過程控制與自動化儀表---第2章_參數(shù)檢測-資料下載頁
2024-12-08 12:27本頁面
【正文】 AA ??進而推得 : ?????????pAqpAqmv??????2200?????????pKqpKqqmmqvv分別為流量系數(shù)和膨脹系數(shù)。 簡化 后得： ?????? 2,2 00 AKAK qmqv ??（ 2） 渦街流量計（圖 2－ 48） 、?tS?lhdvSft?周期穩(wěn)定，有 當 進而有 Kfq v ?對圓柱、三角柱、方柱： 靈巧型渦街流量 變送器（圖 2－ 49） ??、（科氏流量計）（圖 2－ 50） 實驗圖示說明： a) 水靜止、管擺動；b) 、 c) 水流動、管擺動，出水側(cè)的擺動先于入水側(cè)；出水側(cè)擺動的相位超前入水側(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檢測振動幅度 →相位差 →4～20mA →質(zhì)量流量 物位的檢測與變送（液位、料位、界位） 物位檢測的主要方法 1. 靜壓式測量法 壓力式：敞口容器； 差壓式：閉口容器 2. 電氣式測量法 物位變化 → 電氣參數(shù)：電阻、電容、磁場等變化 → 與電容式差壓變送器配合 →標準信號。 3. 聲學式測量法 ； 4. 射線式測量法 。 典型物位檢測儀表 1. 差壓式液位計 ：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?（負遷移） 2. 電容式液位計 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的說明： AB為可調(diào)橋臂， DA為測量橋臂；開關 S檢查工作狀況； 3. 超聲波液位計 vth 21?換能器原理 （壓電效應）：交變電場作用下，壓電晶體將電能轉(zhuǎn)換成振動稱逆壓電效應；將振動聲波轉(zhuǎn)換成交變電場稱正壓電效應； →發(fā)射器和接收器 電子裝置 ：產(chǎn)生交變電信號、處理電信號 缺點及補償 原理：射線強度隨介質(zhì)厚度的增加而衰減 )e x p (0 hII i ??? 成分的檢測與變送 概述 意義：了解原料、產(chǎn)品成分及性質(zhì)；直接質(zhì)量控制對提高質(zhì)量、降低能耗、防止污染的需要；對易燃、易爆、有毒、腐蝕性氣體的檢測以確保安全尤為重要。 檢測方法 儀表名稱 熱學方法 熱導式分析儀，熱化學式分析儀，差熱式分析儀等 磁力方法 熱磁式分析儀，熱力機械式分析儀等 光學方法 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，電子光學式分析儀，核輻射式分析儀，微波式分析儀等 電化學方法 電導式分析儀，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，化學變色分析儀等 檢測方法及儀表 （表 2－ 5） 紅外式氣體成分檢測 根據(jù)氣體對紅外線的強吸收特性，利用傳感元件測量紅外輻射能以測量氣體成分 Bell定律： )e x p (0 kclII i ??近似式： )1(0 kclII i ??紅外式檢測滿足的條件 ： 1）存在吸收峰； 2）與其他氣體無化學反應； 3）去除干擾氣體； 4） 較大時， 應較小 c l2. 紅外式氣體檢測儀的 構成及工作原理 (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)測室 →壓差→電容變化 →正比于被測組分的含量 優(yōu)點 ：可與電容式變送器 配合使用以產(chǎn)生標準信號 不足 ： 1）不能保證線性；2）不能檢測雙原子分子(如氧氣、氯氣）和單原子分子（如氬氣）氣體；3）一臺儀表只能測一種被測氣體 氧氣成分的檢測及儀表 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 →燃燒效率與環(huán)保 （一）熱磁式氧氣分析儀 1. 原理 ：物質(zhì)處于磁場被磁化，磁化率不同；氧氣的磁化率遠高于其他氣體（參見 P64表 2－ 7），且對溫度特別敏感。 磁化率 k的定量計算 ： HHkB ?? ??? )1(0 sOOOm kqqkk )1( 222 ???22 OOm qkk ?2Tk??2. 熱磁式氧氣分析儀的構成及工作原理（ 2－ 60） 樣氣中無氧氣 →中間通道中氣體不流動，橋路輸出為零；樣氣中含有氧氣時，氧氣受磁場作用進入中間通道并被加熱，順磁性能下降 →“磁風” →電阻之差 →橋路輸出不為零。含氧量 ↑→磁風 ↑→電阻之差 ↑→橋路輸出 ↑。從而實現(xiàn)對氧氣的連續(xù)測量。 磁化率與溫度的關系： （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） 當兩壓力相等時： 12ln4 CCFRTE ?當參比氣體含氧量與溫度一定： 124 CCTE ???當空氣的含氧量為 %,溫度控制在 850℃ 時 : 14 )850273(1049 CE ????按此式可算出氧濃差電動勢與含氧量的關系如表 2－ 8（參見P67）所示。 說明：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. 探頭的原理性結構 （ 1）溫控式探頭（圖 2－ 62） 說明。 不足 ：需附加一套溫度控制系統(tǒng) （ 2）溫度補償式探頭（圖 2－ 63） 補償原理框圖（圖 6－ 64） 1212432651 lnlnCCKCCKKKKKKI ??使用條件 ： 1） 需恒溫或溫度自動補償； 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，不可過快。 結論 ：使用存在一定局限性。 多種組分的檢測及儀表？ ：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）處理成標準信號。 及工作流程（圖 2－ 65） 國產(chǎn)工業(yè)氣相色譜儀系統(tǒng)框圖 說明：樣氣與載氣無化學反應；擔體：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。 本章結束，謝謝！
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