【正文】 ? 關(guān)鍵：信息的正確轉(zhuǎn)換 ? 影響因素： ? 檢測(cè)氣體潔凈、干燥、常溫、無(wú)腐蝕等 —— 預(yù)處理 ? 干擾組應(yīng)除去 ? 供電穩(wěn)定 ? 環(huán)境溫度變化小 ? 取樣點(diǎn)的選擇 ? 流量穩(wěn)定 ? 溫度穩(wěn)定 五、成分測(cè)量與變送 ? 成分測(cè)量特性 ? 動(dòng)態(tài)特性： ? 定義：輸入成分或物性與輸出電信號(hào)之間的瞬時(shí)變化關(guān)系。 五、成分測(cè)量與變送 ? 成分測(cè)量特性 ? 靜態(tài)特性： ? 定義：輸入成分或物性與輸出電信號(hào)之間穩(wěn)定關(guān)系。 五、成分測(cè)量與變送 ? 熱磁式氧分析儀 ? 熱磁式氧分析儀工作原理： ? 由于熱磁對(duì)流的影響，鉑電阻 R1被氣流帶走的熱量要比 R2從 被帶走的熱量多，將 R1 和 R2 與固定阻值的錳銅電阻 R3 和 R4 組成橋路，這樣橋路失去平衡，輸出不平衡電壓或電流，橋路輸出信號(hào)的大小反映了樣氣中含氧量之值。由此可見，在水平通道形成了熱磁對(duì)流（也稱為磁風(fēng)）。于是氧氣在水平通道被加熱，其導(dǎo)磁率迅速下降，永久磁場(chǎng)對(duì)水平通道右側(cè)的熱氧氣的吸引力迅速下降，而對(duì)水平通道左端的冷氧氣的吸引力較大。 R1=R2 U=0 圖3 4 0 熱磁式氧氣分析圖1 －測(cè)量環(huán)室；2 －水平管道；3 －顯示儀表；4 －磁場(chǎng)五、成分測(cè)量與變送 ? 熱磁式氧分析儀 ? 熱磁式氧分析儀工作原理： ? 當(dāng)樣氣中不含待測(cè)氧氣時(shí)，樣氣進(jìn)入環(huán)室后，由于水平通道兩側(cè)的壓力相等，故水平通道無(wú)氣流。 ki比較接近 K=ko2*Co2 + (1Co2)*k2 HHkkHHB ??? ????? )41(4 inii Ckk ???1五、成分測(cè)量與變送 ? 熱磁式氧分析儀 ? 順磁氣體受溫度影響： 順磁性氣體的體積磁化率與絕對(duì)溫度以及氣體密度之間的關(guān)系遵循居里定律，即 : C為居里系數(shù)； ρ 為氣體密度 . 根據(jù)氣體狀態(tài)方程， PVNM=nMRT，由此可求得氣體密度為： ρ = nM/V=NMP/RT 式中， R為氣體常數(shù)； V為氣體的體積； P為氣體壓力； n為氣體的克分子數(shù)； M為氣體的克分子量。 B=H+H’ ? k為體積磁化率； μ 為導(dǎo)磁率 . ? 討論： ? μ 1,k0,該 氣體稱為順磁性氣體 ? μ 1,k0,該 氣體稱為逆磁性氣體 ? 混合氣體磁化性質(zhì)： 其中， ki為混合氣體第 i組分體積磁化率； Ci為混合氣體第 i組分體積百分含量 。 圖 337 1— 同步電動(dòng)機(jī)； 2— 工作光源； 3— 參比光源； 4— 切光片； 5— 干擾濾光室； 6— 測(cè)量室； 7— 參比室； 8— 薄膜電容接收器； 9— 放大器； 10— 指示記錄儀 五、成分測(cè)量與變送 ? 熱磁式氧分析儀 ? 氣體磁化性質(zhì)： 在外磁場(chǎng)作用下，任何物質(zhì)均會(huì)被磁化，并在其內(nèi)部產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。 ? 若Ｃ很稀、Ｌ很小，ＫＣＬ 1，則： ? Ｉ與Ｃ具有線性關(guān)系。 ? 特性： ? 除對(duì)稱結(jié)構(gòu)、無(wú)極性雙原子氣體和單原子分子氣體外，幾乎所有氣體以及水蒸氣等對(duì)紅外線都具有強(qiáng)烈的選擇性吸收特性。 插入式法蘭 平法蘭 五、成分測(cè)量與變送 ? １、分類：按照原理劃分 五、成分測(cè)量與變送 ? ２、紅外氣體分析儀 ? 原理：紅外氣體分析儀是利用不同的氣體對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線輻射能具有選擇性吸收的特性來(lái)進(jìn)行氣體濃度分析的。 無(wú)遷移 負(fù)遷移 正遷移 10 50 c a b 20 4 0 I0/mA ?P/MPa 10 用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位 在測(cè)量含有結(jié)晶顆粒 、 有腐蝕性 、 粘度大 、 易凝固等液體液位時(shí) ， 引壓管線可能被腐蝕 、 被堵塞 。若因安裝的原因： H=0時(shí)， ? P=－ 10 MPa， 則需負(fù)遷移。 遷移同時(shí)改變了測(cè)量范圍的上下限，相當(dāng)于測(cè)量范圍向正方向或負(fù)方向的平移。使： H =0 時(shí)， Δp =0 H ?p 0 I/mA ?p 4 20 I/mA ?p 4 20 H ?p 0 遷移前 遷移后 正遷移 有時(shí)變送器不能和容器底部安裝在同一水平面上。零點(diǎn)是對(duì)齊的： H＝ 0時(shí) ， Δp = H?g =0， I0=4mA 應(yīng)用時(shí)，由于差壓變送器安裝的實(shí)際情況限制，測(cè)量零點(diǎn)很難對(duì)齊，需要對(duì)差壓變送器的零點(diǎn)進(jìn)行遷移。 因?yàn)閴毫ψ兯推骱蛪毫Ρ矶际菧y(cè)量與大氣壓之差 。 p2 p1 二、靜壓式液位變送器 利用測(cè)量容器底部和頂部的壓差測(cè)液位。當(dāng)液位變化使浮筒的一部分被液位浸泡時(shí)，由于受到液位的浮力作用而使浮筒向上移動(dòng)，直到與彈簧的反 作用力重新平衡。 ? 恒浮力式： ?測(cè)量方法：浮球測(cè)量，浮球隨液位而改變 ?應(yīng)用場(chǎng)合：密閉的容器、壓力不大、黏度較大 ? 變浮力式 ?測(cè)量方法：沉筒測(cè)量，液位改變引起作用在沉筒的壓力變化 ?應(yīng)用場(chǎng)合：開口容器、黏度較大的液體 一、浮力式液位變送器 恒浮力式液位變送器 ? 利用浮子高度隨液面或液體界面變化而變化的原理工作。 3. 電氣式物位測(cè)量 利用敏感元件將物位的變化轉(zhuǎn)換為電量參數(shù)的變化，而得知物位。 1. 靜壓式物位測(cè)量 利用液體或物料對(duì)某定點(diǎn)產(chǎn)生的壓力隨液位高度而變化的原理而工作。 不能測(cè)量氣體 、 蒸汽及石油制品等的流量 。 ? 由于感應(yīng)電勢(shì)數(shù)值很小 ， 后級(jí)采用高放大倍數(shù)的放大器 ，很容易受外界電磁場(chǎng)干擾的影響 。 ? 輸出信號(hào)與流量之間的關(guān)系不受流體的物理性質(zhì)（例溫度、壓力、粘度等）變化和流動(dòng)狀態(tài)的影響。 優(yōu)點(diǎn)： ? 測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)無(wú)任何阻礙物，因而被測(cè)流體的壓力損失很小。 但內(nèi)壁必須涂一層絕緣襯里 ， 如環(huán)氧樹脂 。 為了避免直流磁場(chǎng)產(chǎn)生的直流感應(yīng)電勢(shì)使電極周圍導(dǎo)電液體電解 ， 導(dǎo)致電極表面極化 ， 而減小 感應(yīng)電勢(shì) ， 一般采用交流勵(lì)磁 。 221D E k E4 4 BQ D v ??? ? ?2Dk 4B??Q v D 變送器結(jié)構(gòu) 變送器由測(cè)量管和轉(zhuǎn)換器兩部分組成 。 當(dāng) BD一定時(shí)， 感應(yīng)電勢(shì) E與流速 v成正比。 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B不變 、 管道直徑一定時(shí) ， 流體切割磁力線而產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì) E的大小僅與流體的流 v 速有關(guān) 。 鉑電阻絲 電橋輸出信號(hào)頻率 fv= 2f 八、電磁流量計(jì) 在流量測(cè)量中 ， 當(dāng)被測(cè)介質(zhì)是具有導(dǎo)電性的液體介質(zhì)時(shí) ， 可以應(yīng)用電磁感應(yīng)的方法來(lái)測(cè)量流量 。 測(cè)量出鉑電阻變化的頻率就測(cè)定了 旋 渦頻率 ， 也就測(cè)得了流量 。 當(dāng)流體產(chǎn)生旋渦時(shí) ， 產(chǎn)生旋渦的一側(cè)流體流速低 ， 靜壓高 ， 使一部分流體由導(dǎo)壓孔進(jìn)入內(nèi)腔 ， 向未產(chǎn)生旋渦的一側(cè)流出 ， 帶走一部分熱量 ， 鉑絲溫度降低 ， 電阻減小 。 這些方法都是利用旋渦的局部壓力 、 密度 、 流速等的變化作用于敏感元件 ， 產(chǎn)生電信號(hào) ， 再經(jīng)放大整形 ， 得到脈沖信號(hào)輸出 。 旋渦頻率的檢測(cè) 旋渦頻率的檢測(cè)方法很多。 ? 測(cè)得 f 便可算出體積流量 Q Q = A1v = A1 St f d A1— 管道中旋渦發(fā)生體處流通截面積。 實(shí)驗(yàn)表明 ， 當(dāng)兩列旋渦的間距 h和同列相鄰兩個(gè)旋渦之間的距離 l 之比能滿足 h／ l＝ ， 所產(chǎn)生的渦街是穩(wěn)定的 。 當(dāng)流體受到阻礙物阻擋時(shí) ， 會(huì)在阻礙物的下游處產(chǎn)生兩列平行 、且上下交替出現(xiàn)的旋渦 。 旋渦式流量計(jì)有兩類：旋進(jìn)型旋渦流量計(jì)和卡曼型旋渦流量計(jì) 。 七、 渦街流量計(jì) 利用流體遇到阻礙物后產(chǎn)生的旋渦來(lái)測(cè)量流量 。 ? 輸出信號(hào)為頻率信號(hào) ， 不易受干