1、热控仪表知识培训周亚明第一讲 基础知识第一章、测量1.仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分，其中传感器是仪表的关键环节。2.测量过程有三要素：一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。3.按参数种类不同，热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。4.根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。*.什么叫绝对误差，相对误差？绝对误差是指示值与实际值的代数差，即绝对误差=测量值 真值相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数相对误差=p 100%第二章、检测第一节、温度检测：1.温度：温度（temperature ）是表示
2、物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标（F） 、摄氏温标（C） 、热力学温标(K)和国际实用温标。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。温度测量：分为接触式和非接触式两类。接触式测温法接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代
3、表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。接触式仪表主要有：膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。非接触式测温法非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可以避免接触式测温法的缺点，具有较高的测温上限。此外，非接触式测温法热惯性小，可达 1/1000S，故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他的介质的影响，这种方法一般测温误差较大。非接触式仪
4、表主要有：红外测温仪等2.热电阻:原理：热电阻是利用导体和半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的一种感温元件。它能将温度信号转变为电阻信号，再由显示设备检测显示出温度值。 （热电阻）信号单位（）普通热电阻组成： 由热电阻体、绝缘套管、保护套管及接线盒组成。采用三线制的目的是减少引线电阻变化引起的附加误差。常用的热电阻：铜电阻，分度号为 Cu50，0 时的电阻值为 50（欧姆） 。铂电阻，分度号为 Pt100，0时的电阻值为 100（欧姆） 。3.热电偶：原理：热电偶是用两种不同成分的导体把一端焊接在一起，两端温度不同时，在另一端回路中就会有热电势产生。因而热电偶是通过测量热电势从而测
5、量温度的一种感温元件，它能将温度信号转变为电信号，再由显示设备检测显示出温度值。 （热电偶）信号单位（mv）普通热电偶组成：热电偶由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。中文名称：补偿导线 英文名称：compensating wire 定义：在包括常温在内的适当温度范围内的热电特性与所配合使用的热电偶的热电特性相同的一对绝缘导线补偿导线是在一定温度范围内（包括常温 0）具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的一对带有绝缘层的到导线，用他们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。4.双金属温度计：它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端
6、通过传动机构和指针相连。当温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。5.膨胀式温度计：双金属温度计、水银、酒精、气体温度计6.温度开关：检测温度，设定值开关量输出。开关形式有常开式和常闭式热电偶测温为什么要进行冷端补偿？热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为 0。C时分度的，在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在 0。C 不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差，为了消除
7、这种误差，必然进行冷端补偿。第二节、压力检测：1.压力： 垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力。物理学上称之为“压强” 。1 兆帕(MPa)= 1000 千帕(kPa)； 1 千帕(kPa)=1000(Pa)；1 兆帕(MPa)=9.8kg/cm 2（近似10kg/cm2） ；0.1 兆帕(MPa)=0.98kg/cm2（近似 1kg/cm2） ；压力测量：压力表、压力变送器（压阻、陶瓷、扩散硅、压电压力变送器，是指压力变送器的压力感应传感元件而言的） 。压力表原理：压力表的工作原理通过表内的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管 )的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转
8、动来显示压力。弹簧管(波登管) 分为型管、盘簧管、螺旋管等型式，一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火态具有很高的塑性，经压力加工冷作硬化及定性处理后获得很高的弹性和强度。弹簧管在内腔压力作用下，利用其所具有的弹性特性，可以方便地将压力转变为弹簧管自由端的弹性位移。弹簧管的测量范围一般在膜片敏感元件是带有波浪的圆形膜片，膜片本身位于两个法兰之间，或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。膜片一侧受到测量介质的压力，这样膜片所产生的微小弯曲变形可用来间接测量介质的压力，压力的大小由指针显示。膜片与波登管相比其传递力较大，由于膜片本身周围边缘固定，所以其防振性较好。膜片压力表可达到很高的过压保护(比
9、如膜片贴附在上法兰盘上 )，膜片还可以加上保护镀层以提高防腐性，利用开口法兰、冲洗、开口等措施可用膜片压力表测量粘度很大、不清洁的及结晶的介质，膜片压力表的压力测量范围在 1600Pa 2.5 MPa。2、压力表原理及构造：1.原理：压力经过导压系统，表内的敏感弹性元件（波登管、膜片、膜盒等）随着压力的变化而产生弹性形变，从而将压力转变为弹性元件自由端的弹性位移，经有连杆机构放大，再由表内机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动，通过指针转动来显示压力。2 构造：压力表由导压系统(包括接头、弹簧管、限流螺钉等 )、齿轮传动机构、示数装置 (指针与度盘) 和外壳(包括表壳、表盖、表玻璃等)所组成。2 1
10、 接头：用来与设备连接，常用螺纹有 M14*1.5;M20*1.5;G1/4;G1/2.材质有黄铜和不锈钢.2 2 衬圈：用于玻璃和表壳间的密封。2 3 度盘：又叫表盘，刻度盘的指示范围一般为 270 度。表盘的标度、标度分划及最小分格值应符合 JB/T5528 的规定。2 4 指针：除标准指针外，指针也可选调零指针。2 5 弹性元件（弹簧管、膜片、膜盒等）：弹簧管（波登管）分为 C 型管、盘簧管、螺旋管等型式。一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火态具有很高的塑性，经压力加工冷作硬化及定性处理后获得很高的弹性和强度。弹簧管在内腔压力作用下，利用其所具有的弹性特性，可以方便地将压力转变为弹簧管自由
11、端的弹性位移，经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动，通过指针转动来显示压力。常用材料有锡磷青铜和不锈钢。膜片敏感元件是带有波浪的圆形金属片，膜片本身位于两个法兰之间，或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。膜片一侧受到被测介质的压力后产生微小变形，经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动，通过指针转动来显示压力。膜盒敏感元件由两块焊在一起的呈圆形波浪截面的膜片组成。测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形经机芯齿轮机构将位移转换成旋转运动，通过指针转动来显示压力。压力的大小由指针显示。2 6 传动机构（机芯）：机芯的作用是将弹性元件产生的线性位移转为旋转运动，并放大线性位移。2 7 连杆：
12、连接弹性元件和机芯，组成连杆机构。2 8 表壳：常用表壳直径有（mm）40 ,50,60,75，100,150,200,250；常用材质有：碳钢，铝合金，不锈钢。表壳体上一般要有溢流孔，弹性元件万一爆裂的时候，内部压力将通过溢流孔向外界释放，同时溢流孔的朝向要对着无人的方向，以防伤人。3、压力变送器：压力变送器的作用是把压力信号转换成电信号，用于模拟量采集，进行显示和调节。1、压阻压力变送器 在了解式压力变送器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半
13、导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。 2、陶瓷压力变送器 原理：抗腐蚀的压力变送器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥） ，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为 2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V 等，可以和应变式
14、传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿 070，并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40135，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力变送器的发展方向。 3、扩散硅压力变送器 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷） ，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号
15、。 4、压电压力变送器传感器 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点” ） 。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低） ，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。 现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包
16、括钛酸钡压电陶瓷、PZT 、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。更深入了解变送器：1 应变片 压力变送器原理与应用如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的压阻式压力变送器，力学传感器的种类繁多。具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我主要介绍这类传感器。首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。压阻式应变变送器的主要组成局部之一。电阻应变片应用最多的金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应
17、变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在发生力学应变基体上，解压阻式压力变送器时。当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路(通常是 A/D 转换和 CPU 显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘维护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的结构示意图。电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大
18、，同时应变片的发热致使自身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体资料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象。式中： 金属导体的电阻率( ?cm2/mS 导体的截面积( cm2L 导体的长度( m当金属丝受外力作用时，以金属丝应变电阻为例。其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减
19、少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是丈量电阻两端的电压 )即可获得应变金属丝的应变情2 陶瓷压力变送器原理及应用压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，抗腐蚀的压力变送器没有液体的传送。使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的反面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥) 由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，规范的信号根据压力量程的不同标定为 2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V 等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自
20、带温度补偿 0 70 ，并可以和绝大多数介质直接接触。而且具有丈量的高精度、高稳定性。电气绝缘水平 2kV 输出信号强，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的资料。陶瓷的热稳定特性及它厚膜电阻可以使它工作温度范围高达 -40135 。临时稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力变送器的发展方向，欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力变送器。3 扩散硅压力变送器原理及应用工作原理使传感器的电阻值发生变化，被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)使膜片产生与介质压力成正比的微位移。和用电子线路检测这一变化，并转换输
21、出一个对应于这一压力的规范丈量信号。4 蓝宝石压力变送器原理与应用采用硅 - 蓝宝石作为半导体敏感元件，利用应变电阻式工作原理。具有无与伦比的计量特性。不会发生滞后、疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅要坚固，蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成。硬度更高，不怕形变;蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性(1000 OC 以内)因此，利用硅 -蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外，硅 -蓝宝石半导体敏感元件，无 p-n 漂移，因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。可在最恶劣的工作条件下正常工作，用硅 -蓝宝石半导体敏
22、感元件制造的压力传感器和变送器。并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上(接收膜片与丈量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起)压力的作用下，表压压力传感器和压力变送器由双膜片构成：钛合金丈量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片。钛合金接收膜片产生形变，该形变被硅- 蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的幅度与被测压力成正比。并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出( 0-5 4-20mA 或 0-5V 绝压压力传感器和压力变送器中，传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电。蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊
23、料连接在一起，起到弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力丈量的目的5 压电压力传感器原理与应用压电效应就是这种晶体中发现的一定的温度范围之内，压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅 )一种天然晶体。压电性质一直存在但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的居里点”由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)所以石英逐渐被其他压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够接受高温和相当高的湿度，所以已经得到广泛的应用。
24、比如现在压电陶瓷，现在压电效应也应用在多晶体上。包括钛酸钡压电陶瓷、 PZT 铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电传感器不能用于静态测量，压电效应是压电传感器的主要工作原理。因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保管。实际的情况不是这样的所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。特别是航空和宇航领域中更有它特殊地位。压电式传感器也可以用来丈量发动机内部燃烧压力的丈量与真空度的丈量。也可以用于军事工业，压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的丈量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器
25、在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到广泛的应用。例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。*什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力；地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；绝对压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。4、压力开关？它的工作原理压力开关是一种简单的压力控制装置。当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号。压力开关的工作原理是：当被测
26、压力超过额定值时，弹性元件的的自由端产生位移直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，达到控制被测压力的目的。开关形式有常开式和常闭式。调节方式有两位式和三位式。第三节、物位检测：1.物位：物位测量仪表是测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。测量块状、颗粒状和粉料等固体物料堆积高度，或表面位置的仪表称为料位计；测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液面位置的仪表称为液位计，又称液面计；测量容器中两种互不溶解液体或固体与液体相界面位置的仪表称为相界面计。 物位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料（固体或液位）的高度进行检测；如果是对物料高度进行连续的检测，称为
27、连续测量。如果只对物料高度是否到达某一位置进行检测称为限位测量。完成这种测量任务的仪表叫做物位计。 物位测量仪表用来监测液体或固体料位，包括浆料和颗粒状固体。物位检测：包括料位检测和液位检测3D 物位扫描仪 雷达料位计 超声波料位计 电容料位计 射频导纳料位计 重锤料位计 激光料位计 音叉料位计 阻旋料位计 阻摆料位计 超声波液位计 雷达物位计 脉冲雷达 调频雷达 导波雷达 电动浮筒 电容液位计 射频导纳 磁浮子液位计 磁翻板液位计 阻旋料位计 阻摆料位计 重锤料位计 浮球开关 玻璃管液位计 玻璃板液位计 双色水位计 浮标液位计 钢带液位计 音叉物位计 电动浮球 液位变送器 显示调节仪 二次数
28、显仪表 光电料位计 仪表壳体 变送器壳体 仪表显示面板 远传变送器 迷你浮球开关 高温高压液位计 防腐液位计 液位传感器 料位仪 物位仪 液位仪 液位变送器 内浮式 外贴式 投入式 静压式液位计 电缆浮球 电接点液位计 电接触 智能液位计 界面仪 磁致伸缩液位计 液位监控仪 光导式液位计 核料位计等，2、常用的液位检测仪表：液位仪表：1、玻璃管液位计：玻璃管水位计原理：是根据连通器原理设计的。连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中的液面总保持相平。简介【定义】上端开口不连通，下部连通的容器叫做连通器。 U 形 管 是 一 个 连 通 器【 性 质 】 连 通 器 里 的 同
29、一 种 液 体 不 流 动 时 ， 各 容 器 中 直 接 与 大 气 接 触 的 液 面 总 是 保持 同 一 高 度 。 【 原 理 】 连 通 器 的 原 理 可 用 液 体 压 强 来 解 释 。 若 在 U 形 玻 璃 管 中 装 有 同 一 种 液 体 ，在 连 通 器 的 底 部 正 中 设 想 有 一 个 小 液 片 AB。 假 如 液 体 是 静 止 不 流 动 的 。 左 管 中 之 液体 对 液 片 AB 向 右 侧 的 压 强 ， 一 定 等 于 右 管 中 之 液 体 对 液 片 AB 向 左 侧 的 压 强 。 因 为 连通 器 内 装 的 是 同 一 种 液 体
30、， 左 右 两 个 液 柱 的 密 度 相 同 ， 根 据 液 体 压 强 的 公 式 p= gh可 知 ， 只 有 当 两 边 液 柱 的 高 度 相 等 时 ， 两 边 液 柱 对 液 片 AB 的 压 强 才 能 相 等 。 所 以 ，在 液 体 不 流 动 的 情 况 下 ， 连 通 器 各 容 器 中 的 液 面 应 保 持 相 平 。 （ 理 想 模 型 法 ） 连 通 器 ， 是 液 面 以 下 相 互 连 通 的 两 个 或 几 个 容 器 。 盛 有 相 同 液 体 、 液 面 上 压 力 相 等的 连 通 器 ， 其 液 面 高 度 相 等 。 （ 1） 连 通 器 盛 有
31、 相 同 液 体 ， 但 液 面 上 压 力 不 等 ， 则 液 面 的 压 力 差 等 于 连 通 器 两容 器 液 面 高 差 所 产 生 的 压 差 。 （ 2） 连 通 器 液 面 上 压 力 相 等 ， 但 两 侧 有 互 不 相 混 的 不 同 液 体 ， 自 分 界 面 起 两 液面 之 高 度 与 液 体 密 度 成 反 比 。 连 通 器 原 理 在 工 程 上 有 着 广 泛 的 应 用 。 如 各 种 液 面 计 （ 水 位 计 、 油 位 计 等 ） ， 水 银真 空 计 ， 液 柱 式 风 压 表 ， 差 压 计 等 ， 都 是 应 用 连 通 器 原 理 制 成 的
32、 。 特 点连 通 器 的 特 点 是 只 有 容 器 内 装 有 同 一 种 液 体 时 各 个 容 器 中 的 液 面 才 是 相 平 的 。 如 果 容 器倾 斜 ， 则 各 容 器 中 的 液 体 即 将 开 始 流 动 ， 由 液 柱 高 的 一 端 向 液 柱 低 的 一 端 流 动 ， 直 到各 容 器 中 的 液 面 相 平 时 ， 即 停 止 流 动 而 静 止 。 如 用 橡 皮 管 将 两 根 玻 璃 管 连 通 起 来 ， 容 器内 装 同 一 种 液 体 ， 将 其 中 一 根 管 固 定 ， 使 另 一 根 管 升 高 、 降 低 或 倾 斜 ， 可 看 到 两 根
33、 管里 的 液 面 在 静 止 时 总 保 持 相 平 。 连 通 器 盛 有 相 同 液 体 ， 但 液 面 上 压 力 不 等 ， 则 液 面 的 压 力 差 等 于 连 通 器 两 容 器 液 面高 差 所 产 生 的 压 差 。 应 用常 见 的 连 通 器连 通 器 在 生 产 实 践 中 有 着 广 泛 的 应 用 ， 例 如 ， 水 渠 的 过 路 涵 洞 、 牲 畜 的 自 动 饮 水 器 、水 位 计 ， 以 及 日 常 生 活 中 所 用 的 茶 壶 、 洒 水 壶 等 都 是 连 通 器 。 世 界 上 最 大 的 人 造 连 通器 是 三 峡 船 闸 和 自 来 水 水
34、 塔 。 所 谓 连 通 器 ， 是 液 面 以 下 相 互 连 通 的 两 个 或 几 个 容 器 。 盛 有 相 同 液 体 、 液 面 上 压 力相 等 的 连 通 器 ， 其 液 面 高 度 相 等 。 （ 1） 连 通 器 盛 有 相 同 液 体 ， 但 液 面 上 压 力 不 等 ， 则 液 面 的 压 力 差 等 于 连 通 器 两容 器 液 面 高 差 所 产 生 的 压 差 。 （ 2） 连 通 器 液 面 上 压 力 相 等 ， 但 两 侧 有 互 不 相 混 的 不 同 液 体 ， 自 分 界 面 起 两 液面 之 高 度 与 液 体 密 度 成 反 比 。 连 通 器
35、原 理 在 工 程 上 有 着 广 泛 的 应 用 。 如 各 种 液 面 计 （ 水 位 计 、 油 位 计 等 ） ，水 银 真 空 计 ， 液 柱 式 风 压 表 ， 差 压 计 等 ， 都 是 应 用 连 通 器 原 理 制 成 的 。玻璃管水位计结构原理：仪表在上下阀上都装有 M271.5 或 ZG3/4“的螺纹接头，通过法兰与容器连接构成连通器，透过玻璃管液位计(直接读得容器内液位的高度。 仪表在上下阀内都装有钢球，当玻璃板因意外事故破坏时，钢球在容器内压力作用下阻塞通道，这样容器便自动密封，可以防止容器内的液体继续外流。 在仪表的阀端有阻塞孔螺钉，可供取样时用，或在检修时，放出仪
36、表中的剩余液体时用。2、磁性翻板浮子液位计： 液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计主导管中的浮子随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到现场指示器，驱动红、白翻柱翻转 1800,当液位上升时，翻柱由白色转为红色、当液位下降时，翻柱由红色转为白色，指示器的红、白界位处为容器内介质液位的实际高度，从面实现液位的指示。3、远传磁性翻板浮子液位计：在磁翻板液位计本体管上加装磁性开关或远传变送器，就可以输出开关信号或模拟量信号。4、双色水位计：双色水位计的工作原理：由灯泡发出的光，通过红绿滤色片，再通过聚光境射向水位计本体，在水位计本体内，汽相部分红光射向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收；而在本体内液相部分，由于水的折射使绿光射向正前方，而红光斜射到壁上被吸收，结果在正前方观
