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Tecnologia de detecção e instrumentação
Não há muitas cores extravagantes, introduz a imaginação, é uma revisão abrangente do conhecimento e está repleta de informações úteis. Amigos interessados podem consultá-la!
Editado em 2024-03-03 12:27:31
- Anévrisme intracrânien
Il s'agit d'une carte mentale sur les anévrismes intracrâniens, avec le contenu principal, notamment: le congé, l'évaluation d'admission, les mesures infirmières, les mesures de traitement, les examens auxiliaires, les manifestations cliniques et les définitions.
- Entretien de la comptabilité des coûts
Il s'agit d'une carte mentale sur l'entretien de comptabilité des coûts, le principal contenu comprend: 5. Liste des questions d'entrevue recommandées, 4. Compétences de base pour améliorer le taux de réussite, 3. Questions professionnelles, 2. Questions et réponses de simulation de scénarios, 1. Questions et réponses de capacité professionnelle.
- Méthode de recherche de littérature
Il s'agit d'une carte mentale sur les méthodes de recherche de la littérature, et son contenu principal comprend: 5. Méthode complète, 4. Méthode de traçabilité, 3. Méthode de vérification des points, 2. Méthode de recherche inversée, 1. Méthode de recherche durable.
Tecnologia de detecção e instrumentação
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- Méthode de recherche de littérature
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- Descrição
Tecnologia de detecção e instrumentação
Capítulo 1 Teoria e Fundamentos da Tecnologia de Detecção
Visão geral
Significado e direção de desenvolvimento da tecnologia de detecção
Noções básicas de detecção
A relação básica de medição X = αU
Meça três elementos
Unidades de medida
Métodos de medição
Baseado em instrumentos de medição e objetos medidos
medição direta
medição indireta
Medição combinada
Com base no fato de o instrumento de medição estar em contato com o objeto de medição
Medição de contato
Medição sem contato
O estado gerado pelo valor medido
método de desvio
método homódino
método diferencial
Classificação baseada no status do mensurando na medição
medição estática
medição dinâmica
Medindo instrumentos
sistema de medição
Parte de detecção (extração de informações)
Parte de conversão de sinal (amplificação, conversão e transmissão de sinal)
Parte de análise, processamento e exibição (processamento e análise de sinal e exibição e gravação de sinal)
Interface de comunicação e parte de barramento (transferência e troca de informações entre sistemas)
Índice de avaliação do instrumento
Indicadores funcionais
Desempenho
Descreva a relação entrada-saída
Precisão
erro absoluto
Erro relativo
Erro de citação
Erros permitidos e níveis de precisão
Redondo
Determine se o instrumento é qualificado ou não
Sensibilidade S=dy/dx
linearidade
Histerese (a porcentagem do desvio máximo entre as curvas de entrada e saída dos cursos superior e inferior do instrumento para a faixa de medição)
Garanta a relação entrada-saída
Capacidade de sobrecarga
Repetibilidade
estabilidade
confiabilidade
Indicadores físicos
Verificação do instrumento
Teoria Básica do Erro de Medição
Classificação de erros
De acordo com as regras de ocorrência de erros
erro no sistema
Erro aleatório
erro grosseiro
De acordo com o método de expressão de erro
erro absoluto
Erro relativo
De acordo com as condições de trabalho durante o uso
erro básico
erro adicional
De acordo com o status do erro
erro estático
erro dinâmico
Manipulação de erros
Tratamento de erros do sistema
da raiz
Método de correção
Tratamento de erros aleatórios
Tratamento de erros grosseiros
Critério de Leiter
Critério de Grubbs
*Incerteza de medição
Capítulo 2 Detecção e instrumentação de temperatura
Visão geral
escala de temperatura
ponto de temperatura fixo
Termômetro
equação da escala de temperatura
escala empírica de temperatura
Escala de temperatura termodinâmica (segunda lei da termodinâmica)
escala internacional de temperatura
Referência→Padrão de primeira classe→Padrão de segunda classe→Instrumentos de trabalho
Classificação do termômetro
termômetro de expansão
líquido no termômetro de vidro
Termômetro bimetálico
Aplicável a -80~500℃
Modelo WSS
Tipo axial, tipo radial, tipo 135°, tipo universal, etc.
termômetro de pressão
O princípio da expansão do material quando aquecido, estrutura simples, preço barato e forte resistência à vibração
Adequado para -80~600℃
Composto por bulbo de temperatura, tubo capilar e elemento elástico de pressão
Tipo de gás, tipo líquido, tipo vapor, etc.
Os sinais podem ser transmitidos remotamente
Baixo desempenho dinâmico e baixa precisão
termômetro termopar
1. Princípio de funcionamento e características estruturais
efeito termoelétrico
Força eletromotriz de contato
força termoeletromotriz
Termopar: composto por dois condutores ou semicondutores diferentes soldados ou torcidos em uma extremidade
Termoeletrodo: Dois condutores ou semicondutores que constituem um termopar
Extremidade quente: a extremidade soldada, também conhecida como extremidade de medição e extremidade de trabalho t
Extremidade fria: a extremidade conectada ao fio, também chamada de extremidade de referência e extremidade livre t0
Tipo comum, tipo blindado, tipo filme, etc.
Adequado para 500 ~ 1300 ℃
2. Leis básicas dos termopares
Lei do Condutor Homogêneo: Os termopares são feitos de dois materiais condutores ou semicondutores diferentes
Lei do condutor intermediário: Em um circuito de termopar composto por condutores diferentes, quando a temperatura da junção é a mesma, a força eletromotriz do circuito é a mesma
Quando um terceiro condutor é conectado ao circuito do termopar, desde que ambas as extremidades do condutor conectado no meio tenham a mesma temperatura, isso não afetará a força eletromotriz térmica do circuito do termopar.
Se a força eletromotriz térmica de dois condutores ab para outro condutor de referência C for conhecida, então a força eletromotriz térmica dos dois condutores que formam um termopar é a soma de suas representações da força eletromotriz térmica do condutor de referência.
Lei da temperatura intermediária: A força termoeletromotriz gerada por um termopar com temperaturas de junção t1 e t3 é igual à soma algébrica das forças termoeletromotrizes geradas por dois termopares da mesma natureza com temperaturas de junção t1, t2 e t2, t3 respectivamente.
3. Método de tratamento de extremidade fria por termopar
método de cálculo
Tabela de índice K, etc.
Método de temperatura constante na extremidade fria
método de fio de compensação
4. Semelhanças e diferenças entre resistores térmicos e termopares
Termômetro de resistência
1. Princípio de funcionamento e características estruturais
Efeito de aquecimento resistivo
Adequado para temperaturas abaixo de 500 ℃
Os sinais podem ser transmitidos remotamente
A temperatura num determinado ponto não pode ser medida, apenas a temperatura média numa área pode ser medida.
sujeito a erros
Tipo comum, tipo blindado
Existem sistemas de dois, três e quatro fios para fios condutores, e sistemas de três fios são comumente usados.
2. Medição de resistência
Método de ponte de balanceamento manual de três fios
3. Semelhanças e diferenças entre resistores térmicos e termopares
Novo sensor de temperatura
Sensor de temperatura integrado
Tipo atual
Tipo de tensão
Sensor de temperatura digital tipo ônibus
DS18B20
Tecnologia de medição de temperatura de fibra óptica
Tecnologia de Termometria Sônica
Sistema de medição de temperatura acústica
sistema elétrico
Unidade transceptora sônica
Sistema de software
Outras Partes
Termômetro infravermelho e câmera de imagem térmica infravermelha
Termometria de radiação térmica
princípio de trabalho
Lei de Planck, fórmula de Wien
Lei de Stefan Boltzmann
Métodos comuns
Medição de temperatura de brilho
Termometria de radiação completa
Termometria colorimétrica
Termômetro infravermelho
Composto por sistema óptico, detector infravermelho, processamento de amplificação de sinal, peça de saída de display, etc.
Critério de seleção
Câmera de imagem térmica
Especificações principais
Capítulo 3 Detecção e Instrumentação de Pressão
Visão geral
Conceitos relacionados ao estresse
Unidade p=F/A: comumente usado "Pa" Pa, 1Pa=1N/m²
método de exibição
Pressão atmosférica
pressão absoluta
Pressão manométrica
Pressão diferencial
Classificação de instrumentos de medição de pressão
Precisão do manômetro
Manômetro geral
Manômetro de precisão
De acordo com a faixa de medição
Medidores de micro, baixa, média, alta e ultra alta pressão
De acordo com o tipo de medição
Medidor de pressão manométrica (incluindo manômetro, medidor de vácuo, medidor de pressão e vácuo)
manômetro absoluto
Manômetro diferencial
Manômetros medem diferentes propriedades de mídia
Manômetro geral
Manômetro resistente à corrosão
Manômetro à prova de explosão
Manômetro especial
Medidor de pressão resistente a choques
Pressione o manômetro para usar a função
Manômetro de indicação local
Manômetro com saída de sinal elétrico
De acordo com o princípio de funcionamento
Manômetro de coluna líquida, manômetro elástico, manômetro de carga, etc.
Sistema de transmissão e verificação de valor de pressão
Manômetro flexível
elemento elástico
Propriedades básicas, como propriedades elásticas, propriedades de temperatura, sensibilidade, etc.
tipo
cápsula de diafragma
tubo de mola
fole
Manômetro de diafragma
Manômetro de diafragma
medidor de pressão do tubo de mola
Medidor de pressão de tubo de mola de bobina única
Manômetro de contato elétrico
Alarme automático
Controle de bloqueio
Manômetro diferencial de fole
Calibração e ajuste do manômetro do elemento elástico
Transmissor de pressão (pressão diferencial)
Classificação
elétrico
pneumático
Fiação
sistema de três fios
Sistema de dois fios Sistema de quatro fios
Transmissor de pressão capacitivo
Sinal de corrente de saída 4 ~ 20mA
△d＝K1△p
(C2-C1)/(C2 C1)＝△d/d0
Transmissor de pressão diferencial inteligente tipo EJA
Calibração do transmissor de pressão
Método de extração por bomba de vácuo
Pressostato
tipo
mecânico
eletrônico
princípio de trabalho
conexão de linha
Contatos de limite superior e inferior
zona morta
Alteração mínima de pressão necessária para reinicialização do interruptor
ponto de ajuste
Seleção e instalação de manômetro
Seleção de tipos de manômetros
Requisitos de processo
O sinal pode ser transmitido remotamente?
Mudanças de pressão
Precisa chamar a polícia
Meio medido
Alta temperatura, corrosivo, inflamável, explosivo, fácil de cristalizar
Ambiente de uso
Ambiente pesado
Inflamável e explosivo
Forte sensação de choque
sinal de saída
Você precisa de transmissão remota?
Faixa de valores de pressão
Seleção de intervalo
Meça a pressão estável
1/3~2/3 (o valor normal da pressão operacional é para o limite superior da faixa do instrumento)
Medir a pressão pulsante
1/3~1/2
Medir alta e média pressão
1/2~3/5
Precisão garantida
1/3
Seleção de precisão
princípios econômicos práticos
Manômetro de precisão 0,1 0,16 0,25 0,4
Manômetro geral 1,0 1,6 2,5
Transmissor de pressão 0,075~0,25
Instalar
0~40°C umidade relativa inferior a 80%
Perpendicular ao plano horizontal O local está bem iluminado
Medidas protetoras
Capítulo 6 Instrumentos de Análise de Componentes
Visão geral
sub tópico
Analisador de oxigênio de zircônia
Analisador de gás infravermelho
Analisador de gás de condutividade térmica
Analisador de Condutividade
Sistema de Monitoramento Contínuo de Emissões de Fumaça (CEMS)
Problemas Especiais com Instrumentos de Análise de Composição
Capítulo 5 Detecção de Nível e Instrumentação
Visão geral
Classificação de instrumentos de medição de nível
De acordo com o princípio de funcionamento
Pressão estática
tipo flutuante
Elétrico
Óptico
Leitura direta, etc.
Pressione a função do instrumento
medição contínua
medição de posição
Problemas com medição de nível
Problemas comuns
Área cega de medição
Requisitos de confiabilidade
Problema de medição de nível de líquido
nível de água falso
Não existe uma interface óbvia entre refrigerante e água
O nível da água sobe e desce
(Quando a caldeira está funcionando, o nível de água do tambor é controlado de acordo com o peso do nível de água)
Problema de medição de nível de material
A superfície do material é irregular
Há uma área de detenção
lacuna entre materiais
Medidor de nível de água de duas cores
Princípio do conector, princípio da refração da luz (a interface verde é água, a interface vermelha é vapor)
Usado para medir o nível de água do tambor e o nível de água do aquecedor de alta pressão, etc.
A câmara de aquecimento é usada para reduzir erros causados pela temperatura da câmara de medição ser inferior à do interior do recipiente
Problemas e melhorias
Flocos de mica e água com gás testam vazamento de válvula primária e secundária
Substituição de água saturada do condensador
Mostrar área cega
Instale folhas de mica em cada janela
medidor de nível de água embaçado
Substituição de água saturada
Medidor de nível de água de contato elétrico
Princípio do conector Princípio de disparo do eletrodo
Composto por sensor de nível de água, cabo de transmissão e instrumento de exibição
Os contatos elétricos afetam diretamente a precisão e a confiabilidade da medição, e os contatos elétricos devem ser aquecidos lentamente.
Tratamento de recozimento antes da instalação do eletrodo
Display de contato elétrico digital
Display, alarme, proteção, sinal analógico de saída
Problemas e melhorias
Erro de queda de temperatura
aquecedor de gaiola
Contatos elétricos têm baixa durabilidade
Melhore a estrutura interna do eletrodo
Mudança de etapa do sinal de nível de água
Configure o condensador para alcançar a auto-otimização da qualidade da água
Medidor de nível de água com pressão diferencial
Sinal de nível de líquido → sinal de pressão diferencial
Exibe continuamente o nível de água, envia sinal de alarme e fornece sinal para o medidor de nível de água
Requer compensação de pressão
Vaso de balanceamento de câmara única
△p＝L（ρa-ρs）g-H0（ρw-ρs）g-△H（ρw-ρs）g
A densidade a não pode ser mantida constante e causa erros
Usando métodos de isolamento e aquecimento a vapor
O tambor de vapor deve funcionar na tensão nominal de trabalho
Vaso de equilíbrio de câmara dupla
△p＝(L-H0-△H)(ρw-ρs)g
Vaso de balanceamento de pressão diferencial duplo
A fórmula △p está acima △p’=L1(ρw-ρs)g Y=△p/△p’=(L-H0-△H)/L1
Elimine completamente os efeitos do estresse no trabalho
correção de pressão
△H=[{L（K1-K2p）-△p｝/（K3-K4p）]-H0
Migração de ponto zero
Sem migração
transferência negativa
Para manter constante a altura da coluna de líquido na câmara de pressão negativa Para evitar que o meio medido obstrua e corroa o tubo guia de pressão
△p＝ρgH-ρ’g（h2-h1）
migração positiva
△p＝ρg（H h）
A migração altera apenas os limites superior e inferior da faixa de medição, mas não altera a faixa de medição.
Instalação do contêiner de equilíbrio
Determinação de pontos de medição de nível de água
Tubo de conexão encurtado
Tubo de amostragem de medição de água colocado horizontalmente
Outros métodos de medição de nível
Medidor de nível de flutuabilidade
flutuabilidade constante
Medir mudanças na altura do flutuador com o nível do líquido
flutuabilidade variável
A relação entre a flutuabilidade da flutuação e a posição do nível do líquido
medidor de nível capacitivo
Mudanças no nível de líquido do meio medido → mudanças na capacitância do medidor de nível de líquido
Altos requisitos para blindagem de transmissão de sinal
A constante dielétrica do meio medido é significativamente diferente daquela do ar.
Para líquidos corrosivos e precipitantes
Medidor de nível ultrassônico
De acordo com as características de uso
Tipo de medição contínua
Tipo de envio de ponto fixo
De acordo com a estrutura da sonda
Tipo de sonda única
Problema de ponto cego
Tipo de sonda dupla
A distância de detecção é longa, aumente a frequência de transmissão
Mudanças na velocidade do som afetam a precisão
Não é adequado para uso em situações com grandes flutuações de nível de líquido. Pode ser usado para líquidos tóxicos, corrosivos, inflamáveis, explosivos, voláteis e outros.
Medidor de nível de microondas
Microondas são ondas eletromagnéticas de 1mm a 1m
Medidor de nível de micro-ondas pulsado
Medidor de nível de microondas contínuo modulado em frequência
Não é adequado para espaços pequenos e níveis sólidos com ângulos de repouso acentuados
Medidor de nível de onda guiado
Não tem as vantagens da medição sem contato
Radiação nuclear, martelo pesado
Seleção de instrumentos de medição de nível
Para nível de líquido e interface, escolha pressão diferencial ou tipo flutuante.
Propriedades do meio que está sendo medido → Propriedades estruturais do instrumento
Função de modo de exibição
Seleção de intervalo
Requisitos de processo
Formulário à prova de explosão
Capítulo 4 Detecção de Fluxo e Instrumentação
Visão geral
Tráfego acumulado (total)
Fluxo de massa qm
Fluxo de volume qv
qm=ρqv
Q(m/v)=q(m/v)t
tráfego instantâneo
Classificação de instrumentos de medição
De acordo com o método de medição
Método de volume, método de velocidade, método de fluxo de massa
De acordo com os requisitos de medição
Instrumentos de medição de fluxo grande/pequeno, instrumentos de fluido de trabalho de alta temperatura e alta pressão, medidores de fluxo respiratório, etc.
De acordo com o objeto de medição
Medidor de vazão de tubo fechado e medidor de vazão de canal aberto
Por uso
Tipo de indicação, tipo de gravação, tipo de acumulação, tipo de transmissão remota
Número de Reynolds Re
ReD=4qm/πDtη
Estado de fluxo laminar Re≤2300; Re>2300 estado de fluxo turbulento
medidor de fluxo de estrangulamento
O fluxo de fluido é convertido em um sinal de pressão diferencial e o fluxo é exibido.
Dispositivo de estrangulamento padrão
Peças de estrangulamento padrão
Placa de orifício padrão
Bocal padrão
Tubo Venturi
Dispositivo de tomada de pressão
Pressão de conexão de canto
Tomada de pressão do flange
Pressão D e D/2
Condições aplicáveis
condições de fluido
Fluxo total da tubulação
fluxo monofásico
fluxo constante
Sem fluxo de mudança de fase
Sem redemoinho
Condições do gasoduto
Seções de tubo reto suficientemente longas antes e depois do elemento de estrangulamento
Redondeza do tubo
Rugosidade superficial da seção reta do tubo
Calibração do medidor de vazão de estrangulamento
método de detecção de coeficiente
teste geométrico
Compensação de temperatura e pressão para medição de vazão
qm=k（ρ△p）½
Medidor de fluxo balanceado
Característica principal
Outros medidores de vazão de pressão diferencial
Medidor de vazão de cone V
Adequado para medir gases de combustão de alta temperatura, água da torneira, lama e fluxo de fornecimento de ar
Medidor de fluxo de cotovelo
Pode trabalhar em ambientes agressivos e atender medições bidirecionais
Medidor de vazão flutuante
Adequado para vazões pequenas e médias com diâmetros de tubos pequenos e baixos números de Reynolds
Medidor de vazão volumétrico
princípio de trabalho
V＝nV0
Características
Alta precisão de medição
As condições da tubulação de instalação não têm impacto na precisão
Adequado apenas para instrumentos de diâmetro médio e pequeno
Adequado para fluidos monofásicos limpos
Produzirá pulsação e ruído
Adequado para medir fluidos de alta viscosidade
Selecione e instale
escolher
Faixa de fluxo
Propriedades medidas (principalmente viscosidade)
Precisão de medição
pressão do trabalho
propósito de uso
Nenhuma seção de tubo reto é necessária para instalação antes de usar o instrumento.
Medidor de vazão de velocidade
Medidor de vazão vórtice
Princípio do vórtice Karman
qv＝π/4D²vd=（π/4）D²mdf/St
Consiste em conversor e sensor
Ao instalar, observe que o comprimento da seção reta mais curta do tubo é 20D a montante e 5D a jusante.
Medidor de fluxo do impulsor
Princípio do Momento Fluido Momento
qv＝f/§ Qv＝N/§
Composto por transmissão de fluxo de turbina, pré-amplificador, mecanismo de acumulação de display, etc.
Resistência a alta pressão, forte anti-interferência, ampla faixa de medição Geralmente requer tubos retos 15D a montante e 5D a jusante.
Medidor de vazão eletromagnético
Lei de indução eletromagnética de Faraday
qv＝πD²v/4＝πDE/4C1B
Composto por sensores, conversores e instrumentos de exibição
O meio medido é um líquido condutor Pode medir fluxo direto e reverso e fluxo pulsante
Medidor de fluxo ultrassônico
Mono, multicanal
Medidores de vazão de tubos e canais, medidores de vazão de tubulações, medidores de vazão de rios
Método Doppler
v=c1Δf/2f1sinα
△t＝L/(cv)-L/(cv) △f=2v/L △Ψ＝2πf△t método de diferença de velocidade de propagação
Não limitado pelo diâmetro do tubo, adequado para diâmetros de tubo grandes e medição de vazão grande e usado para medição sem contato
Medidor de fluxo de massa
direto
Medidor de fluxo de massa Coriolis
qm＝Ktθ/（4wrL）
Não é afetado pelas condições de fluxo, não há requisitos rigorosos nas seções superior e inferior do tubo
Ele não pode ser usado para medir grandes diâmetros de tubos e não pode detectar meios de baixa densidade.
Comumente usado em testes de fluidos da indústria química e testes de prevenção e tratamento de poluição da água
Medidor de fluxo de massa térmica
Princípio de troca de calor fluido
qm＝P/（cp△T）
Usado para medir vazões pequenas. Se for necessário medir vazões grandes, a vazão precisa ser desviada.
Baixa sensibilidade, requer compensação de temperatura
Comumente usado para detectar emissões de gases de combustão e monitorar corpos d'água na indústria química
indireto
Pressão diferencial de detecção de ρqv² + medidor de densidade
Medidor de densidade de detecção qv + medidores de vazão volumétricos, de turbina, eletromagnéticos e outros
As duas combinações acima são combinadas novamente
Compensado
Meça a vazão, a pressão e a temperatura (compensação) ρ=f(t,p)
qm=ρqv qm＝K√(ρ△p)
Seleção de medidores de vazão
Desempenho do instrumento
propriedades fluidas
Condições de instalação
condições ambientais
fatores ECONOMICOS
Dispositivo padrão de fluxo
Fluxo líquido volumétrico estático
Durante todo o processo, a torre de água deve transbordar para manter a pressão estática.
Fluxo de gás tipo sino
A diferença entre a massa da redoma e a massa do contrapeso é um determinado valor
Vazão padrão do medidor
Baixo custo, fácil de operar e fácil de transportar