过程检测技术与仪表课程设计

过程检测技术与仪表课程设计内容摘要：

电解法和化学法。 这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切 的莫过于热学法。 这里简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热阻法。 表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量 mf，污垢层平均厚度δ f和污垢热阻 Rf。 这三者之间的关系由下式表示： ffffff mR  1 （ 31） 测量污垢热阻的原理 设传热过程是在热流密度 q 为常数情况下进行的， 图 31（ a）为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为： cwcc RRRU 21/1  （ 32） 图 31（ b）为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为 ffwfff RRRRRU 2211/1  (33) 图 31 4 如果假定换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响不大，则可认为 fcfc RRRR 2211 , 。 于是从式 (33)减去式 (32)得 cfff UURR1121  （ 34） 式 (4)表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。 实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。 为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有： qTTRRRU bcscwcc /)(/1 ,121  （ 35） qTTRRRRU bfsffwcf /)(/1 ,121  （ 36） 若在结垢过程中， q、 Tb 均得持不变，且同样假定 fc RR 22  ，则两式相减有 qTTR csfsf /)( ,1,1  (37) 这样，换 热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。 5 第四章 仪表种类选择和依据 流体进出口测温仪表选择 由于实验装置的进出口管直径较小，采用体积较大的温度计会增加流动阻力，从而影响流速。 而且 由给定的参数可知，试验管流体进、出口的温度为 20℃～40℃，温度范围小，此两处的温度比较低，测量不便，适合测量此段温度的主要有液体膨胀式、双金属、热电偶及热电阻等温度传感器，而我们的实验设备有上位机采集信息，所以最好选用热电偶或者热电阻。 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。 它的主要特点是测量精度高，性能稳定。 其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 我所选用的热电阻温度检测器是 BDWZPPT100 螺纹安装 PT100 热电阻。 螺纹安装 PT100 热电阻 /铂电阻 是最常用的一种铂电阻 /热电阻封装形式，主要用于机械设备、管道内介质的测量等等需要螺纹安装的地方。 图 41 螺纹安装 PT100 热电阻 6 仪表工作原理 热电阻温度计是利用金 属导体或金属氧化物半导体做测温物质，利用导体或半导体的阻值随温度变化这一现象测量温度。 热电阻在科研和生产中经常用来测量 200~850℃ 区间内的温度，是广泛使用的一种测温元件。 [1] 铂热电阻，分度号为 PT10 和 PT100 两种。 这里主要介绍 PT100， PT100在 0℃ 时阻值为 100Ω，用较细的铂丝烧制，用于 650℃ 以下温区。 铂热电阻精度高，线性好，测量范围宽，稳定性和复现性好。 铂热电阻的参考函数在 0℃ 上，下温区各不相同，但参考函数的系数相同，其数学模型为 当 200~0℃时 Rt=R0（ 1+At+Bt2） (41) 当 0~850℃时 Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3(t100)] (42) A=103/℃。 B=107/℃。