shù)值 。 熱電運行部 Slide 6 ? 雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表 。 可以直接測量各種生產(chǎn)過程中的 80℃ ～ +500℃ 范圍內(nèi)液體 、 蒸汽和氣體介質(zhì)溫度 。 特點 ： 現(xiàn)場顯示溫度 ， 直觀方便； 安全可靠 ， 使用壽命長； 多種結(jié)構(gòu)形式 ， 可滿足不同要求 。 熱電運行部 Slide 7 ，溫度測量對于保證生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟性有著十分重要的意義。 熱電運行部 Slide 8 ，溫度測量對于保證生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟性有著十分重要的意義。 具體體現(xiàn) 1. 鍋爐過熱器的溫度 非常接近過熱器鋼管的極限耐熱溫度，如果溫度控制不好，會燒壞過熱器。 2. 在機組啟、停過程中，需要嚴格控制汽輪機氣缸和鍋爐汽包壁的溫度，如果溫度變化太快，氣缸和 汽包會由于熱應力過大而損壞。 3. 蒸汽溫度、給水溫度、鍋爐排煙溫度等過高或過低都會使生產(chǎn)效率降低，導致多消耗燃料，而這些都離不開對溫度的測量。 熱電運行部 Slide 9 熱電阻 熱電阻是 中低溫區(qū)（ 200~500℃ ） 最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是 測量精度高，性能穩(wěn)定 。其中鉑熱電阻的測量精度是最高的，它廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。 ? 熱電阻測溫原理及材料：熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的 。 熱電阻大都由金屬材料制成 ， 目前應用最多的是鉑和銅 ， 此外 ， 現(xiàn)在已開始采用銠 、 鎳 、 錳等材料制造熱電阻 。 ? 熱電阻測溫系統(tǒng)的組成：熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻 、 連接導線和數(shù)碼溫度控制顯示表等組成 。 必須注意兩點： “ 熱電阻和數(shù)碼溫度控制顯示表的分度號必須一致；為了消除連接導線電阻變化的影響 ， 必須采取三線制接法 。 ” ? 常用工業(yè)熱電阻包括：鎧裝熱電阻 、 裝配熱電阻 、 防爆熱電阻 熱電運行部 Slide 10 火電廠的鍋爐給水、排煙、軸瓦回油、循環(huán)水等的溫度就是用熱電阻溫度表測量的。 熱電阻溫度表由 熱電阻溫度傳感器 和 顯示儀表 組成。 熱電運行部 Slide 11 熱電阻效應 ： 物質(zhì)的電阻值隨物質(zhì)本身的溫度變化而變化，這種現(xiàn)場稱為熱電阻效應。 在測量技術(shù)中，利用熱電阻效應可以制成對溫度敏感的熱電阻元件 。 當熱電阻元件與被測對象通過熱交換達到熱平衡時，就可以根據(jù)熱電阻元件的電阻值確定被測對象的溫度。 習慣上，常把一個熱電阻元件叫作熱電阻。 熱電運行部 Slide 12 工業(yè)熱電阻有 普通型 和 鎧裝型 兩種，他們都由感溫元件、引出線、保護套管、接線盒、絕緣材料等組成。 并不是所有的金屬材料都可以制作熱電阻，制造熱電阻的材料要滿足如下要求： （ 1）電阻溫度系數(shù)大，電阻和溫度之間盡量接近線性關(guān)系： （ 2）電阻率高，以便把熱電阻體積做得小些； （ 3）測溫范圍內(nèi)物理、化學性質(zhì)穩(wěn)定； （ 4）工藝性好、易于復制、價格便宜。 綜合上述要求，比較適合做熱電阻絲的材料有鉑、銅、鐵、鎳等。而目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅，并且已經(jīng)制成標準化熱電阻。 熱電運行部 Slide 13 選用熱電阻測溫時，需要考慮以下幾點： （ 1） 測溫范圍 。了解經(jīng)常測定的溫度值和溫度變化范圍，以正確選用熱電阻的測量范圍。 （ 2） 溫度準確度 。應明確要求測量準確度，不要盲目最求高準確度，因為準確度越高，熱電阻的價格越高，應選擇既滿足測量要求，準確度又適宜的熱電阻。 （ 3） 測溫環(huán)境 。應明確場所的化學因素、機械因素以及電磁場的干擾等，這對正確合理選用保護管材料、形狀及尺寸十分有用。在 500℃ 以下一般采用金屬保護管。 （ 4） 成本 。在滿足測量準確和使用壽命的情況下，成本越低越好。 熱電運行部 Slide 14 熱電偶 熱電偶溫度計是以熱電效應為基礎(chǔ)的測溫儀表。它的結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、使用方便、測溫準確可靠，信號便于遠傳、自動記錄和集中控制，因而在工業(yè)生產(chǎn)中應用極為普遍。 熱電偶溫度計由三部分組成：熱電偶 (感溫元件 )；測量儀表（動圈儀表或電位差計）；連接熱電偶和測量儀表的導線（補償導線）。 熱電偶是工業(yè)上最常用的一種測溫元件。它是由兩種不同材料的導體 A和 B 焊接而成。焊接的一端插入被測介質(zhì)中，感受到被測溫度，稱為熱電偶的工作端或熱端，另一端與導線連接，稱為冷端或自由端（參比端）。 熱電運行部 Slide 15 如把熱電偶的兩個冷端也連接起來則形成一個閉合回路，則當熱端溫度 和 冷端溫度 不相等時，回路中有電流流過，這說明在回路中產(chǎn)生了電動勢。 由于熱電偶兩個接點處的溫度不同而產(chǎn)生的電動勢稱為 熱電（動）勢 ，上述現(xiàn)象稱為 熱電效應 ，或稱塞貝克效應。 熱電偶就是利用熱電效應來測量溫度的。 更具體來說： 熱電勢是由接觸電勢和溫差電勢組成的。（詳見 P19） 熱電運行部 Slide 16 由一種均質(zhì)導體組成的閉合回路，不論其集合尺寸和溫度分布如何，都不會產(chǎn)生熱電勢。 這條定律說明： （ 1）熱電偶必須由兩種材料不同的均質(zhì) 熱電極 組成； （ 2）熱電勢與熱電極的幾何尺寸（長度、截面積）無關(guān)； （ 3）由一種導體組成的閉合回路中存在溫差時，如果回路中產(chǎn)生了熱電勢，那么該導體一定是不均勻的，由此可檢查熱電極材料的均勻性； （ 4）兩種均質(zhì)導體組成的熱電偶，其電勢只決定于兩個接點的溫度，與中間溫度的分布無關(guān)。 熱電運行部 Slide 17 對 熱電極 材料的基本要求 ： （ 1）物理性質(zhì)穩(wěn)定，在測溫范圍內(nèi)，熱電特性不隨時間變化； （ 2）化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易被氧化和腐蝕； （ 3）組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢率大，熱電勢與被測溫度成線性或近似線性關(guān)系； （ 4）電阻溫度系數(shù)小，這樣，熱電偶的內(nèi)阻隨溫度變化就??； （ 5）復制性好，即同樣材料制成的熱電偶，它們的熱電特性基本相同； （ 6）材料來源豐富，價格便宜。 熱電運行部 Slide 18 由不同材料組成的閉合回路中，若各種材料接觸點的溫度都相同，則回路中熱電勢的總和等于零。 由此定律可以得到如下結(jié)論： 在熱電偶回路中，接入第三、第四種，或者更多種均質(zhì)導體，只要接入的導體兩端溫度相等，則他們對回路中的熱電勢沒有影響。 熱電運行部 Slide 19 （詳見 P20P22） 兩種不同材料組成的熱電偶回路，其接點溫度為 t、 t0的熱電勢，等于該熱電偶在接點溫度分別為 t、 tn和 tn、 t0時的熱電勢的代數(shù)和（ tn為中間溫度） 由此定律可以得到如下結(jié)論： （ 1）已知熱電偶在某一給定冷端溫度下進行的分度，只要引入適當?shù)男拚?，就可在另外的冷端溫度下使用。這就為制定和使用熱電偶分度表奠定了理論基礎(chǔ)。 （ 2）為使用補償導線提供了理論依據(jù)。一般把在 0~100℃ 的范圍內(nèi)和所配套使用的熱電偶具有同樣熱電特性的兩根廉價金屬導線稱為 補償導線 。 熱電運行部 Slide 20 （ 1） 標準化熱電偶 標準化熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差，并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，且有與其配套的顯示儀表可供選用。標準化熱電偶使用特性（詳見 P23 表 23） （ 2） 非標準化熱電偶 非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。 非標準熱電偶使用概況（詳見 P24表 24） 熱電運行部 Slide 21 （了解） 為保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： （ 1）組成熱電偶的兩個電極的焊接必須牢固； （ 2）兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路； （ 3）補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； （ 4）保護套管應能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。 按熱電偶的 用途 不同，常制成以下幾種形式： （ 1）普通型熱電偶（詳見 P24 圖 27）； （ 2）鎧裝熱電偶（詳見 P25 圖 28）； （ 3）熱套式熱電偶（詳見 P25 圖 29）； （ 4）薄膜式熱電偶（詳見圖 210）； （ 5）快速消耗型熱電偶（詳見圖 211）。 熱電運行部 Slide 22 由熱電偶測溫原理已經(jīng)知道，只有當熱電偶的冷端溫度保持不變時，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)。在實際應用時，由于熱電偶