过程控制仪表知识小集

一、双金属温度计原理简述

双金属温度计是利用不同金属膨胀系数不同的原理，双金属片在不同的温度会有不同的弯曲度，把这个弯曲度指示出来就能显示温度。由于热膨胀系数不同，双金属片在温度改变时，两面的热胀冷缩程度不同，因此在不同的温度下，其弯曲程度发生改变。

双金属温度计的探杆里，有双金属片缠成螺旋的零件，随着温度的变化发生形变，弯曲后表盘里的齿轮带动指针，指针则随之指在刻度盘上的不同位置，从刻度盘上的读数，便可知其温度。从而指示温度。利用这一原理，可以制成温度计。

二、温度测量仪表的分类

温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。

通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交互，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。

非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。

三、磁性浮子式液位计

磁性浮子式液位计又叫磁翻板液位计或磁翻柱液位计，是玻璃板、玻璃管液位计的升级换代产品。就地显示无须电源，显示部分和介质完全隔离，不会因介质污染显示条而使观测受到影响。同时又具有玻璃板液位计不具备的特点。如不会担心因温度或压力产生破裂，可捆绑磁性开关，并且可根据用户需要调节开关点位置，可根据需要安装捆绑式液位变送器，输出 4~20mA 信号。从而实现远距离检测或控制。

磁性浮子式液位计是以磁性浮子为感应元件，并通过磁性浮子与显示色条中磁性体的耦合作用，反映被测液位或界面的测量仪表。

磁性浮子式液位计和被测容器形成连通器，保证被测量容器与测量管体间的液位相等。当液位计测量管中的浮子随被测液位变化时，浮子中的磁性体与显示条上显示色标中的磁性体作用，使其翻转，红色表示有液，白色表示无液，以达到就地准确显示液位的目的。

就地显示磁性浮子式液位计具有显示直观醒目、不需电源，安装方便可靠，维护量小，维修费用低的优点，是玻璃管，玻璃板液位计的升级换代产品。可广泛应用于石油，化工，电站，制药，冶金，船舶工业，水/污水处理等行业的罐，槽，箱等容器的液位检测。

用户还可根据工程需要，配合磁控液位计使用，可就地数字显示，或输出4~20mA的标准远传电信号，以配合记录仪表，或工业过程控制的需要。也可以配合磁性控制开关或接近开关使用，对液位监控报警或对进液出液设备进行控制。

四、液位开关

液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关，对我们来说，熟悉的应用莫过于其在全自动洗衣机中的应用。大家都知道全自动洗衣机只需要我们插上电源，接上水龙头就可以了。那洗衣机是如何知道加了多少水，该加多少水呢，这就要依靠液位开关了，它来控制阀门，使得水位到达合适的位置，以达到好的洗涤效果。液位开关种类很多，考虑到各种因素，洗衣机中一般采用压力式水位开关，它装在洗涤缸的上部，它有一根下端开口的气管通到缸底，进水时管里的空气被封闭在里面出不来，就形成比外界稍高的压力。水位越高压力越高，这样根据压力就可间接测知水位。而压力的测量仍然用弹性元件，靠元件的变形带动触点完成通断动作。

这种测液位的方法叫做“静压法”，在工业中用的不少。但更常用的也是更直接的方法是“浮子法”，相信大家都见过钓鱼吧，那钓鱼线绑的都有浮子，浮子漂在水面上，当鱼咬到鱼饵时，浮子会一上一下的跳动，此时我们就可以拉线了。但工业中用的是更大的浮子，实际上就是一个带杆的球。水涨船高是人所共知的常识，工业上早就利用浮子测量水塔中的水位了。因为水塔有几层楼高，如果用人爬上去观察，那多麻烦。只要用绳索通过滑轮把水面上的浮子和水塔外的重块连起来，就可以在地面上抬头看重块在标尺上的位置，从而知道塔里还有多少水。这是极其简单而又有效的办法。

靠浮子位移带动触点通断以构成液位开关也很容易，比方说用个精巧的小开关（这样的开关叫做“微动开关”），装在像厕所水箱那种带杆的浮子一端，再把这套装置安在容器的某个高度上。当浮子升到这个高度时，浮子的杆压下开关不就发出通断信号了吗？当然这是可以的，而且市场上也有这样的成套产品。但还有更简单易行的办法，买一个小型磁浮子液位开关装上就行了。

浮子密度计就是这样的仪器，它是个用玻璃管做成的简单仪器。用它我们就可以方便地测出各种液体的密度了。

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