過程控制儀表知識小集

一、雙金屬溫度計原理簡述

雙金屬溫度計是利用不同金屬膨脹系數(shù)不同的原理，雙金屬片在不同的溫度會有不同的彎曲度，把這個彎曲度指示出來就能顯示溫度。由于熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片在溫度改變時，兩面的熱脹冷縮程度不同，因此在不同的溫度下，其彎曲程度發(fā)生改變。

雙金屬溫度計的探桿里，有雙金屬片纏成螺旋的零件，隨著溫度的變化發(fā)生形變，彎曲后表盤里的齒輪帶動指針，指針則隨之指在刻度盤上的不同位置，從刻度盤上的讀數(shù)，便可知其溫度。從而指示溫度。利用這一原理，可以制成溫度計。

二、溫度測量儀表的分類

溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。

通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交互，需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。

非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)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(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)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。

三、磁性浮子式液位計

磁性浮子式液位計又叫磁翻板液位計或磁翻柱液位計，是玻璃板、玻璃管液位計的升級換代產(chǎn)品。就地顯示無須電源，顯示部分和介質(zhì)完全隔離，不會因介質(zhì)污染顯示條而使觀測受到影響。同時又具有玻璃板液位計不具備的特點。如不會擔心因溫度或壓力產(chǎn)生破裂，可捆綁磁性開關(guān)，并且可根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)開關(guān)點位置，可根據(jù)需要安裝捆綁式液位變送器，輸出 4~20mA 信號。從而實現(xiàn)遠距離檢測或控制。

磁性浮子式液位計是以磁性浮子為感應(yīng)元件，并通過磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用，反映被測液位或界面的測量儀表。

磁性浮子式液位計和被測容器形成連通器，保證被測量容器與測量管體間的液位相等。當液位計測量管中的浮子隨被測液位變化時，浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色表示有液，白色表示無液，以達到就地準確顯示液位的目的。

就地顯示磁性浮子式液位計具有顯示直觀醒目、不需電源，安裝方便可靠，維護量小，維修費用低的優(yōu)點，是玻璃管，玻璃板液位計的升級換代產(chǎn)品。可廣泛應(yīng)用于石油，化工，電站，制藥，冶金，船舶工業(yè)，水/污水處理等行業(yè)的罐，槽，箱等容器的液位檢測。

用戶還可根據(jù)工程需要，配合磁控液位計使用，可就地數(shù)字顯示，或輸出4~20mA的標準遠傳電信號，以配合記錄儀表，或工業(yè)過程控制的需要。也可以配合磁性控制開關(guān)或接近開關(guān)使用，對液位監(jiān)控報警或?qū)M液出液設(shè)備進行控制。

四、液位開關(guān)

液位開關(guān)，顧名思義，就是用來控制液位的開關(guān)，對我們來說，熟悉的應(yīng)用莫過于其在全自動洗衣機中的應(yīng)用。大家都知道全自動洗衣機只需要我們插上電源，接上水龍頭就可以了。那洗衣機是如何知道加了多少水，該加多少水呢，這就要依靠液位開關(guān)了，它來控制閥門，使得水位到達合適的位置，以達到好的洗滌效果。液位開關(guān)種類很多，考慮到各種因素，洗衣機中一般采用壓力式水位開關(guān)，它裝在洗滌缸的上部，它有一根下端開口的氣管通到缸底，進水時管里的空氣被封閉在里面出不來，就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高，這樣根據(jù)壓力就可間接測知水位。而壓力的測量仍然用彈性元件，靠元件的變形帶動觸點完成通斷動作。

這種測液位的方法叫做“靜壓法”，在工業(yè)中用的不少。但更常用的也是更直接的方法是“浮子法”，相信大家都見過釣魚吧，那釣魚線綁的都有浮子，浮子漂在水面上，當魚咬到魚餌時，浮子會一上一下的跳動，此時我們就可以拉線了。但工業(yè)中用的是更大的浮子，實際上就是一個帶桿的球。水漲船高是人所共知的常識，工業(yè)上早就利用浮子測量水塔中的水位了。因為水塔有幾層樓高，如果用人爬上去觀察，那多麻煩。只要用繩索通過滑輪把水面上的浮子和水塔外的重塊連起來，就可以在地面上抬頭看重塊在標尺上的位置，從而知道塔里還有多少水。這是極其簡單而又有效的辦法。

靠浮子位移帶動觸點通斷以構(gòu)成液位開關(guān)也很容易，比方說用個精巧的小開關(guān)（這樣的開關(guān)叫做“微動開關(guān)”），裝在像廁所水箱那種帶桿的浮子一端，再把這套裝置安在容器的某個高度上。當浮子升到這個高度時，浮子的桿壓下開關(guān)不就發(fā)出通斷信號了嗎？當然這是可以的，而且市場上也有這樣的成套產(chǎn)品。但還有更簡單易行的辦法，買一個小型磁浮子液位開關(guān)裝上就行了。

浮子密度計就是這樣的儀器，它是個用玻璃管做成的簡單儀器。用它我們就可以方便地測出各種液體的密度了。

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