【正文】 10 儀表系統(tǒng)分析 表 101DDZII 型和 DDZIII 型儀表的比較 (p137) 儀表系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的類型有： 時(shí)域模型，頻域模型，離散模型。~100176。 9簡(jiǎn)述濕度測(cè)量的特點(diǎn)，常用的濕度測(cè)量方法有哪些？ 濕度測(cè)量的方法很多，傳統(tǒng)的方法是露點(diǎn)法，毛發(fā)膨脹法和干濕球濕度測(cè)量法。按照半導(dǎo)體與氣體的相互作用是在其表面或內(nèi)部，又可分為表面控制型和體控制型兩種。 95 基本環(huán)節(jié)有分析環(huán)節(jié)和分離環(huán)節(jié)。濃差電池內(nèi)在氧化鋯陶瓷體的兩側(cè)燒結(jié)一層多孔鉑電極，當(dāng)兩側(cè)氣體的含氧量不同時(shí)，在兩極間將產(chǎn)生濃差電勢(shì)。一般由紅外輻射源、測(cè)量氣樣室、紅外探測(cè)裝置組成。 93 機(jī)理為：紅外線氣體分析器屬于光學(xué)分析一表中的一種。 9簡(jiǎn)述熱導(dǎo)式體分析器的工作原理，對(duì)測(cè)量條件有什么要求？ 工作原理：由于氣體組份含量的不同，混合氣體導(dǎo)熱能力將發(fā)生變化，利用混合氣體導(dǎo)熱能力的差異進(jìn)行含量分析。 課后習(xí)題 9在線成分分析系統(tǒng)為什么要有采樣和試樣預(yù)處理裝置？采樣和試樣預(yù)處理裝置可以保證在成分分析系統(tǒng)良好的環(huán)境適應(yīng)性和高的可靠性，以使分析儀表的視值能代表被監(jiān)測(cè)的部分。這類傳感器的制作型式可以為燒結(jié)式、膜式及 MOS 型等。多孔陶瓷表面積大，易于吸濕和去濕，可以縮短響應(yīng)時(shí)間。 18 式中，為相對(duì)濕度；為干球溫度下得飽和水汽壓；為濕球溫度下的飽和水汽壓；為濕空氣的總壓；為干球濕度；為濕球濕度；為儀表常數(shù)，它與風(fēng)速和溫度傳感器的結(jié)構(gòu)因素有關(guān)。 八、 干濕球濕度計(jì) 干濕球 濕度計(jì)的使用十分廣泛，常用于測(cè)量空氣的相對(duì)濕度。 （ 2）濕度的檢測(cè)方法有露點(diǎn)法、毛發(fā)膨脹法和干濕球濕度測(cè)量法。 七、 濕度的檢測(cè) 濕度是表示空氣中水汽含量的物理量。 （ 2）工業(yè)用參比電極一般為甘汞電極或銀 –氯化銀（ Ag/AgCl） 電極。根據(jù)能斯特公式有： 式中， E 為電極電勢(shì)， V； R 為氣體常數(shù)， R=(mol參比電極的電位是一個(gè)固定的常數(shù)。 （ 1） pH值得檢測(cè)采用電位測(cè)量法。溶液的酸堿性可以用氫離子濃度 []的大小來(lái)表示。氣敏元件從結(jié)構(gòu)型式來(lái)分有燒結(jié)型、薄膜型和厚膜型三類。 半導(dǎo)體氣敏傳感器按照半導(dǎo)體的物性變化特點(diǎn)，可分為電阻型和非電阻型兩類。 五、 半導(dǎo)體氣敏傳感器 半導(dǎo)體氣敏傳感器是采用半導(dǎo)體材料為敏感材料制成的一種氣敏傳感器類型。 C、參比氣體與被測(cè)氣體壓力應(yīng)該相等。 b、必須要有參比氣體，參比氣體的氧含量穩(wěn)定不變。 （ 3） 氧化鋯分析器正常工作的必要條件： a、工作溫度要恒定，傳感器要有溫度調(diào)節(jié)控制的環(huán)節(jié)，一般工作溫度保持在 T=850186。氧化鋯（ ZrO2）是一種陶瓷固體電解質(zhì)，在高溫下有良好的離子導(dǎo)電特性。 四、 氧化鋯氧分析器 （ 1）氧化鋯氧分析器是屬于電化學(xué)分析方法，這種分析器的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、穩(wěn)定性好、相應(yīng)快、測(cè)量范圍寬（從 10ˉ6到百分含量），而且不需復(fù)雜的采樣和預(yù)處理系統(tǒng)，它的探頭可以直接插入煙道中連續(xù)地分析煙氣中的氧含量。 熱導(dǎo)池有不同的結(jié)構(gòu)型式 ，目前常用的是對(duì)流擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)型式。 （ 2）熱導(dǎo)式氣體分析器的核心是測(cè)量室，稱為熱導(dǎo)池。（熱導(dǎo)式氣體分析器的核心是測(cè)量室） （ 1）經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，氣體中氫和氦的導(dǎo)熱能力最強(qiáng)，而二氧化碳和二氧化硫的導(dǎo)熱能力較弱。 三、 幾種工業(yè)用成分分析儀表 熱導(dǎo)式氣體分析器：利用不同氣體導(dǎo)熱特性不同的原理進(jìn)行分析。預(yù)處理系統(tǒng)可以采用冷卻、加熱、氣化、減壓、過(guò)濾等方式。 二、 自動(dòng)分析系統(tǒng)（檢測(cè)器是分析儀表的核心） 自動(dòng)分析系統(tǒng)通常是與試樣預(yù)處理系統(tǒng)組成一個(gè)分析測(cè)量系統(tǒng)，以保證其良好偶的環(huán)境適應(yīng)性和高的可靠性以使分析儀表的示值能代表被監(jiān)測(cè)的成分。 8) 物性測(cè)量?jī)x表：如水分計(jì)、粘度計(jì)、密度計(jì)、濕度計(jì)、塵量計(jì)等。 （分光儀、比色儀） 6) 電子光學(xué)式和離子光學(xué)式：如電子探針、離子探 針、質(zhì)譜儀等。 4) 射線式：如 X 射線分析儀、 γ射線分析儀、同位素分析儀、微波分析儀等。 2) 熱學(xué)式：如熱導(dǎo)式、熱譜式、熱化學(xué)式等。 一、 成分分析方法及分類 (p117) 成分分析的方法有兩種類型：一種是定期取樣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的實(shí)驗(yàn)室分析方法；另 一種是利用可以連續(xù)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)的含量或性質(zhì)的自動(dòng)分析儀表。 3 壓敏導(dǎo)電橡膠 原理：元件受力變形電阻變化，通電，測(cè)電壓，即反推得到力的大小。 優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)靈敏，體積小，廣泛用在壓力傳感上。 注：給金屬絲通電流，測(cè)電壓即可測(cè)得電阻，對(duì)應(yīng)即可知道應(yīng)力。） 力檢測(cè)主要原理基礎(chǔ)：彈性元件受力作用時(shí)將發(fā)生彈性形變，彈性體變形導(dǎo)致電阻值變化，電阻通電轉(zhuǎn)化為電壓，測(cè)電壓即可求得對(duì)應(yīng)力的大小。 空間濾波器式檢測(cè)法特點(diǎn)：不需 要在旋轉(zhuǎn)物體上或周圍做任何記號(hào)，多用于檢測(cè)不規(guī)則物體的移動(dòng)速度。 離心力檢測(cè)法原理：質(zhì)量 m 的重物旋轉(zhuǎn)時(shí)受到離心力 遠(yuǎn)離主軸，這將克服彈簧力向上拉套筒，套筒升降通過(guò)齒輪帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而直接讀數(shù)。 光學(xué)數(shù)字式位移檢測(cè) —（光柵尺） 數(shù)字式位移檢測(cè)室利用柵格編碼器將長(zhǎng)度或角度的變化直接轉(zhuǎn)換為脈沖個(gè)數(shù)或二進(jìn)制符號(hào)的方法，如光柵標(biāo)尺、容柵標(biāo)尺等。 電感式位移檢測(cè)與電容式位移檢測(cè)都是與被檢測(cè)對(duì)象非機(jī)械接觸的檢測(cè)方法。其中直線位移是機(jī)械量基本的參數(shù)。（ 3）核輻射 式：以核輻射式 的穿透性和物質(zhì)對(duì)射線的吸收特點(diǎn)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)證明，射線等穿透物質(zhì)后，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律衰減。 76 電容式物位計(jì)、超聲式物位計(jì)、核輻射式物位計(jì)的工作原理，各有何特點(diǎn)？ （ 1）電容式：基于圓筒形電容器的電容值隨物位而變化。一般所有的物質(zhì)檢測(cè)方法和物位檢測(cè)儀表都可以進(jìn)行液位的測(cè)量，而只有機(jī)械接觸式、電氣式、超聲式、核輻射式等適用于料位測(cè)量。 75 物料的料位測(cè)量與液位測(cè)量有什么不同的特點(diǎn)？ 從概念上說(shuō)，物料的料位是指設(shè)備和容器中所儲(chǔ)存的塊狀、顆粒或粉末狀固體物料的堆積高度，其是針對(duì)固體進(jìn)行測(cè)量；而液位是指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低，其是針對(duì)液體的測(cè)量。而且，為了有較大的量程，浮筒的長(zhǎng)度 L也要盡可能大。因此浮筒所受重力 F 與液位 H呈線性關(guān)系，液位越高，力越小。 在選擇浮筒式液位計(jì)時(shí)，要依據(jù)其測(cè)量原理選擇浮筒的尺寸和質(zhì)量。 74 恒浮力式液位 計(jì)與變浮力式液位計(jì)的測(cè)量原理有什么異同點(diǎn)？在選擇浮筒式液位計(jì)時(shí)，如何確定浮筒的尺寸和重量？ 恒浮力式液位計(jì)和變浮力式液位計(jì)都屬于浮力式物位檢測(cè)儀表，都是基于力的平衡原理，利用液體浮力進(jìn)行液位的測(cè)量。 73 利用差壓變送器測(cè)量液位時(shí)，為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移？如何實(shí)現(xiàn)遷移？ （ 1）進(jìn)行零點(diǎn)遷移的原因：由于測(cè)壓儀表的安裝位置一般不能和被測(cè)容器的最低液位處在同一高度上，因此，在測(cè)量液位是，儀表的量程范圍內(nèi)會(huì)有一個(gè)不變的附加值?？汕笠何桓叨?。對(duì)于密封壓力容器，可用差壓計(jì)測(cè)量液位。（ 7）核輻射式：放射性同位素放出的射線被中間介質(zhì)吸收 14 而減弱。（ 5）聲波式：由于物位的變化引起的聲波的遮斷。（ 3）浮力式：利用漂浮在液面上的浮子的位置隨液位的變化來(lái)測(cè)量定位。 影響物位測(cè)量的因素 一、液位測(cè)量的特點(diǎn) （ 1）液面 波動(dòng)（物料流進(jìn)流出、沸騰或泡沫） （ 2）大型容器中各處物理量（溫度、密度和粘度）分布不均 （ 3）液體處于特殊狀態(tài)中（高溫、高壓、高粘度、含大量雜質(zhì)） 二、料位測(cè)量的特點(diǎn) （ 1）料面不規(guī)則 （ 2）物料排出后有滯留區(qū) （ 3）物料間空隙不穩(wěn)定 三、界位測(cè)量的特點(diǎn) 存在渾濁段 課后習(xí)題 71 常用液位測(cè)量方法有哪些？ （ 1）壓力式液位計(jì)：根據(jù)靜止介質(zhì)的某一點(diǎn)所受壓力與此點(diǎn)上方的介質(zhì)高度成正比，利用壓力表來(lái)顯示其高度。 物位開關(guān) （ 1）用于定點(diǎn)測(cè)量，檢測(cè)物位是否達(dá)到預(yù)定的高度，并發(fā)出相應(yīng)的開關(guān)量信號(hào)。 （ 3）檢測(cè)方式：有固定安裝式和隨動(dòng)式兩種 （ 4）特點(diǎn) ：具有非接觸式測(cè)量的特點(diǎn)，可用于高溫高壓、真空密閉等各種容器中液體或固體物料的物位測(cè)量；可適應(yīng)腐蝕、有毒、高粘度、爆炸性等各種困難介質(zhì)和高溫、高濕、多粉塵、強(qiáng)干擾等惡劣的工作條件。（ 射線在穿透物質(zhì)時(shí)，它的強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度指數(shù)降低，只要測(cè)出通過(guò)物質(zhì)前后的輻射強(qiáng)度，就可知厚度物位。 核輻射式物位計(jì) （ 1）原理 。（對(duì)環(huán) 境的適應(yīng)性較強(qiáng)，應(yīng)用廣泛） p101 （ 3）特點(diǎn)：無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，安裝維修方便；超聲換能器壽命長(zhǎng)；可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，適合于有毒、高粘度及密閉容器物位的測(cè)量；對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。如聲波阻斷式 —固體、液體或氣體對(duì)聲波的吸收能力不同（氣體最大，固體最?。?，由接收的超聲波可知物體是否達(dá)到預(yù)定位置，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警或定位檢測(cè)。 但是不適合于以下介質(zhì)：如介質(zhì)的介電常數(shù)隨溫度等影響而變化、介質(zhì)在電極上有沉積或附著、介質(zhì)中有氣泡產(chǎn)生等情況。可以輸出標(biāo)準(zhǔn)電流 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。 （ 2）電容式物位計(jì)可以測(cè)量液位、料位和界位，主要由測(cè)量電極和電容檢測(cè)電路組成。 其他物位檢測(cè)儀表 電容式物位