5測(cè)量變送環(huán)節(jié)

1、測(cè)量變送環(huán)節(jié) 傳感與檢測(cè) 檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)被稱為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱。 ?過程控制的實(shí)踐證明，控制效果主要由檢測(cè)技術(shù)決定，因此檢測(cè)是現(xiàn)代信息技術(shù)最關(guān)鍵的技術(shù)。 ?保證產(chǎn)品的質(zhì)量是生產(chǎn)過程的目標(biāo)，產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)往往是“成分”。如有效成分的含量、純凈度等等。光譜、質(zhì)譜分析。 ?由于成分分析技術(shù)不成熟。過程工業(yè)生產(chǎn)中常用其它與成分有聯(lián)系的參數(shù)測(cè)量與控制來間接達(dá)到保證產(chǎn)品的質(zhì)量的目的。 ?2 非電量的轉(zhuǎn)換 ?1.2.3.4.5.過程工業(yè)中最常遇到的檢測(cè)和控制參數(shù)為溫度、壓力、流量、液位（界面）。俗稱四大參數(shù)。這四種物理量都不是電信號(hào)。 控制系統(tǒng)都是電動(dòng)系統(tǒng)，現(xiàn)在所有的控制系統(tǒng)都建立在電

2、子數(shù)字計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)之上。 過程控制中檢測(cè)問題為： 對(duì)上述四類過程變量的檢測(cè)； 將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)； 將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)； 將標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 作為控制信號(hào)還要將數(shù)字信號(hào)重新轉(zhuǎn)換為模擬（電或氣）信號(hào)。 3 傳感器與變送器 將過程參量變換為電量信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的過程由傳感變送器完成。標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)有兩類，氣動(dòng)信號(hào)和電量信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)信號(hào)定義為0.020.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)電量信號(hào)定義為420mA（或15V）。 習(xí)慣上將非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的儀表稱為傳感器，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的儀表稱為變送器，有時(shí)也統(tǒng)稱為傳感變送器。 4 傳感變送器框圖 5 敏感元件 ?1.2.?敏感元件感知過程參量的值及變化

3、，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出x1。這個(gè)過程稱為一次信號(hào)變換 x1?f1(x)。 由于敏感元件檢測(cè)原理不同，特性不同，輸出信號(hào)也不同。敏感元件輸出x1既可能是電量信號(hào)，也可能還是非電量信號(hào)。 敏感元件輸出信號(hào)特點(diǎn) 帶噪聲的混合信號(hào)。 非線性，有時(shí)可能還存在非單值函數(shù)關(guān)系。 選用敏感元件時(shí)，要挑選一致性好、能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作和一次信號(hào)變換為單值函數(shù)的敏感元件。 6 信號(hào)的二次變換 ?敏感元件的輸出信號(hào)，一般不能直接用于電類儀器、儀表顯示或作為控制系統(tǒng)信號(hào)，而需要對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行“加工處理”，如非電量轉(zhuǎn)換成電量、微弱信號(hào)的放大、噪聲的濾除，以及線性化等等。這個(gè)過程稱為二次變換。現(xiàn)在都采用電子電路實(shí)現(xiàn)（模擬

4、電路）。 ?傳感器的電子電路包括各種信號(hào)放大、濾波及調(diào)制解調(diào)等部分，它的輸入與敏感元件的輸出連接，并變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（通常為420mA或010mA電流）輸出，作為顯示、控制儀表，或控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)。 7 變送器要求 傳感器電子電路設(shè)計(jì)上，應(yīng)滿足下列要求： 1）輸入端主要考慮與傳感器的阻抗匹配問題，及信號(hào)傳輸過程中的電阻、電容（電感）及噪聲影響等。 2）輸出端主要考慮滿足顯示和控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的要求，即統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)。 3）電子電路的設(shè)計(jì)要滿足顯示和控制系統(tǒng)的精度指標(biāo)、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)及可靠性要求。 4）集成電路和其它元器件選擇，以及儀表的結(jié)構(gòu)要滿足使用環(huán)境要求（如濕度、溫度、電磁環(huán)境等）、安裝

5、要求，和某些特殊要求，如防爆等。 8 測(cè)量變送器 ?完成從對(duì)過程變量到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)化的儀表稱測(cè)量變送器(0.020.1MPa的氣壓信號(hào)或420mA電流信號(hào))。 ?在控制系統(tǒng)框圖中也常用變送環(huán)節(jié)來表示。 ?在控制系統(tǒng)中，測(cè)量變送環(huán)節(jié)一般可表示為帶純滯后的一階慣性特性 Km?sGm(s)?eTms?19 測(cè)量變送器 ?從控制系統(tǒng)的角度對(duì)測(cè)量變送器的要求與人們對(duì)測(cè)量?jī)x表的要求是基本一致的，即要求正確和及時(shí)反映被測(cè)量值。 ?測(cè)量誤差大致分三個(gè)來源： ?儀表本身誤差， ?安裝不正確的引入誤差， ?測(cè)量的動(dòng)態(tài)誤差。 10 儀表本身誤差 ?儀表的精度等級(jí)為在穩(wěn)態(tài)時(shí)，儀表的最大百分誤差。0.5級(jí)的儀表誤差為0.

6、5%。 ?它是按全量程的最大百分誤差來定義的。量程越寬，絕對(duì)誤差越大。在選擇儀表時(shí)應(yīng)盡量選量程窄一些的。 ?為了提高測(cè)量分辨率，可以采用縮小測(cè)量變送器的量程，亦即提高該環(huán)節(jié)的靜態(tài)增益Km。 ?調(diào)整測(cè)量范圍，零點(diǎn)遷移。 11 安裝不正確引入誤差 ?測(cè)量變送器的一次元件安裝在工藝設(shè)備上。安裝必須符合規(guī)范，否則會(huì)引入很大誤差。如流量測(cè)量中的孔板，是否裝反，安裝處的直管段是否足夠；差壓液位計(jì)的引壓管線是否存在氣泡；熱電偶、熱電阻插入深度是否恰當(dāng)?shù)鹊取?12 測(cè)量的動(dòng)態(tài)誤差 測(cè)量變送環(huán)節(jié)的滯后，包括Tm和都會(huì)引起測(cè)量動(dòng)態(tài)誤差。 ?各種檢測(cè)元件中，測(cè)溫元件的測(cè)量滯后往往比較顯著，不論是溫度計(jì)、熱電阻或熱電

7、偶。元件本身的容量和時(shí)間常數(shù)（如熱阻和熱容）是滯后的一個(gè)因素。此外由于測(cè)量環(huán)境，測(cè)量元件（如熱電阻或熱電偶）還往往要加上保護(hù)層，也增加了測(cè)量的滯后。根據(jù)不同的封裝形式，熱電偶的時(shí)間常數(shù)約在1.50.50.1min。 ?此外測(cè)量元件周圍介質(zhì)的流態(tài)、性質(zhì)及停滯層厚度等都會(huì)影響測(cè)量。 ?流量和界面等工藝波動(dòng)也是引起的誤差的重要原因。 ?13 真值與約定真值 真值是與給定的特定量定義一致的值。真值是客觀存在的量值，我們可以認(rèn)為物理常數(shù)是真值。真值可能永遠(yuǎn)不知。 ?約定真值是對(duì)于給定目的某特定量所賦予的具有適當(dāng)不確定度的值，它是一種約定的被測(cè)量的值。有以下四種形式： 1）指定值。比如溫度，在國(guó)際溫標(biāo)（

8、ITS-90）中，用17個(gè)定義固定點(diǎn)給出了固定點(diǎn)溫度的指定值。 2）最佳估計(jì)值，國(guó)際上公認(rèn)的物理常量與常數(shù)，如真空中的光速c，重力加速度g等； 3）約定值，在描述自然規(guī)律的定理中，用約定值來定義某一定點(diǎn)現(xiàn)象，如水的三相溫度值等； 4）參考值，在測(cè)量工作中使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器、標(biāo)準(zhǔn)量器和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所給出的值。 ?14 測(cè)量準(zhǔn)確度、測(cè)量誤差與相對(duì)誤差 ?測(cè)量準(zhǔn)確度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間的一致程度，定性概念。 ?測(cè)量誤差從數(shù)量上反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度，它是測(cè)量結(jié)果示值減去真值的結(jié)果，具有絕對(duì)意義。因此，測(cè)量誤差也稱為絕對(duì)誤差。由于真值不能確定，一般都以約定真值代替真值。測(cè)量誤差根據(jù)產(chǎn)生的原因又分系統(tǒng)誤差

9、、隨機(jī)誤差和疏忽誤差三種。 ?相對(duì)誤差為測(cè)量誤差除以真值的結(jié)果，反映了測(cè)量的準(zhǔn)確程度，是一無量剛量。相對(duì)誤差常用表示。 15 測(cè)量?jī)x表的引用誤差和精度等級(jí) 用測(cè)量?jī)x表的量程代替被測(cè)量的約定真值所得到的相對(duì)誤差稱為儀表的引用誤差： ? 絕對(duì)誤差儀表引用誤差（%） ?100 % 儀表量程?儀表量程中最大的絕對(duì)誤差和量程之比稱為最大引用誤差： 量程中的最大絕對(duì)誤差最大儀表引用誤差（%） ?100 % 儀表量程?儀表的精度等級(jí)為儀表的最大引用誤差去除后的數(shù)字，經(jīng)過圓整后即為儀表的精度等級(jí)數(shù)。 16 測(cè)量?jī)x表的變差 變差是儀表在外界條件不變的情況下，其正向特性（即被測(cè)參數(shù)由小到大變化）和反向特性（即被測(cè)

10、參數(shù)由大到小變化）不一致的程度。即相同的被測(cè)參數(shù)，正、反行程所得到的儀表示值不相等，二者之差即為儀表在該讀數(shù)點(diǎn)的變差。 造成變差的原因主要是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙、運(yùn)動(dòng)件間存在的摩擦，彈性元件的彈性滯后等。 17 靈敏度和分辨率 ?儀表的靈敏度是指儀表在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化量與輸入變化量的比值： ?aS? ?x? 式中，a為儀表指示值的變化量；x為被測(cè)參數(shù)的變化量。 ?靈敏度反映了測(cè)量?jī)x表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的敏感程度。 ?分辨率又稱為靈敏限，是指引起儀表指示值發(fā)生可見變化的被測(cè)參數(shù)的最小變化值。儀表的靈敏限的數(shù)值應(yīng)小于儀表允許誤差絕對(duì)值的一半。 18 儀表響應(yīng)速度 ?反映儀表的動(dòng)態(tài)性能。 ?被測(cè)量變化后，儀表

11、的指示值一般總要經(jīng)過一段時(shí)間才能顯現(xiàn)出來，這一滯后通常稱為測(cè)量滯后（或響應(yīng)滯后）。 ?測(cè)量滯后的存在，會(huì)導(dǎo)致顯著的動(dòng)態(tài)誤差。對(duì)測(cè)量和調(diào)節(jié)都不利。為了減小測(cè)量的動(dòng)態(tài)誤差，應(yīng)選擇快速測(cè)量元件，合理地選擇測(cè)量元件的安裝位置，注意正確安裝。 ?在自動(dòng)化領(lǐng)域，用時(shí)間常數(shù)T和滯后時(shí)間來表示儀表的動(dòng)態(tài)特性。 19 零點(diǎn)遷移和量程遷移 對(duì)應(yīng)整個(gè)測(cè)量范圍，變送器的輸出都是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)420mA(15V)。許多工業(yè)生產(chǎn)過程工藝上都有最合適的運(yùn)行點(diǎn)。 ?零點(diǎn)遷移和量程遷移技術(shù)是提高儀表靈敏度的有效手段。 ?20 測(cè)量信號(hào)的預(yù)處理 測(cè)量噪聲 測(cè)量點(diǎn)波動(dòng)， 測(cè)量元件輸出信號(hào)微弱， 測(cè)量元件與儀表的連接有一定距離， 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

12、由于大量大功率的用電器，頻繁的啟、停等。 有的時(shí)候儀表輸入端的噪聲會(huì)大于信號(hào)。 ?在工業(yè)過程中，許多情況下，噪聲呈高頻性質(zhì)。 ?采用電流傳輸，儀表輸入端采用 RC濾波電路（低通濾波）。 ?21 線性化處理 ?許多檢測(cè)元件的輸入輸出關(guān)系呈非線性，如熱電偶，熱電阻。流量測(cè)量中的平方關(guān)系等。這對(duì)觀察和記錄帶來不便。 ?從控制角度，也希望測(cè)量環(huán)節(jié)具有線性特性，測(cè)量變送器需作線性化處理。 ?如節(jié)流裝置輸出的差壓與流量的平方成正比，用開方器來校正。 ?熱電阻的電阻值、熱電偶的熱電勢(shì)都為非線性。工程上常采用查表修正方式。 22 工業(yè)測(cè)溫元件 ?工業(yè)生產(chǎn)過程中，最常用的測(cè)溫元件是金屬熱電阻和熱電偶。 ?金屬熱

13、電阻是精度最高的溫度測(cè)量元件。它的優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高；再現(xiàn)性好；可保持多年穩(wěn)定性和精確度。 ?鉑熱電阻，化學(xué)物理性能穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好，可測(cè)溫度范圍大（-200 850）Pt100、Pt10 ?銅熱電阻，溫度系數(shù)大，線性好，價(jià)格便宜；測(cè)溫范圍較小，一般用于-50 150范圍溫度測(cè)量。Cu50、Cu100 。 23 工業(yè)熱電阻 采用雙線并繞在骨架上，外加保護(hù)材料。按熱電阻的結(jié)構(gòu)和制造工藝，可分為裝配式熱電阻和鎧裝式熱電阻兩大類。 熱電阻主要由接線盒、保護(hù)管、感溫元件在保護(hù)管內(nèi)部。 24 工業(yè)熱電阻的命名規(guī)則 25 工業(yè)熱電阻的命名規(guī)則 26 熱電阻引線方式 ?工業(yè)熱電阻要外供電，電源質(zhì)量要求高。 ?

14、根據(jù)不同的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，供電電源可能是恒流源，也可能是恒壓源。 ?工業(yè)上最常用的檢測(cè)電路是電橋電路，最常用的引線形式是三線制。 27 工業(yè)熱電偶 熱電偶是工業(yè)上使用最廣泛的測(cè)溫敏感元件。 ?熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是：體積小、價(jià)格低、溫度響應(yīng)快、測(cè)溫范圍寬、精度高、重復(fù)性好、信號(hào)可遠(yuǎn)傳、不需外接電源等。缺點(diǎn)是：精度比熱電阻低、熱電勢(shì)與溫度之間呈非線性關(guān)系，同樣條件下，熱電偶接點(diǎn)比熱電阻容易老化。 ?熱電偶根據(jù)溫差電動(dòng)勢(shì)測(cè)量溫度。若冷端（參考端）溫度已知，則根據(jù)熱電偶的電動(dòng)勢(shì)，就可計(jì)算出熱端（測(cè)量端）的溫度。 ?28 工業(yè)熱電偶 當(dāng)兩種不同導(dǎo)體A和B接成一個(gè)閉合回路時(shí)，若結(jié)合點(diǎn)T和To有溫度差，則回路中就會(huì)

15、產(chǎn)生電流；當(dāng)在A點(diǎn)斷開，則在斷開處存在電勢(shì)，這種因溫度差而產(chǎn)生熱電勢(shì)的現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)” 29 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）新溫標(biāo)ITS-90，我國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局在1990年553號(hào)文件中，規(guī)定銅-康銅（T）、鎳鉻-康銅（E）、鎳鉻-鎳硅（K）、鐵-康銅（J）、鉑銠30-鉑銠6（B）、鉑銠10-鉑（S）、鉑銠13-鉑熱（R）和鎳鉻硅-鎳硅熱（N）這8種工業(yè)常用熱電偶為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，必須與IEC標(biāo)準(zhǔn)保持一致。 ?各種熱電偶的參考模型形式基本相同，但參數(shù)值不同。 ?E?ci(t90)i?0nit90?ci(E)i?0ni30 E?ci(t90)i?0ni31 t90?ci(E)i?0

16、ni32 熱電偶分度表 ?采用參考模型的好處是要求的存儲(chǔ)單元少，缺點(diǎn)是計(jì)算較復(fù)雜。 ?在實(shí)際使用中往往預(yù)先將熱電偶的電勢(shì)與溫度關(guān)系做成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，稱熱電偶分度表。 ?熱電偶分度表提供了方便，但若直接使用分度表，要占用較多的存儲(chǔ)空間。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般不要求如此精確的溫度值，因此更常采用的是以一定的溫度間隔，選出標(biāo)準(zhǔn)分度數(shù)據(jù)，組成簡(jiǎn)略的分度表。間隔內(nèi)的溫度值采用線性插值方法進(jìn)行補(bǔ)充。 33 熱電偶分度表 34 熱電偶 ?與熱電阻相比，熱電偶價(jià)格更低，并且不需外供電源。信號(hào)可以遠(yuǎn)傳。因此一般工業(yè)場(chǎng)合都采用熱電偶測(cè)溫。 ?測(cè)量精度要求高的場(chǎng)合，應(yīng)選用熱電阻。 ?熱電偶采用直徑為0.3mm3.2m

17、m導(dǎo)線材料。 ?熱電偶測(cè)溫利用的是溫差電勢(shì)原理，電勢(shì)EAB（T 、T0）與兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度差T - T0有關(guān)。若結(jié)點(diǎn)溫度T0保持不變，并已知，則溫差電勢(shì)與另一結(jié)點(diǎn)溫度T為單變量函數(shù)關(guān)系。 ?所有熱電偶分度表都是參考點(diǎn)T0=0 所得。 35 熱電偶的裝配形式 工業(yè)熱電偶也分裝配式和鎧裝式，其外型與工業(yè)熱電阻也相同。 ?鎧裝熱電偶的測(cè)量端分為露端型、接殼型和絕緣型三種。 ?露端型時(shí)間常數(shù) 最小、可測(cè)溫度 低，且壽命短。 ?絕緣型時(shí)間常數(shù) 最大。 ?36 37 冷端補(bǔ)償 根據(jù)熱電偶測(cè)溫原理，若熱電偶的另一端的溫度能保持為0，那么，根據(jù)測(cè)得的熱電勢(shì)查分度表，就可直接得到溫度值。這個(gè)溫度固定端，稱為參比端

18、，工業(yè)過程控制中常稱為冷端。 1.最直接的方法是將冷端溫度固定為0。 2.補(bǔ)償電橋法，利用不平衡電橋產(chǎn)生相應(yīng)的電勢(shì)，補(bǔ)償熱電偶由于冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化。這種方法在采用電動(dòng)單元組合儀表（模擬儀表）時(shí)采用。 3.采用軟件補(bǔ)償。 38 39 不平衡電橋冷端補(bǔ)償 ?補(bǔ)償電橋在一定的范圍內(nèi)（0 40）。 40 軟件補(bǔ)償原理 ?若已知參比端溫度，根據(jù)溫度查出附加電動(dòng)勢(shì)，加到測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)上，再查分度表，得到測(cè)量端溫度。 ?在工業(yè)控制系統(tǒng)中，熱電偶參比端都在集中控制室中，所有熱電偶參比端溫度相同。因此專門用一個(gè)熱電阻測(cè)量控制室溫度，進(jìn)行冷端補(bǔ)償。 41 補(bǔ)償導(dǎo)線 ?熱電偶可以遠(yuǎn)傳測(cè)溫。原則上講，可以

19、將熱電偶做得很長(zhǎng)。但熱電偶直徑為0.3mm3.2mm導(dǎo)線，當(dāng)距離遠(yuǎn)時(shí)，細(xì)的容易斷，粗的走線不容易。有些熱電偶為貴金屬材料，這樣做價(jià)格較高。 ?為此，工業(yè)應(yīng)用中采用與熱電偶的熱電特性相近的帶絕緣層的導(dǎo)線，將熱電偶的參比端延伸到遠(yuǎn)離熱源或環(huán)境溫度較恒定的地方。這種帶絕緣層的導(dǎo)線稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。 42 補(bǔ)償導(dǎo)線 使用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是： 1）改善熱電偶測(cè)溫線路的機(jī)械與物理性能。補(bǔ)償導(dǎo)線通常用塑料(聚氯乙烯或聚四氟乙烯 )作為絕緣層，大多為較柔軟的多股導(dǎo)線，易彎曲，便于敷設(shè)。 2）降低成本。用賤金屬補(bǔ)償導(dǎo)線代替貴金屬熱電偶。 必須注意，不同類型的熱電偶要用不同型號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線，以及正確的接線，否則

20、將直接影響溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。 補(bǔ)償導(dǎo)線的兩根線采用不同顏色，不同的類型的補(bǔ)償導(dǎo)線采用不同的顏色搭配。 ?43 應(yīng)變式壓力傳感器 應(yīng)變式傳感器根據(jù)形變大小反映被測(cè)量的變化，根據(jù)采用的敏感元件和測(cè)量原理有不同的類型。 應(yīng)變式傳感器精度高，原理簡(jiǎn)單。 44 應(yīng)變式壓力傳感器 ?應(yīng)變式傳感器根據(jù)形變大小反映被測(cè)量的變化，根據(jù)采用的敏感元件和測(cè)量原理有不同的類型。 ?應(yīng)變式傳感器精度高，原理簡(jiǎn)單。 45 電感式壓力傳感器電感式壓力傳感器 電感式壓力傳感器也是一種應(yīng)變式傳感器。電感式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)形式較多，常見的有氣隙式和差動(dòng)變壓器式兩種。 46 電感式壓力傳感器電感式壓力傳感器 無論電感式壓力傳感器，

21、還是差動(dòng)變壓器式壓力傳感器，都是通過電感量變化來反映壓力值，因此都要采用較高頻率交流供電方式。 47 電容式壓力傳感器 48 電容式壓力傳感器 電容式壓力傳感器也是一種應(yīng)變式傳感器，是將壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種敏感元件。電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 等特點(diǎn)，但也存在的易受干擾和分布電容影響 等缺點(diǎn)。 ?同樣，電容式壓力傳感器要用交流供電，電路輸出也為交流信號(hào)。電路輸出信號(hào)除與被測(cè)電容變化有關(guān)以外，還與交流電源有關(guān)。因此電源必須有穩(wěn)幅和穩(wěn)頻措施。另外，由于電路的輸出電壓較小，輸出阻抗又很高(M級(jí))，因此，調(diào)理電路必須用高輸入阻抗放大器。 ?49 電容式壓力 變送器 50 電容式液

22、位傳感器電容式液位傳感器 當(dāng)電容器兩極板的形狀、大小和兩極板間距離都不變時(shí)，電容量只與極板間的介質(zhì)有關(guān)。電容式液位傳感器就是根據(jù)此原理組成。 電容式液位傳感器與電容式壓力傳感器兩者的輸出信號(hào)性質(zhì)一樣。 51 變送器 ?變送器的作用是將傳感器的輸出信號(hào)變換為標(biāo)準(zhǔn)儀表輸出信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。 ?由于一次變換信號(hào)的特點(diǎn)（信號(hào)微弱、非線性、干擾），需對(duì)其進(jìn)行放大、濾波等處理，化為標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)。 ?變送器電子線路設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：阻抗匹配、性能與精度要求、環(huán)境要求等。 52 三運(yùn)放差動(dòng)放大器 ?共模信號(hào)與差模信號(hào) ?信噪比:S/N=10lg(Ps/Pn)=20lg(Us/Un) ?共模抑制比CMRR=20lgUc

23、/Ud 反應(yīng)了對(duì)差模信號(hào)放大的同時(shí)對(duì)共模信號(hào)的抑制能力。 53 靜壓式液位檢測(cè)儀表 差壓變送器不僅可以測(cè)量液位，還可以用來測(cè)量界面。 54 直讀式液位計(jì) ?直讀式液位計(jì)的上、下端分別與被測(cè)容器的氣相、液相連接，直接讀取容器中液位高低。1、2分別為容器內(nèi)液體和玻璃管內(nèi)液體的密度。若容器內(nèi)液體的密度與玻璃管內(nèi)相同，則H2 = H1。 ?直讀式液位計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，大量用做就地液位指示。也常用它來校準(zhǔn)自動(dòng)液位計(jì)的零位和最高液位。 55 壓力式和差壓式液位計(jì) ?壓力式和差壓式液位計(jì)借助于壓力變送器和差壓變送器來測(cè)量液面。壓力變送器和差壓變送器的安裝位置一般不與被測(cè)容器的最低液位處在同一高度上，因此，容器底部

24、液位不在測(cè)量范圍內(nèi)。這可通過變送器的零點(diǎn)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，將儀表的零點(diǎn)遷移到與液位零點(diǎn)相重合。壓力變送器適合敞開式容器液位測(cè)量。對(duì)密閉容器，由于液位變化會(huì)引起容器上部氣相壓力變化，因此要用差壓變送器測(cè)量液位。 56 差壓變送器 ?差壓變送器不僅可以測(cè)量液位，還可以用來測(cè)量界面。要求容器內(nèi)液面高于上取壓口，但兩種液體的界面能不高于上取壓口，也不能低于下取壓口（如圖中的最高界面和最低界面）。 ?兩種液體的密度差(2 -1)越大，靈敏度越高。 ?上述液位計(jì)對(duì)非粘稠性和清潔的液體合適。對(duì)粘稠性或液體中含有固體雜質(zhì)等情況，由于引壓管容易堵塞，因此不適用，此外若為腐蝕性介質(zhì)，上述液位測(cè)量?jī)x表要采用特殊材料。

25、57 浮力式物位檢測(cè)儀表 58 浮子式液位計(jì) ?漂浮于液面上的浮子（浮球），隨液位升降而升降，通過變送氣（指示表）中預(yù)緊發(fā)條的拉力將鋼絲繩收入表體，保持浮子重力、浮力與發(fā)條拉力的平衡，變送器輸出正比于液位的信號(hào)（指示儀表指示液位值）。這類液位計(jì)適用于液面波動(dòng)較小、密度穩(wěn)定，潔凈介質(zhì)的液面測(cè)量。對(duì)高溫、高粘介質(zhì)，或密度變化較大的介質(zhì)不宜采用。浮子液位計(jì)有不同的結(jié)構(gòu)，測(cè)量范圍可達(dá)50m。 59 浮筒式液位計(jì) 浮筒式液位計(jì)也是基于浮力原理。浮筒式液位計(jì)的浮筒的位置不變，從最低液位點(diǎn)（零位），到最高液位點(diǎn)，浮筒所受的浮力也從最小到最大。當(dāng)液位在零位時(shí)，浮筒受到的浮力最小，浮筒在扭力臂上產(chǎn)生的扭力矩最大

26、，扭力臂轉(zhuǎn)角處于“零”度。當(dāng)液位逐漸上升，浮筒受到的浮力也不斷變大，到最高液位時(shí)，達(dá)到最大浮力，此時(shí)，扭力矩最小。從零液位到最高液位，扭力臂轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 。變送器將這個(gè)正比于被測(cè)量液位的轉(zhuǎn)角 轉(zhuǎn)換成4 20mA直流信號(hào)。 ?浮筒式液位計(jì)分內(nèi)浮筒和外浮筒，浮筒在儲(chǔ)罐內(nèi)，稱內(nèi)浮筒；掛在儲(chǔ)罐外壁（如上圖），稱外浮筒。 ?60 磁性翻板式液位計(jì) 翻板指示標(biāo)尺貼著浮子室壁安裝，翻板為兩種顏色。浮子隨液位上升或下降，同時(shí)翻板標(biāo)尺中的翻板，受到浮子磁性的吸引而翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)部分顯示紅色，未翻轉(zhuǎn)部分顯示為白色，紅白分界之處即表示容器內(nèi)的液位。 61 電氣式物位檢測(cè)儀表 ?電氣式物位檢測(cè)儀表利用被測(cè)介質(zhì)不同的電氣性

27、能實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的測(cè)量，如利用介質(zhì)的氣相和液相電導(dǎo)率差異、介質(zhì)的介電常數(shù)等。電氣式物位檢測(cè)儀表有電接點(diǎn)式、電容式和磁致伸縮式液位計(jì)等。敏感元件置于被測(cè)介質(zhì)中，當(dāng)物位變化時(shí)其電氣參數(shù)（如電阻、電容等）也隨著變化，通過檢測(cè)這些電氣參數(shù)變化反映物位。電接點(diǎn)式液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜、可用于高溫、高壓等工況。 62 電接點(diǎn)式液位檢測(cè)儀表 如圖安裝兩個(gè)電極可用于液位高、低報(bào)警和聯(lián)鎖控制。若裝上若感列電極，則可大致反映液位。 63 磁致伸縮式液位計(jì) 磁致伸縮式液位計(jì)基本原理如圖所示，由個(gè)三部分組成：浮球(內(nèi)裝有磁鋼)、變送器（由脈沖發(fā)送器和接收器組成）和裝有磁致伸縮線的不銹鋼測(cè)量管。 64 磁致伸縮式液位計(jì)工

28、作原理 變送器接通電源后，脈沖發(fā)送器和接收器開始工作，發(fā)送器定時(shí)向下端發(fā)送低電流的詢問脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)磁場(chǎng)順著磁致伸縮線向下，當(dāng)脈沖信號(hào)的磁場(chǎng)與浮球內(nèi)磁場(chǎng)相遇時(shí)，兩磁場(chǎng)在相遇處產(chǎn)生扭應(yīng)力脈沖，這個(gè)扭應(yīng)力脈沖向磁致線兩端傳送，向下的扭應(yīng)力脈沖被阻尼端吸收；向上的扭應(yīng)力脈沖被接收器接收并檢測(cè)出來。根據(jù)從發(fā)出詢問脈沖，到接收到返回的扭應(yīng)力脈沖的時(shí)間差計(jì)算出液位的高度，并轉(zhuǎn)換成4 20mA的輸出信號(hào)。 磁致伸縮式液位計(jì)由磁性浮子驅(qū)動(dòng)，變送器 精度高，分辨率高。 65 超聲波物位計(jì) 超聲波物位計(jì)利用聲波反射來測(cè)量物位。 要求界面反射良好。如果界面上有較多的泡沫等，儀表就不能正常測(cè)量。此外，界面波動(dòng)、雜

29、散的反射波（如容器內(nèi)支架等反射物），對(duì)測(cè)量均有較大影響。因此要采用雜波抑制技術(shù)，來鑒別真正的液位信號(hào)。超聲波物位計(jì)不僅適用于液體的測(cè)量，也適用于 固體物位的測(cè)量。 ?真空設(shè)備不能使用超聲波液位計(jì)。 ?利用聲波在不同介質(zhì)中聲阻抗的差異，還可以用做兩種液體的界面測(cè)量。 ?66 不同形式的超聲波探頭 67 雷達(dá)物位計(jì) 雷達(dá)物位計(jì)與超聲波物位計(jì)測(cè)量原理相同，只是用 高頻脈沖電磁波，因此可用于真空設(shè)備物位檢測(cè)。雷達(dá)物位計(jì)幾乎不受介質(zhì)蒸汽和粉塵等的影響， 適用于惡劣的操作條件。雷達(dá)物位計(jì)適用于液體、固體液位（物位）測(cè)量。在有雜散反射波的情況下，應(yīng)采用雜波分析處理技術(shù)，識(shí)別和處理雜散、虛假反射波，獲得正確的

30、測(cè)量信息。 ?超聲波物位計(jì)與雷達(dá)物位計(jì)量程范圍大，精度高，但都有最小測(cè)量范圍（死區(qū)）。超聲波物位計(jì)大約1.5M ?68 放射性液位計(jì)測(cè)量原理 放射性液位計(jì)是利用放射源產(chǎn)生的射線，在穿過被測(cè)容器及容器中的介質(zhì)時(shí)，射線被液體吸收而衰減原理。通過測(cè)量射線的衰減強(qiáng)度，測(cè)量液位。 69 放射性物位計(jì) ?放射性物位計(jì)也是一種非接觸式物位計(jì)，能用于各種高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕及高粘度等工況測(cè)量。其特點(diǎn)是使用可靠，極少維護(hù)，在用其它類型的物位計(jì)測(cè)量比較困難時(shí)，可用它來測(cè)量。但這種物位計(jì)的使用和維護(hù)要求高，要清楚其操作工況、被測(cè)介質(zhì)、設(shè)備材質(zhì)、壁厚及射線穿過的其它部件的情況等。必須對(duì)管理和操作進(jìn)行專門培訓(xùn)。此外儀表應(yīng)

31、由專人負(fù)責(zé)，保證操作和使用的安全性。 70 流量檢測(cè) ?流量檢測(cè)與控制是過程控制中最重要的參數(shù)之一。 ?流量?jī)x表的種類繁多，一般來講，流量?jī)x表價(jià)格較貴。設(shè)計(jì)流量檢測(cè)和控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)選擇最適宜的儀表。 ?最常用的流量計(jì)有差壓，浮子，容積，渦輪，渦街，電磁，超聲以及質(zhì)量流量等。各類流量計(jì)依據(jù)的物理原理不同，各種物性參數(shù)的影響也不同。 71 差壓式流量計(jì) ?差壓式流量計(jì)品種多、應(yīng)用范圍廣，適用于 全部單相流體測(cè)量，包括液、氣、蒸汽。 部分混相流體，如氣-固、氣-液、液-固等。各種管徑和工作狀態(tài)（壓力、溫度）。特別應(yīng)用最普遍的孔板流量計(jì) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，易于復(fù)制，價(jià)格低廉。 ?

32、標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流檢測(cè)件為全世界通用，并得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)際計(jì)量組織的認(rèn)可。因此，標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無需個(gè)別校準(zhǔn)即可投用。 ?檢測(cè)件與顯示儀表標(biāo)準(zhǔn)化，組合靈活方便，便于專業(yè)化生產(chǎn)。 72 差壓式流量計(jì) ?差壓式流量計(jì)是工業(yè)過程控制中應(yīng)用量最多的一類流量計(jì)，其中尤以節(jié)流式差壓流量計(jì)中檢測(cè)元件為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的品種最為普編，是選用流量計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮的儀表。 ?節(jié)流式差壓流量計(jì)由三部分組成：節(jié)流裝置，差壓變送器和流量顯示儀表。 ?節(jié)流式差壓流量計(jì)以運(yùn)動(dòng)流體連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)。 73 節(jié)流裝置 節(jié)流裝置實(shí)際上就是在流體路徑上一處小口徑通道。 ?以孔板為例，充滿管道的流體

33、，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，如圖所示，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮。此時(shí)流速增大，靜壓降低，在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓，流速愈大，壓差愈大，因而可依據(jù)壓差來衡量流量的大小 ?74 差壓式流量計(jì) ?壓差的大小不僅與流速有關(guān)，還與節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度，粘度)及流動(dòng)狀況等因素有關(guān)。 ?節(jié)流式差壓流量計(jì)的流量計(jì)算式為： C?2 qm?d2?p?441? qV?qm/?式中：qm ：質(zhì)量流量，kgs； qv：體積流量，m3s； 75 差壓式流量計(jì) C：流出系數(shù)； ：膨脹系數(shù)； ：直徑比，D，d：節(jié)流件的孔徑（mm），D：管道內(nèi)徑（mm）； p：壓差，Pa； ：流體密度， kgm3 ； ?流

34、量為C、d 、p、(D) 6個(gè)參數(shù)的函數(shù)。 76 差壓式流量計(jì) ?上述6個(gè)參數(shù)中，d 、p、 (D) 為實(shí)測(cè)量，C和無法實(shí)測(cè)，為統(tǒng)計(jì)量。它們由設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用條件等一系列因素決定，如果完全遵循標(biāo)準(zhǔn)文件(GBT2624-93)的規(guī)定制造及安裝，C和值不需校準(zhǔn)即可使用。 差壓式流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高，需較長(zhǎng)的直管段(孔板、噴嘴等)。檢測(cè)件與顯示儀表之間的引壓管線為薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生泄漏、堵塞、凍結(jié)及信號(hào)失真等故障?？装?，噴嘴等檢測(cè)件使得壓損大。 77 ?浮子流量計(jì) 浮子流量計(jì)又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，它的檢測(cè)件是一根下小上大的垂直錐管和一只隨著流量變化沿錐管上下移動(dòng)的浮子。流體自下而上流過浮子時(shí)，產(chǎn)

35、生的向上推力與浮子本身向下的重量平衡。當(dāng)流量增大，推力加大，浮子位置上升，浮子與錐管間的環(huán)隙面積增大；流量變小，推力減小，浮子下落，在新的位置再次平衡。浮子在錐管中的不同位置代表不同的流量。 ?浮子流量計(jì)主要用于小口徑管道流量測(cè)量，適應(yīng)介質(zhì)廣泛(液體、氣體和蒸汽等)。 ?78 浮子流量計(jì) 浮子流量計(jì)的流量方程為： 2gVf(?f?) qV?a?A0?Af 式中 qV ：體積流量，m3s； a：流量系數(shù)； ：膨脹性系數(shù)； A0：流通環(huán)隙面積，m2； g：重力加速度， 79 浮子流量計(jì) Vf：浮子體積，m3； 3 f ：浮子材料密度，kgm ； 3 ：流體密度，kgm ； Af ：浮子工作直徑處的

36、橫截面積，m2。 ?浮子流量計(jì)屬于小、微流量計(jì)，適用于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不能應(yīng)用的口徑（50mm 以下）范圍，為低、中等精確度流量計(jì)。 ? 80 容積式流量計(jì) 容積式流量計(jì)，又稱定排量流量計(jì)(Positive Displacement Flow Meter，簡(jiǎn)稱PD流量計(jì))，它是按照容積計(jì)量的流量計(jì)。特點(diǎn)是對(duì)流場(chǎng)畸變不敏感、在混相流測(cè)量中也能反映真實(shí)的體積流量等。在各種類型的流量計(jì)中容積式流量計(jì)是最準(zhǔn)確的流量計(jì)中的一類。由于具有精確的計(jì)量特性，在石油、化工、醫(yī)藥、涂料、食品、造紙及能源等工業(yè)部門常用作流量計(jì)量?jī)x表。在輸配氣管線上它亦是一種常用的流量?jī)x表。家用煤氣表也屬容積式流量計(jì)。 81 轉(zhuǎn)子流量計(jì)

37、 ?轉(zhuǎn)子流量計(jì)是容積式流量計(jì)的一種，它是按照容積計(jì)量的一種流量計(jì)，具有精確的計(jì)量特性，在許多工業(yè)部門用作流量計(jì)量?jī)x表。 82 轉(zhuǎn)子流量計(jì) ?在一次完整的循環(huán)動(dòng)作中，流量計(jì)共排出四個(gè)由轉(zhuǎn)子與殼壁圍成的月牙形空腔體積的流體，該體積稱為流量計(jì)的“循環(huán)體積”。設(shè)“循環(huán)體積”為v，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)循環(huán)次數(shù)為N，則流過流量計(jì)的流體體積V為：V=Nv 。 ?通過計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)循環(huán)次數(shù)，直接指示出流體總量。 ?通過附加發(fā)信裝置，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳指示瞬時(shí)流量和（或）累積流量(總量)。 83 不同的容積式流量計(jì) 主要特點(diǎn)是計(jì)量準(zhǔn)確度高。適用于潔凈介質(zhì)，也可用于高粘度流體的測(cè)量。 84 渦輪流量計(jì) ?渦輪流量計(jì)是葉輪式流量計(jì)的主要

38、品種，葉輪式流量（流速）計(jì)，還包括風(fēng)速計(jì)和水表等。渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工零部件少，流通能力大，重量輕，維修方便，價(jià)格較低等。是一種多品種、全系列、多規(guī)格和批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，有廣泛應(yīng)用。 qv?fK f：傳感器輸出信號(hào)的頻率， Hz； qm?qv? K：傳感器的儀表系數(shù)， 1m3 (或1/L)，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗(yàn)而得。 85 渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)流體流過傳感器時(shí)，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流體通過管道的平均流速成正比。 器的磁阻，使檢測(cè)線圈葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)改變磁電轉(zhuǎn)換中的磁通發(fā)生周期性的變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)，經(jīng)放大后，送至二次儀表進(jìn)行顯示 86 渦輪流量計(jì)

39、渦輪流量傳感器的特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高，屬于最準(zhǔn)確的流量傳感器中的一類。重復(fù)性好，如經(jīng)常校準(zhǔn)或采用在線校準(zhǔn)，可得極高的準(zhǔn)確度。 ?傳感器輸出為脈沖頻率信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)，適于與計(jì)算機(jī)連接。 ?結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大 (同一口徑尺寸可通過較大流量 )。傳感器殼體無需開孔，易制成高壓型儀表。與容積式流量計(jì)相比而言，安全性好，如傳感器葉輪發(fā)生故障卡住，不會(huì)造成管道斷流。 ?87 電磁流量計(jì) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體的兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。導(dǎo)電性液體的流動(dòng)方向、磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向三者互相垂直。 88 電磁流量計(jì)

40、89 電磁流量計(jì) ?電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，它是一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的體積流量的儀表。 E=kBDv 式中， E：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即流量信號(hào)V； k：系數(shù)； B：磁感應(yīng)強(qiáng)度； D：測(cè)量管內(nèi)徑； v：液體平均流速。 ?2qV?D v液體體積流量 44kB則 儀表系數(shù) 4kBE?q?Kq?DVVK?D90 電磁流量計(jì) ?電磁流量計(jì)由傳感器、轉(zhuǎn)換器和流量顯示儀三部分組成。 ?電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)如所示，由測(cè)量管、勵(lì)磁系統(tǒng)、傳感器電極及殼體等幾部分組成。 91 電磁流量計(jì) ?測(cè)量管由很高電阻率的非磁性材料制成的帶法蘭的直管。在測(cè)量管內(nèi)側(cè)敷設(shè)絕緣內(nèi)襯，內(nèi)襯為耐磨損、耐腐蝕及耐高溫性能材料。

41、勵(lì)磁系統(tǒng)是在疊片鐵芯上用銅導(dǎo)線繞制成兩個(gè)鞍形線圈，分別夾持在測(cè)量管的上下兩側(cè)，它們所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與被測(cè)流體的流向垂直。傳感器電極安裝在與磁場(chǎng)垂直的測(cè)量管的兩側(cè)管壁上，將流體切割磁力線所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)引出。電極材料按檢測(cè)介質(zhì)的腐蝕性決定，必須是非磁性導(dǎo)電材料，如耐酸鋼、含鉬耐酸鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑銥合金等。 92 電磁流量計(jì)特點(diǎn) 沒有阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流件，不會(huì)堵塞，適用于帶有懸浮物的測(cè)量。 沒有附加壓力損失，適合在大口徑測(cè)量中使用，特別在工藝管道壓力不高或依靠水頭自流情況。 便于清洗、消毒，在食品、生物制藥等工業(yè)中使用廣泛。 僅測(cè)量管襯里和電極與被測(cè)介質(zhì)接觸，易保證材料的耐腐蝕性及磨蝕性。

42、 安裝方便，可水平、垂直或傾斜安裝。 不能用于低導(dǎo)電率液體，不能測(cè)量氣體、蒸汽以及含有氣泡的液體。 受內(nèi)襯材料和電絕緣材料的溫度限制，不能用于高溫、低溫介質(zhì)測(cè)量。 93 渦街流量計(jì) 渦街流量計(jì)的核心是漩渦發(fā)生體和漩渦檢測(cè)器。在流體中設(shè)置漩渦發(fā)生體。從漩渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的漩渦，兩列漩渦的旋轉(zhuǎn)方向相反，這種漩渦稱為卡曼渦街(KarmanVortex Street) 94 渦街流量計(jì) 95 渦街流量計(jì) 測(cè)出漩渦的頻率就可知體積流量。 ?渦街流量計(jì)由漩渦發(fā)生體，漩渦檢出器，信號(hào)轉(zhuǎn)換器及儀表表體四部分組成，可采用熱敏、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、超聲、光電、光纖等檢測(cè)技術(shù)，有眾多類型的渦街流量計(jì)

43、。 ?渦街流量計(jì)適用于液體、氣體、蒸汽、部分混相流體等，但不適于低雷諾數(shù) (ReD)流體，高粘度流體可能影響渦街的形成。 ?渦街流量計(jì)是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的一種流量?jī)x表。 ?96 超聲流量計(jì) 超聲流量計(jì)是通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束（或超聲脈沖）的作用來測(cè)量流量的儀表。超聲流量計(jì)可測(cè)非導(dǎo)電性流體，如油品、氣體等，因此應(yīng)用的領(lǐng)域比電磁流量計(jì)要廣泛得多。特別在大管徑、大流量測(cè)量。在固液兩相流、敞開流道與非充滿流的流量測(cè)量等方面也比其它方法有明顯的優(yōu)點(diǎn)。 97 超聲流量計(jì) 超聲流量計(jì)測(cè)量超聲波在流體中順流和逆流傳播的時(shí)間差的方法，流速方程為： L?tv?2 t1(t1? ?t)cos?v?DqV?K4298

44、超聲流量計(jì) 超聲流量計(jì)的特點(diǎn)是非接觸式測(cè)量，檢測(cè)件內(nèi)無阻礙物，無可動(dòng)易損零部件，不干擾流場(chǎng)，不會(huì)堵塞，無附加壓損，節(jié)約泵能耗。儀表造價(jià)與管道尺寸無關(guān)（帶測(cè)量管檢測(cè)件除外），原理上管道尺寸不受限制（如可測(cè)河流流量），特別適用于大管道、大流量測(cè)量。 99 質(zhì)量流量計(jì) 測(cè)量流體的質(zhì)量。間接式質(zhì)量流量計(jì)通過壓力溫度補(bǔ)償，測(cè)量流體的質(zhì)量流量。 ?目前已商品化的直接式質(zhì)量流量計(jì)有兩類： 科里奧利質(zhì)量流量計(jì) (簡(jiǎn)稱CMF)，已廣泛應(yīng)用于化學(xué)、制藥、能源、橡膠、造紙、食品等各工業(yè)部門液體流量的測(cè)量。 （直）熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)（簡(jiǎn)稱 TMF），解決微小氣體流量測(cè)量的優(yōu)良儀表（采用分流式亦可測(cè)量較大的氣體流量），在石油、化工、半導(dǎo)體、醫(yī)療儀器、生物工程、燃燒控制、配氣、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精密儀器、科研和計(jì)量領(lǐng)域得到廣泛