【正文】 電廠中常用儀表 常規(guī)儀表 現(xiàn)場(chǎng)的溫度表，壓力表 液位表，流量計(jì)等 控制儀表 DCS（ TPS） PLC（西門(mén)子） 熱電運(yùn)行部 Slide 1 目錄 ?儀表的分類(lèi) ?溫度 ?流量 ?閥門(mén) ?調(diào)節(jié)閥 ?變送器 熱電運(yùn)行部 Slide 2 1 儀表的分類(lèi) 檢測(cè)儀表 將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱(chēng)為檢測(cè)儀表。 一次儀表 一般為將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用的儀表，即為檢測(cè)元件。一次測(cè)量?jī)x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(cè)得的信號(hào)變送轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。 熱電運(yùn)行部 Slide 3 2 溫度 按使用的測(cè)量范圍分： ? 常把測(cè)量 600℃ 以上的測(cè)溫儀表叫高溫計(jì)；測(cè)量 600℃ 以下的測(cè)溫儀表叫溫度計(jì)； 按用途分： ? 標(biāo)準(zhǔn)儀表和實(shí)用儀表 按工作原理分： ? 分為膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)和輻射高溫計(jì)五類(lèi)； 熱電運(yùn)行部 Slide 4 2 溫度 按測(cè)量方式分： ? 分為接觸式與非接觸式兩大類(lèi)。前者測(cè)溫元件直接與被測(cè)介質(zhì)接觸，這樣可以使被測(cè)介質(zhì)與測(cè)溫元件進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q而達(dá)到測(cè)溫目的；后者測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)不相接觸，通過(guò)輻射或?qū)α鲗?shí)現(xiàn)熱交換來(lái)達(dá)到測(cè)溫的目的。 熱電運(yùn)行部 Slide 5 膨脹式溫度計(jì) 膨脹式溫度計(jì)是基于物體受熱時(shí)體積膨脹的性質(zhì)而制成的。玻璃管溫度計(jì)屬于液體膨脹式溫度計(jì)，雙金屬溫度計(jì)屬于固體膨脹式溫度計(jì)。 雙金屬溫度計(jì) ? 雙金屬溫度計(jì)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(zhǎng)度不同而產(chǎn)生彎曲 ， 溫度越高產(chǎn)生的線膨脹長(zhǎng)度差就越大 ，因而引起彎曲的角度就越大 。 雙金屬溫度計(jì)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(hù)套管 ， 當(dāng)溫度變化時(shí) ， 螺旋的自由端便圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn) ，同時(shí)帶動(dòng)指針在刻度盤(pán)上指示出相應(yīng)的溫度數(shù)值 。 熱電運(yùn)行部 Slide 6 ? 雙金屬溫度計(jì)是一種測(cè)量中低溫度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表 。 可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的 80℃ ～ +500℃ 范圍內(nèi)液體 、 蒸汽和氣體介質(zhì)溫度 。 特點(diǎn) ： 現(xiàn)場(chǎng)顯示溫度 ， 直觀方便； 安全可靠 ， 使用壽命長(zhǎng)； 多種結(jié)構(gòu)形式 ， 可滿(mǎn)足不同要求 。 熱電運(yùn)行部 Slide 7 ，溫度測(cè)量對(duì)于保證生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)性有著十分重要的意義。 熱電運(yùn)行部 Slide 8 ，溫度測(cè)量對(duì)于保證生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)性有著十分重要的意義。 具體體現(xiàn) 1. 鍋爐過(guò)熱器的溫度 非常接近過(guò)熱器鋼管的極限耐熱溫度，如果溫度控制不好，會(huì)燒壞過(guò)熱器。 2. 在機(jī)組啟、停過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制汽輪機(jī)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(huì)由于熱應(yīng)力過(guò)大而損壞。 3. 蒸汽溫度、給水溫度、鍋爐排煙溫度等過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使生產(chǎn)效率降低，導(dǎo)致多消耗燃料，而這些都離不開(kāi)對(duì)溫度的測(cè)量。 熱電運(yùn)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(cè)器。它的主要特點(diǎn)是 測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定 。其中鉑熱電阻的測(cè)量精度是最高的，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 ? 熱電阻測(cè)溫原理及材料：熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的 。 熱電阻大都由金屬材料制成 ， 目前應(yīng)用最多的是鉑和銅 ， 此外 ， 現(xiàn)在已開(kāi)始采用銠 、 鎳 、 錳等材料制造熱電阻 。 ? 熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成：熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻 、 連接導(dǎo)線和數(shù)碼溫度控制顯示表等組成 。 必須注意兩點(diǎn)： “ 熱電阻和數(shù)碼溫度控制顯示表的分度號(hào)必須一致；為了消除連接導(dǎo)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(yùn)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(cè)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(yùn)行部 Slide 11 熱電阻效應(yīng) ： 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(chǎng)稱(chēng)為熱電阻效應(yīng)。 在測(cè)量技術(shù)中，利用熱電阻效應(yīng)可以制成對(duì)溫度敏感的熱電阻元件 。 當(dāng)熱電阻元件與被測(cè)對(duì)象通過(guò)熱交換達(dá)到熱平衡時(shí)，就可以根據(jù)熱電阻元件的電阻值確定被測(cè)對(duì)象的溫度。 習(xí)慣上，常把一個(gè)熱電阻元件叫作熱電阻。 熱電運(yùn)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(hù)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(mǎn)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(cè)溫范圍內(nèi)物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定； （ 4）工藝性好、易于復(fù)制、價(jià)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(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅，并且已經(jīng)制成標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻。 熱電運(yùn)行部 Slide 13 選用熱電阻測(cè)溫時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)： （ 1） 測(cè)溫范圍 。了解經(jīng)常測(cè)定的溫度值和溫度變化范圍，以正確選用熱電阻的測(cè)量范圍。 （ 2） 溫度準(zhǔn)確度 。應(yīng)明確要求測(cè)量準(zhǔn)確度，不要盲目最求高準(zhǔn)確度，因?yàn)闇?zhǔn)確度越高，熱電阻的價(jià)格越高，應(yīng)選擇既滿(mǎn)足測(cè)量要求，準(zhǔn)確度又適宜的熱電阻。 （ 3） 測(cè)溫環(huán)境 。應(yīng)明確場(chǎng)所的化學(xué)因素、機(jī)械因素以及電磁場(chǎng)的干擾等，這對(duì)正確合理選用保護(hù)管材料、形狀及尺寸十分有用。在 500℃ 以下一般采用金屬保護(hù)管。 （ 4） 成本 。在滿(mǎn)足測(cè)量準(zhǔn)確和使用壽命的情況下，成本越低越好。 熱電運(yùn)行部 Slide 14 熱電偶 熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍寬、使用方便、測(cè)溫準(zhǔn)確可靠，信號(hào)便于遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄和集中控制，因而在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍。 熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶 (感溫元件 )；測(cè)量?jī)x表（動(dòng)圈儀表或電位差計(jì)）；連接熱電偶和測(cè)量?jī)x表的導(dǎo)線（補(bǔ)償導(dǎo)線）。 熱電偶是工業(yè)上最常用的一種測(cè)溫元件。它是由兩種不同材料的導(dǎo)體 A和 B 焊接而成。焊接的一端插入被測(cè)介質(zhì)中，感受到被測(cè)溫度，稱(chēng)為熱電偶的工作端或熱端，另一端與導(dǎo)線連接，稱(chēng)為冷端或自由端（參比端）。 熱電運(yùn)行部 Slide 15 如把熱電偶的兩個(gè)冷端也連接起來(lái)則形成一個(gè)閉合回路，則當(dāng)熱端溫度 和 冷端溫度 不相等時(shí)，回路中有電流流過(guò)，這說(shuō)明在回路中產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。 由于熱電偶兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為 熱電（動(dòng)）勢(shì) ，上述現(xiàn)象稱(chēng)為 熱電效應(yīng) ，或稱(chēng)塞貝克效應(yīng)。 熱電偶就是利用熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度的。 更具體來(lái)說(shuō)： 熱電勢(shì)是由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)組成的。（詳見(jiàn) P19） 熱電運(yùn)行部 Slide 16 由一種均質(zhì)導(dǎo)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(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)。 這條定律說(shuō)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(shì)與熱電極的幾何尺寸（長(zhǎng)度、截面積）無(wú)關(guān)； （ 3）由一種導(dǎo)體組成的閉合回路中存在溫差時(shí)，如果回路中產(chǎn)生了熱電勢(shì)，那么該導(dǎo)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(dǎo)體組成的熱電偶，其電勢(shì)只決定于兩個(gè)接點(diǎn)的溫度，與中間溫度的分布無(wú)關(guān)。 熱電運(yùn)行部 Slide 17 對(duì) 熱電極 材料的基本要求 ： （ 1）物理性質(zhì)穩(wěn)定，在測(cè)溫范圍內(nèi)，熱電特性不隨時(shí)間變化； （ 2）化學(xué)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(shì)率大，熱電勢(shì)與被測(cè)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(fù)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(lái)源豐富，價(jià)格便宜。 熱電運(yùn)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(diǎn)的溫度都相同，則回路中熱電勢(shì)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(dǎo)體，只要接入的導(dǎo)體兩端溫度相等，則他們對(duì)回路中的熱電勢(shì)沒(méi)有影響。 熱電運(yùn)行部 Slide 19 （詳見(jiàn) P20P22） 兩種不同材料組成的熱電偶回路，其接點(diǎn)溫度為 t、 t0的熱電勢(shì)，等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度分別為 t、 tn和 tn、 t0時(shí)的熱電勢(shì)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(jìn)行的分度，只要引入適當(dāng)?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(bǔ)償導(dǎo)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(jià)金屬導(dǎo)線稱(chēng)為 補(bǔ)償導(dǎo)線 。 熱電運(yùn)行部 Slide 20 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差，并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，且有與其配套的顯示儀表可供選用。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶使用特性（詳見(jiàn) P23 表 23） （ 2） 非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。 非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用概況（詳見(jiàn) P24表 24） 熱電運(yùn)行部 Slide 21 （了解） 為保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： （ 1）組成熱電偶的兩個(gè)電極的焊接必須牢固； （ 2）兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； （ 3）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； （ 4）保護(hù)套管應(yīng)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(jiàn) P24 圖 27）； （ 2）鎧裝熱電偶（詳見(jiàn) P25 圖 28）； （ 3）熱套式熱電偶（詳見(jiàn) P25 圖 29）； （ 4）薄膜式熱電偶（詳見(jiàn)圖 210）； （ 5）快速消耗型熱電偶（詳見(jiàn)圖 211）。 熱電運(yùn)行部 Slide 22 由熱電偶測(cè)溫原理已經(jīng)知道，只有當(dāng)熱電偶的冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢(shì)才是被測(cè)溫度的單值函數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于熱電偶