過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表---第2章_參數(shù)檢測(cè)-資料下載頁(yè)
2024-12-08 12:27本頁(yè)面
【正文】 AA ??進(jìn)而推得 : ?????????pAqpAqmv??????2200?????????pKqpKqqmmqvv分別為流量系數(shù)和膨脹系數(shù)。 簡(jiǎn)化 后得： ?????? 2,2 00 AKAK qmqv ??（ 2） 渦街流量計(jì)（圖 2－ 48） 、?tS?lhdvSft?周期穩(wěn)定，有 當(dāng) 進(jìn)而有 Kfq v ?對(duì)圓柱、三角柱、方柱： 靈巧型渦街流量 變送器（圖 2－ 49） ??、（科氏流量計(jì)）（圖 2－ 50） 實(shí)驗(yàn)圖示說(shuō)明： a) 水靜止、管擺動(dòng)；b) 、 c) 水流動(dòng)、管擺動(dòng)，出水側(cè)的擺動(dòng)先于入水側(cè)；出水側(cè)擺動(dòng)的相位超前入水側(cè)；相位差 →質(zhì)量流量 雙彎管型 （圖 2－ 51）：水按箭頭流入、流出； A、 B、 C三處各按一組壓電換能器： A處加交變電壓，B、 C檢測(cè)振動(dòng)幅度 →相位差 →4～20mA →質(zhì)量流量 物位的檢測(cè)與變送（液位、料位、界位） 物位檢測(cè)的主要方法 1. 靜壓式測(cè)量法 壓力式：敞口容器； 差壓式：閉口容器 2. 電氣式測(cè)量法 物位變化 → 電氣參數(shù)：電阻、電容、磁場(chǎng)等變化 → 與電容式差壓變送器配合 →標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 3. 聲學(xué)式測(cè)量法 ； 4. 射線式測(cè)量法 。 典型物位檢測(cè)儀表 1. 差壓式液位計(jì) ：取壓口與底部同一水平線（圖 2－ 52）； ghppp ????? 21121 ghghppp ?? ?????取壓口低于容器底部（圖 2－ 53） 01 ?gh? 正遷移 )( 21121 hhgghppp ?????? ??取壓口裝有隔離罐（圖 2－ 54） 0)( 211 ?? hhg?（負(fù)遷移） 2. 電容式液位計(jì) 原理 ：介電常數(shù)不同 →電容變化 →物位 ?????????????)l n (2)()l n (200120dDHCHdDCC Lx????Lxx HdDCCC )()l n (2120 ??? ?????圖 5－ 56的說(shuō)明： AB為可調(diào)橋臂， DA為測(cè)量橋臂；開(kāi)關(guān) S檢查工作狀況； 3. 超聲波液位計(jì) vth 21?換能器原理 （壓電效應(yīng)）：交變電場(chǎng)作用下，壓電晶體將電能轉(zhuǎn)換成振動(dòng)稱逆壓電效應(yīng)；將振動(dòng)聲波轉(zhuǎn)換成交變電場(chǎng)稱正壓電效應(yīng)； →發(fā)射器和接收器 電子裝置 ：產(chǎn)生交變電信號(hào)、處理電信號(hào) 缺點(diǎn)及補(bǔ)償 原理：射線強(qiáng)度隨介質(zhì)厚度的增加而衰減 )e x p (0 hII i ??? 成分的檢測(cè)與變送 概述 意義：了解原料、產(chǎn)品成分及性質(zhì)；直接質(zhì)量控制對(duì)提高質(zhì)量、降低能耗、防止污染的需要；對(duì)易燃、易爆、有毒、腐蝕性氣體的檢測(cè)以確保安全尤為重要。 檢測(cè)方法 儀表名稱 熱學(xué)方法 熱導(dǎo)式分析儀，熱化學(xué)式分析儀，差熱式分析儀等 磁力方法 熱磁式分析儀，熱力機(jī)械式分析儀等 光學(xué)方法 光電比色分析儀，紅外吸收分析儀，紫外吸收分析儀，光干涉分析儀，光散射式分析儀，分光光度分析儀，激光分析儀等 射線方法 X射線分析儀，電子光學(xué)式分析儀，核輻射式分析儀，微波式分析儀等 電化學(xué)方法 電導(dǎo)式分析儀，電量式分析儀，電位式分析儀，電解式分析儀，氧化鋯氧量分析儀，溶解氧檢測(cè)儀等 色譜分離方法 氣相色譜儀，液相色譜儀等 質(zhì)譜分析方法 靜態(tài)質(zhì)譜儀，動(dòng)態(tài)質(zhì)譜儀等 波譜分析方法 核子共振波譜儀、電子順磁波譜儀 、 λ 共振波譜儀等 其它方法 晶體振蕩分析儀，氣敏式分析儀，化學(xué)變色分析儀等 檢測(cè)方法及儀表 （表 2－ 5） 紅外式氣體成分檢測(cè) 根據(jù)氣體對(duì)紅外線的強(qiáng)吸收特性，利用傳感元件測(cè)量紅外輻射能以測(cè)量氣體成分 Bell定律： )e x p (0 kclII i ??近似式： )1(0 kclII i ??紅外式檢測(cè)滿足的條件 ： 1）存在吸收峰； 2）與其他氣體無(wú)化學(xué)反應(yīng)； 3）去除干擾氣體； 4） 較大時(shí)， 應(yīng)較小 c l2. 紅外式氣體檢測(cè)儀的 構(gòu)成及工作原理 (圖 2－ 59） 光源 →平行光束 →切光片 →光脈沖 →濾波氣室→吸收干擾組分 →兩室能量差 →監(jiān)測(cè)室 →壓差→電容變化 →正比于被測(cè)組分的含量 優(yōu)點(diǎn) ：可與電容式變送器 配合使用以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 不足 ： 1）不能保證線性；2）不能檢測(cè)雙原子分子(如氧氣、氯氣）和單原子分子（如氬氣）氣體；3）一臺(tái)儀表只能測(cè)一種被測(cè)氣體 氧氣成分的檢測(cè)及儀表 磁化率（ 910?k 磁化率（ 910?k 2OHe NO2HNe2NO 2NON2 水蒸汽 ?OH242HC2Cl 22HC 2CO4CH3NH煙道氣含氧量的檢測(cè) →燃燒效率與環(huán)保 （一）熱磁式氧氣分析儀 1. 原理 ：物質(zhì)處于磁場(chǎng)被磁化，磁化率不同；氧氣的磁化率遠(yuǎn)高于其他氣體（參見(jiàn) P64表 2－ 7），且對(duì)溫度特別敏感。 磁化率 k的定量計(jì)算 ： HHkB ?? ??? )1(0 sOOOm kqqkk )1( 222 ???22 OOm qkk ?2Tk??2. 熱磁式氧氣分析儀的構(gòu)成及工作原理（ 2－ 60） 樣氣中無(wú)氧氣 →中間通道中氣體不流動(dòng)，橋路輸出為零；樣氣中含有氧氣時(shí)，氧氣受磁場(chǎng)作用進(jìn)入中間通道并被加熱，順磁性能下降 →“磁風(fēng)” →電阻之差 →橋路輸出不為零。含氧量 ↑→磁風(fēng) ↑→電阻之差 ↑→橋路輸出 ↑。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣的連續(xù)測(cè)量。 磁化率與溫度的關(guān)系： （二）氧化鋯氧量分析儀 1. 濃差電池生成原理（圖 2－ 61） 能斯特方程： 12lnPPnFRTE ?R理想氣體常數(shù)（ ） F法拉第常數(shù)（ 96500C/mol),n為電子數(shù)（＝ 4） 當(dāng)兩壓力相等時(shí)： 12ln4 CCFRTE ?當(dāng)參比氣體含氧量與溫度一定： 124 CCTE ???當(dāng)空氣的含氧量為 %,溫度控制在 850℃ 時(shí) : 14 )850273(1049 CE ????按此式可算出氧濃差電動(dòng)勢(shì)與含氧量的關(guān)系如表 2－ 8（參見(jiàn)P67）所示。 說(shuō)明：工作溫度越高，靈敏度越高，氧化鋯受溫度所限，一般在800～ 850 ℃ 為宜 2. 探頭的原理性結(jié)構(gòu) （ 1）溫控式探頭（圖 2－ 62） 說(shuō)明。 不足 ：需附加一套溫度控制系統(tǒng) （ 2）溫度補(bǔ)償式探頭（圖 2－ 63） 補(bǔ)償原理框圖（圖 6－ 64） 1212432651 lnlnCCKCCKKKKKKI ??使用條件 ： 1） 需恒溫或溫度自動(dòng)補(bǔ)償； 2） 兩壓力必須相等；兩濃度相差要大； 3） 兩氣體要保持一定流速，不可過(guò)快。 結(jié)論 ：使用存在一定局限性。 多種組分的檢測(cè)及儀表？ ：基于各種組分吸附和脫離某種介質(zhì)的差異得到一系列色譜峰，以反映混合物中各組分的含量。 分析過(guò)程 ： 1）被分析樣品 →色譜柱 →逐一分離； 2）記錄色譜峰譜圖；3）處理成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 及工作流程（圖 2－ 65） 國(guó)產(chǎn)工業(yè)氣相色譜儀系統(tǒng)框圖 說(shuō)明：樣氣與載氣無(wú)化學(xué)反應(yīng)；擔(dān)體：惰性多孔性固體顆粒并涂有固定液膜分離各組分－－液相固定色譜柱。 本章結(jié)束，謝謝！
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