检测仪表与技术报告Word格式.docx

1、2.1.2热电阻原理 42.1.3产品参数及结构图 52.1.4测量注意事项 62.1.5误差分析 62.2实验管壁温测量 62.2.1选用仪器一一热电偶温度计 62.2.2热电偶原理 62.2.3产品参数及结构图 72.2.4测量注意事项 82.2.5误差分析 82.3水域温度测量 82.3.1选用仪器 82.3.2检测方法及依据 92.3.3误差分析 92.4水位测量 102.4.1选用仪器 102.4.2工作原理 102.4.3产品参数及结构图 102.4.4误差分析 132.5流量测量 132.5.1选用仪器 132.5.2选用依据 142.5.3测量注意事项 142.5.4误差分析

2、152.6差压测量 152.6.1选用仪器 152.6.2产品参数 15263误差分析 16第三章心得体会 17参考文献 18第一章绪论1.1课题背景与意义换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化 学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失， 因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。1.2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象， 要求综合以前所学知识，完成此 实验装置所需参数的检测。设计检测方案，包括检测方法，仪表种类选用以及需 要注意事项，并分析误差产生的原因等等。1.3实验目标1、 测出管道换热面有垢一侧

3、的污垢热阻，能够方便监视管道状态，发现危 险能够及时报警，使系统运行更可靠，同时也能推算出工质含杂质热量， 为除杂 志提供参考。2、 通过对各种测量方法的思考以及各种资料的查阅，加深了对本门课程的 认识。3、 通过在模拟的实战环境中系统锻炼， 使学习能力、思维能力、动手能力、 工程创新能力得到综合提高。1.4实验原理1.4.1实验方法简介按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换

4、热设备性能联系最密切 的莫过于热学法。这里简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热阻法。142实验装置简介该装置是东北电力大学节能与测控研究中心杨善让教授课题组基于测量新 技术一软测量技术开发的多功能实验装置。图1-1多功能动态模拟实验装置外形图本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约 2m，水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独 自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。可以做平行样实验和对比试 验。为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换 热效果等等，管内流体一般为人工配置的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等 致垢物

5、质。1011出口1-恒温槽体；2-试验管段；3-试验管入口压力；4-管段出口温度测点; 5-管壁温度测点；6-管段出口温度测点；7-试验管出口压力；8-流量测量；9-集水箱；10-循环水泵；11-补水箱；12-电加热管图1-2实验装置流程图1.4.3实验参数设计该实验装置上，需要检测和控制的参数主要有：1、 温度：包括实验管流体进口（ 20-40 C）、出口温度（20-80 C）；2、 实验管壁温（20-80 C）以及水浴温度（20-80 C）；3、 水位：补水箱上位安装，距地面 2m其水位要求测量并控制，以适应不 同流速的需要，水位变动范围 200mm-500mm4、 流量：实验管内流体流量

6、需要测量，管径 25mm测量范围0.5-4m3/h ；5、 差压：由于结垢导致管内流动阻力增大，需要测量流动压降，范围为 0-50mm水 柱。第二章被测参数及仪表选用2.1实验管进出口温度测量2.1.1选用仪器测进出口温度选用热电阻温度计。电阻温度计是利用金属导体或金属氧化物 半导体做测温介质，利用导体或半导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来 进行温度测量。金属电阻一般为正温度系数，电阻随温度的变化可用多项式表示：Rt 二 Ro（1 +At + Bt2 + Ct*.）式中：Rt和R0分别为温度为t和0时的电阻值；A、B、C均为常数，其值 决定于热电阻材料的种类。热电阻是中低温区最常用的一种

7、温度检测器。它的主要特点是测量精度高， 性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温， 而且被制成标准的基准仪。选用 WZC-20C热电阻。2.1.2热电阻原理从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来 测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而 成的坚实体，它的外径一般为 1.0- 8.0mm，最小可达 0.5mm与普通型热电 阻相比，它有以下优点：体积小，内部无空气间隙，热惯性上，测量滞后小；机 械性能好、耐振，抗冲击；能弯曲，便于安装，使用寿命长

8、等优点。实验管流体进、出口温度，管壁温度和水溶温度大约控制在 20-80 C之间，属于低温测量，所以只需采用简单的接触式温度计即可。 试验中，我们还需得到精度较高的温度值并将其转换为电信号输出， 膨胀式温度计精度虽高但不可以转 化为电信号，低温测量时热电阻温度计精度比热电偶温度计要高。 所以综合考虑选择热电阻温度计较好。图2-1 铠装铂电阻测量端结构形式2.1.3产品参数及结构图表2-1 产品参数型号分度号r测温范围精度等级允许误差WZPPt100-200 +500A级（ 0.15+0.002 ） ltlB级（ 0.30+0.005 ） ltlWZCCu50 Cu100-50 +100帕电阴元

9、件 铠裳芯无件图2-2 WZC-200 热电阻结构图主要技术指标：1、 铜热电阻:-50 C -100 C2、 输出信号：4-20mA（可与DDZ-III仪表配套使用）0-10mA （可与DDZ-II仪表配套使用）3、 基本误差：土 0.5%，土 0.2%.4、 温度漂移：W 0.01%/C5、 环境温度：-30-70 C 相对湿度W 95%6、 负载电阻：三线制 0-10mA RLW 1500Q7、 标准工作电压：24VDC2.1.4测量注意事项热电阻温度计测量实验管进、出口温度时应注意接线方式，采用三线制 接线可较好的消除引线电阻的影响，测量准确度高。2.1.5误差分析1、 分度误差。该误

10、差取决于材料纯度和加工工艺。2、 通电发热误差。由于通电后会产生自升温现象，从而带来测量误差。 该误差无法消除，但可用规定最大电流v 6mA3、 线路电阻不同或变化引入的测量误差。可通过串联电位器调整，此 外规定三线、四线接线方法也可以减小误差。4、 附加热电动势。电阻丝与引线点处构成热偶，若节点温度不同将产 生附加电动势，对于测量回路可能产生影响。可通过节点靠近，同温等方法 减小或消除。5、 热电阻安装时，其插入深度不小于热电阻保护管外径的 8-10倍，尽 可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装，以防在高温下弯曲变形。&热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差，应尽量使 保护

11、套管表面和被测介质温度接近，减小热电阻保护套管的黑色系数。2.2实验管壁温测量2.2.1选用仪器一一热电偶温度计热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长， 热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。装配式热电偶主要 由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构，并配以安装固 定装置组成。适合于蒸汽管道、锅炉及其他对温度、压力、流速有所要求的场所。主要用 于测量电站蒸汽管道及锅炉温度。 结构采用热套保护管与电偶可分离方式， 使用 时，用户可将热套焊接或机械固定在设备上，然后装上电偶就可工作。2.2.2热电偶原理热电偶温度计由三部分组成：1、热电偶（

12、感温元件）；2、测量仪表；3、 连接热电偶和测量仪表的导线（补偿导线及铜线）T OZjSZE11热电偶匸作晾理閨图2-3 最简单的热电偶测温系统它是由两种不同材料的导体 A和B焊接而成，焊接的一端插入被测介质中， 感受被测温度，称为工作端或热端，另一端与导线相连，称为冷端或自由端。两 种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫 参比端。当测量端和参比端存在温差时，就会在回路产生热电流，接上显示仪表, 仪表上就批示出热电偶所产生的热电流， 接上显示仪表，仪表上就批示同热电偶 所产生的热电动势的温度值。2.2.3产品参数及结构图表2-2 热套式热电偶名称测温范围公称压力

13、流速保护管材料单支WRN-625K0-600 C 29.4MPa 100m/s1Cr18Ni9Ti热电偶WRE-625E双支WRN2-625WRE2-625图2-4 套式热电偶2.2.4测量注意事项热电偶的热电动势是热电偶工作端的两端温度函数的差， 而不是热电偶冷端 与工作端两端温度差的函数；热电偶所产生的热电动势的大小，当热电偶的材料 是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成分和两端的温差有 关；当热电偶的两个热电偶丝材料成分确定后， 热电偶热电势的大小，只与热电 偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的电动势仅是工作 端温度的单值函数。2.2.5误差分析导热误

14、差，传热误差，辐射误差以及水浴影响，另外由于冷端温度也会产生 误差。1、 水浴与管壁分开面积太大，影响流体的流量及换热。所以温度计的体积 应尽可能小。2、 外界环境变化会影响管壁温度，故使外界环境温度保持恒定。2.3水域温度测量2.3.1选用仪器图2-5 AD590温度传感器它的主要特性如下：1、流过器件的电流（mA等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数， 即：mA/K式中：一流过器件（AD590的电流，单位为mA T-热力学温度，单位 为K。2、 AD590的测温范围为-55 C +150C。3、 AD590的电源电压范围为4V-30V.电源电压可在4-6V范围变化，电流变 化1mA相当于温度变化1K.AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因 而器件反接也不会被损坏。4、 输出电阻为710MW5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55 C