1、常用溫度檢測儀表種類及應用：1 1、按測溫范圍分類：、按測溫范圍分類： 把測溫600以上溫度的儀表叫高溫器。測溫600以下的儀表叫低溫儀表叫溫度計。2 2、按工作原理分類：、按工作原理分類： 通常分為膨脹溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計、壓力式溫度計、輻射高溫計和光學高溫計等。3 3、按測溫方式分類：、按測溫方式分類： 根據感溫元件和被測介質接觸與否，可 將溫度儀表分為接觸式接觸式與非接觸式非接觸式兩大類。第1頁/共28頁工業上常用的測溫儀表：接觸式優點：溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；缺點：因測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交環，需要一定的時間才能達到熱平衡，存在測溫的延遲現象，同時

2、受耐高溫材料的限制，不能應用于很高的溫度測量。非接觸式優點： 通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也比較快；缺點：但受到物體的發射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。第2頁/共28頁接接觸觸式式 溫度計溫度計名稱名稱 溫度計溫度計名稱名稱 簡單原理及常用測簡單原理及常用測溫范圍溫范圍 優優 點點 缺缺 點點 熱膨脹熱膨脹玻璃溫玻璃溫度計度計 液體受熱時體積膨液體受熱時體積膨脹，脹，100600 100600 價廉，精確較高，價廉，精確較高，穩定性較好穩定性較好 易破損，只能易破損，

3、只能安裝在易觀察安裝在易觀察的地方的地方 雙金屬雙金屬溫度計溫度計 金屬受熱時線性膨金屬受熱時線性膨脹，脹，50600 50600 示值清楚，機械示值清楚，機械強度較好強度較好 精度較低精度較低 壓力式壓力式溫度計溫度計 溫包內的氣體或液溫包內的氣體或液體因受熱而改變壓體因受熱而改變壓力，力，50600 50600 價廉，最易就地價廉，最易就地集中監測集中監測 毛細管機械強毛細管機械強度差，損壞后度差，損壞后不易修復不易修復 熱電阻熱電阻熱電阻熱電阻溫度計溫度計 導體或半導體的阻導體或半導體的阻值溫度隨溫度而改值溫度隨溫度而改變，變，200600 200600 測量準確，可用測量準確，可用于低

4、溫或低溫差于低溫或低溫差測量測量 和熱電偶相比，和熱電偶相比，維護工作量大，維護工作量大，振動場合容易振動場合容易損壞損壞熱電偶熱電偶熱電偶熱電偶溫度計溫度計 兩種不同金屬導體兩種不同金屬導體接點受熱產生熱電接點受熱產生熱電勢，勢，501600 501600 測量準確，和熱測量準確，和熱電阻相比安裝、電阻相比安裝、維護方便，不宜維護方便，不宜損壞損壞 需要補償導線，需要補償導線，安裝費用較高安裝費用較高 第3頁/共28頁非非接接觸觸式式溫度計名溫度計名稱稱溫度計溫度計名稱名稱簡單原理及常用簡單原理及常用測溫范圍測溫范圍 優優 點點 缺缺 點點熱輻射熱輻射光學高光學高溫計溫計 加熱體的亮度隨加熱

5、體的亮度隨溫度高低而變化溫度高低而變化7003200 7003200 加熱體的加熱體的亮度隨溫亮度隨溫度高低而度高低而變化變化70032007003200 只能目測，只能目測，必須熟練必須熟練才能測得才能測得比較準確比較準確的數據的數據光電高光電高溫計溫計 加熱體的顏色隨加熱體的顏色隨溫度高低而變化溫度高低而變化502000 502000 反應速度反應速度快，測量快，測量較準確較準確 構造復雜，構造復雜，價格高，價格高，讀數麻煩讀數麻煩 輻射高輻射高溫計溫計 加熱體的輻射能加熱體的輻射能量隨溫度高低而量隨溫度高低而變化變化502000502000反應速度反應速度快快誤差較大誤差較大第4頁/共2

6、8頁乙酸丁酯反應器用測溫儀表：結論：選用壓力式溫度儀表理由：乙酸丁酯反應溫度在120 0左 右，在壓力式溫度儀表（50600）測量范圍之內，而且壓力式溫度儀表具有價廉，最易就地集中監測的優點。第5頁/共28頁 自動控制系統組成及作用：1、控制器控制系統的核心，生產過程中被控變量偏離設定要求后，必須依靠控制器的作用去控制執行器，改變操縱變量，使被控變量符合生產要求。2、被控對象通過控制能達到工藝要求設定值的工藝變量。3、執行機構接受控制器送來的信號，相應地去改變操控變量以穩定被控變量。（最常用的執行器是氣動調節閥、電動調節閥）4、變送器把被控變量轉化為測量值。第6頁/共28頁第7頁/共28頁控制

7、器及控制規律：控制器分類：1 1、按能源形式分：電動控制儀 氣動控制儀2 2、按信號形式分 ：模擬式 數字式3 3、按結構形式分 ：基地式 單元組合式 組裝式 集散控制系統常用控制器：電動控制器和數字控制器第8頁/共28頁電動控制器：以交流220V或直流24V作為儀表能源，以直流電流或直流電壓為輸出信號。通常選用直流信號，因為直流信號不受傳輸線路中電感、電容及負荷性質影響，抗干擾能力強，容易實現模擬量到數字量的轉換，方便與工業控制計算機配合使用；直流信號獲取方便，應用靈活。控制器共有“自動”、“保持”、“軟手動”和“硬手動”四種工作狀態，通過面板上的聯動開關進行切換。電動控制器是連續的模擬控制

8、儀表。隨著工業生產規模的不斷擴大和自動化的不斷提高，模擬控制儀表很難滿足生產要求。電控制器基本被數字控制器取代。 第9頁/共28頁數字控制器：實現了儀表、計算機一體化；具有豐富的運算、控制功能；通用性強、使用方便；使用靈活、便于擴展；可靠性高、維護方便數字控制器的種類很多，應用最多的是單回路控制器，其品種有以下五類：l可編程序控制器l固定程序控制器l可編程脈寬輸出控制器l混合控制器l批量控制器第10頁/共28頁常用控制規律：1 1、雙位控制規律最為簡單，最容易實現。動作規律：當測量值大于或小于設定值時，控制器的輸出為最大（或最小），（控制器的輸出要么最大，要么最小）。相應執行機構也就只有兩個極

9、限位置要么全開，要么全關。雙衛控制系統結構簡單、成本低、容易實現，但質量控制較差，多應用于允許被控制變量上下波動的場合。如原料儲罐、恒溫箱、空調、電冰箱中的溫度控制，為氣動儀表提供氣源的壓縮空氣罐中的壓力控制等。利用浮球閥控制水箱水位的控制系統也屬于雙衛控制。第11頁/共28頁2 2、比例（P P）控制系統在連續控制下達到平衡狀態。這種控制器輸出的變化與輸入控制器的偏差大小成比例關系的控制規律。比例控制規律： 控制器輸出變化與輸入偏差成正比。在相同的偏差下，Kc越大，輸出也越大，因此Kc是衡量比例作用強弱的參數。工業上用比例度來表示比例作用的強弱。單純的比例控制適用于擾動不大、滯后較小、負荷變

10、化小、要求不高、允許有一定余差存在的場合。第12頁/共28頁3 3、比例積分（PIPI）控制基本控制規律中最基本的，應用最普遍的一種。優點：控制及時、迅速。只要有偏差產生，控制器立即產生控制作用。缺點：不能最終消除余差限制它單獨使用，克服余差的辦法是在比例控制的基礎加上積分控制作用。積分控制規律KI表示積分速度。積分控制作用總是滯后于偏差的存在，故它不能有效地克服擾動的影響，難以使得控制系統穩定下來，因此積分控制作用很少單獨使用。比例積分控制器是目前應用最廣泛的一種控制器，多用于工業上液位、壓力、流量等控制系統因引入積分作用能消除余差，彌補了純比例控制的缺陷，獲得較好的控制質量。但是積分作用的

11、引入，會使系統的穩定性變差。對于有較大滯后性的系統控制，要盡可能避免使用積分控制。第13頁/共28頁4 4、比例微分控制（PDPD）控制其輸出正比于輸入對時間的導數TD為微分時間常數。傳遞函數：微分控制器的輸出只與偏差的變化速度有關，而與偏差存在與否無關。因此，純粹的微分控制作用是無意義的，一般都將微分控制作用與比例控制結合起來使用。第14頁/共28頁執行器：執行器是自動控制系統的終端執行部件，由執行機構和調節機構組成，從自動化技術工具中接收控制信息并對受控對象施加控制作用。執行器的分類1 1、執行器按所用驅動能源分為氣動、電動和液壓執行器。2 2、按動作規律分為開關型、積分型和比例型。3 3

12、、按輸出位移的形式分為轉角型和直線型。4 4、按輸入控制型號分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點通斷信號、脈沖信號等。第15頁/共28頁執行器的應用：氣動執行器以純凈的壓縮氣體為能源，結構簡單，動作平穩可靠，輸出推動力大維修方便，防火防爆。在化工、煉油等對安全要求較高的生產過程中得到廣泛的應用。液動執行器利用液壓推動執行結構，推動力大、適用負荷較大。但輔助設備龐大且笨重，生產中很少用。電動執行器反應迅速，便于集中控制。但結構復雜，防火防爆能差，使用受一定限制。第16頁/共28頁溫度自動控制方案：常用的溫度自動控制方案： 1 1、低溫控制特點是周圍環境溫度比樣品溫度高，熱量源源不斷通過

13、對流、傳導和輻射等形式傳輸給樣品。低溫控制的任務是：有節制的控制輸入熱量與冷量，借以得到所需的溫度。借助于低溫實驗室常備的冷卻液，如液氧、液氮和液氦（或包括液氫），控制液體沸騰的壓強，即可得到下列溫度范圍：14K(液氦)；5490K(液氧);6377K(液氮);1020.4K(液氫).第17頁/共28頁2 2、中溫控制 以恒溫油槽為例，說明溫度自動控制原理。油槽結構分為恒溫槽部分和控制部分。恒溫槽由槽體、保溫層、隔離筒和攪拌器等構成，由敏感元件、控制元件、執行原件組成控制系統，控制對象為油的溫度。 導電表傳感溫度的變化，反映為水銀柱的高度。當溫度高于給定溫度時，導電表接通繼電器的輸入電路，繼電

14、器切斷加熱器，油溫在冷卻水作用下降低；當油溫低于給定溫度是，導電表水銀柱下降，繼電器輸入電路斷開，繼電器動作并接通加熱器，油溫在加熱器作用下上升。如此循環，維持油恒定在給定溫度。第18頁/共28頁3 3、高溫控制 由于外界的影響引起敏感元件材料不穩定，使接觸式溫度計量器具（如熱電偶、電阻溫度計等）的應用受到了限制。因此，在高溫控制中經常采用不接觸方法光學高溫計和輻射高溫計。但光學高溫計的檢測結果帶有主觀性并且不能實現自動檢測。而輻射高溫計難于測量小物體的溫度和難于靠近被測物體，同時易受其它受熱物體輻射的影響。帶有光導接收和傳感元件的輻射高溫計可以消除上述溫度計所固有的缺點，用于控制生產過程中溫

15、度的穩定性和保證從一個過程到另一個過程的溫度復現，以及作為自動恒溫中的傳感器。使用光導高溫計來控制高溫，并不低于用熱電偶的精度。同時還用于熱電偶退火爐的溫度控制。保證了加熱器工作狀態能準確及時的得到校正。光導高溫計結構簡單、配備較容易，完全能夠保證在各種情況下可靠的進行高溫控制。第19頁/共28頁乙酸丁酯反應器溫度自動控制方案：采用改變傳熱量方法中溫控制：反應釜由夾套和攪拌器等構成，由敏感元件、控制元件、執行原件組成控制系統，控制對象為反應釜的溫度。 導電表傳感溫度的變化，反映為顯示器度數變化。當溫度高于給定溫度時，導電表接通執行器（以電動調節閥為例），電動調節閥切斷加熱管路，開冷卻管路，反應

16、釜溫度在冷卻水作用下降低；當反應釜溫度低于給定溫度是，讀數減小，冷卻管路斷開，電動調節閥開啟加熱管路，反應釜溫度在水蒸氣作用下上升。如此循環，維持反應釜恒定在給定溫度第20頁/共28頁釜式反應器的控制方法：釜式反應器的控制方法： 1 1、控制進料溫度、控制進料溫度（通過控制預熱/預 冷器的載熱體流量）圖為改變進料溫度控制釜溫第21頁/共28頁2.2.改變傳熱量由于大多數反應釜均有傳熱面，引入或移去反應熱，所以用改變引入熱劑或冷劑流量的方法就能實現溫度控制。圖為改變熱劑或冷劑流量控制釜溫第22頁/共28頁3.3.串級控制為了針對反應釜滯后較大的特點，可采用串級控制方案圖2-16 釜式反應器的溫度自動控制方案(c)用 載 熱 體 流 量 -釜 溫 串 級 控 制M熱 載 體TCPCM熱 載 體TCTC(d)用 夾 套 溫 度 -釜 溫 串 級 控 制M熱 載 體TCPC(e)用 釜 壓 -釜 溫 串