1、1建筑設備自動化系統工程第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 2第2章 建筑設備自動化系統中常用的 監控設備建筑設備自動化系統對每一個設備的具體監控原理、內容和功能不盡相同，但都沒有超出設備與系統的監視、測量、控制與調節所涵蓋的技術范圍。本章主要從參數檢測和控制兩個方面介紹建筑設備自動化系統的傳感器裝置和執行機構的工作原理、系統組成、參數選型和基本應用。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 3第2章 建筑設備自動化系統中常用的 監控設備2.1 傳感與檢測的一般概念2.2 建筑設備自動化系統工程中參數檢測2.3 建筑設備自動化系統中的執行器 2.4 變頻調速技術2.5 DDC控制器

2、第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 42.1 傳感與檢測的一般概念2.1.1 參數檢測分類2.1.2 檢測系統的組成2.1.3 測量誤差與測量精度2.1.4 檢測儀表的主要性能指標 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 52.1.1 參數檢測分類2.1.2 檢測系統的組成檢測系統由被測對象和測量設備組成，測量設備一般由傳感器、變換器、顯示裝置、傳輸通道組成。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 72.1.2 檢測系統的組成第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 82.1.2 檢測系統的組成1.傳感器 是測量系統與被測對象直接發生聯系的部分。對傳感器的要求： 輸入與輸出有

3、穩定而準確的單值函數關系。 非被測量對傳感器作用時，應使其對輸出的影響小 到忽略。 負載效應小。（負載效應：被測量受到儀表的干擾 而產生的偏離。） 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 92.1.2 檢測系統的組成2.變送器 將傳感器的輸出信號轉換成顯示裝置易于接受的信號。包括機械放大，電信號放大和電信號轉換。圖2.4 壓力變送器和溫度變送器外形圖第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 102.1.2 檢測系統的組成 電動單元組合儀表將傳感器檢測的毫伏信號轉換成標準電壓或電流信號變送儀表電流電壓輸出形式DDZ-II010 mA05 V三線制DDZ-III420 mA15 V兩線制DD

4、Z-S420 mA15 V兩線制第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 112.1.2 檢測系統的組成3.傳輸通道 各檢測和控制裝置之間輸入與輸出聯系的紐帶。傳輸通道可以是： 導線、光纜、無線電通訊等。圖2.6 光纖、雙絞線、同軸電纜第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 122.1.2 檢測系統的組成 DDZ-II儀表采用三線制傳輸方式，即：電源線、地線和信號線，傳輸信號為010mA的電流信號，在信號處理端通過并接在信號線和地線500的電阻，將010mA電流信號轉換為05V的電壓信號。DDZ-III儀表采用兩線制傳輸方式，信號線和電源線供用兩根導線，傳輸信號為420mA，4mA包括傳

5、感器和變送器消耗的工作電流，在信號處理端通過并接在信號線和地線250的電阻，將420mA電流信號轉換為15V的電壓信號。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 13第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 142.1.3 測量誤差與測量精度測量誤差：測量值與被測量真值之差。絕對誤差： 式中：x：測量的絕對誤差；x ：儀表的測量值； A ：是被測量值的真值，也可認為是被測量值實際值。相對誤差:示值相對誤差：由于被測量真值一般無法得到，在實際中通常以實際值代替，即：以示值相對誤差代表相對誤差。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 152.1.4 檢測儀表的主要性能指標1.量程范圍儀表能

6、夠測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍稱作儀表的量程范圍。 量程：在數值上等于儀表上限減去儀表下限。用 Lm表示；2.儀表精度（儀表精度等級）（1）儀表誤差示值絕對誤差：L ：儀表的測量值；A ：是被測量值的真值引用誤差： 基本誤差：第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 162.1.4 檢測儀表的主要性能指標（2）允許誤差：儀表出廠之前儀表廠家規定的儀表基本誤差不能超過某一個值。儀表精度等級：將允許誤差的百分號去掉后的值。精度等級的國家系列一般為：0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等。基本誤差：第2章 建筑設備自動化系

7、統中常用的監控設備 172.1.4 檢測儀表的主要性能指標例1：儀表1：量程范圍0500，1.0級； 儀表2：量程范圍0100，1.0級。求： 儀表的絕對誤差。同一精度儀表窄量程儀表產生的絕對誤差小于同一精度寬量程儀表產生的絕對誤差。基本誤差：第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 182.1.4 檢測儀表的主要性能指標例2：儀表1：量程范圍0500，0.5級； 儀表2：量程范圍0100，1.0級。求： 儀表的絕對誤差。在儀表選擇時，在滿足測量要求的前提下，盡可能選擇小量程的儀表。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 19室內溫度傳感器選型 要求： 溫度范圍 0 55 檢測精度 1

8、請選擇溫度傳感器的量程和精度等級。 （能夠滿足最低指標要求） 0 80或100 1級精度2.2 建筑設備自動化系統工程中參數檢測2.2.1 溫度檢測 2.2.2 濕度檢測 2.2.3 壓力和液位檢測 2.2.4 流量檢測2.2.5 風速檢測 2.2.6 液位檢測第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 20第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 212.2.1 溫度檢測 BAS系統中對溫度的檢測范圍:（1）室內氣溫、室外氣溫，范圍在30 45（2）風道氣溫，范圍在 30 130。（3）水管內水溫，范圍在090第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 22 1. 溫度的檢測方法分類 按檢

9、測方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 23 1. 溫度的檢測方法分類 （1）接觸式測溫接觸式測溫儀的檢測部分（敏感元件）與被測對象有良好的熱接觸，通過傳導或對流達到熱功平衡，這時，測溫儀的示值即表示被測對象的溫度。優點：直觀、可靠。缺點：存在負載效應，對小目標或熱容量小的對象，將會引起較大的測量誤差；受到測量條件的限制，不能充分接觸。 （2）非接觸式測溫檢測部分與被測對象不直接接觸，所以不破壞原有溫度場。通常用來測量1000以上的移動、旋轉、或反映迅速的高溫物體。目前最常用的是通過輻射熱交換實現測溫。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 24

10、2. 熱電式溫度傳感器分類及特性 熱電式傳感器是利用敏感元件電磁參量隨溫度變化的特性，對溫度和與溫度有關的參量進行測量的裝置。將溫度變化轉換為電阻變化的稱為熱電阻傳感器 將溫度變化轉換為熱電勢變化的稱為熱電偶傳感器 （1）金屬熱電阻溫度傳感器 （2）半導體熱敏電阻傳感器 （3）熱電偶溫度傳感器 （4）雙金屬溫度計 （5）數字溫度傳感器第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 25（1）金屬熱電阻溫度傳感器 以金屬導體制成的熱電阻作為感溫元件，利用其電阻值隨溫度成正比變化的特性來進行溫度測量，屬于非電測法。常用鉑、銅兩種金屬導體制作熱電阻。 1）鉑熱電阻(- 200+850)：特點：準確度高，

11、穩定性好、性能可靠、有較高電阻率，廣泛應用于基準、標準化儀器中。常用鉑熱電阻規格：Pt10、Pt100，Pt1000為常用。 鉑熱電阻不同分度號亦有相應分度表，即Rt-t的關系表，這樣在實際測量中，只要測得熱電阻的阻值Rt，便可從分度表上查出對應的溫度值。如：Pt100的電阻值在0時是100歐姆，100時電阻值138.5歐姆。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 26 鉑熱電阻(-200850)：鉑電阻阻值與溫度變化之間的關系可近似用下式表示： 在-1900溫度范圍內： 式中R0，Rt 分別為00C和t0C時的電阻值 常數 ， 常數，C常數 在0660溫度范圍內： 使用鉑熱電阻的特性方程

12、式，每隔1求取一個相應的Rt，便可得到鉑熱電阻的分度表。這樣在實際測量中，只要測得鉑熱電阻的阻值Rt，便可從分度表中查出對應的溫度值。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 27（1）金屬熱電阻溫度傳感器 2）銅熱電阻(-50150)特點：線性度高、電阻溫度系數高、價格便宜、電阻率低、易氧化。由于鉑為貴金屬，一般在測量精度要求不高和測溫范圍較小時，均采用銅電阻。電阻值與溫度變化之間的關系：Rt=R0（1+t） =4.2810-3/兩種分度號：Cu50(R0=50)和Cu100（R0=100）。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 28 （1）金屬熱電阻溫度傳感器第2章 建筑設備自動

13、化系統中常用的監控設備 29（1）金屬熱電阻溫度傳感器 3）熱電阻的測量電路用熱電阻傳感器進行測溫時，測量電路經常采用電橋電路。 由于通常熱電阻與檢測儀表相隔一段距離，因此 熱電阻的引線對測量結果有較大的影響。熱電阻內部引線方式有二線制、三線制和四線制三種。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 30兩線制： 傳感器電阻變化值與連接導線電阻值共同構成傳感器的輸出值，由于導線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合，并且導線的長度不宜過長。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 31 要求引出的三根導線截面積和長度均相同,不平衡電橋，熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻

14、，熱電阻一端引出兩根導線，分別接到電橋的電源端和接到電阻所在的橋臂，熱電阻另一端接到與其相鄰的橋臂上。 采用三線制會大大減小導線電阻帶來的附加誤差，工業上一般都采用三線制接法。 三線制： 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 32四線制： 當測量電阻數值很小時，測試線的電阻可能引入明顯誤差。 四線測量用兩條附加測試線提供恒定電流，另兩條測試線測量未知電阻的電壓降，在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下，電流幾乎不流過電壓表，這樣就可以精確測量未知電阻上的壓降，計算得出電阻值第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 33 （1）金屬熱電阻溫度傳感器 二線和三線是用電橋法測量，最后給出的是溫度值與

15、模擬量輸出值的關系。 四線沒有電橋，完全只是用恒流源發送，電壓計測量，最后給出測量電阻值。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 34（2）半導體熱敏電阻傳感器熱敏電阻是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的一種熱敏元件，其特點是電阻率隨溫度而顯著變化。一般測溫范圍：50 300。在溫度變化相同時，熱敏電阻的阻值變化約為鉑熱電阻的10倍。因此可用它來測量0.01或更小的溫度差異。按物理特性，可分為三類：第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 35（2）半導體熱敏電阻傳感器 1) 負溫度系數熱敏電阻(NTC) 電阻溫度特性為：溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。 具有很高的負電

16、阻溫度系數，特別適用于：100300之間測溫。 2) 正溫度系數熱敏電組(PTC) 電阻溫度特性為： 阻值隨溫度升高而增大，且有斜率最大的區域，當溫度超過某一數值時，其電阻值快速增加。主要用于各種電器設備的過熱保護、過流保護等。 3) 臨界溫度系數熱敏電阻(CTR) 具有負溫度系數，但在某個溫度范圍內電阻值急劇下降，曲線斜率在此區段特別陡，靈敏度極高。主要用作溫度開關。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 36（3）熱電偶溫度傳感器 以熱電效應為基礎的測溫傳感器。按應用場合的不同一般分為普通型(裝配型)熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶。熱電偶在應用時要使用冷端溫度自動補償裝置才能得到真正的

17、溫度測量值。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 37（4）雙金屬溫度計 基于固體受熱膨脹原理，測量溫度可以把兩片線膨脹系數差異相對很大的金屬片疊焊在一起，構成雙金屬片感溫元件。當溫度變化時，因雙金屬片的兩種不同材料線膨脹系數差異相對很大而產生不同的膨脹和收縮，導致雙金屬片產生彎曲變形。固體長度隨溫度變化的情況可用下式表示： L1=L01+k(t1- t0) 式中： L1固體在溫度t1時的長度； L0固體在溫度t0時的長度； k固體在溫度t0、 t1之間的平均線膨脹系數。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 38（4）雙金屬溫度計 在一端固定的情況下，如果溫度升高，下面的金屬B因膨

18、脹而伸長，上面的金屬A是因瓦合金幾乎不變，致使雙金屬片向上彎曲，溫度越高，引起的彎曲角度越大。 目前，使用的雙金屬材料及測溫范圍：100以下，采用黃銅和34%的鎳鋼，雙金屬溫度計不僅可以用來測量溫度，而且可以可靠的用于溫度控制裝置。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 39 （5）數字溫度傳感器DS18B20采用獨特的“一線制”通信方式，信號符合TTL電平邏輯。溫度測量范圍為：-55 125 ；9 Bit 12 Bit之間選取溫度轉換分辨率，在12 bit溫度轉換分辨率下，分辨率：0.02%，溫度轉換時間最大為750 ms，DS18B20可以采用節能設計方式，在等待狀態下功耗近似為零。第

19、2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 404. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 室內溫度傳感器，室外溫度傳感器、電纜式溫度傳感器，風管溫度傳感器，浸入式溫度傳感器，卡箍式溫度傳感器。 （1）室內溫度傳感器測量范圍通常：0 50 ，測溫敏感元件為熱電阻，采用側面帶有通氣孔的ABS外殼封裝或棒式結構，多選壁掛式垂直掛于墻上安裝，兩線制信號輸出。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 41第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 42 （2）室外溫度傳感器 測溫溫度范圍：-50 +70 室外棒式或壁掛式都有，具體防護設施，室外傳感器本身的防護要有一個多孔防風雨罩。 安裝注意事項：

20、1）如果溫度傳感器用于控制目的。應安裝在有人居住房間窗戶的房屋或建筑物墻上，但不得暴露在上午太陽直曬的地方。 2）如果僅用于優化目的：通常總是安裝在房屋或建筑物的最冷的墻上，傳感器也不得暴露在上午太陽直曬的地方。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 434. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 3）安裝高度：宜在房屋或建筑物或供熱區域的中央，距地面至少為2.5 m。 4）為防止因空氣循環而產生誤差，應密封好傳感器上的導線管。 5）不能在傳感器上刷漆，以防止影響傳感器的靈敏度和動態特性。 6）傳感器不得安裝在下列位置： 窗口、門、排氣口或其他熱源的上方； 陽臺或屋頂的屋檐下面。第2章 建

21、筑設備自動化系統中常用的監控設備 44 4. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 （3）風管溫度傳感器 用于通風及空氣調節系統中的送風或者排風溫度檢測、溫度限定功能、送風溫度的漂移控制、露點溫度檢測。 1）技術參數 測量范圍：-50+80 傳感元件：LG-Ni 1000 2）安裝注意事項 用于送風溫度控制: 若送風機位于最后一個空氣處理單元之后，則傳感器安裝于風機下游。 若不是, 則安裝位置與最后一個空氣處理單元至少 0.5 m的距離；第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 454. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器用于排風溫度控制: 只可安裝在排風機的上游；作為送風的漂移傳感器:

22、盡可能靠近房間的送風口處；用于露點控制: 緊靠在空氣加濕器的噴水擋板后 用手將傳感元件彎曲,使之成對角線方式穿過風管,以使傳感元件有規則地貫穿整個風管截面。傳感元件不可與風管壁接觸.第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 464. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 （4）管道水溫度檢測 管道水溫檢測主要用于控制供水溫度和回水溫度、控制生活熱水溫度的參數檢測。 1）測溫范圍：-30 +130 2）安裝要求 用于供水溫度控制 在供熱環路上，如果水泵安裝在供水管道上，傳感器可以直接安裝在水泵后面。如果水泵安裝在回水管道上，傳感器安裝在混合閥后面1.52m處。 用于回水溫度控制 傳感器應安裝在

23、能夠準確采集所控制溫度的回水管道上。傳感器應安裝在管路彎頭處，直接對著水流方向。傳感器安裝位置必須是水流完全混合處。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 474. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 （5）防凍開關防凍開關適用于制冷空氣調節系統，通常用于環境溫度低于預定的安全溫度值情況的控制。可以用于冷藏，加熱，低溫防凍保護和空調系統。最典型的應用是用于盤管溫度監測保護，風道溫度監測控制。以及在水制冷機、飲料冷卻機、冷庫等的防凍保護控制。傳感器由控制器和溫度檢測元件組成。控制器內部包括溫度調整裝置和溫度差分比較控制輸出。 檢測元件是一個長度約100cm的密封感溫頭，感溫頭部封裝了溫度

24、敏感液體。將感溫頭平鋪固定在被監測區域。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 484. 建筑設備自動化系統中常用的溫度傳感器 1）防凍開關的特點： 能準確測量環境溫度； 可靠性高、觸點開關動作精確度高并密封防塵； 溫度控制點設置簡單，易調節； 環境溫度和溫度設定點差分比較不受大氣壓影響 2）技術規范溫控范圍：040 動作精度：1 轉換觸點：AC277V，1A5. 常用的溫度傳感器輸出形式 1. 溫度傳感器放置在測溫點，通過導線與安裝在儀表盤中溫度變送器連接。 2. 測溫元件和變送器組合，安裝在測溫現場。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 493. 如果將封裝后的智能傳感器安裝在

25、測溫現場（DS18B20）4. 如果將DS18B20與單片機組合成智能傳感器第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 50第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 512.2.2 濕度檢測在建筑設備自動化系統中對濕度的檢測主要是集中于室內外的空氣濕度、風道的空氣濕度的檢測。 1. 濕度的基本檢測方法 2. 濕度檢測精度的選擇 3. 幾種常用的濕度傳感器第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 521. 濕度的基本檢測方法空氣濕度檢測的方法可以大體分為： 直接檢測（吸濕法）和間接檢測（干濕球法） （1）濕度的直接檢測 利用某些鹽類放在空氣中，其含濕量與空氣的相對濕度有關；而含濕量大小又引起

26、本身電阻的變化。將空氣相對濕度轉換為其電阻值的測量。 稱為吸濕法濕度測量。吸濕法檢測的是空氣的相對濕度。 檢測精度：35RH 測量范圍：（1%99%）RH 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 531. 濕度的基本檢測方法 （2）空氣濕度的間接檢測 采用檢測干球溫度（空氣中的溫度）和濕球溫度（濕紗布的溫度）的方法，通過空氣狀態圖確定空氣的濕度參數，其檢測精度一般為57RH。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 542. 濕度檢測精度的選擇測量范圍一般可達到0100%。 為保證精度指標而將測量范圍限制為10%95%。分段給出其濕度傳感器的精度。如中、低濕段(080RH)為2RH，而高

27、濕段(80100RH)為4RH。 精度是在某一指定溫度下(如25)的值。如在不同溫度下使用濕度傳感器其示值還要考慮溫度漂移的影響。由于相對濕度是溫度的函數，溫度每變化0.1，將產生0.5RH的濕度變化。 使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。 多數情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，5RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，再選用3RH。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 553. 幾種常用的濕度傳感器（1）線性電壓輸出式集成濕度傳感器 其主要特點是采用恒壓供電，內置放大電路，能輸出與相對濕度呈比例關系的電壓信號，響應速度快，重

28、復性好，抗污染能力強。（2）線性頻率輸出集成濕度傳感器 采用模塊式結構、頻率輸出式集成濕度傳感器，在55%RH時的輸出中心頻率，當相對濕度從10%變化到95%時，輸出頻率線性變化。這種傳感器具有線性度好、抗干擾能力強、便于配數字電路或單片機、價格低等優點。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 563. 幾種常用的濕度傳感器（3）智能化溫度/溫度傳感器 不僅能準確測量相對濕度，還能測量溫度和露點。測量相對濕度的范圍是0100%，最高精度為2%RH。測量溫度的范圍是-40+123.8，分辨力為0.01。測量露點的精度5us/cm測量精度：0.5%FS 1.0%FS (0.2%FS系V0.5m

29、/s的指定段)顯示方式：LCD顯示瞬時流量4位，累積流量 8位 介質溫度：070；090；0150(可選)壓力：1.6MPa；2.5MPa；6.4Mpa；16Mpa；25Mpa；32Mpa使用環境：溫度2050 濕度85%輸出信號：頻率輸出02kHz 電壓輸出15V 電流輸出420mA RS485串行接口 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 894. 電磁流量計斷電數據保存時間：10年電源：220VAC15%24VDC5%（可選）功耗：12VA空管自動報警：紅燈閃爍機械振動頻率：55Hz振幅：0.15mm平均無故障工作時間：MTBF30000h防護等級：IP67、IP68（只適用于分體

30、型）襯里材料：聚氨酯橡膠、氯丁橡膠、聚四氟乙烯、F46第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 902.5.1 電磁流量計（2）特點(1)測量不受液體密度、粘度、溫度、壓力導電率變化的影響。(2)測量管內無活動及阻流部件，無壓損不堵塞可測量含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。(3)儀表反映靈敏，測量范圍寬，流速0.310m/s，導電率5s/cm的導電液體都可測量，量程范圍可以任意選定。(4)儀表采用了低頻三態方波勵磁技術、先進的小信號處理技術和軟件技術，故抗干擾性強、精度高、穩定可靠。(5)儀表不受液體流動方向的影響，正反向安裝均可測量，并安裝方便，對直管段要求不高。(6)電磁流量計的電極及內

31、襯材料耐腐性和耐磨性極好，壽命長 (7)儀表的耐沖擊、耐振性良好。(8)儀表不能測量氣體及不導電液體。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 914. 電磁流量計 （3）電磁流量計的安裝(1)根據需要選擇電磁流量計安裝的地點和位置，但電極軸線必須大致在水平方向。(2)測量管在所有的時間內必須完全充滿介質，只有滿管時，才能獲得準確的測量。(3)注意流量計上的流動方向與流體實際流向一致。(4)在安裝時，確保在靠近管道法蘭處有足夠的空間。(5)流量計兩側的管道要支撐牢固，不要裝在強烈震動的地方 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 924. 電磁流量計(6)為便于安裝，對于DN200的大尺

32、寸儀表，可使用伸縮管，以容許對接在法蘭的軸向位移。(7)從電極軸線量起，上游最短直管段長度為5DN，下游最短直管段長度為2DN(DN為管道內徑)。(8)對分體型電磁流量計，應把信號轉換器(以及功率放大器)安裝得盡量靠近傳感器，連接線應采用屏蔽電纜，最好為雙層屏蔽電纜，并且不要把信號轉換器(或功率放大器)直接暴露在陽光下，若有需要,可加裝避陽罩。(9)對于流體的旋渦狀或螺旋狀的流動，要加長上下直管段安裝流動整直器。(10)為使儀表可靠的工作，提高測量精度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器應有良好的單獨接地線，接地電阻10 。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 935. 流量開關在建筑設備自

33、動化系統的生活供水系統、中央空調的水循環系統或消防系統的自動噴淋滅火系統等，都需要掌握管道內液體的流動情況，以保證各系統的正常工作。 1. 通過檢測啟動水泵、壓縮機或風機的交流接觸器的輔助觸點閉合情況，間接掌握泵類設備的運行情況。 2. 流量開關可以直接檢測管道內介質的流動情況，例如：冷凍水系統中，當水流開關檢測到水流量下降后系統應根據這一信號停止壓縮機工作，以保護制冷機的安全。（1）單向擋板流量開關是通過調節螺栓，設定流速的動作點，當流體按指示方向流過管道時，流體推動擋板偏轉，偏轉到指定位置時，微動開關動作，輸出開關信號。 （2）雙向擋板流量開關通過旋動調節旋鈕設定流速動作點，當管道內有流體

34、流過時，流體推動擋板偏轉，擋板帶動磁性模塊上移，如果流體流速大于等于設定流速，則腔室內開關模塊動作，輸出接點信號；如果流體流速小于設定流速，則磁性模塊下移，開關復位，接點斷開。（3）指針式流量開關的流量開關安裝于管道中央，當管路中有液體流動時，流動的液體通過對擋板的作用，使轉軸克服調節彈簧的預壓力偏轉一定角度，轉軸上的觸動螺釘跟隨偏轉，離開已預壓的微動開關，微動開關恢復常態，此時發出正常信號表示管路中有液體流過。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 945. 流量開關（2）流量開關的分類流量開關分為液體流量開關和氣體流量開關。流量開關又分為：單向擋板式、雙向擋板式和指針式三種。 1）單向

35、擋板式 具有擋板直動，接點容量大，適用于單向 流體； 2）雙向擋板式 采用磁感應方式，密封性好，可耐高壓， 適用于雙向流體； 3）指針式 指針指示流量百分比，接點容量大，擋板直 動，適用于雙向流體。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 955. 流量開關（3）流量開關在控制系統中的作用： 1）檢測管路中液體是否流動和流動的量是否達到要求，通過開關電接點輸出一個通斷信號。（2）設備系統可以通過檢測有無信號或控制電流從此開關上通過，來判斷管路系統的工作狀況，給出相應的控制或運行方式或措施。（3）保護制冷機組和緩解不同機組的流量。將流量開關和制冷機組的水泵控制聯鎖，只有當水流開關動作時冷水機組

36、才能啟動。水流開關用來調節水系統的水力平衡,保證流經每臺機組的水量基本相同。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 965. 流量開關（4）水流開關的安裝 1）水流開關上標識的箭頭方向應與水流方向一致。 2）水流開關應安裝在水平管段上，不應安裝在垂直 管段上。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 97 6. 風速檢測是變風量空調系統末端裝置的關鍵部件，風速傳感器的類型與性能直接影響系統風量的檢測和控制的質量。風速檢測的方法： 氣壓法、機械法與散熱率法等。 氣壓法 通過測量全壓和靜壓的差值求得風速。 比托管式風速傳感器； 散熱率法 利用流速與散熱率成對應關系的原理，通過測量相等散熱量的

37、時間或測溫度變化或保持原溫度的加熱電流量的變化來確定風速。熱線、熱膜式風速傳感器。 機械法 利用流體的動壓推動機械裝置旋轉來求得風速。 螺旋槳風速傳感器 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 986. 風速檢測（1）比托管式風速傳感器 1）比托管風速檢測原理標準比托管是一根彎成直角的金屬細管,它由感測頭、外管、內管、管柱與全壓、靜壓引出導管等組成。在比托管頭部的頂端，迎著來流開有一個小孔，小孔平面與流體流動方向垂直。在比托管頭部靠下游的地方，環繞管壁的外側又開了多個小孔，流體流動的方向與這些小孔的孔面相切。頂端的小孔與側面的小孔分別與兩條互不相通的管路相連。進入比托管頂端小孔的氣流壓力稱

38、為全壓，而進入比托管側面小孔的氣流壓力僅僅是流體的靜壓，根據全壓和靜壓即可求出動壓，從而求出風速。 圖2.28 比托管式風速傳感器示意圖第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 996. 風速檢測第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1006. 風速檢測 2）主要技術指標測量范圍： 012 m/s測量精度：5%輸出信號: 420mA（2線）；010V 05V （3線）適用介質：空氣以及非易燃性氣體穩定性： 1% F.S/年溫度范圍：-1050 電 源：1035VDC （2線）；1736VDC （3線）功 耗：最大40mA回路阻抗：電流輸出 01250；電壓輸出： 最小負載 1000第2

39、章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1016. 風速檢測（2）熱線式風速儀 1）工作原理 熱線風速儀發明于20世紀20年代。 將一根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此，將金屬絲稱為“熱線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出熱線散失的熱量與流體的速度之間存在關系。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1022.5.4 風速檢測第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1036. 風速檢測熱線式風速儀有兩種工作模式：恒流式 通過熱線的電流保持不變，溫度變化時，熱線電阻改變，因而兩

40、端電壓變化，由此測量流速；恒溫式 熱線的溫度保持不變，如保持150，根據所需 施加的電流可度量流速。恒溫式比恒流式應用更廣泛。由于熱線式風速儀具有測速探頭體積小、對流場干擾小、響應快，并能測量非定常或低速流體的特點，在空調系統的風速測量，過濾器監測、風扇監測和排氣跟蹤、通風柜和氣柜測量、清潔室和凈化臺表面速度測量，以及進出氣流的能量管理等方面有著廣泛的應用。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1046. 風速檢測 2）技術參數量程風速：最小01m/s，最大020m/s 壓力： 最小0500Pa，最大010Kpa 溫度： -1050 輸出信號：風速/風溫兩路420mA輸出； 風速/風溫/

41、壓力三路420mA輸出精度： 1 風速： 3%F.S和1%F.S可選； 壓力： 1%F.S； 供電： 24VDC20%響應時間：3s 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 105第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1066. 風速檢測（3）螺旋槳風速傳感器 1）工作原理 螺旋槳風速傳感器由葉片、傳感器軸、傳感器支架及磁感應線圈等組成。 第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1076. 風速檢測風速儀的大口徑探頭（60mm,100mm）適合于測量中、小流速的紊流（如在管道出口）。風速計的小口徑探頭更適于測量管道橫截面大于探頭橫截面 100倍以上的氣流。 第2章 建筑設備自動化

42、系統中常用的監控設備 1086. 風速檢測第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 109低速：0至5m/s；風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量；市場占有率：80% 。中速：5至40m/s；風速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果最理想；市場占有率：10%高速：40至100m/s。利用皮托管則可在高速范圍內得到最佳結果。市場占有率少。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1102.2. 6 液位檢測 對水塔水位、水池水位等參數的檢測和控制。工作環境 常壓和常溫 檢測涉及介質 自來水和污水不同的介質，應該選擇不同的液位傳感器。 對自來水的液位檢測，檢測環境比較好，可以使用

43、電容式、壓力式傳感器連續檢測液位或采用電阻式傳感器分段檢測液位，也可以使用傳統的浮球開關作為開關量的液位檢測等多種檢測方法，但對污水的液位檢測，就要考慮水質對傳感器的影響問題。 對比較粘稠的液體的液位檢測，使用電容式或浮球式方法效果就不好，通常是使用投入式液位傳感器，通過檢測壓力獲得液位參數，但同時，要注意處理好引壓孔，以防堵塞而影響檢測效果。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1112.2.6 液位檢測1.投入式液位檢測 液位傳感器采用擴散硅壓阻芯體或陶瓷壓阻芯體，通常稱為投入式液位傳感器、投入式液位變送器等。通過檢測壓力間接得到液位值的方法在前面壓力檢測的內容中已經作了介紹，這里只

44、是給出基本參數。 (1)主要技術參數：量 程: 0-130m 精 度: 0.25%FS; 0.5%FS(一般為0.5%FS) 輸出信號: 420mA(二線制)、05V、15V、010V(三線制)供電電壓: 24DCV(936DCV)介質溫度: 085環境溫度: 常溫(-2085)零點溫漂移： 0.05%FS量程溫度漂移： 0.05%FS第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1122.2.6 液位檢測主要技術參數：補償溫度： 070安全過載： 180%FS極限過載： 200%FS響應時間： 5 mS(上升到90%FS)負載電阻: 電流輸出型：最大800;電壓輸出型：大于50K絕緣電阻: 大

45、于2000M （100VDC）密封等級: IP68長期穩定性能: 0.1%FS/年振動影響: 在機械振動頻率20Hz1000Hz內，輸出變化小于0.1%FS電氣接口(信號接口): 緊線防水螺母與五芯通氣電纜連接 機械連接(螺紋接口): 投入式第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1132.2.6 液位檢測2電阻式液位傳感器利用液體的電阻來作為監控的對象。(1)在容器內安置浮筒，構成浮筒式液位計。浮筒經過一連桿與滑動電阻器中心滑動觸點相連，隨液位升降，滑動電阻器的阻值也相應發生變化。選擇精度較高、性能穩定、線性較好的滑線變阻器，即可由變阻器的電阻值精確反映出液面的高度。這種液位檢測傳感器結

46、構簡單，價格便宜，一般用于要求液位連續檢測的無腐蝕、清潔的液體中。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 114(2)電極式液位計第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 115連續測量的電阻式液位計第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1162.2.6 液位檢測3電容式液位傳感器是用于液體液位進行連續精密測量的儀器。它是用金屬棒和與之絕緣的金屬外筒作為兩電極，外筒電極底部有孔，金屬筒高為L。被測液體能夠進入內外電極之間的空間中，當液面低于液位計、電極間沒有液體時，此時液位計相當于一個以空氣為介質的同心圓筒電容，其電容值為：0: 空氣的介電常數；L：圓筒電極的高度； D：外電極內徑

47、；d ：內電極的外徑。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1172.2.6 液位檢測當液面上升到H高度時，則液位計的電容為兩段電容的并聯，上段電容介質為空氣，高為L-H，介電常數為0，下段電容介質為液體，高度為H，介電常數為，故此時電容量為 電容量與液面高度H成線性關系，測得此刻的電容量值，便可測知液面高度。這種方法經常用于測量油類非導電性液體的液位。第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1182.2.6 液位檢測4液位開關（1）小型浮球液位開關工作原理 在密閉的金屬內，設置一點或多點的干簧管，然后將管子貫穿一個或多個中空且內部裝有環型磁鐵的浮球，利用固定環將浮球固定在與磁簧開關

48、相關范圍內，浮球比重小于液體密度，液體使浮球在一定范圍內上下浮動，利用浮球內的磁鐵去吸引磁簧開關的閉合，產生開關動作。 當水位上升時浮球上升，干簧管觸點閉合；當水位下降時浮球下降，干簧管出點釋放。圖2.34小型浮球液位開關工作原理圖第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1192.2.6 液位檢測技術參數 接點容量：70W 最高工作電壓：240VAC/200VDC 最大開關電流：0.7A 最大壓力：10Kg/cm2 浮球比重：0.8g/cm3 工作溫度：-20120 浮球尺寸：28289.5 圖3.35 小型浮球液位開關安裝圖第2章 建筑設備自動化系統中常用的監控設備 1202.2.6 液位檢測（2）連桿浮球液位開關 連桿浮球液位開關為定制品，依照被測液體的溫度、壓力、比重、耐酸堿等特性，選擇適合規格的浮球。 還需確定連接規格（法蘭安裝或螺紋安裝等），各動作點位置，動作形式（常開或常閉）和總長。圖3.36是連桿浮球液位開關結構圖圖3.3