智能变送器大多按各自的通讯标准开发，所以相互无操作性，无可互换性。
1． 力平衡式压力变送器
就变送器的杠杆系统来说，力平衡式变送器有单杠杆、双杠杆和矢量机构三种。结构 DDZ-Ⅲ型力平衡式电动变送器的结构如P34图2.10所示， 主要由四部分组成：
测量机构 组成：由高、低压室、膜盒、轴封膜片等部分，
作用：是把被测差压转换成作用于主杠杆上的力。
杠杆系统 杠杆系统是差压变送器中的机械传动和力矩平衡部分
组成：主、副杠杆、调零和零点迁移机构、平衡锤、静压调整及矢量机构等。 作用：是把测量机构对主杠杆的输入力所产生的力矩转换成检测片的微小位
移。
位移检测放大器
组成：差动变送器、低频振荡器、整流滤波及功率放大器等部分组成。作用：是将副杠杆上检测片的微小位移转换成直流信号输出。
电磁反馈机构 组成：由反馈线圈、永久磁钢等。
作用：将变送器输出电流转换成相应的电磁反馈力，作用于副杠杆上，
产生反馈力矩，以便和测量部分产生的输入力矩相平衡。
（1）工作原理
2． 微位移式变送器
微位移式变送器因其传感器元件位移和变形极小而得名。
典型的产品有：美国罗斯蒙特（Rosemount）公司研制的1151系列电容式变送器，美国霍尼韦尔（Honeywell）公司的DST型扩散硅式变送器，日本富士电机公司的FC系列浮动膜盒电容式变送器等。
（1）测量部分
测量部分包括电容膜盒、高低压室及法兰组件等，
作用：将差压、压力等参数转换成与电容有关的参数。
（2）转换部分
转换部分由测量电路和电气壳体组成，其作用是将测量部分所得到的电容比的变化量转
换成4~20mADC标准的电流输出信号，并附有调零、调量程、调迁移量等各种装置。
3． 智能差压（压力）变送器
智能差压（压力）变送器是一种带微处理器的变送器，对应于被测量差压和压力输出4~20mADC的模拟信号或数字标准信号。依靠SFC（智能通信器），用户在现场或控制室就可对变送器发送或接受信息来设定各种参数。智能差压（压力）变送器具有远程通讯的功能，不需要把变送器从塔顶或危险的安装地拆下来，减少了维修成本和时间。
五、压力检测仪表的选择
压力表的选择应根据工艺过程对压力测量的要求，被测介质的性质，现场环境条件等来确定仪表的种类、型号、量程和精度，并确定是否需要带有远传、报警等附加装置。
1．仪表种类和型号的选择
仪表种类和型号的选择应根据工艺要求，介质性质及现场环境等因素来考虑。
介质的物理、化学性质（如温度、粘度、脏污程度、腐蚀性、易燃性等）如何；现场环境条件（如温度、湿度、有无振动、有无腐蚀性等）
2．仪表量程的确定
仪表的量程是根据被测压力的大小和保证仪表寿命等方面来考虑的，通常仪表的上下限值应稍大于工艺被测压力的最大值。按“化工自控设计技术规定”。对被测压力较稳定的情况，最大压力值应不超过满量程的2/3；对被测压力波动较大的情况，最大压力值应不超过满量程的1/2。一般为了保证测量的精度，被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3。
3．仪表精度等级的选择
精度等级是根据生产所允许的最大测量误差和仪表量程来确定的。
§2.3物位检测方法及仪表
物位检测的作用：①为了确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需要或进行经济核
算；
②为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； ③对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。
物位检测方法： 应用浮力原理检测物位 应用静压原理检测物位 应用电学原理检测物位 应用超声波反射检测物位 应用射线被物体的吸收检测物位
一、物位检测方法
1．应用浮力原理检测物位
――――利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对液位进行测量的。测量原理：当液位变化时，浮标产生相应的位移，而浮标所受到的浮力维持不
变，只要检测出浮标的位移就可以知道液位的高低。 当液位变化时，浮筒所受到的浮力的发生变化，只要检测出浮力的变化就可以知道液位的高低。
2．应用静压原理检测物位
差压变送器测量液位时的零点迁移问题（重点）
利用差压变送器测量液位时，差压变送器将由液位形成的差压ΔP转换成相应的统一标准电信号输出。然而，由于安装位置条件不同，往往存在着仪表零点迁移问题。
无迁移
特征：差压变送器的正压室取压口正好与容器的最低液位（Hmin=0）处于同一
水平位置。作用于变送器正、负压室的差压ΔP与液位高度H的关系为
ΔP=Hρg。
当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送器输出为I0=4mA
当H= Hmax时，差压ΔPmax =ρgHmax，变送器的输出信号20 mA，
负迁移 在实际测量中，为了防止容器内的液体和气体进入变送器的取压室而造成导压管线堵塞或腐蚀，以及保持负压室的凝液高度恒定，往往在变送器的正、负压室与取压点之间分别加装隔离罐，并充以密度为ρ2的隔离液。
正迁移 当变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置上。 在差压变送器的产品手册中，通常注明是否带有迁移装置以及相应的迁移量范围，应根据现场的具体情况予以正确选用。
4. 应用超声波反射检测物位
声波可以在气体、液体、固体中传播，并具有一定的传播速度。
当声波从一种介质向另一种介质传播时，在两种密度不同，声速不同的介质的分界面上，传播方向便发生改变，即一部分被反射，一部分折射入相邻介质内。若声波从液体或固体传播到气体时，或相反的情况下，由于两种介质的密度相差悬殊，声波几乎全部被反射。因此，测量时由置于容器底部的超声波探头向液面与气体的分界面发射超声波，经过时间t后，便可接收到从界面反射回来的回波信号。
§2.4流量检测方法及仪表
一、流量检测方法
流量是工业生产过程操作与管理的重要依据。在具有流动介质的工艺过程中，物料通过工艺管道在设备之间来往输送和配比，生产过程中的物料平衡和能量平衡等都与流量有着密切的关系。
流量―――指瞬时流量，即单位时间内通过管道某一截面的流动介质的量。
用体积流量（单位为m3/s）或质量流量（单位为kg/s）表示。
总量―――为选定的某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体量的总和，
也可分别用体积总量或质量总量表示。
常见的流量检测方法有以下几种：
应用容积法检测流量 应用动压能和静压能转换的原理检测流量 ――根据能量守恒定理，动压能和静压能在一定条件下可以相互转
换，但其总量不变。节流元件两端的静压差的大小与流体的流量有关，将静压差的变化作为测量依据
应用改变流通面积的方法检测流量
应用流体振荡原理检测流量 应用电磁感应原理检测流量 应用超声波检测流量
应用流体动量矩原理检测流量 质量流量检测方法 1.应用容积法检测流量
――单位时间内所排出固定容积的数目作为测量依据 为了连续地在密闭的管道中测量流体的流量，一般采用容积分界的方法，即由仪表壳体和转子组成流体的计量室，流体经过仪表时，在仪表的入、出口之间产生压力差，此流体压力差对转子产生驱动力矩，转子旋转，将流体一份一份地排出，其排出的流体总量为
2. 应用动压能和静压能转换的原理检测流量
流体在管道中流动时，具有动能和位能，对于理想的流体，流体在同一管道的任一截面的动能和静压能的总和是不变的，但是若采取一定方式（例如节流），可以造成能量形式的相互转化，然后通过测量静压的变化求出流速和流量。工业中常用的方法是在管道中插入一流通面积较小的节流元件，造成流体通过节流元件时，在节流元件的上、下游之间产生静压差（简称差压），通过测量差压求出流量值。
3. 应用改变流通面积的方法检测流量
检测原理:在一个由下往上逐渐扩大的锥形管中垂直地放置一阻力件，当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，由于受到流体的冲击，转子便要向上运动。随着转子的上升，转子与锥形管间的环形流通面积增大、流速降低，直到流体作用在转子上的浮力和冲力（阻力）与转子本身重量相平衡时，转子停留在某一高度，维持平衡。当流量增大时，流过环隙的流速v增大，转子所受冲力增大，由于转子在流体中的重力与所受浮力不变，所以转子就上升，造成环隙面积增大，从而流速v减小，冲力也减小，直至达到新的平衡，转子又停浮在一个新的高度上，这样转子在锥形管中停浮的高度与流体的流量大小一一对应。在锥形管外壁上以流量值刻度，则根据转子浮起的高度即可直接显示出被测流量的数值。 流量计的刻度值进行修正
（1） 液体流量的修正 修正公式
QN?QY(?z??s)?y(?z??y)?s?kQ
（2）气体流量的修正 用于测量气体的转子流量计，不仅在被测介质气体密度与空气不同时要进行刻度换算，而且当温度和压力变化时，也须进行刻度换算。
刻度换算公式为
Q1??0P1T0Q0
?1P0T12.4.2差压式流量计
差压式流量计是基于流体动压能和静压能在一定条件下可以相互转换的原理，利用流体流经节流装置时所产生的静压差来实现流量测量的仪表。
差压式流量计主要由节流装置、信号管路和差压计（或差压变送器和显示仪表）组成。
1
Q Q
2
3
h 图2.34 差压式流量计
1—孔板 2—引压管 3—差压计
§2.5温度检测方法及仪表
一、温度检测的基本知识 1．温度及温度测量
依据测温元件与被测物体接触与否，测温方式通常有接触式和非接触式之分。 2．温标
目前国际上常用的温标有：摄氏温标、华氏温标、热力学温标和国际实用温标。
二、温度检测方法
1．应用热膨胀原理测温
固体膨胀式
应用固体受热膨胀测量温度的方法一般是利用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起，构成双金属温度计。
液体膨胀式
应用液体膨胀测量温度常用的有水银玻璃温度计，其结构简单，使用方便，但结构脆弱易损坏。
2．应用热电效应测温
热电效应----两种不同导体或半导体A与B串接成的闭和回路，如果两个接点出现温差（t≠t0），在回路中就有电流产生，这种由于温度不同而产生电动势（热电势）的现象。
由两种不同材料构成的上述热电变换元件叫热电偶，称A、B二导体为热电极。
图2.40 热电偶
（1） 接触电势 两种不同材料的导体接触时产生
（2） 温差电势 当同一导体A（或B）两端温度不同， （3） 闭和回路总电势
?AB(t,t0)??AB(t)??A(t,t0)??B(t,t0)??AB(t0)
?AB(t,t0)??AB(t)??AB(t0)
可见，当导体材料A、B确定后，总电势EAB(t, t0)仅与温度t和t0有关。 如果能使冷端温度t0 固定，则总电势就只与温度t成单值函数关系： ?AB(t,t0)??AB(t)?C
3.应用热电阻原理测温
根据导体或半导体的电阻值随温度变化的性质，将电阻值的变化用显示仪表反映出来，从而达到测温目的的。
用铂和铜制成的电阻是工业常用的热电阻，它们被广泛地应用来测量-200～+500℃范围的温度。
三、热电偶温度计
热电偶是两种不同材料的导体或半导体焊接或绞接而成，其一端测温时置于被测温场中，称为测量端（亦称热端或工作端）；另一端为参比端（冷端或自由端）。
根据热电效应原理，如果热电偶的测量端和参比端的温度不同（如t>t0），且参比端温度t0恒定，则热电偶回路中形成的热电势仅与测量端温度t有关。在热电偶回路中接入与
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