工业过程自动化中常用的测量元件

　　工业过程通常是指完成一个或一系列物理或化学变换的一组操作，也可以把工业过程理解为从原料的投入一直到成品产出的整个生产过程。工业过程自动化就是利用自动化仪表和计算机等技术工具，自动获取各过程变量的信息，并对影响过程状况的变量进行自动调节或操纵，以达到提高经济效益和劳动生产率、节约能源、减少污染和安全生产等目的。工业测量元件指的就是在工业工程自动化中用来采集各种变量值的仪表及电子元件。对它们的正确使用，可以指导各类自动控制系统的正常运行，很好地利用自动化的技术手段来有效地管理生产。

　　压力测量在生产过程中常会遇到压力测量的问题，压力测量仪表大致可分为如下几类: 液柱式、弹性式、电气式、活塞式等。每一类压力计又根据工作原理的不同细分为多种。这里以电气式压力计中的电容压力计为例，电容式压力计的结构图如图1所示。

　　图1中，可动电极3与位于两侧的固定电极1构成两个差动电容C1和C2。

　　固定电极1是在内球面形的两块绝缘杯体表面蒸镀一层金属薄膜而制成的;焊接在两个杯体之间的测量膜片为可动电极3 ; 在可动电极3的两侧分别形成两个封闭的充液室，其内充满硅油，作为传压介质。当被测压力作用于某一侧隔离膜片时( 另一侧通大气)，则该压力通过硅油传递给可动电极3 ，使其产生挠曲变形，从而使可动极板与两侧固定极板间的距离发生变化，差动电容中的一个电容量增大，另一个减小;差动电容的这种变化通过测量电路进行变换和处理，即可输出与被测压力相对应的直流电流或电压信号，其工作原理图如图2所示。

　　此种压力计的测量精度高、性能可靠稳定、维护方便，因此在工业生产中广泛应用。

　　温度测量

　　按照温度的严格定义，直接测量温度是不可能的，只能根据物体的某些外部参数与温度之间的函数关系，间接测量温度。测量方法可以分为接触法与非接触法两类，本文以接触法中的热电阻测温元件为例。

　　常用的金属热电阻通常是用铂电阻和铜电阻。由于铂电阻的测温精度高、稳定性好，所以在工业上一直是国际上生产量最大的测量元件之一。工业用铂电阻主要有线绕式和铂镆式两种结构形式; 线绕式结构外形简单、便于安装，应用广泛。结构如图3所示。

　　感温元件装在保护管6中，铂电阻丝2通过引出导线3与接线盒4内的接线柱相接，然后再与外线路相连，传送出的电流或电压信号，经过A/D 转换器，转化成直观的数字值，显示被测物体的温度。整个工作原理与压力计的类似。