第七章分析仪表
第七章 电工仪表及测量(题库考试要点和相关试题)
题库考试要点的分析归纳P96以下是本教材所归纳和总结的低压电工作业考试题库中与本章内容相关的考点, 是学员必须掌握的知识要点, 请学员熟记。
1.电工仪表基本知识的相关考点电动式仪表可直接用于交、直流测量,且精确度高2.万用表的相关考点(1)万用表由表头、测量电路及转换开关三个主要部分组成。
(2)使用万用表测量电阻时,黑表笔接表内电源的正极,指针指在刻度盘中间测量值最准确,每换一次欧姆档都要进行欧姆调零。
万用表电阻档不能测量变压器的线圈电阻。
(3)指针式万用表一般可以测量交直流电压、直流电流和电阻（不能测交流电压）。
测量电阻时标度尺最右侧是零。
(4)万用表使用后,应将电源开关置于“ON”位置。
OFF或交流电压最大档(5)万用表电压量程2.5V是当指针指在满量程位置时电压值为2.5V.(6)用万用表Rx1kΩ欧姆档测量二极管时,红表笔接一只脚,黑表笔接另一只脚测得的电阻值约为几百欧姆,反向测量时电阻值很大,则该二极管是好的。
3.钳形电流表的相关考点(1)钳形电流表是利用电流互感器的原理制造的,既能测交流电流,也能测量直流电流。
但交流钳形电流表不能测量交直流电流。
（意思是交流钳形电流表不能测直流电流）(2)钳形电流表使用时应先用较大量程,然后再视被测电流的大小变换量程。
切换量程时先退出导线,再转动量程开关。
(3)用钳表测量电动机空转电流时,不能直接用小电流档一次测量出来,以免造成钳表损坏。
(4)用钳表测量电流时,可以在不断开电路的情况下进行,应尽量将导线置于钳口铁芯中间,以减少测量误差。
4.兆欧表的相关考点(1) 兆欧表可以用来测量线路或设备的绝缘电阻, 还可以用来测量吸收比。
使用兆欧表前必须切断被测设备的电源。
用摇表测量电阻的单位是兆欧。
(2)摇测大容量设备吸收比是测量(60秒)时的绝缘电阻与(15秒)时的绝缘电阻之比(3)测量接地电阻时,电位探针应接在距接地端20m的地方。
5.接地电阻测试仪和电能表的相关考点(1)（接地电阻测试仪）是测量各种接地装置接地电阻的仪器。
第七章 常用电工测量仪表
2.交流电流的测量
电流表应与负载串联在电路中。
（1） 测量高压电路的电流时，电流表 应串联在被测电路中的低电位端；
（2）若测量的电流值大于5A时，一般 需要配合电流互感器进行测量。
二、电压的测量
1.直流电压的测量
电压表应并联在线路中测量； （1）正确选择量程; （2）注意极性。
⑥万用表使用完毕后，要将转换开关置于 空档或交流电压的最高档，长时间不用，就要 取出表内电池，防止旧电池漏液而腐蚀损坏电 池座的触片。
三、数字式万用表
数字式万用表，也叫数字式多用表，简称DMM， 是一种新型的可以测量多种电量，具有多种量程的 便携式仪表，除具有指针表的测量功能外，还可以 测量交流电流、电感、电容、晶体管的hFE值、PN 结的正向压降等。 数字式万用表的测量结果是由数字显示值直接 读取的，其准确度、分辨率和测量的便捷性均优于 指针式万用表。 其学习、工作和 使用比指针表更 为简单。 （注：hFE值—三极管直流放大系数）
⑤MF47型和MF500型表体上2个插孔，分别标注为2500V和5A，当要对 大于500V甚至接近2500V电压进行测量时，可将红笔插入2500V插孔，黑笔 仍插在“-”插孔不变，读数时满刻度为2500V，当要对不大于5A电流进 行测量时，将红笔插入5A插孔，黑笔仍插在 “-”插孔不变，读数时满刻度为5A。
式中：R1、R2、r1、r2为定值，只有Rx是 变量，可见，电流比值I1/I2仅与Rx的大小有关。
摇表的工作原理（续）
由于两个绕组绕向相反，当电流I1和I2分别流过两个线圈时，在永久 磁场的作用分别产生两个相反的力矩M1（转动力矩）和M2（反作用力矩）。 当M1=M2时，仪表可动部分达到平衡，使指针停留在某一位置上，指示出被 测电阻的数值。
低压电工作业第七章常用电工测量仪表
专业电工在电气装置安装、测试、检查和维修 中经常要测量电流、电压、电能、电阻等运行参 数和性能参数，以判断其安全状态。因此，专业 电工应掌握基本电气测量原理和技能。
第一节
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电工仪表基本知识
一、电工仪表种类 按照工作原理，电工仪表分为磁电式、电磁式、 电动式、感应式等仪表。 磁电式仪表由固定的永久磁铁，可转动的线圈 及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。线 圈位于永久磁铁的极靴之间。
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接在分流器的电位端钮上（外附定值导线与仪表、 分流器应配套）。
测量过程中要注意的是： ①极性不能接错，要满足电流从电流表的“+” 端流入，“—”端流出的要求，如果极性接反，
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会使电流表的指针反向偏转。 ②要根据被测电流的大小来选择适当的仪表，
例如安培表、毫安表或微安表。使被测的电流处 于该电表的量程之内，当不知被测电流的大致数 值时，先使用较大量程的电流表试测，然后根据 指针偏转的情况，再转换适当量程的仪表。
2、交流电流的测量 交流电流的测量：测量单相交流电的接线如图，
在测量大容量的交流电时，常借助于电流互感器 来扩大电表的量程，接线路如图，电流表的内阻 越小，测出的结果越准确。
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二、电压的测量 直流电压的测量 如图所示，电压表应并联在线路中测量。测量 时应根据被测电压的大小选用电压表的量程，量
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程要大于被测线路的电压，否则有可能损坏仪表。 测量直流电压时，还应注意仪表的极性标记，将 表的“+”端接高电位点，“—”端接低电位点， 以免指针反转而损坏仪表。
第七章 在线分析仪表
第七章在线分析仪表第一节概述一、基础知识分析仪器是用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪器的总称。
用于实验室的称为实验室分析仪器，用于工业生产过程的称为过程在线自动分析仪表，也称为流程分析仪器。
二、过程分析仪表的组成一般的分析仪表主要由四部分组成，其原理框图如下图所示，各部分功能如下：1．采样、预处理及进样系统这部分的作用是从流程中取出具有代表性的样品，并使其成分符合分析检查对样品的状态条件的要求，送入分析器。
为了保证生产过程能连续自动地供给分析器合格的样品，正确地取样并进行预处理是非常重要的。
如果忽视这一点，往往会使仪器不能正常工作。
采样、预处理及进样系统一般由抽吸器、冷藏器、机械夹杂及化学杂质过滤器、干燥器、转化器、稳压器和流量指示器等组成。
必须根据被分析的介质的物理化学性能进行选择。
2.分析器分析器的功能是将被分析样品的成分量（或物性量）转换成可以测量的量。
随着科学技术的进步，分析器可以采用各种非电量电测法中所使用的各种敏感元件，如光敏电阻、热敏电阻及各种化学传感器等。
3．显示及数据处理系统用来指示、记录分析结果的数据，并将其转换成相应的电信号送入自动控制系统，以实现过程自动化。
目前很多分析仪器都配有微机，用来对数据进行处理或自动补偿，并对整个仪器的分析过程进行控制，组成智能分析仪器仪表。
4．电源对整个仪器提供稳定、可靠的电源。
三、取样与预处理系统安装在生产流程中的分析仪表是否能正常地工作，很大程度上取决于取样预处理系统性能的好坏。
取样预处理系统包括取样、输送、预处理（清除对分析有干扰的物质，调整样品的压力、流量和温度等）以及样品的排放等整个系统。
对取样、预处理系统的要求：（1）使样品从取样点流到分析器的滞后时间最短；（2）从取样点所取的样品应具有代表性，即与工艺管道（或设备）中的流体组分和含量相符合；（3）能除去样品中造成仪器内部及管线堵塞和腐蚀的物质，以及对测量有干扰的物质，使处理后的样品清洁干净，压力、温度和流量均符合分析仪器工作要求。
化工自动化进仪表第七章简单控制系统 第三节简单控制系统的投运与参数整定
7.3.2 控制器参数整定 工程整定法有三种：
•临界比例度法 •经验法 •衰减曲线法
•临界比例度法 •该方法是先将控制器设置为纯比例作用且比例度δ放 在较大位置，将系统投入闭环控制，然后逐步减小比 例度δ并施加干扰作用，直至控制系统出现等幅振荡 的过渡过程，如图7-9所示。这时的比例度就叫做临界 比例度δk，振荡周期就叫做临界振荡周期Tk。根据δk 和Tk从表7-2中查找控制器应该采用的参数值。
40～100 30～70
0.3～1 0.4～3
PID
20～60 3～10 0.5～3
•δ、TI、TD对过渡过程曲线的影响
(1)比例度δ 比例度越大（放大倍数Kp越小），过渡过程越平缓， 余差越大； 比例度越小（放大倍数Kp越大），过渡过 程振荡越激烈，余差越小，δ过小，甚至成为发散振 荡的不稳定系统。
图7-9 临界比例度法
表7-2 临界比例度法控制器参数表
应采用的 控制规律
δ （%）
TI
TD
（min） （min）
P
2δk
PI
2.2δk
0.85 Tk
PID
1.7δk
0.5 Tk
0.125 Tk
临界比例度法目前使用的比较多，它简单易用， 适用面较广。但要注意的是： (1)对于工艺上不允许有等幅振荡的，不能使用; (2)如δk很小，不适用。因为δk很小，即Kp很大，容易 使被控变量超出允许范围。
图7-11 衰减曲线法（10：1）
表7-4 衰减曲线法控制器参数表（10：1）
应采用的 控制规律
P
PI
PID
δ （%）
δs
1.2δs 0.8δs
TI
TD
（min） （min）
第七章使用携带型仪器仪表进行测量工作的规定
第七章使用携带型仪器仪表进行测量工作的规定一、携带型仪器仪表的定义携带型仪器仪表是指可以随身携带的、能够在外场或者室内各种复杂环境下进行测量工作的仪器及设备。
这类仪器设备通常相对小巧、轻便，能够提供数值、语音等方式的测量数据输出。
携带型仪器仪表有广泛的应用领域，例如制造业、矿山生产、交通运输业等。
二、使用携带型仪器仪表的注意事项使用携带型仪器仪表进行测量工作需要注意以下事项：1. 保持仪器设备干燥、清洁携带型仪器仪表通常需要在各种复杂的工作环境下进行测量工作，其传感器和电路板易受到湿度、灰尘和液体的污染，应及时清洁。
同时，应该定期对仪器设备进行检查和维护，保持器材的正常使用，避免因设备问题产生不必要的质量问题，提高测量工作的效率。
2. 使用前校准在测量前，应确保携带型仪器仪表的准确性和可靠性。
对于需要高精度测量的工作任务，应依据实际需要进行选型和校准，确保测量数据传动的准确性和可靠性。
一旦发现仪器设备不准确或存在其他问题，应及时进行维修和调整。
3. 操作规范在使用携带型仪器仪表进行测量工作时，应审慎操作，仪器设备残留在测量点附近应被移除，以上移动、跳跃、大声喊叫等动作影响测量结果的行为应被避免。
须按操作说明书的操作步骤进行。
4. 安全工作使用携带型仪器仪表时，要注意安全问题，要有足够的安全意识，正确使用工具，必要时佩戴保护用品，如安全帽、防护手套、口罩、防护眼镜等。
三、携带型仪器仪表的标准化管理标准的仪器管理是保证测量工作质量和效率的重要措施，标准化仪器管理应包括设备的验收、计量校准、历史档案管理、维护保养管理、设备标识管理等方面。
这些措施有助于提高携带型仪器仪表的管理水平，确保仪器设备的质量稳定和测量数据的准确性。
四、总结使用携带型仪器仪表进行测量工作需要注意多方面的问题，需要定期进行维护和校准，遵守操作规范，注意安全问题，并进行标准化管理，以提高测量的精度和有效性。
只有这样，才能够更好地保证测量工作的质量，提高工作效率。
常见仪表故障分析处理及方法
目录第一章自动化仪表故障综合分析1.1 工业仪表故障分析判断方法1.2 仪表故障的一般规律1.3 应用万用表分析和解决仪表故障1.4 电动、气动仪表的故障判断及维修第二章流量监测仪表故障处理2.1 电磁流量计2.2 超声波流量计2.3 涡轮流量计2.4 强力巴流量计第三章物位检测仪表故障处理3.1 雷达物位计3.2 超声波物位计3.3 液位计第四章压力检测仪表故障处理4.1 智能压力变送器或智能差压变送器4.2 压力开关4.3 压力表第五章温度检测仪表故障处理5.1 热电阻温度变送器5.2 热电偶温度变送器第六章气动薄膜调节阀故障处理6.1 气动薄膜调节阀第七章电动执行机构故障处理7.1 电动执行机构第八章电子秤故障处理8.1 电子料斗秤8.2 电子皮带秤8.3 电子转子秤8.4 电子地磅/汽车衡第九章分析仪故障处理9.1 HLA-M105C(O2 CO)在线气体分析系统9.2 SCS-900C烟气连续监测系统(烟气分析仪) 9.3 GXH-904D型气体分析系统9.4 CEMS-2000型烟气分析系统常见仪表故障分析处理及方法第一章自动化仪表故障综合分析1.1 工业仪表故障分析判断方法仪表故障分析是一线维护人员经常遇到的工作，根据多年仪表维修经验，整理了工业仪表故障分析判断的十种方法，比较原则地介绍如下：1.1.1调查法通过对故障现象和它产生发展过程的调查了解，分析判断故障原因的方法。
一般有以下几个方面：⑴故障发生前的使用情况和有无什么先兆；⑵故障发生时有无打火、冒烟、异常气味等现象；⑶供电电压变化情况；⑷过热、雷电、潮湿、碰撞等外界情况；⑸有无受到外界强电场、磁场的干扰；⑹是否有使用不当或误操作情况；⑺在正常使用中出现的故障，还是在修理更换元器件后出现的故障；⑻以前发生过哪些故障及修理情况等。
采用调查法检修故障，调查了解要深入仔细，特别对现场使用人员的反映要核实，不要急于拆开检修。
维修经验表明，使用人员的反映有许多是不正确或不完整的，通过核实可以发现许多不需要维修的问题。
化工仪表及自动化课件第七章__复杂控制系统
4 高度动态
具有快速响应和大幅度变化的特点，在控制 中需要实时调节。
化工行业中的复杂控制系统应用案例
石油化工
发电厂控制
在炼油、化工加工等领域应用广泛，如精馏塔温度、 压力控制。
保证功率输出、温度和气体流量的稳定性和高效性。
水处理厂
用于控制投加量、能耗和废水回收，保障水质水量。
反馈控制和前馈控制的区别
复杂控制系统简介
探索复杂控制系统的特点和应用领域，了解它们的基本原理和设计方法，并 探讨优化和调节的最佳实践。
复杂控制系统的特点
1 高度集成
由多个子系统和模块交互作用形成，复杂性 高且相互依赖。
2 多变量
控制多个输入和输出，要考虑多种因素的相 互作用。
3 非线性响应
与系统输入之间存在非线性关系，需要进行 非线性建模和控制。
1
反馈控制
根据输出信号的反馈来调节控制器的输入，在实时中调整控制参数。
2
前馈控制
通过提前计算和预测来预防或纠正系统中的异常，避免震荡和控制错误。
单变量控制和多变量控制的对比
单变量控制
只控制一个特定的过程变量，如温度或流量，适用于简单的系统。
多变量控制
控制多个输入和输出，可同时监测和控制多个过程变量，用于复杂系统。
模型预测控制（MPC）的优势与应用
优势
使用数学模型对系统进行预测和优化，确保系统在发电、水处理等领域的复杂系统 控制中。
自适应控制算法的应用
基本概念
将捕捉的反馈信号与预期模型进行比较，自动调整 控制器的输入参数。
应用实例
在化工、制造和航天等领域得到广泛应用，如火箭 推进系统和异丙醇工艺过程中的控制。
系统优化的目标与方法
仪表维护保养管理制度范文（三篇）
仪表维护保养管理制度范文第一章绪论第一节目的和依据为了保证仪表设备的正常运行和延长使用寿命，提高工作效率，减少设备故障和维修次数，制定本管理制度。
依据《中华人民共和国设备保养管理条例》和企业实际情况，明确仪表维护保养的责任、要求和流程。
第二节适用范围本管理制度适用于企业所有仪表设备的维护保养管理工作，并与设备管理制度相配合执行。
第二章仪表维护保养组织第一节组织架构（一）设立维护保养组织，明确责任人员。
企业应组织相关部门和员工共同参与仪表设备的维护保养工作。
（二）维护保养组织应包括维护保养部门和各岗位责任人，明确各岗位的职责和权限。
第二节职责和权限（一）维护保养部门的职责是制定和实施仪表维护保养计划，组织维修人员进行设备巡检和维护保养工作，监督和检查维护保养工作的执行情况。
（二）各岗位责任人的职责是按照维护保养计划，做好日常的巡检和保养工作，及时处理设备故障和异常情况，定期向维护保养部门汇报设备维护保养情况。
（三）各岗位责任人应具有相关岗位的资格和技术知识，能熟练操作和维护保养设备。
第三章仪表维护保养流程第一节巡检和保养（一）每天开机前，各岗位责任人应对仪表设备进行巡检，检查设备是否正常工作、电气连接是否稳固、仪表各参数是否正常等情况。
（二）根据维护保养计划，定期对仪表设备进行保养，清洁设备表面、更换损坏的零部件、润滑设备的运动部位等。
（三）对于设备发生故障或异常情况的，应及时处理，确保设备的正常运行。
第二节检修和维修（一）定期对设备进行维修检修，清洁设备内部、检查设备的零部件是否损坏或磨损，及时进行更换或修理。
（二）对于设备发生故障的，及时进行维修，确保设备的正常使用。
（三）维修过程中应按照操作规程进行，确保维修过程的安全和质量。
第三节记录和汇报（一）对于巡检和保养情况，应及时记录，包括巡检时间、巡检人员、巡检结果等信息。
（二）对于维修和维修情况，应详细记录维修过程和维修结果，包括维修时间、维修人员、维修内容、维修耗材等信息。
过程仪表基础知识
举例 PDT-2120 P—代表压力 D—代表差压 T—代表传送或变送器
三、仪表位号的表示方法 1、仪表位号的组成
2、被测变量和仪表功能的字母代号
第一节 热量传递的方式
本节的主要内容
一、热传导 二、对流传热 三、辐射传热
第二章、温度测量仪表
在环境工程中，很多过程涉及加热和冷却： 对水或污泥进行加热； 对管道及反应器进行保温以减少系统的热量散失； 在冷却操作中移出热量。
辐射传热
通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。
物体各部分之间无宏观运动
本节思考题
(1)什么是热传导？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？
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图7－3 不平衡电桥测量线路
图7－4 带参比气室测量桥路 （串联式）
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为提供仪表测量的灵敏度，把差接式测量系统的 另外两个固定电阻也改为参比气室及测量气室，构成 双臂测量电桥（图7－5）。灵敏度比单臂测量电桥可 提高一倍。参比气室中通入的都是该分析器测量下限 的气体 采用两个电桥以差接方式连接的双桥测量线路如 图7－6所示。
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以内对流发射器为例：在中间通道的外面，均匀 的绕以热电阻丝（铂丝），它既加热中间通道，又取 温度的敏感元件的作用，电阻丝的中间有一抽头，把 电阻丝分成两个阻值相等的电阻 R1、 2，与另外两个 R 电阻 R3、 4 构成测量电桥。 R 在中间通道的左侧装有一对磁极，以磁化被测气 体。
第七章
分析仪表
成分是指混合气体或液体中的各个组分，成分检 测的目的是要确定某一或全部组分在混合气体或液体 中所占地百分含量。 【例7-1】在锅炉燃烧系统中，为了确定炉子燃烧状 况 ， 计 算 燃 烧 效 率 ， 要 求 知 道 烟 O 2 气 中 CO 2 CO 、 道 、 等气体的含量。
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显然，气体压力升高时，磁化率增加；温度升高时， 磁化率下降。 对互不发生化学反应的多组分混合气体，在常温和常 压下，其磁化率为：
χ = ∑ χ i ci
i =1 n
（7－9）
χ i 为混合气体中第i组分的磁化率； i 为第i组分的 c
浓度。假设混合气体中非氧组分的磁化率相等，则上 式可简化为：
λ = ∑ λi c i
i =1
n
（7－1）
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c 式中 λ i 为混合气体中第i组分的导热系数， i 为
混合气体中第i组分的浓度。 设待测组分的浓度为c1 ,其相应的导热系数为λ1 ；混合气体中的其它气体组分的导热系数近似相等， 即： 2 ≈ λ3 ≈ ... ≈ λn 。利用式（7－1），可测得待测 λ 气体浓度与混合气体的导热系数之间的关系：
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四、热导式气体分析仪的测量桥路 在热导式气体分析器中，由于待测组分气体的含 量变化引起电阻值得变化，这就可以通过电桥进行测 量。图7－3中，热导池的电阻丝作一个测量桥臂，其 它各臂为固定电阻。 问题：在流经电阻丝的电流I有所波动或外界温度变 问题： 化条件下，影响电阻丝传热，对测量结果有影响。 改进措施： 改进措施：采用差式测量系统。即热导池的电阻丝作 一个测量桥臂，另一个桥臂用参比室，构成差式测量 系统（如图7－4所示）。
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表7－2 某些气体在0℃时的体积磁化率
气体 氧气
一氧化氮
K × 10
9
气体 乙炔 甲烷 氦气 氢气
K × 10 9
气体 氮气 水蒸气 氯气
二氧化碳
K × 10 9
＋146 ＋53 ＋30.6 ＋9
＋1 －1.8 －0.083 －0.164
－0.58 －0.58 －0.6 －0.84
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图7－5 双臂测量桥路
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以差接方式构成的双桥测量线路如图7－6 所示。 左边为测量桥路，右边为参比电桥。其中 R1 和 R3气
R 室是测量气室。 2 和 R 4气室中充以测量下限气体。
参比电桥由 R5 、 6 、R7 和R8 组成。其中R6 和 R8 R 充以测量下限气体；R5 和 R7充以测量上限气体。 参比电桥始终有输出信号，以 R X 为负载当工作 电桥的输出信号与参比电桥的输出信号不相等，有 差值存在时，放大器的信号推动可逆电机，带动滑 动触点，向减小差值的方向移动，直到平衡。因此 ，滑动触点的位置代表待测组分的百分含量。
Q ' = I 2 Rn
（7－5）
热量平衡时，电阻丝产生的热量与通过气体传 导散失的热量相等，因此有：
rc I ln rn R R n = R 0 [1 + α ( t c + )• n ] 2π l λ
2
（7－6）
显然，当 R0 、α、 c 、I及电阻丝的几何尺寸为一 t R 定时， n 与λ为单值关系。 如果λ愈大，说明散热条件越好，则热平衡时的温 度 t n 也越低，导致电阻值 R n 愈小。
空气
二氧化氮
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一、检测原理 根据物理学原理，任何物质处于外磁场中都要 受到力或力矩的作用而显示出磁性，介质在磁场中 被磁化，引起介质分子磁矩沿一个方向顺序排列。
J = χH （7－7）
J：磁化强度矢量 H：外磁场强度
χ ：介质磁化率 对顺磁性物质：χ > 0 逆磁性物质： χ < 0
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表7－1 某些气体在0℃时导热系数（λ0 ） λ0 和相对导热系数（ ）
λ A0
气体 氢气 甲烷 氧气 空气
0℃时导热系 0℃时导热系 数
0℃时对空 0℃时对空 气导热系数
气体 氮气
一氧化氮
0℃时导热 0℃时导热 系数
0℃时对空 0℃时对空 气导热系数
0.1741 0.0322 0.0247 0.0244
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温度对导热系数影响
气体的导热系数与温度有关，可以近似表示 成： λ1 = λ0 (1 + βt )
β 为导热系数的温度系数
因此，利用热导原理工作的分析仪表，除 了尽量满足上述测量条件外，还要求取样气体 的温度变化要小，或者对取样气体采取恒温措 施，以提高测量结果的可靠性。
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二、发射器原理
图7－7 内对流式发射器原理图
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以内对流发射器为例在中间通道的外面，均匀的 绕以热电阻丝（铂丝），它既加热中间通道，又取温 度的敏感元件的作用，电阻丝的中间有一抽头，把电 阻丝分成两个阻值相等的电阻R1 、 2，与另外两个电 R 阻R3、 4构成测量电桥。 R 在中间通道的左侧装有一对磁极，以磁化被测气 体。 热磁对流现象的形成。 磁风大小仅随气样中氧含量的变化而变化。
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二、热导监测器 热导监测器也称热导池。由于气体的导热系数都 比较小，一般不能进行直接测量。热导池的作用是将 气体的导热系数的大小及其变化转换成热导池中热电 丝的电阻值得变化，以变进行测量。
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图7－2
热导池结构
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设0℃时电阻丝的阻值为 R0，通过电流I后，电阻 丝产生热量，使温度升高到 t n ，电阻值变为R n ，它与 温度的关系可近似为：
λ − λ2 c1 = λ1 − λ 2
（7－2）
上式表明，当待测组分浓度变化时，将引起导热系数 λ的变化，如果测得λ，即可求得待测组分的浓度。
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式（7－2）成立的条件是： ※ 混合气体中除待测组分外，其它各组分的导热系 数应大致相同或是否接近； ※ 待测组分的导热系数与气体组分的导热系数要有 显著的差别，差别越大，测量的灵敏度越高。 从表7－1可以看出，氢气的导热系数一般是其 它气体的几倍，而二氧化碳、二氧化硫比其它气体 的导热系数明显要小得多，因此从理论上讲，热导 式检测技术可用于氢气、二氧化硫及二氧化碳等气 体在某一混合气体中所占浓度的测量。
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三、热导式气体分析仪的组成 包括：发射器 电源控制器、温度控制器 发射器、电源控制器 温度控制器等部分。 发射器 电源控制器 温度控制器 发射器包括热导池以及相应的测量电桥。发射器 一般由四个热导池构成，每个热导池中的电阻丝作为 电桥的一个桥臂电阻。 电源控制器包括为电桥提供的直流稳压电源、为 发射器温度控制系统提供的加热电源等。 温度控制器主要由加热线圈和带电接点的水银温 度计组成，通过水银温度计上的电接点控制加热线圈 的电源的通或断，使发射器保持恒定的温度。
Rn = R0 (1 + αt n ) α为电阻丝的温度系数。
（7－3）
电阻丝上产生的热量通过气体样品传导，向气室 内壁扩散，设气室内壁温度为t c ，则电阻丝在单位时 间内通过气体的散热量为
Q = 2π l ( t n − t c ) λ r ln c rn
（7－4）
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式中l为电阻丝的长度， c 为气室的内半径，n 为电阻 r r 丝的半径。 电流通过电阻丝所产生的热量为：
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物理化学式检测方法主要是根据待测组分在特 物理化学式 定介质中表现出来的物理化学性质的不同来分析待 测组分的含量。 【例7-4】利用氧化锆电解质构成浓差电池用来测量 氧含量；利用色谱柱可将被测样品中各组分进行分 离等。 半导体气敏检测元件，由金属氧化物半导体材 料制成，不同的氧化物材料对气体的敏感作用是不 一样的。因此可以用来检测不同的气体组分。
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该测量线路 可以克服电 源电压波动 带来的影响
图7－6 双桥测量线路原理图
R 2 R 4 R 6 R8
测量下限气体
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§7-2 热磁式检测技术
热磁式检测技术是利用被测气体混合物中待测组 分比其它气体有高得多的磁化率以及磁化率随温度升 高而降低等热磁效应来检测待测气体组分的的含量， 测量范围为0～100％，具有反应快，稳定性好等特点。
7.130 1.318 1.013 0.998
0.0235 0.0219 0.0150 0.0161
0.964 0.897 0.614 0.658
氨气
二氧化碳
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一、检测原理 表征物质导热能力大小的物理量是导热系数λ， λ越大，说明该物质传热速率越大，更容易导热。 不同的物质，其导热系数是不一样的。即使同一种 气体，其导热系数不是固定不变的，它随温度的升 高而增大。 对于由多种组分组成的混合气体，若彼此之间 无相互作用，实验证明其导热系数可近似由下式计 算：