石油化工過程自動化與儀表培訓(xùn)講義全

1、自動化及儀表培訓(xùn)講義第一章儀表的分類與誤差第一節(jié)儀表的分類檢測和過程控制儀表的分類方法很多，根據(jù)不同的原則可以作進行相應(yīng)的分類。例如按儀表使用的能源分，可以分為氣動儀表和電動表和液動儀表； 根據(jù) 儀表的組合形式可以分為基地式儀表， 單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表的 安裝形式可以分為現(xiàn)場儀表；盤裝儀表和架裝儀表；根據(jù)儀表有否引入微處理器 又可以分為智能儀表和非智能儀表，根據(jù)儀表的信號又可以分為模擬儀表和數(shù)字 儀表。檢測與過程控制儀表最通用的分類是按儀表的測量和控制系統(tǒng)中的作用來 劃分的一般可發(fā)劃分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器四大類，見表1 .1 所示。檢測儀表根據(jù)其測量變量的不同，

2、又可以分為溫度檢測儀表、流量檢測儀 表、壓力檢測儀表、物位檢測儀表和分析儀表。表1.1 檢測與過程控制儀表分類表按功能按被測變量按工作原理或結(jié)構(gòu)形式按組合形式按能源其它檢測儀表壓力溫度流量物位成分液柱式，彈性式，活塞式膨脹式，熱電偶，熱電阻，光學(xué)， 輻射節(jié)流式，容積式，速度式，靶式， 電磁，旋渦轉(zhuǎn)子式，直讀，浮力，靜壓，電學(xué)，聲波， 輻射，光學(xué)PH氧分析，色譜，紅外，紫外單元組合單元組合單兀單兀單元組合單元組合電、氣電、氣電、氣電氣智能智能智能智能智能顯示儀表模似和數(shù)字指示和記錄 動圈，自動平衡電橋，電位差計電、氣單點、多 點、打印， 記錄調(diào)節(jié)（控 制）儀表自力式 組裝式 可編程基地式 單元組

3、合氣動電動執(zhí)行器執(zhí)行機構(gòu)薄膜、活塞、長行程、其它執(zhí)行機構(gòu)和 閥可以進行 各種組合氣、電、液閥直通單座，直通雙座，套筒（籠 式）球閥，蝶閥，隔膜，偏心旋 轉(zhuǎn)，角形，三通，閥體分離直線、對 數(shù)、拋物 線、快開顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可以分為記錄儀表和指示 儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可以分為單記錄和多點記錄，有紙 和無紙記錄等。調(diào)節(jié)儀表又可以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。第二節(jié)儀表的一些主要技術(shù)性能在工程上，儀表的一些重要參數(shù)常用精度、絕對誤差和相對誤差和靈敏度等 來表示，以下分別來介紹這些參數(shù)的含義真值：變量本身所具有真實的值，也是一個無法得到的值，所以

4、在計算誤差 時，用約定真值和相對真值來代替。約定真值是一個接近真值的值，對一個數(shù)作 N次測量，把測量的平均值作 為約定真值，而相對真值是當(dāng)高一級的標準器誤差僅為低一級的 1/31/20時， 可以把高一級標準儀器作為低一級相對真值。絕對誤差是測量值與真值之差，即絕對誤差=測量值一真值相對誤差是絕對誤差與被測值之比， 常用絕對誤差與儀表示值之比，以百分 數(shù)表示，即：相對誤差=絕對誤差 儀表示值*100%引用誤差是絕對誤差與量程之比，即:引用誤差=絕對誤差 儀表量程*100%儀表的精度是用根據(jù)引用誤差來劃分的。舉例：某一壓力表，刻度為0 100KPa在50 KPa處計量檢定數(shù)值為49.5 KPa 求

5、在50 KPa處儀表示值的絕對誤差，相對誤差和示值引用誤差。解：儀表示值的絕對誤差=5049.5=0.5 KPa儀表示值的相對誤差 0.5/50X100%=1%儀表示值的引用誤差 0.5/100X100%=0.5%儀表示值的相對誤差 0.5/50X100%=1%變差：指儀表的被測變量（可以理解為輸入信號）多次從不同方向達到同一數(shù)儀表示值下行被測參數(shù)值，儀表指示的最大差值，或者說,儀表在外界條件不變的情況下，被測參數(shù)由小 到大變化（正向特性）和被測參數(shù)由大到小變化（反向特性）不一致的程度，二者之 差即為儀表變差。如下圖所示：儀表的精度等級是按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差劃分為若干個等級，因此儀表的精度

6、等級與儀表的允許誤差的大小有關(guān)。根據(jù)儀表的允許誤差去掉“土”號及“%后的數(shù)值，可以來確定儀表的精度等級。目前我國生產(chǎn)的儀表，常用精度有0.1 ； 0.2 ； 0.3 ； 0.5 ； 1.0 ； 1.5 ； 2.5 ； 4.0等。一般儀表的數(shù)值越小，儀表 的精度越高。工業(yè)現(xiàn)場用的儀表，其精度大多數(shù)為0.1 ； 0.2 ； 0.5 ； 1.0 ； 1.5 ；2.5 ； 4.0級。如果某臺儀表允許誤差為土 1.5%，則認為該表的精度等級為 1.5 級。如已求得某兩臺儀表的允許誤差為土 1.5%和土 1.8%，貝吐匕兩臺儀表的精度應(yīng) 分別為1.5級和2.5級。儀表的精度等級一般可用不同的符號形式標志在

7、儀表上，如：由于儀表的誤差還與其它使用條件有關(guān)，故還需了解基本誤差附加誤差的概儀表的基本誤差是指儀表在規(guī)定的正常的工作條件（如環(huán)境溫度、濕度、振動、電源電壓、電場、和磁場等）下允許誤差。所以一臺合格的儀表，其基本誤 差應(yīng)小于或等于允許誤差。附加誤差是指儀表在非正常工作條件下使用時， 除基本誤差外，還會產(chǎn)生的 誤差。所以儀表的質(zhì)量指標并不能完全代表測量結(jié)果的質(zhì)量，也就是說，一臺高 質(zhì)量的儀表，如果使用不當(dāng)，也會得出不正確的測量結(jié)果。下面將分別敘述壓力、流量、液位、溫度等工藝參數(shù)常用測量元件和變送器 作介紹。第二章 壓力的測量方法及儀表第一節(jié) 概述在石油化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會碰到壓力和真空的測量問

8、題。例如，高壓聚乙烯要在150MPa或更高的壓力下進行聚合；氫氣和氮氣要在 32MPaF合成為 氨；煉油廠的減壓蒸餾要在很高的真空條件下進行； 特別在化學(xué)反應(yīng)比較強烈的 場合，壓力既影響物料的平衡關(guān)系，也影響化學(xué)反應(yīng)速度。因此，壓力的測量和 控制是保證工藝要求、設(shè)備完全經(jīng)濟運行的必要條件。目前，我國在工程上習(xí)慣把壓力理解為物理概念中的壓強， 即垂直單位面積 上力。根據(jù)國際單位制（代號為SI）規(guī)定，壓力單位為帕斯卡，簡稱（Pa）, 1帕 即為 1 牛頓的力作用在 1 平方米面積上產(chǎn)生的壓力。帕所代表的壓力較小，工程上常用 MPaf乍為壓力單位，MPa與Pa之間的關(guān) 系為：1MPa=1x 106P

9、a由于各個國家的傳統(tǒng)習(xí)慣不同， 使用的測壓儀表也不同， 壓力的單位除了現(xiàn)在國際上統(tǒng)一的計量單位，即MPaKpa和Pa外，還沿用其它許多單位，如kgf/cm 2、mmHg mm2HO、atm （標準大氣壓） Psi 等一、二十種之多，在德國和歐美一些國家，還用 bar （巴）表示壓力單位，它不是我國的法定的計量單位，它們之間的關(guān)系為： 1bar=100Kpa。過去我國使用的壓力的單位也比較多， 根據(jù) 1984年 2月 27日“國務(wù)院關(guān)于 在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令” 的規(guī)定后， 有些單位將不再使用。 但為了 了解法定計量單位中的壓力單位（Pa或MPa與過去單位之間的關(guān)系，表 2-1 中給出

10、了幾種單位間的換算關(guān)系。在壓力測量中，通常有絕對壓力，表壓力、負壓、或真空度等名詞。絕對壓力是指介質(zhì)所受的實際壓力。 表壓是指高于大氣壓的絕對壓力與大氣壓之差， 即：P表=P絕-P大負壓與真空度是指大氣壓力與低于大氣壓力的絕對壓力之差，即：P真=P大-P絕絕對壓力、表壓力、大氣壓力、負壓力（真空度）之間的關(guān)系如圖2-1所示表2-1壓力單位換算表單位千帕(Kpa)兆帕（Mpa公斤力 /厘米2kgf/cm2毫米水 柱（mmHg毫米水 柱（mm2O）巴(bar)磅/英寸2(psi )標準大氣壓（atm ）千帕110-30.01017.51020.010.1450.0098692(Kpa)972038

11、兆帕r 1000110.27.50 x 11.02 x101.459.8692（Mpa）-3101052x 10公斤力/98.060.121735.61040.9814.220.9678厘米2751(kgf/cm 2)0981毫米水柱0.1331.331.36 x113.61.3319.34-31.316 x 10(mmHg)33x10-33 xx 10-310-410-3毫米水柱9.819.8110-473.56198.11.4220.9678 x 10-4(mmHO)x 10-3xx 10-3xx 10-310-610-6巴1000.11.0275010.2 x114.500.9869(b

12、ar)310磅/英寸26.896.8970.3 x51.7270368.91368.05 x 10-(psi )x10-3x10-310-3標準大氣壓101.30.101.03327601.03321.0114.691(atm)3134x 10336因為各種工藝設(shè)備和測量儀表都處于大氣中，所以工程上都用表壓力或真空 度來表示壓力的大小。我們用壓力表來測量壓力的數(shù)值，實際上也都是表壓或真 空度（絕對壓力表的指示值除外）。因此，在工程上無特別說明時，所提的壓力 均指表壓力或真空度。壓力測量儀表的品種，規(guī)格甚多。常用的壓力測量方法和儀表有：通過液體 產(chǎn)生或傳遞壓力來平衡被測壓力的平衡法。屬于應(yīng)于這類

13、方法的儀表有液柱式壓 力計和活塞式壓力計；將被測壓力通過一些隔離元件（如彈性元件）轉(zhuǎn)換成一個 集中力，并在測量過程中用一個外界力（如電磁力或氣動力）來平衡這個未知的 集中力，然后通過對外界力的測量而得知被測壓力的機械力平衡法。力平衡式壓力變送器就是屬于應(yīng)用此法的例子；根據(jù)彈性元件受壓后產(chǎn)生彈性變型的大小來 測量彈性力平衡法。屬于這類應(yīng)用方法的儀表很多，若根據(jù)所用彈性元件來分，可分為薄膜式，波紋管式，彈簧管式壓力表；能過機械和電子元件將被測壓力轉(zhuǎn) 換在成各種電量（如電壓、電流、頻率等）來測量的電測法。例如電容式、電阻 式、電感式、應(yīng)變片式和霍爾片式等變送器應(yīng)于此法的壓力測量儀表。目前，石油化工生

14、產(chǎn)中應(yīng)用中廣泛的一種壓力測量儀表是彈性元件。 根據(jù)測 壓圍不同，常用的測壓元件有單圈彈簧管、多圈彈簧管、膜片、膜盒、波紋管等。 在被測介質(zhì)壓力的作用下，彈性元件發(fā)生彈性變型，而產(chǎn)生相應(yīng)的位移，能過轉(zhuǎn) 換位置，可將位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號或氣信號，以遠傳顯示，報警或調(diào)節(jié)用。P絕壓PP圖2-1表壓、絕壓、真空之間的關(guān)系圖第二節(jié)壓力測量儀表一、彈簧管壓力表彈簧管壓力表是壓力儀表的主要組成部份之一，它有著極為廣泛的應(yīng)用價 值，它具有結(jié)構(gòu)簡單，品種規(guī)格齊全、測量圍廣、便于制造和維修和價格低廉 等特點。a）結(jié)構(gòu)和動作原理彈簧管壓力表是單圈彈簧壓力表的簡稱。它主要由彈簧管、齒輪傳動機構(gòu)（包 括拉桿、扇形齒輪、

15、中心齒輪）、示數(shù)裝置（指針和分度盤）以及外殼等幾部份 組成，如圖2-3（a）所示。彈簧管是一端封閉并彎成270。圓孤形的空心管子，如圖2-3（b）所示。ab圖2-3彈簧管壓力表1、彈簧管2拉桿3、扇型齒輪3、中心齒輪5、指針6、面板7、游絲 8、調(diào)整螺釘 9接頭它的截面呈扁圓形或橢圓形，橢圓的長軸 2a與圖面垂直的彈簧管的中心軸 0相平行。管子封閉的一端B為自由端，即位移輸出端；而另一端A則是固定的， 作為被測壓力的輸入端。當(dāng)由它的固定端A通入被測壓力P后，由于呈橢圓形截 面的管子在壓力P的作用下，將趨于圓形，彎成圓弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺 直的擴變形，使自由端B發(fā)生位移。此時彈簧管的中心角

16、丫要隨即減小厶丫， 也 就是自由端將由B移到B，處，如圖2-3(b)上虛線所示。此位移量就相應(yīng)于某一 壓力值。自由端B的彈性變形位移通過拉桿使扇形齒輪作逆時針偏轉(zhuǎn)， 使固定在 中心齒輪軸上的指針也作順時針偏轉(zhuǎn)，從而在面板的刻度標尺上顯示出被測壓力 的數(shù)值。由于彈簧管自由端位移而引起彈簧管中心角相對變化值丫/ 丫與被測壓力P之間具有比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標尺是均勻的。圖2-3(a)中，游絲用來克服因傳動機構(gòu)間的間隙而產(chǎn)生的測量誤差。改變調(diào)整螺釘?shù)奈恢?即改變機械傳動的放大系數(shù))，可以實現(xiàn)壓力表的量程調(diào)整。由上述可如，彈簧管自由端將隨壓力的增大而向外伸。 反之若管壓力小于管 外壓力，則自

17、由端將隨負壓的增大而向彎曲。 所以，利用彈簧管不僅可以制成壓 力表，而且還可制成真空表或壓力真空表。彈簧管壓力表除普通型外，還有一些是具有特殊用途的，例如耐腐蝕的氨用 壓力表、禁油的氧用壓力表等。為了能表明具體適用何種特殊介質(zhì)的壓力測量， 常在其表殼、襯圈或表盤上涂以規(guī)定的色標，并注有特殊介質(zhì)的名稱，使用時應(yīng) 予以注意。單圈彈簧管在受壓時，由于自由端的位移和轉(zhuǎn)動力矩都較小， 故僅能制成指 示型儀表。而生產(chǎn)中有時需要用記錄型儀表。為了能帶動記錄機構(gòu)運動，就需要 彈簧管有足夠長而制成多圈（一般為2.59圈），這樣就成了多圈彈簧管壓力表。（二）電接點壓力表在石油化工生產(chǎn)中，常常要把壓力控制在某一圍之

18、，當(dāng)壓力高于或低于規(guī)定 圍時，就會破壞正常工藝條件，甚至可能發(fā)生危險。利用電接點壓力表就可以簡 便地在壓力偏離設(shè)定圍時及時發(fā)出信號，以提醒操作人員注意或通過中間繼電器 實現(xiàn)壓力的自動控制。圖2-4是電接點信號壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。它是在普通彈簧管壓 力表的基礎(chǔ)上稍加改變而成。壓力表指針上有動觸點 2,表盤上另有兩個可調(diào)的 指針，上面分別有靜觸點1和4。當(dāng)壓力超過上限設(shè)定值（此數(shù)值由上限設(shè)定指 針的位置確定）時，動觸點2和靜觸點4接觸，使有紅燈5的電路接通而發(fā)出紅 光；當(dāng)壓力過低時，則動觸點2與靜蝕點1接觸，使有綠燈3 的電路接通而發(fā)出綠色信號。靜觸點 1和4的位圖2-4電接點壓力表1、

19、4靜觸點2動觸點3綠燈5、紅燈三、氣動壓力變送器氣動壓力變送器以壓縮空氣為能源，它將被測壓力轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號20100KPa俞出。（一）氣動元件和組件氣動儀表中常遇到的元件和組件有：彈性元件、阻容元件、噴嘴擋板機構(gòu)和 功率放大器1 彈性元件 在氣動儀表中，彈性元件作為感測元件或轉(zhuǎn)換元件，將壓力信號轉(zhuǎn)換成位移或力信號。通常用的彈性元件有 ：非金屬膜片、金屬膜片、波紋簧及彈簧等2 阻容元件 氣體通過節(jié)流元件時，會受到一定的阻力，這種節(jié)流元件叫 氣阻。氣阻在氣動儀表中阻礙氣體的流動，起著降壓 （產(chǎn)生壓力降）和限流（改變 氣體流量）的作用，與電阻在電路中的作用相類似。氣阻值為常數(shù)的節(jié)流元件， 即指流

20、通斷面積不能調(diào)整的節(jié)流元件稱為恒氣阻。在氣路申恒氣阻用符號表示；氣阻值可以調(diào)整的節(jié)流元件，即指流通截面積可以調(diào)整的節(jié)流元件稱為可 調(diào)氣阻。在氣路中用符號 表示：能在工作中自動地改變氣阻值的節(jié)流元 件叫變氣阻，例如噴嘴擋板型變氣阻。凡是氣體流過時，能貯存或放出氣體的氣室稱為氣容。氣容在氣動儀表中起 緩沖、防止振蕩的作用，與電容在電路申的作用相類似。當(dāng)氣體流入或流出氣室 時，氣室里的壓力就隨著變化。氣容有定氣容 （氣室的容積是固定的）和變氣容 （彈性氣室容積隨氣室里的壓力而變）兩種。sILs q-節(jié)富fir整與節(jié)甫腫至用導(dǎo)管將氣阻和氣容聯(lián)接起來，就構(gòu)成了 阻容耦合元件。常見的阻容耦合元件有節(jié)流盲

21、室和節(jié)流通室，一般作為儀表的反饋環(huán)節(jié)，以 獲得比例、積分、微分等調(diào)帶規(guī)律。將一個可 調(diào)氣阻和一個氣容相串聯(lián)即構(gòu)成了節(jié)流盲室， 也稱阻容環(huán)節(jié)，如圖2-7（a）所示：由可調(diào)氣阻、流通氣室和恒氣阻串聯(lián)而構(gòu)成的 環(huán)節(jié)，稱為節(jié)流通室，如圖2-7（b）所示。3 噴嘴擋板機構(gòu)噴嘴擋板機構(gòu)是氣動儀表中的氣動控制元件，它由恒氣阻、氣容和噴嘴擋板型變氣阻串聯(lián)而成，一般用符號 表示。其結(jié)構(gòu)原理如圖2-8所示。噴嘴擋板機構(gòu)的作用是把擋板相對于噴嘴的微小位移轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的氣壓信號P背作為它 的輸出。噴嘴前的氣室稱背壓室，室壓力即為噴嘴擋 板機構(gòu)的輸出壓力，故稱為噴嘴背壓 P背當(dāng)氣源以i40kPa的氣壓經(jīng)恒氣阻進入背壓室

22、后，再由噴嘴相擋板之間的間 隙排出（一般排入大氣）。但是這股氣流經(jīng)過恒氣阻時，由于恒節(jié)流孔孔徑很小， 它將對壓縮空氣流造成很大的阻力，只有很少量的氣流經(jīng)恒節(jié)流孔進入背壓室。而背壓室中的壓力P背是隨噴嘴擋板間的相對位移而變化的。當(dāng)擋板靠近噴嘴時， 氣阻增大，背壓室的氣體不易排出，則P背上升，反之，擋板離開噴嘴時，氣阻減小，背壓室氣體容易排出，則 P背下降。這就是說，擋板對通過恒節(jié)流孔的氣 流造成了第二次阻力，而且這阻力是隨著擋板位置不同而變化的。噴嘴擋板之間 距離h不同，就有不同的P背,從而在一定的位移圍（h的上"限值不超 過噴呀徑的四分之一，一般為0.25mm）,完成了把擋板的微小位

23、移轉(zhuǎn)換成氣壓信 號的任務(wù)。通過實驗可以得到噴嘴擋板之間的距離且與噴嘴背壓P背之間的特性曲線如圖2-9所示，-理弋膽；Tr4一昨如 召一趕氏室由圖2-9可以看出，h和P背之間的關(guān)系是非線性的，一般工作在中間區(qū)段 （相當(dāng)于P背為25130kPa之間）時，近似可以認為是線性的。由圖2-9還可以看 出，在正常工作時，擋板與噴聽之間的相對位移量是很小的，不大于0.02mm4 功率放大器 控制元件將擋板的微小位移轉(zhuǎn)換成氣壓信號，但是由于受 恒節(jié)流孔直徑很小（一般為0.2mm）的限制，輸出流量很小，所以輸出的氣壓信 號功率很小。為了把信號遠距離傳送給推動執(zhí)行器，常在控制元件后面串聯(lián)一個 功率放大器。所謂氣動

24、功率是指壓力和流量的乘積。因此功率放大器能將信號壓 力和氣量進行放大。功率放大器一般用符號一B一 表示。（二）氣動壓力變送器的結(jié)構(gòu)原理氣動壓力變送器由測量部分和轉(zhuǎn)換部分組成。 測量部分是將被測壓力轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的測量力，再由氣動轉(zhuǎn)換部分將測量力成比例地轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一氣壓信號 20100kPa俞出。圖2-10中，測量部分包括波紋管和密封膜片；轉(zhuǎn)換部分包括 主、副杠桿，反饋波紋管，噴嘴擋板機構(gòu)和功率放大器。變送器是采用力短平衡原理工作的，其動作過程如下：被測壓力引至測量波紋管，對主杠桿下端產(chǎn)生一個推力（測量力），于是產(chǎn)1« II藍'-| 汽訖IE 口歹2需常2憑邛鬥審，i itl *7

25、|生使主杠桿圍繞密封膜片的中心作逆時針方向偏 轉(zhuǎn)的測量力矩，當(dāng)主杠桿作逆時針方向偏轉(zhuǎn)時， 帶動擋板向噴嘴靠攏，噴嘴背壓就上升，經(jīng)放大 器放大后即為壓力變送器的輸出，同時，輸出壓 力進入反饋波紋管，產(chǎn)生一個反饋力推動副杠桿 以量程螺母為支點作順時針偏轉(zhuǎn)，使擋板離開噴 嘴，這種相反的作用，直至反饋力矩和測量力矩 相等時，杠桿就處于平衡狀態(tài)，擋板和噴嘴間距離不再變化，變送器就穩(wěn)定地輸 出一個與被測壓力或比例的氣壓信號。 如果被測壓力變化時，杠桿的平衡就被破 壞，通過反饋作用，又建立新的平衡狀態(tài)，壓力變送器輸出一個相應(yīng)的氣壓信號。第三節(jié)壓力測量儀表的選用與安裝為使石油化工生產(chǎn)中的壓力測量和控制達到經(jīng)濟

26、、合理和有效，正確選用、 正確安裝壓力測量儀表是十分重要的。（一）壓力表的選用壓力表的選用應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)過程對壓力測量的要求， 被測介質(zhì)的性質(zhì)，現(xiàn) 場環(huán)境條件等來考慮儀表的類型、量程和精度等級。并確定是否需要帶有遠傳、 報警等附加裝置。這樣才能達到經(jīng)濟、合理和有效的目的。1 類型的選用 儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要 遠傳變送、自動記錄或報警；被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)（如腐蝕性、溫度高低、 粘度大小、臟污程度、易燃易爆等）是否對儀表提出特殊要求；現(xiàn)場環(huán)境條件（如 高溫、電磁場、振動等）孌否特殊要求等。普通壓力表的彈簧管材料多采用銅合金， 高壓的也有采用碳鋼，而氨用壓力 表的彈

27、簧管材料都采用碳鋼，不允許采用銅合金。因為氨氣對銅的腐蝕極強，所 以普通壓力表用于氨氣壓力測量很快就要損壞。氧氣壓力表與普通壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上完全相同，只是氧用壓力表禁油。因為油進入氧氣系統(tǒng)會引起爆炸。如果必須采用現(xiàn)有的帶油污的壓力表測量氧氣 壓力時，使用前必須用四氯化碳反復(fù)清洗，認真檢查直到無油污為止。2測量圍的確定 儀表的測量圍是根據(jù)被測壓力的大小來確定的。對于彈 性式壓力表， 為保證彈性元件能在彈性變形的完全圍可靠地工作， 量程的上限值 應(yīng)高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值。 根據(jù)" 化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定 "，在測量穩(wěn) 定壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過量程的 2/3 ；測

28、量脈動壓力時，最大工作壓力 不超過量程的 1/2 ； 測量高壓壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過量程的 3/5 。為了保證測量的準確度，所測的壓力值不能太接近于儀表的下限值 ，亦即 儀表的量程不能選得太大，一般被測壓力的最小值應(yīng)不低于量程的1/3 。按上述要求算出后，實取稍大的相鄰系列值，一般可在相應(yīng)的產(chǎn)品目錄申查到。3精度級的選取 儀表的精度主妥是根據(jù)生產(chǎn)上允許的最大測量誤差來確 定的。此外，在滿足工藝要求的前提下，還要考慮經(jīng)濟性，即盡可能選用精度較 低、價廉耐用的儀表。下面通過一個例子來說明壓力表的選用。（例） 某臺往復(fù)式壓縮機出口壓力圍為 2528MP，a 測量誤差不得大于 lMPa。 工藝要

29、求就地觀察，并能高低限報警，試正確選用一臺壓力麥，指出型號、精度 級和測量圍。解 由于往復(fù)式壓縮機的出口壓力脈動較大，所以選用儀表的上限值為 :28X 2=56MPa根據(jù)就地觀察并能進行高低限報警的要求， 選用電接點壓力表， 由相應(yīng)資料 查得應(yīng)選用YXC 150型電接點壓力表，測量圍為 06OMP。由于25/60 > 1/3故被測壓力的最小值不低于滿量程的 1/3，這是允許的。 另外根據(jù)對測量誤差的要求，可算得允許誤差為1/60 X 100%=1.67%所以，精度等級為 1.5 級的儀表完全可以滿足要求。至此，可以確定，選用的壓 力表為YXC 150型電接點壓力表，量程為06OMP,精度

30、級為1.5級。（ 二 ） 壓力表的安裝當(dāng)選用了一臺合格的壓力表后， 能否在現(xiàn)場正常運行， 與其安裝是否正確關(guān) 系極大，它包含了測壓點的選擇，導(dǎo)壓管的敷設(shè)和儀表本身的安裝等容。1測壓點的選擇 選擇測壓點的原則是應(yīng)使所選測壓點能反映被測壓力的真實情況。具體要求如下(1) 測壓點要選在被測介質(zhì)作直線流動的直管段上，不可選在拐彎、分岔、 死角或能形成旋渦的地方。(2) 測量流動介質(zhì)的壓力時，取壓管應(yīng)與介質(zhì)流動方向垂直，管口與器壁平 齊，并不應(yīng)有毛刺。(3) 測量液體壓力時，取壓點最好水平取壓，使導(dǎo)壓管不積存氣體；當(dāng)測量 氣體壓力時，取壓點應(yīng)在管道上方，使導(dǎo)壓管不會積存液體。2導(dǎo)壓管的敷設(shè) 導(dǎo)壓管的敷設(shè)

31、應(yīng)按如下要求進行。(1) 導(dǎo)壓管粗細要合適，一般徑為610mm長度應(yīng)盡可能短，最長不得超 過50m以減少壓力指示的遲延。(2) 水平安裝的導(dǎo)壓管應(yīng)保持有 1：101：20 的傾斜度，以利于積存于其中 之液體 (或氣體 ) 的排出。(3) 如果被測介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)時，應(yīng)加裝保溫伴熱管。(4) 當(dāng)測量液體壓力時，在引壓管路的最高處應(yīng)裝設(shè)集氣器；當(dāng)測量氣體壓 力時，在引壓管路的最低處應(yīng)裝設(shè)氣液分離器； 當(dāng)被測介質(zhì)可能產(chǎn)生沉淀物折出 時，在儀表前應(yīng)加裝沉降器。3壓力表的安裝要求如下。(1) 壓力表應(yīng)安裝在易觀察和檢修的地方。安裝地點應(yīng)力求避免振動。(2) 測量蒸汽壓力時， 應(yīng)加裝凝液管， 以防高溫蒸汽

32、直接與測壓元件接觸， 見 圖 2-11 (a) ； 對于有腐蝕性介質(zhì)的壓力測量，應(yīng)加裝有中性介質(zhì)的隔離罐，圖 2-1l(b)表示被測介質(zhì)密度P1大于和小于隔離液密度P 2的兩種情況?？傊?，針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)，要采取相應(yīng)的防熱、防腐、防凍、防堵等 措施。(3) 當(dāng)被測壓力較小 ;而壓力表與取壓口又不在同一高度時，見圖 2-11(C) ， 對由此高度差而引起的測量誤差應(yīng)按厶 P=± Hp g進行修正。式中H為高度差。p為導(dǎo)壓管中介質(zhì)的密度，g為重力加速度。(4) 壓力表的連接處，應(yīng)根據(jù)被測壓力高低 和介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當(dāng)材料，作 為密封墊片，以防泄漏。一般低于80C及2MPaP寸，用

33、牛皮或橡膠墊片；350450C 及5Mpa以下用退火紫銅或鉛墊片。但測量氧氣壓力時，不能使用浸油墊片及有機化合物墊片；測量乙炔壓力時，不能使用銅墊片，因它們均有發(fā)生爆炸的危險(5) 取壓口到壓力麥之間應(yīng)裝有閥門，以備檢修壓力表時能切斷通路。閥門 應(yīng)裝在靠近取壓口的地方，如圖 2-11所示。(6) 為安全起見，測量高壓的儀表除選用表殼有通氣孔外，安裝時表殼應(yīng)靠 墻壁或無人通過之處，以防發(fā)生意外。(b)測量有腐蝕性介質(zhì)(c)壓力表位于生產(chǎn)設(shè)備之下(a)測量蒸汽P 1被測介質(zhì)密度p 2、隔離液密2、圖2-11壓力表安裝示意圖1、壓力表2、截止閥 3、隔離罐 4、工藝管線第三章 流量的測量和變送第一節(jié)

34、概述在石油化工生產(chǎn)過程中，為了有效地進行生產(chǎn)操作和控制，經(jīng)常需要測量生 產(chǎn)過程中各種介質(zhì)（如液體、氣體和蒸汽等）的流量，以便為生產(chǎn)操作和控制提 供依據(jù)。同時，為了進行經(jīng)濟核算，也需要知道在一般時間（如一班、一天等）流過的介質(zhì)總量。所以，對管道介質(zhì)流量的測量和變送是實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制以 及進行經(jīng)濟核算所必需的。在工程上，流量是指單位時間流過管道某一截面的流體的體積或質(zhì)量，即瞬時流量。流量的計量單位如下：表示體積流量的單位常用立方米每小時 （m3/h）、升每分（l/min）、升每秒 （l/s）等；表示質(zhì)量流量的單位常用噸每小時（t/h）、千克每小時（kg/h）、千克 每秒（kg/s）等。若流體的密

35、度是P,則體積流量 Q與質(zhì)量流量M的關(guān)系是：M=Qp 或 Q=M/ p流量測量儀表上若配以積算機構(gòu)，則可以讀出流體在一段時間流過管道某一 截面的總量量?？偭坑址Q累積流量。若以t表示時間，則總量與流量之間的關(guān)系是應(yīng)當(dāng)指出，流體的密度是隨工況參數(shù)而變化的。 對于液體，由于壓力變化對密度的影響很小，一般可以忽略不計；但因溫度變化所產(chǎn)生的影響，則應(yīng)引起注 意。不過一般溫度每變化10C時，液體的密度變化約在1%以。所以，除溫度變 化較大，測量準確度要求較高的場合外，往往也可以忽略不計。對于氣體，由于 密度受溫度、壓力變化影響較大，例如，在常溫附近，溫度每變化10C，密度變化約為3%在常壓附近，壓力每變1

36、0kPa,密度也約變化3%因此，在測量氣體體積流量時，必須同時測量氣體的溫度和壓力，并將工作狀態(tài)下的體積流量 換算成標準體積流量。所謂標準體積流量，在工業(yè)上是指20C、0.10133MPa（稱 標定狀態(tài)）或0C、0.10133MPa （稱標準狀態(tài)）條件下的體積流量。在儀表計量上 多數(shù)以標定狀態(tài)條件下的體積流量為標準體積流量。流量測量的方法和儀表種類繁多，其測量原理和儀表的結(jié)構(gòu)形式各不相同針對石油化工生產(chǎn)過程的不同要求， 采用不同的流量儀表。表3-1中列出了幾種主要類型流量表（或稱流量計）的性能及適用場合。表3-1幾種流量計的比較流量計類型工作原理刻度特性量程比精度適用場合差壓式伯利努方程，節(jié)流

37、裝置前后差 壓與流量有一定的關(guān)系平方根3: 112.5已標準化、耐高溫高壓、流量， 應(yīng)用最廣；各種工況下的單相流 體流量轉(zhuǎn)子式浮子平衡位置的高度與流量有 一定的關(guān)系，定差壓，環(huán)形流 通斷面積變化線性10: 11.52.5小流量靶式靶上所受的流體作用力與流量 有一定的關(guān)系平方根3: 12.5粘稠、高溫、腐蝕性介質(zhì)、耐高 溫及較高壓力橢圓齒輪式齒輪輸岀軸轉(zhuǎn)數(shù)與流量有一定 關(guān)系，容積式計量原理線性10: 10.51清潔,粘性介質(zhì)電磁式被測流體的流量轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電 勢,電磁感應(yīng)定律線性30: 111.5導(dǎo)電液體大流量渦輪式渦輪被流體沖轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與流 體流量存在一定關(guān)系線性30: 10.51低粘度清潔液體

38、耐高壓中溫漩渦式漩渦發(fā)生體后放岀的漩渦頻率 與流量成一定關(guān)系線性100: 10.51液體氣體或蒸汽介質(zhì)流量應(yīng)用較廣超聲波式聲波傳播速度與流體的流速有 關(guān),測量聲波在流動介質(zhì)中的 傳播速度來求岀流體和流量線性5:111.5高粘稠，強腐蝕介質(zhì)質(zhì)量式根據(jù)科里奧利原理來測量流體 的質(zhì)量線性100: 10.11高粘稠介質(zhì)，氣體的測量第二節(jié)差壓式流量計差壓式（也稱節(jié)流式）流量計是使用歷史最久，應(yīng)用也最廣泛的一種流量測 量儀表，同時也是目前生產(chǎn)中最成熟的流量測量儀表之一。它是基于流體流動的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的壓力差與其流量有關(guān)而實現(xiàn)流量測量 的。差壓式流量計通常是由能將被測流量轉(zhuǎn)換成差壓信

39、號的節(jié)流裝置（包括節(jié)流元件和取壓裝置）、導(dǎo)壓管和差壓計或差壓變送器及其顯示儀表三部分所組成。 在單元組合儀表中，由節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓信號，常通過差壓變送器轉(zhuǎn)換成相 應(yīng)的電信號或氣信號，以供顯示、調(diào)節(jié)用。（一）節(jié)流裝置的測量原理1、節(jié)流現(xiàn)象及其原理流體在有節(jié)流元件的管道中流動時， 在節(jié)流元件前后的管璧處，流體的靜壓 力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象，如圖3-1所示。所謂節(jié)流裝置就是設(shè)置在管道 中能使流體產(chǎn)生局部收縮的節(jié)流元件和取壓裝置的總稱。應(yīng)用最廣泛的節(jié)流元件 是孔板，其次是噴嘴、文丘里管。下面以孔板為例說明節(jié)流原理。低順輪刼土UR圖Al*節(jié)漩元件示意圖圖3-2表示在孔板前后流體的流速與壓力的分

40、布情況。沿管道軸向連續(xù)地向 前流動的流體，由于遇到節(jié)流元件的阻擋，使靠近管壁處的流體受到的阻擋作用 最強，因而使其一部分動壓能轉(zhuǎn)化成靜壓能， 于是就出現(xiàn)了節(jié)流元件入口端面靠 近管壁處的流體靜壓力Pi，的升高（即圖中P1>P2）。此壓力比管道中心處壓力 要大，即在節(jié)流元件入口端面處產(chǎn)生一徑向壓差。 這一徑向壓差使流體產(chǎn)生徑向 附加速度，從而使靠近管壁處的流體質(zhì)點的流向就與管道中心軸線相傾斜，形成了流束的收縮運動。同時，由于流體運動的慣性，使得流束 收束最厲害（即流束最小截面）的位置不在節(jié)流孔處，而是位于節(jié)流孔之后（即 圖中截面U處），并隨流量大小而變化。以上就是流體流經(jīng)節(jié)元件時，流束為什

41、么產(chǎn)生收縮的原因。由于節(jié)流元件的阻擋造成了流束的局部收縮， 同時，又因流體始終處于連續(xù) 穩(wěn)定的流動狀態(tài)，因此在流束截面最小處的流速達到最大。根據(jù)伯努利方程式和 位能、動能的相互轉(zhuǎn)化原理，在流束截面最小處的流體靜壓力最低，同理，在孔 板出口端面處，由于流速已比原來增大，因此靜壓力也就較原來為低（即圖中P2<P1）。故節(jié)流元件入口側(cè)的靜壓 P1比其出口側(cè)的靜壓P2大，即在節(jié)流元件前 后產(chǎn)生壓差 P。節(jié)流元件前流體壓力較高，常稱為正壓，并用“ +”標記；節(jié)流 元件后流體靜壓力較低，常稱為負壓，并用“一”標記。并且流量愈大，流束局 部收縮和位能、動能的轉(zhuǎn)化也愈顯著，即 P也愈大。所以只要測出元件

42、前后的 壓力差P就可求得流經(jīng)節(jié)流元件的流體流量。這就是節(jié)流裝置測量流量基 本原理。從圖3-2可以看出，由于孔板端面處，流通截面突然縮小與擴大，使流體形 成局部渦流，要消耗一部分能量，同時流體流經(jīng)孔板時，要克服摩擦力，所以流 束恢復(fù)到截面川后，流體的靜壓力不能恢復(fù)到原來的數(shù)值P；，而產(chǎn)生了壓力損失厶 P= P，1 一 P 3 0應(yīng)當(dāng)指出：在相同的流體流量下，不同的取壓點所測得的壓差厶P的大小是不相同的，所以，流量與壓差間的關(guān)系，與取壓點位置的選擇即取壓方式是緊密 相關(guān)的。2 .流量基本方程式 流量基本方程式是用來闡明流量與壓差之間的定量關(guān) 系。它是根據(jù)流體力學(xué)中的伯努利方程式連續(xù)性方程式推導(dǎo)而得

43、的，即式M= a£ Ao V2 p 1 A P式中a流量系數(shù)。它與節(jié)流元件的結(jié)構(gòu)形式、取壓方式、孔口截面積之比m雷諾數(shù)Re孔口邊緣尖銳度、管壁粗糙度等因素有關(guān)?？蓮挠嘘P(guān)手冊查得£膨脹校正系數(shù)。它與孔板前后壓力的相對變化量、介質(zhì)的等熵指數(shù) m等有關(guān)。也可從有關(guān)手冊查得。但對不可壓縮的液體來說，常取&=1;節(jié)流元件的開孔截面積 P 節(jié)流元件前后實際測得的靜壓差；P1-節(jié)流元件前流體密度在計算時，如果把Ao用n /4d2表示，d為工作溫度下孔板孔口直徑，單位 為口耳而厶P以Mpa為單位，則上述基本流量方程式可換算為實用流量計算公式， 即：式中 0.3998=3600 X

44、10-6 Xn /4 XV 2。以上流量公式表明，當(dāng)acp d等均為常數(shù)時，流量與壓差的平方根成正 比。因此，由理論推導(dǎo)得來的流量基本方程式， 應(yīng)用到測量實際生產(chǎn)中的流體流 量時，公式中各系數(shù)應(yīng)能滿足在測量條件下的相對穩(wěn)定，這是采用這種流量計能 否達到準確測量的前提。因為流量與壓差的平方根成正比， 所以，用這種流量計測量流量時，如果不 加開方器，流量標尺刻度是不均勻的。起始部分的刻度很密，后來逐漸變疏。因 此，在用差壓法測量流量時，被測流量值不應(yīng)接近于儀表刻度的下限值，否則誤差將會很大。一般不要讓流量計運行在量程的30%下。表3-2中列出了流量圍的選用要求。表3-2流量圍選用要求刻度特性流量圍

45、最大流量正常流量最小流量平方根95%7080%30%線性90%5070%10%（二）標準節(jié)流裝置差壓式流量計經(jīng)過長期的研究使用，積累了較為豐富的經(jīng)驗和比較齊全的資 料、數(shù)據(jù)。因此，國外已把幾種最常用的節(jié)流裝置：孔板、噴嘴、文丘里管等標準化，并稱之為"標準節(jié)流裝置"。我國制定的國家標準，編號為GB2624-81,名稱叫流量測量節(jié)流裝置。所謂“標準節(jié)流裝置”，就是它們的結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)條件都有統(tǒng)一標準, 有關(guān)計算數(shù)據(jù)都經(jīng)系統(tǒng)試驗而有統(tǒng)一圖表。按統(tǒng)一標準規(guī)定進行設(shè)計制作的標準 節(jié)流裝置，不必經(jīng)過個別標定就可使用。在同一流量下，當(dāng)取壓位置不同時，所測得差壓也不同。國家標準中規(guī)定的

46、標準節(jié)流裝置的取壓方式為：標準孔板可用角接取壓和法蘭取壓；標準噴嘴只用 角接取壓。所謂角接取壓是指上、下游取壓孔位于孔板 （噴嘴也相同）的前、后端面處。 角接取壓裝置有環(huán)室取壓（圖3-3中上半部分）和單獨鉆孔取壓（圖3-3中下半部 分）兩種結(jié)構(gòu)型式。節(jié)流元件上、下游的靜壓力分別由前夾緊環(huán)或前環(huán)室和后夾 緊環(huán)或后環(huán)室取出，見圖3-3所示。夾緊環(huán)或環(huán)室用法蘭與節(jié)流元件等緊固在一 起。在夾緊環(huán)或環(huán)室的外圓表面上，刻有表示安裝方向的符號（十、一）、出廠編號、安裝位號和管道徑D的設(shè)計尺寸值。單獨鉆孔取壓裝置便于加工和安裝， 特 別是對于大口徑管道更是如此；而采用環(huán)室取壓的優(yōu)點是壓力取出口面積比較廣 闊，

47、便于測出平均壓差和有利于提高測量精度。法蘭取壓是指上、下游取壓孔中心距離孔板前后端面均為 25.4mm法蘭取 壓裝置的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。法蘭的外圓表面上也刻有表示安裝方向的符號、出 廠編號、安裝位號和管道徑的設(shè)計尺寸值。tr am冠韋圖標準節(jié)流裝置與被測管道相聯(lián)接時，由于波測管道的狀態(tài)差別較大，故給測 量帶來了較大的誤差。為此，我國國家標準 新規(guī)定增加標準測量管作為標準節(jié)流裝置的 一個組成部分，以代替靠近節(jié)流元件前后的管段，上游側(cè)長10D,下游側(cè)長5D,徑 等于被測管道徑。節(jié)流裝置中的位置如圖3-5所示。標準測量管前后配有聯(lián)接 法蘭，為了保證同心，將聯(lián)接法蘭焊接到 管道上后，再進行表面加工。

48、3-53 2-IT芳旣蔓豐的曲空以F面就節(jié)流裝置的選用和安裝使用條件作一簡要介紹1、節(jié)流裝置的選用 選用標準節(jié)流裝置時，應(yīng)根據(jù)被測流體流量測量的條 件和要求， 結(jié)合各種標準節(jié)流裝置的特點，從測量精度要求、允許壓力損失大 小、必要與可能給出的直管段長度、被測流體的物理化學(xué)性質(zhì)(如腐蝕、臟污等)、 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和價格的高低、安裝是否方便等幾方面綜合考慮。一般說來，可歸納為如下幾點。(1) 當(dāng)要求壓損較小時，可采用噴嘴，文丘里管。(2) 測量某些易使節(jié)流裝置腐蝕，沾污，磨損、變形的流體流量時，采用噴 嘴較、孔板為好。(3) 在流量值和壓差值都相同的條件下，使用噴嘴有較高的測量精度，且 所需的直管段

49、長度也較短。(4 )在加工制造和安裝方面，以孔板為最簡單，噴嘴次之，文丘里管最復(fù) 雜。造價高低也與此相應(yīng)。因此，在一般場合下，以采用孔板為最多。(5)如被測介質(zhì)是高溫、高壓的，則可選用孔板和噴嘴。文丘里管只適用于 低壓的流體介質(zhì)。2、節(jié)流裝置的安裝使用，在安裝和使用節(jié)流裝置時，應(yīng)符合下列條件。(1) 節(jié)流裝置不論在空間的什么位置，必須安裝在直管段上，應(yīng)盡量避免任 何局部阻力對流束的影響，因為這種影響將引起流量系數(shù)變化。 例如在節(jié)流裝置 前后長度為2D的一段管道的壁上，不應(yīng)有任何突出部分或明顯的粗糙不平現(xiàn)象； 在節(jié)流裝置的直管段前面如有各種閥門、 彎頭等局部阻力時，必須保證在節(jié)流裝 置前后的直管

50、段長度能滿足設(shè)計要求的圍。(見表3-3)表3-3孔板、噴嘴和文丘里噴嘴所要求最短直管段長度最小 阻力件 直管 V 直徑比B (d/D) w黑節(jié)流件上游側(cè)阻流件形式和最短直管段長度下游側(cè) (包括表中 所列的所 有阻流件)一個90。彎 頭或三通(流 體僅從一個 支管流出)在同一平面上的兩個或多個90。彎頭在不同平面上的兩個或多個90。彎頭漸縮管(在 1.5D 到 3D長度內(nèi)，由2D變?yōu)镈)漸擴管(在1D至2D長度內(nèi)由0.5D變 為D)球型閥全開全孔球閥或閘閥全開0.2010(6)1434(17)516(8)18(9)12(6)4(2)0.2510(6)1434(17)516(8)18(9)12(6

51、)4(2)0.3010(6)16(8)34(17)516(8)18(9)12(6)5(2.5)0.3512(6)16(8)36(18)516(8)18(9)12(6)5(2.5)0.4014(7)18(9)36(18)516(8)20(10)12(6)6(3)0.4514(7)18(9)38(19)517(9)20(10)12(6)6(3)0.5014(7)20(10)40(20)6(5)18(9)22(11)12(6)6(3)0.5516(8)22(11)44(22)8(5)20(10)24(12)14(7)6(3)0.6018(9)26(13)48(24)9(5)22(11)26(13)1

52、4(7)7(3.5)0.6522(11)32(16)54(27)11(6)25(13)28(14)16(8)7(3.5)0.7028(14)36(18)62(31)1430(15)32(16)20(10)7(3.5)0.7536(18)42(21)70(35)22(11)38(19)36(18)24(12)8(4)0.8046(23)50(25)80(40)30(15)54 (27)44(22)30(15)8(4)對于所有的直徑比B阻流件上游側(cè)最短直管段直徑大于或等于0.5D的對稱驟縮30(15)直徑小于或等于0.03D的溫度計套管和插孔5(3)直徑在0.03D和0.13D之間的溫度計套管和插

53、孔20(10)(2) 必須保證節(jié)流裝置的開孔中心與工藝管道的軸線同心，并使節(jié)流裝置的 入口端面與管道中心線垂直。(3) 被測流體應(yīng)充滿全部管道截面連續(xù)流動。(4) 管道的流束(流動狀態(tài))應(yīng)該是穩(wěn)定的。(5) 被測流體在通過節(jié)流裝置時應(yīng)不發(fā)生相變。例如，液體不蒸發(fā)和析出氣體；氣體不冷凝等。當(dāng)流過節(jié)流裝置的流體出現(xiàn)氣液混相時，將會使測量造成很大誤差。(6) 標準節(jié)流裝置(孔板、噴嘴)一般都用于直徑D不少于50mm50mm700n)m 的管道中。3現(xiàn)在許多風(fēng)、水的測量都采用了勻帶管測量，對勻束管的前后直管段也有要求，如表3-4所示表3-4勻束管所要求最短直管段長度阻力件型式最小直管段、管道安裝方案上

54、游直管段長度下游直管段長度阻力件在 同一平面阻力件不在 同一平面上游1個90。彎頭下游1個90。彎頭793上游具有同一平面內(nèi)連續(xù) 2個90 ° 彎頭，下游1個90 °彎頭9143上游具有不同平面內(nèi)連續(xù) 2個90 ° 彎頭，下游1個90 °彎頭19244上游縮徑，下游擴徑（工藝管徑大于儀表D徑）83上游擴徑，下游縮徑（工藝管徑小于儀表口徑）83上游裝有調(diào)節(jié)閥244第三節(jié)電容式差壓變送器節(jié)流裝置將管道中流體流量的大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的壓差大小，這個壓差信號經(jīng) 導(dǎo)壓管接到差壓變送器，實現(xiàn)流量的檢測和變送，差壓變送器分為氣動和電動兩 大類，這里我們僅介紹在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用較多的電容式差壓變送器。電容式差壓變送器與節(jié)流裝置配合，可以連續(xù)測量和變送液體、蒸汽和氣體 的流量。也可測量和變送差壓、壓力、液位等工藝參數(shù)。電容式差壓變送器以電 為能源，將被測差壓轉(zhuǎn)換成420mA.DC的統(tǒng)一