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儀器儀表基礎(chǔ)知識(shí)

[2011/10/27]

　　有關(guān)壓力的一些解釋：

　　1、 大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關(guān)。

　　2、 差壓(壓差)：兩個(gè)壓力之間的相對(duì)差值。

　　3、 絕對(duì)壓力：介質(zhì)(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力。

　　絕對(duì)壓力是相對(duì)零壓力而言的壓力。

　　4、 表壓力(相對(duì)壓力)：如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值，那么這個(gè)正值就是表壓力，即表壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓>0。

　　5、 負(fù)壓(真空表壓力)：和“表壓力“相對(duì)應(yīng)，如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)負(fù)值，那么這個(gè)負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓<0。

　　6、 靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時(shí)間變化的壓力，或者是隨時(shí)間變化較緩慢的壓力，即在流體中不受流速影響而測(cè)得的表壓力值”。

　　7、 動(dòng)態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對(duì)應(yīng)，“隨時(shí)間快速變化的壓力，即動(dòng)壓是指單位體積的流體所具有的動(dòng)能大小。”通常用1/2ρν2計(jì)算。式中ρ—流體密度;v—流體運(yùn)動(dòng)速度！

　　HART協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有哪些異同?

　　HART和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)。同時(shí)，兩種技術(shù)都支持在一條總線上連接多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)方式。HART和現(xiàn)場(chǎng)總線都采用設(shè)備描述，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用。所以，它們之間有一定的相似之處。

　　它們之間的不同有以下四點(diǎn)：

　　1)現(xiàn)場(chǎng)總線采用真正的全數(shù)字通信，而HART是以FSK方式疊加在原有的4～20mA模擬信號(hào)上的，因此可以直接聯(lián)入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中而不需要重新組態(tài);

　　2)現(xiàn)場(chǎng)總線多采用多點(diǎn)連接，HART協(xié)議一般僅在做監(jiān)測(cè)運(yùn)用的時(shí)候才會(huì)采用多點(diǎn)連接方式;

　　3)用現(xiàn)場(chǎng)總線組成的控制系統(tǒng)中，設(shè)備間可以直接進(jìn)行通信，而不需要經(jīng)過(guò)主機(jī)干預(yù);

　　4)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備相對(duì)HART設(shè)備而言，可以提供更多的診斷信息。

　　所以現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備適用于高速的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，而HART設(shè)備的優(yōu)越性則體現(xiàn)在與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容上。

　　智能壓力/差壓變送器較模擬變送器有什么優(yōu)越性?

　　智能化儀表的優(yōu)越性主要有：

　　對(duì)儀表制造過(guò)程——簡(jiǎn)化調(diào)校過(guò)程、補(bǔ)償傳感器缺陷(如線性化、環(huán)境因素補(bǔ)償?shù)?、提高儀表性能、降低制造成本、可形成多參數(shù)復(fù)合儀表。

　　對(duì)儀表安裝調(diào)試過(guò)程——簡(jiǎn)化安裝調(diào)試過(guò)程(如對(duì)線、清零)、降低安裝調(diào)試成本。

　　對(duì)儀表運(yùn)行過(guò)程——提高測(cè)量質(zhì)量、有利于進(jìn)行軟測(cè)量、便于儀表的維護(hù)校驗(yàn)和資產(chǎn)管理(需要系統(tǒng)和設(shè)備管理軟件的支持)。

　　壓力/差壓變送器有哪些選型原則?

　　在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。

　　在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

　　在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會(huì)產(chǎn)生汽化膨脹，使測(cè)量不準(zhǔn)。

　　在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器測(cè)量范圍上來(lái)說(shuō)，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來(lái)說(shuō)更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合(液位測(cè)量)需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。

　　為何變送器輸出固定在20.8mA?如何解決?

　　變送器輸出固定在20.8mA，表示當(dāng)前主過(guò)程變量大于傳感器的設(shè)定量程上限，儀表處于輸出飽和狀態(tài)？梢赃M(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查：

　　1)檢查設(shè)定的傳感器量程上限或傳感器極限量程是否大于或等于當(dāng)前被測(cè)信號(hào)，確定所選的傳感器型號(hào)和設(shè)定量程的正確性;

　　2)檢查導(dǎo)壓管是否存在泄漏或堵塞，如果使用引壓閥，檢查閥門(mén)是否完全打開(kāi);

　　3)確認(rèn)引入的被測(cè)信號(hào)是穩(wěn)定的輸入量;如果被測(cè)量是液體，確認(rèn)不存在殘留氣體;如果被測(cè)量事干燥氣體，確認(rèn)不存在液體;

　　4)檢查傳感器法蘭測(cè)是否存在沉淀，法蘭是否有被腐蝕現(xiàn)象;

　　5)如果是遠(yuǎn)傳法蘭型變送器，檢查兩個(gè)被測(cè)信號(hào)間是否存在位差，計(jì)算由位差所引起的差壓是否大于傳感器量程;

　　6)檢查供電電源是否在12V～24VDC之間;

　　7)利用手持操作器對(duì)儀表進(jìn)行自檢和參數(shù)讀取，檢驗(yàn)是否智能電子部件故障或未經(jīng)初始化。

　　變送器的維護(hù)包括哪些工作?

　　變送器的維護(hù)工作主要包括以下幾個(gè)方面：

　　1) 巡回檢查：

　　儀表指示情況，儀表示值有無(wú)異常;

　　氣動(dòng)變送器氣源壓力是否正常;

　　電動(dòng)變送器電源電壓是否正常;

　　環(huán)境溫度、濕度、清潔狀況;儀表和工藝接口、導(dǎo)壓管和閥門(mén)之間有無(wú)泄漏、腐蝕。

　　2) 定期維護(hù)：

　　定期檢查零點(diǎn)，定期進(jìn)行校驗(yàn);

　　定期進(jìn)行排污、排凝、放空;

　　定期對(duì)易堵介質(zhì)的導(dǎo)壓管進(jìn)行吹掃，定期灌隔離液。

　　3) 設(shè)備大檢查：

　　檢查儀表使用質(zhì)量，達(dá)到準(zhǔn)確、靈敏，指示誤差、靜壓誤差符合要求，零位正確;

　　儀表零部件完整無(wú)缺，無(wú)嚴(yán)重銹垢、損壞，銘牌清晰無(wú)誤，緊固件不得松動(dòng)，接插件接觸良好，端子接線牢固;技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確、符合管理要求。

　　質(zhì)量流量控制器的工作壓差范圍是個(gè)什么概念?

　　質(zhì)量流量控制器(MFC)中設(shè)置有一個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，閥門(mén)能使通過(guò)控制器的流量從零調(diào)節(jié)到測(cè)量的滿量程，在工作的過(guò)程當(dāng)中，控制器的入口和出口之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣壓降，即壓差。MFC的工作壓差范圍通常為0.1～0.3MPa，若壓差低于最低值(0.1 MPa)，有可能控制達(dá)不到滿量程值;若高于最高值(0.3MPa)，有可能關(guān)閉時(shí)流量不能小于2%F.S。用戶使用MFC時(shí)，無(wú)論用戶工作的反應(yīng)室是真空還是高壓，應(yīng)做到使MFC進(jìn)出氣兩端的壓差保持在所要求壓差范圍之內(nèi)，并且要求氣壓要相對(duì)穩(wěn)定。

　　電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障現(xiàn)象有哪些?

　　電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障現(xiàn)象有：

　　(1)無(wú)流量信號(hào);(2)輸出晃動(dòng);(3)零點(diǎn)不穩(wěn);(4)流量測(cè)量值與實(shí)際值不符;(5)輸山信號(hào)超滿度值5類(lèi)。

　　經(jīng)常采用的檢查手段或方法及其檢查內(nèi)容有哪些?

　　(1)通用常規(guī)儀器檢查

　　(2)替代法 利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)務(wù)線路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。

　　(3)信號(hào)蹤跡法 用模擬信號(hào)器替代傳感器，在液體未流動(dòng)條件下提供流量信號(hào)，以測(cè)試電磁流量轉(zhuǎn)換器。

　　檢查首先從顯示儀表工作是否正常開(kāi)始，逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號(hào)器測(cè)試轉(zhuǎn)換器，以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還足在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉(zhuǎn)換器故障，如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試;若是傳感器故障需要試調(diào)換時(shí)，因必須停止運(yùn)行，關(guān)閉管道系統(tǒng)，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項(xiàng)檢查，最后才下決心，卸下管道檢查傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。

　　使用超聲波流量計(jì)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?

　　(1)根據(jù)介質(zhì)、流量及工作場(chǎng)地的不同，選擇合適的流量計(jì)型式;

　　(2)根據(jù)不同型式的超聲波流量計(jì)以合理的方式安裝換能器;

　　(3)定期維護(hù)，經(jīng)常檢查流量計(jì)工作狀態(tài)、顯示器的連接;

　　(4)定期校準(zhǔn)流量計(jì)。

　　我廠污水排放測(cè)量用的是電磁流量計(jì)，流量計(jì)安裝前經(jīng)過(guò)了檢定，可計(jì)量數(shù)據(jù)一直和其他流量計(jì)指示的量值不一致，原因何在?

　　極有可能是安裝位置不對(duì)。若流量計(jì)裝于系統(tǒng)的最高處，管道中的氣泡會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)量精度;或流量計(jì)裝在流體向下流動(dòng)的垂直管道上，有可能產(chǎn)生非滿管流。建議將流量計(jì)裝在系統(tǒng)位置較低的水平管道上或向上流動(dòng)的垂直管道上，最好在系統(tǒng)中安裝消氣器或排氣閥

　　什么是質(zhì)量流量計(jì)?什么是質(zhì)量流量控制器?

　　質(zhì)量流量計(jì)，即Mass Flow Meter(縮寫(xiě)為MFM), 是一種精確測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償。

　　質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller(縮寫(xiě)為MFC), 不但具有質(zhì)量流量計(jì)的功能，更重要的是，它能自動(dòng)控制氣體流量，即用戶可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動(dòng)地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動(dòng)或環(huán)境溫度有變化，也不會(huì)使其偏離設(shè)定值。簡(jiǎn)單地說(shuō),質(zhì)量流量控制器就是一個(gè)穩(wěn)流裝置, 是一個(gè)可以手動(dòng)設(shè)定或與計(jì)算機(jī)聯(lián)接自動(dòng)控制的氣體穩(wěn)流裝置。

　　質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?

　　(1)流量的測(cè)量和控制不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)。

　　對(duì)于多數(shù)流量測(cè)控系統(tǒng)而言，很難避免系統(tǒng)的壓力波動(dòng)及環(huán)境和介質(zhì)的溫度變化。對(duì)于普通的流量計(jì)，壓力及溫度的波動(dòng)將導(dǎo)致較大的誤差;對(duì)于質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器，則一般可以忽略不計(jì)。

　　(2)測(cè)量控制的自動(dòng)化

　　質(zhì)量流量計(jì)/質(zhì)量流量控制器可以將流量測(cè)量值以輸出標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。這樣很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的數(shù)字顯示﹑累積流量自動(dòng)計(jì)量﹑數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄﹑計(jì)算機(jī)管理等。對(duì)質(zhì)量流量控制器而言，還可以實(shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)控制。通常, 模擬的MFC/MFM輸入輸出信號(hào)為0～+5V或4～20mA, 數(shù)字式MFC/MFM還配有RS232或RS485數(shù)字串行通訊口, 能非常方便地與計(jì)算機(jī)連接, 進(jìn)行自動(dòng)控制。

　　(3)精確地定量控制流量

　　質(zhì)量流量控制器可以精確地控制氣體的給定量，這對(duì)很多工藝過(guò)程的流量控制﹑對(duì)于不同氣體的比例控制等特別有用。

　　(4)適用范圍寬

　　有很寬的工作壓力范圍，我們的產(chǎn)品可以從真空直到10MPa; 可以適用于多種氣體介質(zhì)(包括一些腐蝕性氣體，如HCL);有很寬的流量范圍，我們的產(chǎn)品最小流量范圍可達(dá)0～5 sccm，最大流量范圍可達(dá)0～200 slm。流量顯示的分辨率可達(dá)滿量程的0.1%, 流量控制范圍是滿量程的2～100% (量程比為-- 50:1), 因此在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　雷達(dá)物位測(cè)量裝置前景廣闊

　　我國(guó)這些年工業(yè)發(fā)展迅速，種類(lèi)逐漸齊全，而物位測(cè)量?jī)x表作為工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的重要儀表，需求量很大。巨大市吸引力也造成了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。雖然目前國(guó)內(nèi)物位儀表生產(chǎn)廠家眾多，但大多是技術(shù)含量較低、精度比較低的產(chǎn)品，即便銷(xiāo)量可觀，經(jīng)濟(jì)效益也不可觀。怎樣的產(chǎn)品才能有效的占領(lǐng)國(guó)內(nèi)物位儀表市場(chǎng)呢，關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)，精確的高檔產(chǎn)品。

　　根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，在物位測(cè)量裝置的選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中，最受人們關(guān)注的因素依次是：精度，可靠性，耐久性，操作簡(jiǎn)易度，價(jià)格，技術(shù)支持等。很明顯，精度是人們關(guān)心的首要參數(shù)。而很多市場(chǎng)預(yù)測(cè)也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。

　　根據(jù)ARC咨詢集團(tuán)的研究報(bào)告顯示，雷達(dá)物位測(cè)量裝置將是連續(xù)物位測(cè)量領(lǐng)域前景最被看好的測(cè)量裝置。當(dāng)有效的控制成本和提高效益對(duì)于使用者越來(lái)越重要的時(shí)候，高精度的測(cè)量裝置變得越來(lái)越受歡迎。隨著價(jià)格的下降和人們對(duì)其技術(shù)的認(rèn)可度不斷提高，雷達(dá)測(cè)量裝置在工業(yè)上的使用也變得越來(lái)越廣泛，而不是僅僅在油箱中使用。因此，雷達(dá)物位測(cè)量裝置以其技術(shù)上的不斷革新而占領(lǐng)著越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。ARC預(yù)計(jì)全球雷達(dá)式物位儀表市場(chǎng)到2007年將達(dá)到3.88億美元，年增長(zhǎng)率為10.3%。雷達(dá)式物位儀表取得這一可觀增長(zhǎng)率時(shí)，其他物位測(cè)量技術(shù)正奮力爭(zhēng)取一位數(shù)的年增長(zhǎng)率

　　和許多傳統(tǒng)的水平測(cè)量工藝不同，雷達(dá)測(cè)量裝置具有非常高的精度，并能夠適應(yīng)各種非常惡劣的測(cè)量環(huán)境，測(cè)量時(shí)不依賴過(guò)程密度，壓力和溫度等環(huán)境因素，制造商們利用這些優(yōu)點(diǎn)給使用者提供越來(lái)越好的產(chǎn)品。隨著雷達(dá)式物位技術(shù)進(jìn)入其生命周期成熟期，其廣泛采用在很大程度上受其快速ROI(投資回報(bào))、低維護(hù)及高可靠性特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)。用戶相信，雷達(dá)式物位儀表能提供高性價(jià)比，且即使在數(shù)量不斷增加的情況下也能順利實(shí)施。而作為一種首次用于罐儲(chǔ)量測(cè)量的物位測(cè)量技術(shù)，標(biāo)志著雷達(dá)物位裝置已在更廣闊的過(guò)程物位測(cè)量領(lǐng)域中取得了重大進(jìn)展。

　　在ARC的研究報(bào)告中，接觸式和非接觸式物位測(cè)量裝置總體被分為3類(lèi)：高端產(chǎn)品，中端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品。總的來(lái)說(shuō)，雷達(dá)測(cè)量裝置會(huì)有很好的市場(chǎng)前景，但仍然會(huì)受到傳統(tǒng)測(cè)量裝置的“挑戰(zhàn)”，供應(yīng)商們最好根據(jù)自己的市場(chǎng)份額和整個(gè)市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度來(lái)制定自己的市場(chǎng)策略。目前被過(guò)程控制行業(yè)看好的回路供電測(cè)量?jī)x表(Loop powered devices)，目前已經(jīng)非常普遍。此外，電池供電及無(wú)線雷達(dá)式物位儀表亦開(kāi)始在市場(chǎng)上出現(xiàn)。各種相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和雷達(dá)式物位計(jì)的成本的有效控制，正有效的促進(jìn)著雷達(dá)式物位儀表市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)。用雷達(dá)式物位儀表來(lái)取代傳統(tǒng)物位測(cè)量技術(shù)，將為雷達(dá)供應(yīng)商帶來(lái)巨大的商機(jī)。

　　目前國(guó)內(nèi)常用的氣體傳感器有哪些?

　　目前按照氣敏特性來(lái)分，主要分為：半導(dǎo)體型、電化學(xué)型、固體電解質(zhì)型、接觸燃燒型、光化學(xué)型等氣體傳感器，又以前兩種最為普遍。

　　請(qǐng)介紹一下半導(dǎo)體型氣體傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　自從1962年半導(dǎo)體金屬氧化物陶瓷氣體傳感器問(wèn)世以來(lái)，半導(dǎo)體氣體傳感器已經(jīng)成為當(dāng)今應(yīng)用最普遍、最實(shí)用的一類(lèi)氣體傳感器。它具有成本低廉、制造簡(jiǎn)單、靈敏度高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、對(duì)濕度敏感低和電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。不足之處是必須在高溫下工作、對(duì)氣體或氣味的選擇性差、元件參數(shù)分散、穩(wěn)定性不理想、功率高等方面。

　　半導(dǎo)體傳感器為什么需要加熱?

　　半導(dǎo)體傳感器是利用一種金屬氧化物薄膜制成的阻抗器件，其電阻隨著氣體含量不同而變化。氣體分子在薄膜表面進(jìn)行還原反應(yīng)以引起傳感器電導(dǎo)率的變化。為了消除氣體分子達(dá)到初始狀態(tài)就必須發(fā)生一次氧化反應(yīng)。傳感器內(nèi)的加熱器可以加速氧化過(guò)程，這也是為什么有些低端傳感器總是不穩(wěn)定，其原因就是沒(méi)有加熱或加熱電壓過(guò)低導(dǎo)致溫度太低反應(yīng)不充分。

　　電化學(xué)氣體傳感器是怎樣工作的?

　　電化學(xué)氣體傳感器是通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)氣體的濃度，分為不需供電的原電池式以及需要供電的可控電位電解式，目前可以檢測(cè)許多有毒氣體和氧氣，后者還能檢測(cè)血液中的氧濃度。電化學(xué)傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是氣體的高靈敏度以及良好的選擇性。不足之處是有壽命的限制一般為兩年。

　　半導(dǎo)體傳感器和電化學(xué)傳感器的區(qū)別?

　　半導(dǎo)體傳感器因其簡(jiǎn)單低價(jià)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但是又因?yàn)樗倪x擇性差和穩(wěn)定性不理想目前還只是在民用級(jí)別使用。而電化學(xué)傳感器因其良好的選擇性和高靈敏度被廣泛應(yīng)用在幾乎所有工業(yè)場(chǎng)合。

　　固態(tài)電解質(zhì)氣體傳感器是怎樣的?

　　顧名思義，固態(tài)電解質(zhì)就是以固體離子導(dǎo)電為電解質(zhì)的化學(xué)電池。它介于半導(dǎo)體和電化學(xué)之間。選擇性，靈敏度高于半導(dǎo)體而壽命又長(zhǎng)于電化學(xué)，所以也得到了很多的應(yīng)用，不足之處就是響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

　　接觸燃燒式氣體傳感器是怎樣的?

　　接觸燃燒式氣體傳感器只能測(cè)量可燃?xì)怏w。又分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式，原理是氣敏材料在通電狀態(tài)下，可燃?xì)怏w在表面或者在催化劑作用下燃燒，由于燃燒使氣敏材料溫度升高從而電阻發(fā)生變化。后者因?yàn)榇呋瘎┑年P(guān)系具有廣普特性應(yīng)用更廣。

　　光學(xué)式氣體傳感器是怎樣的?

　　光學(xué)式氣體傳感器主要包括紅外吸收型、光譜吸收型、熒光型等等，主要以紅外吸收型為主。由于不同氣體對(duì)紅外波吸收程度不同，通過(guò)測(cè)量紅外吸收波長(zhǎng)來(lái)檢測(cè)氣體。目前因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)關(guān)系一般造價(jià)頗高。

　　選擇紅外測(cè)溫儀時(shí)要考慮哪些因素?

　　應(yīng)考慮以下因素

　　a) 類(lèi)型

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，可選手持式(便攜式)或固定式(在線式)。

　　手持式測(cè)溫儀特點(diǎn)：體積小，重量輕，電池供電，適合隨身攜帶，可隨時(shí)進(jìn)行溫度的檢測(cè)和記錄，有光學(xué)瞄準(zhǔn)或激光瞄準(zhǔn)裝置，操作非常簡(jiǎn)單，只需輕輕一扣扳機(jī)，就能進(jìn)行溫度測(cè)量。

　　固定式測(cè)溫儀特點(diǎn)：固定安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，可以24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，與計(jì)算機(jī)相連，閉環(huán)控制。加裝保護(hù)套和風(fēng)冷、水冷裝置，可以在惡劣環(huán)境及315℃的高溫條件下工作。

　　b) 測(cè)溫范圍

　　測(cè)溫儀量程要滿足使用要求。

　　c) 距離系數(shù)

　　距離系數(shù)D:S是測(cè)溫儀和被測(cè)物之間的距離與被測(cè)物直徑的比值。此系數(shù)越大，表明測(cè)溫儀的光學(xué)分辨率越高。即測(cè)同一物體，距離系數(shù)越大的測(cè)溫儀，可以在更遠(yuǎn)的距離測(cè)量。

　　一般來(lái)說(shuō)，距離系數(shù)大的測(cè)溫儀，靈敏度高，價(jià)格也高一些。

　　d) 最小目標(biāo)

　　當(dāng)被測(cè)物較小時(shí)，就要考慮測(cè)溫儀的最小測(cè)量目標(biāo)能否滿足使用要求。

　　分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)主要應(yīng)用在什么領(lǐng)域?

　　目前分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)主要應(yīng)用在

　　a) 水庫(kù)大壩，主要是溫度監(jiān)控、混凝土大壩監(jiān)控、滲漏檢測(cè)及定位、水滲漏路徑的定位、下沉過(guò)程的測(cè)量、變形測(cè)量、巖層研究。

　　b) 電力，主要是電線電纜的溫度測(cè)量、火災(zāi)的早期探測(cè)、對(duì)電線及電纜的測(cè)量。

　　c) 地?zé)岚l(fā)電廠，鑿洞內(nèi)部的溫度檢測(cè)、熱反應(yīng)測(cè)試、鑿洞周?chē)鷧^(qū)域的環(huán)境監(jiān)控、熱液體設(shè)施的溫度測(cè)量、高溫、干燥地層設(shè)施的溫度測(cè)量。

　　d) 隧道，收縮壓力的測(cè)量、長(zhǎng)期的測(cè)量、裂縫及損壞的監(jiān)控、火災(zāi)檢測(cè)。

　　e) 橋梁，安裝過(guò)程的測(cè)量、變形測(cè)量、裂縫及損壞的監(jiān)控、負(fù)荷試驗(yàn)的測(cè)量。

　　f) 熱水管道原油管道等，溫度監(jiān)控、管道及滲漏的檢測(cè)、滲漏處的定位、建筑物質(zhì)量的控制。

　　分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的技術(shù)原理是什么?

　　該技術(shù)主要依據(jù)光纖的光時(shí)域反射(OTDR)和光纖的背向喇曼散射溫度效應(yīng)。激光脈沖射入光纖內(nèi)部，光子與光纖材料分子在內(nèi)部相互作用，一部分光被反射回來(lái)，反射光攜帶著被散射光子運(yùn)動(dòng)的熱信息。因此，被反射回來(lái)光的光譜攜帶了光纖的溫度信息，可以測(cè)量沿光纖每一點(diǎn)的溫度。

　　光譜的分析包括激光在光纖中的傳播速率，通常(像雷達(dá)原理)和光的速度一樣，用很短的時(shí)間間隔(比如1米)去掃描整個(gè)光纖的長(zhǎng)度，根據(jù)這樣沿光纖的溫度分布就可以決定了。需要提出的是所測(cè)得的每一點(diǎn)溫度是一段光纖上的平均溫度。由于光的速度很快，因此一條數(shù)千米長(zhǎng)的光纖可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)掃描完畢。

　　分布光纖溫度傳感技術(shù)設(shè)備包括兩部分：傳感光纜和主機(jī)。光纜里面通常有若干根光纖組成，光纖是溫度敏感材料，因此沿著光纖(光纜)可以連續(xù)測(cè)量任意一點(diǎn)的溫度。這就是一種研究溫度變化的設(shè)備。

　　傳感器

　　能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

　、 敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯?或響應(yīng))被測(cè)量的部分。

　　② 轉(zhuǎn)換元件指?jìng)鞲衅髦心茌^敏感元件感受(或響應(yīng))的北側(cè)量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和(或)測(cè)量的電信號(hào)部分。

　　③ 當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱為變送器。

　　2.測(cè)量范圍

　　在允許誤差限內(nèi)被測(cè)量值的范圍。

　　3. 量程

　　測(cè)量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。

　　4. 精確度

　　被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果與真值間的一致程度。

　　5.重復(fù)性

　　在所有下述條件下，對(duì)同一被測(cè)的量進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量所得結(jié)果之間的符合程度：

　　相同測(cè)量方法：

　　相同觀測(cè)者：

　　相同測(cè)量?jī)x器：

　　相同地點(diǎn)：

　　相同使用條件：

　　在短時(shí)期內(nèi)的重復(fù)。

　　6. 分辨力

　　傳感器在規(guī)定測(cè)量范圍圓可能檢測(cè)出的被測(cè)量的最小變化量。

　　7. 閾值

　　能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測(cè)變化量的被測(cè)量的最小變化量。

　　8. 零位

　　使輸出的絕對(duì)值為最小的狀態(tài)，例如平衡狀態(tài)。

　　9. 激勵(lì)

　　為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。

　　10. 最大激勵(lì)

　　在市內(nèi)條件下，能夠施加到傳感器上的激勵(lì)電壓或電流的最大值。

　　11. 輸入阻抗

　　在輸出端短路時(shí)，傳感器輸入的端測(cè)得的阻抗。

　　12. 輸出

　　有傳感器產(chǎn)生的與外加被測(cè)量成函數(shù)關(guān)系的電量。

　　13. 輸出阻抗

　　在輸入端短路時(shí)，傳感器輸出端測(cè)得的阻抗。

　　14. 零點(diǎn)輸出

　　在市內(nèi)條件下，所加被測(cè)量為零時(shí)傳感器的輸出。

　　15. 滯后

　　在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)被測(cè)量值增加和減少時(shí)，輸出中出現(xiàn)的最大差值。

　　16. 遲后

　　輸出信號(hào)變化相對(duì)于輸入信號(hào)變化的時(shí)間延遲。

　　17. 漂移

　　在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器輸出終于被測(cè)量無(wú)關(guān)的不需要的變化量。

　　18. 零點(diǎn)漂移

　　在規(guī)定的時(shí)間間隔及室內(nèi)條件下零點(diǎn)輸出時(shí)的變化。

　　19. 靈敏度

　　傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。

　　20. 靈敏度漂移

　　由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。

　　21.熱靈敏度漂移

　　由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。

　　22. 熱零點(diǎn)漂移

　　由于周?chē)鷾囟茸兓鸬牧泓c(diǎn)漂移。

　　23. 線性度

　　校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定只限一致的程度。

　　24. 菲線性度

　　校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。

　　25.長(zhǎng)期穩(wěn)定性

　　傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍能保持不超過(guò)允許誤差的能力。

　　26. 固有憑率

　　在無(wú)阻力時(shí)，傳感器的自由(不加外力)振蕩憑率。

　　27. 響應(yīng)

　　輸出時(shí)被測(cè)量變化的特性。

　　28.補(bǔ)償溫度范圍

　　使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補(bǔ)償?shù)臏囟确秶?

　　29. 蠕變

　　當(dāng)被測(cè)量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的變化。

　　30. 絕緣電阻

　　如無(wú)其他規(guī)定，指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時(shí)，從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測(cè)得的電阻值。