第3講過程測量儀表

1、過過 程程 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng)主講人：錢艷平主講人：錢艷平2010.092第三講第三講 過程檢測儀表過程檢測儀表n3.1 檢測儀表的基礎(chǔ)知識(shí)檢測儀表的基礎(chǔ)知識(shí)u組成、接線方式組成、接線方式u測量誤差、信號處理測量誤差、信號處理u安全防爆安全防爆n3.2 常見被控量檢測儀表常見被控量檢測儀表u壓力、溫度、流量、物位、成分等檢測壓力、溫度、流量、物位、成分等檢測n3.3 儀表技術(shù)的發(fā)展儀表技術(shù)的發(fā)展3第三講第三講 過程檢測儀表過程檢測儀表n檢測儀表是過程控制的檢測儀表是過程控制的“眼睛眼睛”；n許多過程控制系統(tǒng)不能長期使用的許多過程控制系統(tǒng)不能長期使用的主要原因主要原因就就在于傳感器故障！在于

2、傳感器故障！43.1 檢測儀表組成及功能檢測儀表組成及功能n3.1.1 檢測儀表組成及功能檢測儀表組成及功能u（一）功能：（一）功能：用于確定被控變量的當(dāng)前值用于確定被控變量的當(dāng)前值u（二）組成：（二）組成：n傳感器（傳感器（sensorsensor）：檢測儀表中的首要部件，直接與被測）：檢測儀表中的首要部件，直接與被測量發(fā)生聯(lián)系（但不一定直接接觸）。感受被測參數(shù)的變化，量發(fā)生聯(lián)系（但不一定直接接觸）。感受被測參數(shù)的變化，并產(chǎn)生相應(yīng)的并產(chǎn)生相應(yīng)的電或非電量信號電或非電量信號 ，也稱為一次儀表，也稱為一次儀表 。 n變送器（變送器（transmittertransmitter）：）：將傳感器送來

3、的檢測信號進(jìn)行將傳感器送來的檢測信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、放大、整形、濾波等處理后，調(diào)制成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信轉(zhuǎn)換、放大、整形、濾波等處理后，調(diào)制成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號，并輸出給控制器或進(jìn)行模擬、數(shù)字顯示，也稱為二次號，并輸出給控制器或進(jìn)行模擬、數(shù)字顯示，也稱為二次儀表儀表 。有時(shí)也將傳感器和變送電路統(tǒng)稱為傳感器。有時(shí)也將傳感器和變送電路統(tǒng)稱為傳感器。 非標(biāo)信號非標(biāo)信號標(biāo)準(zhǔn)信號標(biāo)準(zhǔn)信號53.1.1 檢測儀表組成及功能檢測儀表組成及功能n（三）對檢測儀表的要求（三）對檢測儀表的要求u高準(zhǔn)確性高準(zhǔn)確性：傳感器的輸出信號與被測參數(shù)成嚴(yán)格的：傳感器的輸出信號與被測參數(shù)成嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。對應(yīng)關(guān)系。 u高穩(wěn)定性高穩(wěn)定性：不受時(shí)間或

4、環(huán)境溫度變化等因素的影響。：不受時(shí)間或環(huán)境溫度變化等因素的影響。 u高靈敏度高靈敏度：被測參數(shù)微小變化時(shí)，輸出量變化明顯。：被測參數(shù)微小變化時(shí)，輸出量變化明顯。 63.1.2 信號標(biāo)準(zhǔn)及接線方式信號標(biāo)準(zhǔn)及接線方式n（一）信號標(biāo)準(zhǔn)（一）信號標(biāo)準(zhǔn)u電動(dòng)儀表：電動(dòng)儀表：4-20mA，DC（遠(yuǎn)距離）；（遠(yuǎn)距離）；1-5V，DC（柜內(nèi)傳輸）（柜內(nèi)傳輸） u氣動(dòng)儀表：氣動(dòng)儀表：20-100KPau除變送器外，控制器和執(zhí)行器的信號標(biāo)準(zhǔn)也如此！除變送器外，控制器和執(zhí)行器的信號標(biāo)準(zhǔn)也如此！73.1.2 變送器的信號及接線方式變送器的信號及接線方式n（二）接線方式（二）接線方式u1、電流二線制和四線制、電流二線制

5、和四線制 u2、電阻三線制、電阻三線制u3、現(xiàn)場總線方式、現(xiàn)場總線方式83.1.2 變送器的信號及接線方式變送器的信號及接線方式n1、電流二線制和四線制、電流二線制和四線制 u二線制線路簡單，節(jié)省電纜；二線制線路簡單，節(jié)省電纜；u四線制儀表的工作電源可為直流，也可為交流。四線制儀表的工作電源可為直流，也可為交流。93.1.2 變送器的信號及接線方式變送器的信號及接線方式n2、電阻三線制、電阻三線制 u若僅采用兩根導(dǎo)線將熱電阻接入電橋，將會(huì)由于遠(yuǎn)若僅采用兩根導(dǎo)線將熱電阻接入電橋，將會(huì)由于遠(yuǎn)距離連接導(dǎo)線的電阻而引入誤差。距離連接導(dǎo)線的電阻而引入誤差。為防止由于遠(yuǎn)距為防止由于遠(yuǎn)距離接線而造成橋臂不平

6、衡，工程中大量采用三線制離接線而造成橋臂不平衡，工程中大量采用三線制。103.1.2 變送器的信號及接線方式變送器的信號及接線方式n3、現(xiàn)場總線方式、現(xiàn)場總線方式 u以以HART為例，在一條電纜上同時(shí)傳輸直流為例，在一條電纜上同時(shí)傳輸直流420mA的模擬信號和數(shù)字信號。的模擬信號和數(shù)字信號。 u在直流在直流420mA基礎(chǔ)上疊加幅值為基礎(chǔ)上疊加幅值為0.5mA的正弦的正弦調(diào)制波作為數(shù)字信號，調(diào)制波作為數(shù)字信號，1200Hz頻率代表邏輯頻率代表邏輯“1”，2200Hz頻率代表邏輯頻率代表邏輯“0”。113.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差的基本概念（一）誤差的基本概念

7、u測量誤差：測量值與真值之間存在的差別。測量誤差：測量值與真值之間存在的差別。u真值：一個(gè)變量本身所具有的真實(shí)值，它是一個(gè)真值：一個(gè)變量本身所具有的真實(shí)值，它是一個(gè)理理想想的概念，一般是無法得到的。的概念，一般是無法得到的。u在計(jì)算誤差時(shí)，一般用在計(jì)算誤差時(shí)，一般用約定真值約定真值或或相對真值相對真值來代替。來代替。123.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差的基本概念（一）誤差的基本概念 u約定真值約定真值一個(gè)接近真值的值，它與真值之差可忽略不計(jì)。實(shí)一個(gè)接近真值的值，它與真值之差可忽略不計(jì)。實(shí)際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下

8、，足夠多次的測量值之平均值作為約定真值。測量值之平均值作為約定真值。u相對真值相對真值指當(dāng)高一級標(biāo)準(zhǔn)器的誤差僅為低一級的指當(dāng)高一級標(biāo)準(zhǔn)器的誤差僅為低一級的1/3以下時(shí)，以下時(shí)，可認(rèn)為高一級的標(biāo)準(zhǔn)器或儀表示值為低一級的相對可認(rèn)為高一級的標(biāo)準(zhǔn)器或儀表示值為低一級的相對真值。真值。133.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差的基本概念（一）誤差的基本概念 u絕對誤差絕對誤差的實(shí)質(zhì)，是儀表讀數(shù)與被測參數(shù)真實(shí)值之的實(shí)質(zhì)，是儀表讀數(shù)與被測參數(shù)真實(shí)值之差。差。u儀表的絕對誤差只能是讀數(shù)與約定真值或相對真值儀表的絕對誤差只能是讀數(shù)與約定真值或相對真值之差。之差。 AM 絕對誤差；絕對誤

9、差； M M 儀表讀數(shù)；儀表讀數(shù)； A A 約定真值或相對真值。約定真值或相對真值。143.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差的基本概念（一）誤差的基本概念 u相對誤差相對誤差儀表的絕對誤差與（約定或相對）真值的百分比。儀表的絕對誤差與（約定或相對）真值的百分比。u引用誤差引用誤差絕對誤差與儀表量程的百分比：絕對誤差與儀表量程的百分比： %100 Xm %100 A 153.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差的基本概念（一）誤差的基本概念 u儀表精度等級儀表精度等級（1 1）又稱準(zhǔn)確度級，是按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差）又稱準(zhǔn)確度級，是按國家統(tǒng)一

10、規(guī)定的允許誤差大小劃分成的等級。大小劃分成的等級。（2 2）我國儀表精度等級有：）我國儀表精度等級有：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。級數(shù)等。級數(shù)越小，精度（準(zhǔn)確度）就越高。越小，精度（準(zhǔn)確度）就越高。（3 3）工業(yè)控制用儀表多在）工業(yè)控制用儀表多在0.14.0級，控制用儀表對級，控制用儀表對精度要求較計(jì)量用儀表低。精度要求較計(jì)量用儀表低。（4 4）儀表的精度等級應(yīng)視工藝需求而定，）儀表的精度等級應(yīng)視工藝需求而定，不能片面不能片面追求高精度追求高精度。163.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（一）誤差

11、的基本概念（一）誤差的基本概念 例例1 1：某壓力表刻度某壓力表刻度0100kPa，在，在50kPa處測量值處測量值為為49.5kPa，求在，求在50kPa處儀表示值的絕對誤差、相處儀表示值的絕對誤差、相對誤差和引用誤差？對誤差和引用誤差？u儀表的絕對誤差：儀表的絕對誤差： u儀表的相對誤差：儀表的相對誤差：u儀表的引用誤差：儀表的引用誤差：kPa5 . 05 .4950 %1%100505 .0 %5 . 0%1001005 . 0 m 173.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理u過程控制系統(tǒng)中，測量信號往往帶有過程控制系統(tǒng)中，測量信號

12、往往帶有噪聲；噪聲；u除傳感器本身需考慮抗干擾處理外，還可以采用軟除傳感器本身需考慮抗干擾處理外，還可以采用軟件進(jìn)行件進(jìn)行數(shù)字濾波數(shù)字濾波處理。處理。 183.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理u數(shù)字濾波即程序?yàn)V波，通過計(jì)算機(jī)軟件（運(yùn)算與判數(shù)字濾波即程序?yàn)V波，通過計(jì)算機(jī)軟件（運(yùn)算與判斷）濾去干擾信號，提高信號的真實(shí)性。斷）濾去干擾信號，提高信號的真實(shí)性。 u在計(jì)算機(jī)中常采用數(shù)字濾波消除低頻干擾。在計(jì)算機(jī)中常采用數(shù)字濾波消除低頻干擾。u常用的數(shù)字濾波有如下幾種：常用的數(shù)字濾波有如下幾種：1.1.算術(shù)平均值濾波算術(shù)平均值濾波2.2.程序判斷濾

13、波程序判斷濾波3.3.中位值法濾波中位值法濾波4.4.一階慣性濾波一階慣性濾波193.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理1.1.算術(shù)平均值濾波算術(shù)平均值濾波u又稱為遞推平均濾波，對周期性等幅振蕩的干擾有又稱為遞推平均濾波，對周期性等幅振蕩的干擾有較明顯的濾波效果。較明顯的濾波效果。 niiiXnY11203.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理2.2.程序判斷濾波程序判斷濾波u當(dāng)當(dāng) 時(shí)，則時(shí)，則Xi為輸入計(jì)算機(jī)的采樣值。為輸入計(jì)算機(jī)的采樣值。 u當(dāng)當(dāng) 時(shí)，應(yīng)將時(shí)，應(yīng)將Xi-1采樣值作為

14、第采樣值作為第i次采樣值次采樣值輸入計(jì)算機(jī)。輸入計(jì)算機(jī)。uB 值的選擇主要決定于對象的被測參數(shù)的變化速度。值的選擇主要決定于對象的被測參數(shù)的變化速度。BXXii 1BXXii 1213.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理3.3.中位值法濾波中位值法濾波u連續(xù)采樣三次以上的被測值，從中選擇大小居中的連續(xù)采樣三次以上的被測值，從中選擇大小居中的那個(gè)值作為有效的測量信號那個(gè)值作為有效的測量信號u適用場合：對變化速度不太快的參數(shù)，去掉其干擾適用場合：對變化速度不太快的參數(shù)，去掉其干擾脈沖。脈沖。 223.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差

15、及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理4.4.一階慣性濾波一階慣性濾波u實(shí)質(zhì)上是通過計(jì)算機(jī)算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的實(shí)質(zhì)上是通過計(jì)算機(jī)算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的RC低通濾低通濾波波11)()( sTsXsYf)1()1()( )( tytxty 233.1.3 檢測儀表的誤差及處理檢測儀表的誤差及處理n（二）測量信號的處理（二）測量信號的處理5.5.數(shù)字濾波使用原則數(shù)字濾波使用原則u根據(jù)具體情況選擇采用。在實(shí)際應(yīng)用中，一般先對根據(jù)具體情況選擇采用。在實(shí)際應(yīng)用中，一般先對采樣值進(jìn)行程序判斷濾波，然后再應(yīng)用算術(shù)平均濾采樣值進(jìn)行程序判斷濾波，然后再應(yīng)用算術(shù)平均濾波或一階慣性濾波等方法處理；波或一階慣性濾波等方

16、法處理；u應(yīng)保證測量值的實(shí)時(shí)性（應(yīng)保證測量值的實(shí)時(shí)性（Real Time）和真實(shí)性。）和真實(shí)性。u對于存在較大干擾的信號，應(yīng)從干擾抑制上考慮，對于存在較大干擾的信號，應(yīng)從干擾抑制上考慮，而不是僅僅濾波！而不是僅僅濾波！243.1.4 測量變送的幾個(gè)問題測量變送的幾個(gè)問題n1、信號滯后問題、信號滯后問題n2、傳輸、傳輸距離距離問題問題n3、信號抗干擾處理、信號抗干擾處理n4、傳感器的定期維護(hù)問題、傳感器的定期維護(hù)問題253.1.4 測量變送的幾個(gè)問題測量變送的幾個(gè)問題n1、信號滯后問題、信號滯后問題u測量信號滯后問題，主要由測測量信號滯后問題，主要由測量元件本身的特性和安裝位置量元件本身的特性和

17、安裝位置不當(dāng)?shù)仍斐?。不?dāng)?shù)仍斐伞多路循環(huán)測量時(shí)，應(yīng)保證每路多路循環(huán)測量時(shí)，應(yīng)保證每路信號控制的實(shí)時(shí)性。信號控制的實(shí)時(shí)性。u氣動(dòng)信號在管道傳送過程的滯氣動(dòng)信號在管道傳送過程的滯后要特別注意。后要特別注意。263.1.4 測量變送的幾個(gè)問題測量變送的幾個(gè)問題n 2、傳輸、傳輸距離距離問題問題u電流信號較電壓信號抗干擾能電流信號較電壓信號抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)；力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)；u不同電流信號傳輸距離視變送不同電流信號傳輸距離視變送器帶載能力而定，帶載能力一器帶載能力而定，帶載能力一般在般在250-750250-750之間；之間；u采用通信方式時(shí)，信號有時(shí)需采用通信方式時(shí)，信號有時(shí)需加轉(zhuǎn)換器或中

18、繼器（加轉(zhuǎn)換器或中繼器（RepeaterRepeater）以延長傳輸距離。以延長傳輸距離。273.1.4 測量變送的幾個(gè)問題測量變送的幾個(gè)問題n3、信號抗干擾處理、信號抗干擾處理u干擾分類干擾分類差模干擾、共模干擾差模干擾、共模干擾u硬件措施硬件措施電源隔離、屏蔽接地、雙絞線、電源隔離、屏蔽接地、雙絞線、RC濾波電路、光濾波電路、光電隔離、硬件看門狗等等電隔離、硬件看門狗等等u軟件措施軟件措施軟件看門狗、數(shù)字濾波等等軟件看門狗、數(shù)字濾波等等283.1.4 測量變送的幾個(gè)問題測量變送的幾個(gè)問題n4、傳感器的定期維護(hù)問題、傳感器的定期維護(hù)問題u工業(yè)用儀表要定期進(jìn)行校驗(yàn)工業(yè)用儀表要定期進(jìn)行校驗(yàn)或標(biāo)定

19、，校正零點(diǎn)和量程；或標(biāo)定，校正零點(diǎn)和量程；u可結(jié)合過程控制系統(tǒng)軟件進(jìn)可結(jié)合過程控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行斷線、越限等異常報(bào)警。行斷線、越限等異常報(bào)警。u要根據(jù)具體儀表的使用要求要根據(jù)具體儀表的使用要求定期維護(hù)，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定期維護(hù)，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的關(guān)鍵儀表，如在價(jià)格昂貴的關(guān)鍵儀表，如在線成分分析儀表等。線成分分析儀表等。293.1.5 安全防爆安全防爆n在石油、化工等多個(gè)行業(yè)，在石油、化工等多個(gè)行業(yè)，大量存在含有易燃易爆材大量存在含有易燃易爆材料的場合（危險(xiǎn)區(qū)域），料的場合（危險(xiǎn)區(qū)域），如原油及其衍生物、酒精、如原油及其衍生物、酒精、天然氣、金屬屑、粉塵、天然氣、金屬屑、粉塵、纖維、飛揚(yáng)物

20、等等。纖維、飛揚(yáng)物等等。n安全防爆是一項(xiàng)綜合性技安全防爆是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，與過程控制關(guān)系密切。術(shù)，與過程控制關(guān)系密切。n安全防爆意義重大。安全防爆意義重大。 303.1.5 安全防爆安全防爆n（一）危險(xiǎn)區(qū)分類（一）危險(xiǎn)區(qū)分類類類 別別級別級別說說 明明氣體和蒸汽爆氣體和蒸汽爆炸危險(xiǎn)環(huán)境炸危險(xiǎn)環(huán)境0 0區(qū)區(qū) 連續(xù)地出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，或預(yù)計(jì)會(huì)長期出現(xiàn)或連續(xù)地出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，或預(yù)計(jì)會(huì)長期出現(xiàn)或頻繁出現(xiàn)爆炸性氣體的環(huán)境區(qū)域頻繁出現(xiàn)爆炸性氣體的環(huán)境區(qū)域1 1區(qū)區(qū) 在正常操作時(shí)，預(yù)計(jì)會(huì)周期性地（或偶然的）出現(xiàn)在正常操作時(shí)，預(yù)計(jì)會(huì)周期性地（或偶然的）出現(xiàn)爆炸性氣體的環(huán)境區(qū)域，也可能是短時(shí)存在的環(huán)境區(qū)域

21、爆炸性氣體的環(huán)境區(qū)域，也可能是短時(shí)存在的環(huán)境區(qū)域2 2區(qū)區(qū) 在正常操作時(shí)，預(yù)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)爆炸性氣體的環(huán)境，在正常操作時(shí)，預(yù)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)爆炸性氣體的環(huán)境，即使出現(xiàn)爆炸性氣體，也只是短時(shí)間存在的場所即使出現(xiàn)爆炸性氣體，也只是短時(shí)間存在的場所粉塵爆炸危險(xiǎn)粉塵爆炸危險(xiǎn)環(huán)境環(huán)境1010區(qū)區(qū) 連續(xù)地出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物，或預(yù)計(jì)會(huì)長期出現(xiàn)連續(xù)地出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物，或預(yù)計(jì)會(huì)長期出現(xiàn)或頻繁出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境區(qū)域或頻繁出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境區(qū)域1111區(qū)區(qū) 有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然形成爆炸性粉塵有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然形成爆炸性粉塵混合物的環(huán)境區(qū)域混合物的環(huán)境區(qū)域313.1.5 安全防爆安全

22、防爆n（二）可燃物的燃點(diǎn)和閃點(diǎn)（二）可燃物的燃點(diǎn)和閃點(diǎn)u 爆炸的形成，與可燃物的燃點(diǎn)、閃點(diǎn)密爆炸的形成，與可燃物的燃點(diǎn)、閃點(diǎn)密切有關(guān)。切有關(guān)。n燃點(diǎn)燃點(diǎn)指可燃物受熱發(fā)生自燃的最低溫指可燃物受熱發(fā)生自燃的最低溫度。達(dá)到這一溫度，可燃物質(zhì)與空氣度。達(dá)到這一溫度，可燃物質(zhì)與空氣接觸，不需要明火作用，就能自行燃接觸，不需要明火作用，就能自行燃燒。燒。 燃點(diǎn)越低，發(fā)生起火的危險(xiǎn)性越燃點(diǎn)越低，發(fā)生起火的危險(xiǎn)性越大。如汽油的燃點(diǎn)為大。如汽油的燃點(diǎn)為220oC。n閃點(diǎn)閃點(diǎn)是易燃物或可燃液體揮發(fā)出的蒸是易燃物或可燃液體揮發(fā)出的蒸氣與空氣形成混合物后，遇火源發(fā)生氣與空氣形成混合物后，遇火源發(fā)生燃燒的最低溫度。如汽

23、油閃點(diǎn)燃燒的最低溫度。如汽油閃點(diǎn)39oC。u 安裝在危險(xiǎn)區(qū)的電子儀表（傳感器、執(zhí)安裝在危險(xiǎn)區(qū)的電子儀表（傳感器、執(zhí)行器或控制器），其行器或控制器），其表面溫度必須受限表面溫度必須受限，并并避免產(chǎn)生火花避免產(chǎn)生火花。323.1.5 安全防爆安全防爆n（三）防爆技術(shù)（三）防爆技術(shù)u為了確保電子設(shè)備在危險(xiǎn)場所安全使用，發(fā)展了多為了確保電子設(shè)備在危險(xiǎn)場所安全使用，發(fā)展了多種防爆技術(shù)：種防爆技術(shù)：n隔爆型（隔爆型（d ）n本安型（本安型（ i ）n正壓型（）正壓型（）n油浸型（）油浸型（）n充砂型（）充砂型（）u各種防爆技術(shù)規(guī)范由國家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制規(guī)定，不同的防各種防爆技術(shù)規(guī)范由國家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制規(guī)定，不同的防爆技

24、術(shù)適用于不同的場合。爆技術(shù)適用于不同的場合。 333.1.5 安全防爆安全防爆n1、隔爆型（、隔爆型（d ）u把設(shè)備可能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉把設(shè)備可能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個(gè)外殼內(nèi)；在一個(gè)外殼內(nèi)；u其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙，滲透到殼內(nèi)的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞；滲透到殼內(nèi)的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞；并且不會(huì)引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的并且不會(huì)引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃，從而達(dá)到隔爆目的。爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃，從而達(dá)到隔爆目的。u適用于適用于1區(qū)和區(qū)和2區(qū)。區(qū)。3

25、43.1.5 安全防爆安全防爆n2、本安型（、本安型（i ）u設(shè)備內(nèi)部的所有電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部的所有電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體。定的爆炸性氣體。u該防爆型式只能應(yīng)用于弱電設(shè)備中（控制器、該防爆型式只能應(yīng)用于弱電設(shè)備中（控制器、傳感器等）。適用于傳感器等）。適用于0 0區(qū)、區(qū)、1 1區(qū)和區(qū)和2 2區(qū)。區(qū)。u安裝在安全區(qū)（如控制室內(nèi)）的非防爆型儀安裝在安全區(qū)（如控制室內(nèi)）的非防爆型儀表，需經(jīng)表，需經(jīng)防爆安全柵防爆安全柵與安裝在危險(xiǎn)區(qū)的本安與安裝在危險(xiǎn)區(qū)的本安儀表聯(lián)接。儀表聯(lián)接。353.1.5 安全

26、防爆安全防爆n（四）防爆安全柵（四）防爆安全柵u安全柵安裝在安全場所，一方面?zhèn)鬏斝盘?，另一方面安全柵安裝在安全場所，一方面?zhèn)鬏斝盘枺硪环矫鎸⒘魅胛ｋU(xiǎn)場所的能量控制在爆炸性氣體或混合物的點(diǎn)將流入危險(xiǎn)場所的能量控制在爆炸性氣體或混合物的點(diǎn)火能量以下?；鹉芰恳韵?。u發(fā)生故障時(shí)，安全柵能將串入到故障儀表的能量限制發(fā)生故障時(shí)，安全柵能將串入到故障儀表的能量限制在安全值以內(nèi)，從而確?，F(xiàn)場設(shè)備、人員和生產(chǎn)的安全。在安全值以內(nèi)，從而確保現(xiàn)場設(shè)備、人員和生產(chǎn)的安全。防爆防爆儀表儀表非防爆非防爆儀表儀表363.1.5 安全防爆安全防爆n（四）防爆安全柵（四）防爆安全柵u分為分為齊納式安全柵齊納式安全柵與與隔離式

27、安全柵隔離式安全柵兩種。兩種。373.1.5 安全防爆安全防爆n1、齊納式安全柵、齊納式安全柵u基于齊納二極管反向擊穿特性原理。由限壓電路、基于齊納二極管反向擊穿特性原理。由限壓電路、限流電路和熔斷器三部分組成。限流電路和熔斷器三部分組成。383.1.5 安全防爆安全防爆n1、齊納式安全柵、齊納式安全柵u優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：采用的器件非常少，體積小，價(jià)格便宜：采用的器件非常少，體積小，價(jià)格便宜;u缺點(diǎn)缺點(diǎn)：齊納式安全柵必須本安接地，且接地電阻必：齊納式安全柵必須本安接地，且接地電阻必須小于須小于1；對供電電源電壓要求高。；對供電電源電壓要求高。 393.1.5 安全防爆安全防爆n2、隔離式安全柵、隔離式

28、安全柵u變壓器隔離式安全柵利用變壓器或電流互感器將供變壓器隔離式安全柵利用變壓器或電流互感器將供電電源、信號輸入端和信號輸出端進(jìn)行電氣隔離，電電源、信號輸入端和信號輸出端進(jìn)行電氣隔離，同時(shí)通過電子電路（限能器）限制進(jìn)入危險(xiǎn)場所的同時(shí)通過電子電路（限能器）限制進(jìn)入危險(xiǎn)場所的能量。能量。u變壓器隔離式安全柵分為檢測端安全柵（輸入式安變壓器隔離式安全柵分為檢測端安全柵（輸入式安全柵）和操作端安全柵（輸出式安全柵）兩種。全柵）和操作端安全柵（輸出式安全柵）兩種。403.1.5 安全防爆安全防爆n2、隔離式安全柵、隔離式安全柵與齊納式安全柵相比，具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：與齊納式安全柵相比，具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：u

29、隔離式安全柵的電源、信號輸入、信號輸出均通過隔離式安全柵的電源、信號輸入、信號輸出均通過變壓器耦合，實(shí)現(xiàn)信號的輸入、輸出完全隔離。變壓器耦合，實(shí)現(xiàn)信號的輸入、輸出完全隔離。u通用性強(qiáng)，可以在危險(xiǎn)區(qū)或安全區(qū)認(rèn)為合適的任何通用性強(qiáng)，可以在危險(xiǎn)區(qū)或安全區(qū)認(rèn)為合適的任何一方接地；一方接地；u隔離式安全柵由于信號完全浮空，大大增強(qiáng)信號的隔離式安全柵由于信號完全浮空，大大增強(qiáng)信號的抗干擾能力?？垢蓴_能力。41進(jìn)液進(jìn)液出料量出料量氣動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器差壓式差壓式液位變送器液位變送器V420 mA15 VQ出出Q進(jìn)進(jìn)LP氣氣420 mA420 mAVII操作端操作端安全柵安全柵I顯示顯示儀表儀表危險(xiǎn)場所危險(xiǎn)場

30、所: :現(xiàn)場現(xiàn)場非危險(xiǎn)場所非危險(xiǎn)場所: :控制室控制室P液位液位檢測端檢測端安全柵安全柵24V DC24V DC24V DC控控制制器器V30V DCI1000 ），而冷端在室溫范圍，），而冷端在室溫范圍，可以忽略冷端的影響，即無需補(bǔ)償?？梢院雎岳涠说挠绊懀礋o需補(bǔ)償。521、熱電偶（、熱電偶（Thermocouple）n熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響用分度號為用分度號為K K的鎳鉻的鎳鉻- -鎳硅熱電偶測量溫度，鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下，顯示儀表指示在沒有采取冷端溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為值為500500，而這時(shí)冷端溫度為，而這

31、時(shí)冷端溫度為6060。試問：（試問：（1 1）實(shí)際溫度應(yīng)為多少？）實(shí)際溫度應(yīng)為多少？（2 2）如果熱端溫度不變，設(shè)法使冷端溫度保持在）如果熱端溫度不變，設(shè)法使冷端溫度保持在2020，此時(shí)顯示儀表的指示值應(yīng)為多少？，此時(shí)顯示儀表的指示值應(yīng)為多少？ 已知：已知：mVE64.20)60,500( mVE436. 2)0 ,60( mVE076.23)0 ,557( mVE798. 0)0 ,20( mVE278.22)0 ,538( 531、熱電偶（、熱電偶（Thermocouple）n熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響u顯示儀表指示值為顯示儀表指示值為500時(shí)，查表可得此

32、時(shí)顯示儀表時(shí)，查表可得此時(shí)顯示儀表的實(shí)際輸入電勢為的實(shí)際輸入電勢為20.64mV，即，即 u冷端溫度為冷端溫度為60產(chǎn)生的電勢：產(chǎn)生的電勢：u由由23.076mV查表可得：查表可得：t=557。即實(shí)際溫度為。即實(shí)際溫度為557。 mVEtEO436. 2)0 ,60()0 ,( mVttEO64.20),( mVtEttEtE076.23436. 264.20)0 ,(),()0 ,(00 541、熱電偶（、熱電偶（Thermocouple）n熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響u例例1：u當(dāng)熱端為當(dāng)熱端為557，冷端為，冷端為20時(shí)，由于時(shí)，由于E（20，0）=0.7

33、98mV,故有：故有：u查表可得顯示儀表指示值應(yīng)為查表可得顯示儀表指示值應(yīng)為538.4。mVtEtEttE278.22798. 0076.23)0 ,()0 ,(),(00 551、熱電偶（、熱電偶（Thermocouple）n基本為定型生產(chǎn)，有標(biāo)準(zhǔn)化分度表?；緸槎ㄐ蜕a(chǎn)，有標(biāo)準(zhǔn)化分度表。n常用熱電偶常用熱電偶型號型號 u鉑銠鉑銠30-鉑銠鉑銠6熱電偶（也稱雙鉑銠熱電偶，分度號熱電偶（也稱雙鉑銠熱電偶，分度號B）；測溫范圍）；測溫范圍300-1600。u鉑銠鉑銠10-鉑電偶（分度號鉑電偶（分度號S）；測溫范圍）；測溫范圍0-1300。u鎳鉻鎳鉻-鎳硅（鎳鉻鎳硅（鎳鉻-鎳鋁，分度號鎳鋁，分度號

34、K）熱電偶；測溫）熱電偶；測溫范圍范圍-50-1000。562、熱電阻（、熱電阻（RTD）n在中、低溫區(qū)，熱電偶輸出在中、低溫區(qū)，熱電偶輸出的熱電動(dòng)勢很??；的熱電動(dòng)勢很??；n而在中、低溫區(qū)，用熱電阻而在中、低溫區(qū)，用熱電阻比用熱電偶做為測溫元件時(shí)比用熱電偶做為測溫元件時(shí)的測量精確度更高；的測量精確度更高；n熱電阻特點(diǎn)：性能穩(wěn)定、測熱電阻特點(diǎn)：性能穩(wěn)定、測量精度高，一般可在量精度高，一般可在-270900范圍內(nèi)使用（范圍內(nèi)使用（推薦在推薦在150以下時(shí)選用以下時(shí)選用）。）。572、熱電阻（、熱電阻（RTD）n工業(yè)熱電阻的材料要求：工業(yè)熱電阻的材料要求：u電阻隨溫度的變化呈線性關(guān)系；電阻隨溫度的變

35、化呈線性關(guān)系；u電阻溫度系數(shù)大；電阻溫度系數(shù)大；u電阻率大；電阻率大；u熱容量?。粺崛萘啃?；u在測溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能。在測溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能。n熱電阻的材料主要有鉑、銅等。熱電阻的材料主要有鉑、銅等。)(100ttRRt 582、熱電阻（、熱電阻（RTD）n不同熱電阻特點(diǎn)及分度號不同熱電阻特點(diǎn)及分度號u鉑鉑在氧化介質(zhì)或高溫時(shí)，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。分在氧化介質(zhì)或高溫時(shí)，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。分度號有度號有Pt100、Pt10。測溫范圍。測溫范圍-200-850。u銅銅在在-50-150穩(wěn)定性好，超過穩(wěn)定性好，超過100易被氧化。分易被氧化。分度號有度號有Cu50、Cu1

36、00。測溫范圍。測溫范圍-50-150。u鎳鎳在我國含量少，不常用。分度號有在我國含量少，不常用。分度號有Ni100、Ni300和和Ni500。測溫范圍。測溫范圍-60-180。u三種熱電阻中，鉑（三種熱電阻中，鉑（特別是特別是Pt100）使用最廣）使用最廣593、半導(dǎo)體熱敏電阻（、半導(dǎo)體熱敏電阻（Thermistor）n包括正溫度系數(shù)包括正溫度系數(shù)PTC、負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)NTC和臨界和臨界溫度電阻溫度電阻CTR 三類。三類。n連續(xù)測溫中主要采用負(fù)連續(xù)測溫中主要采用負(fù)溫度系數(shù)溫度系數(shù)NTC；而；而PTC和和CTR一般用于制作位一般用于制作位式作用溫度開關(guān)。式作用溫度開關(guān)。n熱容量小，響應(yīng)快

37、；但熱容量小，響應(yīng)快；但互換性差，熱電特性非互換性差，熱電特性非線性大。測溫范圍線性大。測溫范圍-50-300。60（三）熱電偶、熱電阻的選型（三）熱電偶、熱電阻的選型n根據(jù)工藝要求的測溫范圍和使用要求確定相應(yīng)根據(jù)工藝要求的測溫范圍和使用要求確定相應(yīng)分度號的熱電偶、熱電阻。分度號的熱電偶、熱電阻。 n優(yōu)先選擇優(yōu)先選擇一體化熱電偶或熱電阻（一體化熱電偶或熱電阻（1501500 0C C）溫溫度變送器，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號。度變送器，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號。n根據(jù)環(huán)境條件選用不同型式的接線盒。潮濕或根據(jù)環(huán)境條件選用不同型式的接線盒。潮濕或露天場所選用防濺式、防水式；易燃易爆場合露天場所選用防濺式、防水式；易

38、燃易爆場合注意防爆。注意防爆。61（四）測溫元件管道安裝原則（四）測溫元件管道安裝原則n測量流動(dòng)介質(zhì)（管道內(nèi)）溫度測量流動(dòng)介質(zhì)（管道內(nèi)）溫度時(shí)，感溫點(diǎn)應(yīng)處于管道中流速時(shí)，感溫點(diǎn)應(yīng)處于管道中流速最大的地方，應(yīng)保證傳感器與最大的地方，應(yīng)保證傳感器與介質(zhì)充分接觸。介質(zhì)充分接觸。n傳感器與被測介質(zhì)成逆流狀態(tài)傳感器與被測介質(zhì)成逆流狀態(tài)（至少呈正交式），斜裝或在（至少呈正交式），斜裝或在管道彎頭處安裝。管道彎頭處安裝。 n當(dāng)測溫管道過細(xì)（直徑小于當(dāng)測溫管道過細(xì)（直徑小于80）時(shí)，安裝測溫元件需加裝）時(shí)，安裝測溫元件需加裝擴(kuò)充管。擴(kuò)充管。 623.2.2 壓力檢測壓力檢測n（一）（一）壓力的基本概念壓力的基

39、本概念u過程控制中的壓力即壓強(qiáng)。過程控制中的壓力即壓強(qiáng)。 u壓力的單位有帕（壓力的單位有帕（Pa）、兆帕（）、兆帕（MPa）、巴（）、巴（barbar）等。國內(nèi)用戶常用等。國內(nèi)用戶常用“公斤公斤”，應(yīng)注意用戶習(xí)慣。，應(yīng)注意用戶習(xí)慣。 Pa10807. 9bar9807. 01 1 9678. 04 公公斤斤個(gè)個(gè)工工程程大大氣氣壓壓個(gè)個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)大大氣氣壓壓633.2.2 壓力檢測壓力檢測n（一）（一）壓力的基本概念壓力的基本概念u壓力的表示方式有三種：壓力的表示方式有三種：u絕對壓力絕對壓力PaPa，物體所承受的，物體所承受的實(shí)際壓力，其零點(diǎn)為絕對真實(shí)際壓力，其零點(diǎn)為絕對真空?？铡?u表壓力表壓

40、力P P，指高于大氣壓力指高于大氣壓力時(shí)的絕對壓力與大氣壓力之時(shí)的絕對壓力與大氣壓力之差。差。 u真空度（負(fù)壓）真空度（負(fù)壓） PhPh，大氣大氣壓力與低于大氣壓力時(shí)的絕壓力與低于大氣壓力時(shí)的絕對壓力之差。對壓力之差。 643.2.2 壓力檢測壓力檢測n（二）常用壓力檢測方法（二）常用壓力檢測方法u1. 應(yīng)變片式壓力檢測應(yīng)變片式壓力檢測u2.2.擴(kuò)散硅壓力傳感器，使用最廣。擴(kuò)散硅壓力傳感器，使用最廣。u3.3.電容式差壓電容式差壓變送器變送器u其他方法：彈性式、液柱式等，多用于就地其他方法：彈性式、液柱式等，多用于就地指示，不便遠(yuǎn)傳。指示，不便遠(yuǎn)傳。653.2.2 壓力檢測壓力檢測n1、應(yīng)變片

41、式壓力檢測、應(yīng)變片式壓力檢測u基于應(yīng)變片（電阻體）受力變形，阻值發(fā)生變化的基于應(yīng)變片（電阻體）受力變形，阻值發(fā)生變化的原理。原理。u測量范圍寬，可達(dá)數(shù)百測量范圍寬，可達(dá)數(shù)百M(fèi)Pa，多用于固體壓力測量。，多用于固體壓力測量。663.2.2 壓力檢測壓力檢測n2、擴(kuò)散硅式壓力傳感器擴(kuò)散硅式壓力傳感器u在半導(dǎo)體材料的基片上在半導(dǎo)體材料的基片上（硅片或鍺片）利用集成（硅片或鍺片）利用集成電路工藝制成擴(kuò)散電阻，電路工藝制成擴(kuò)散電阻，受外力作用時(shí)，擴(kuò)散電阻受外力作用時(shí)，擴(kuò)散電阻的電阻率變化而導(dǎo)致阻值的電阻率變化而導(dǎo)致阻值改變。改變。 u主要優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，簡單

42、，良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，易集成，價(jià)格便宜。易集成，價(jià)格便宜。u應(yīng)用廣泛，約占液體、氣應(yīng)用廣泛，約占液體、氣體壓力檢測的體壓力檢測的80%以上。以上。673.2.2 壓力檢測壓力檢測n3、電容式差壓、電容式差壓變送器變送器u電容式電容式差壓變送器采差壓變送器采用差動(dòng)用差動(dòng)電容作為檢測電容作為檢測元件元件u由測量部件、轉(zhuǎn)換電由測量部件、轉(zhuǎn)換電路、放大電路三部分路、放大電路三部分組成組成683、電容式差壓、電容式差壓變送器變送器693、電容式差壓、電容式差壓變送器變送器感壓膜片電容-電流轉(zhuǎn)換器PiCi2-Ci1ccIiIi放大和輸出限制電路反饋電路-If調(diào)零、遷移電路II0I0(I2-I1)0 0100

43、kPa100 kPa4 420 mA20 mA差動(dòng)電容S測量部件測量部件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路放大電路放大電路703.2.2 壓力檢測壓力檢測n（三）（三）壓力傳感器的安裝壓力傳感器的安裝u測點(diǎn)要選在前后有足夠長的直管段上。測點(diǎn)要選在前后有足夠長的直管段上。u取壓管端面與管道連接處的內(nèi)壁應(yīng)平齊，不應(yīng)有凸出取壓管端面與管道連接處的內(nèi)壁應(yīng)平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。物或毛刺。 u引壓導(dǎo)管不宜過長，一般不大于引壓導(dǎo)管不宜過長，一般不大于50m；引壓導(dǎo)管不宜引壓導(dǎo)管不宜過細(xì)，一般采用內(nèi)徑為過細(xì)，一般采用內(nèi)徑為1015mm的無縫鋼管。的無縫鋼管。 u測點(diǎn)與壓力傳感器之間測點(diǎn)與壓力傳感器之間應(yīng)加裝閘閥，以備檢修應(yīng)

44、加裝閘閥，以備檢修壓力傳感器時(shí)使用，且壓力傳感器時(shí)使用，且應(yīng)盡量靠近測點(diǎn)一側(cè)。應(yīng)盡量靠近測點(diǎn)一側(cè)。713.2.2 壓力檢測壓力檢測n（三）（三）壓力傳感器的安裝壓力傳感器的安裝u在測量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加在測量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝凝汽管，以防止高溫蒸裝凝汽管，以防止高溫蒸汽與測壓元件直接接觸；汽與測壓元件直接接觸；u對于有腐蝕性的介質(zhì)，應(yīng)對于有腐蝕性的介質(zhì)，應(yīng)加裝充有中性介質(zhì)的隔離加裝充有中性介質(zhì)的隔離罐。罐。u針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)（臟污、結(jié)晶、粘稠等），（臟污、結(jié)晶、粘稠等），應(yīng)采取相應(yīng)的防堵等措施，應(yīng)采取相應(yīng)的防堵等措施，并注意日常維護(hù)。并注意日常維護(hù)。723.2.3 流

45、量檢測流量檢測n（一）流量的基本概念（一）流量的基本概念u單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的流體數(shù)量，稱為瞬時(shí)流量。流體數(shù)量，稱為瞬時(shí)流量。 n當(dāng)流體的數(shù)量以體積表示時(shí)，當(dāng)流體的數(shù)量以體積表示時(shí)，稱體積流量。過程控制中使稱體積流量。過程控制中使用很多。用很多。n當(dāng)流體的數(shù)量以質(zhì)量表示時(shí)，當(dāng)流體的數(shù)量以質(zhì)量表示時(shí)，稱質(zhì)量流量。稱質(zhì)量流量。 u在某一段時(shí)間內(nèi)流過管道橫截在某一段時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的流體總和稱為總（流）量面的流體總和稱為總（流）量或累積流量。一般只用于計(jì)量或累積流量。一般只用于計(jì)量考核，不參于過程控制。考核，不參于過程控制。733.2.3 流量檢測流量檢測n（二）

46、流量的測量方式（二）流量的測量方式u1、節(jié)流式（差壓式）流量計(jì)、節(jié)流式（差壓式）流量計(jì)u2、電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)u3 3、旋渦（渦街）流量計(jì)、旋渦（渦街）流量計(jì)u4 4、其他流量計(jì)、其他流量計(jì)743.2.3 流量檢測流量檢測n1、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)u基于節(jié)流變壓降原理，由節(jié)流件、導(dǎo)壓管及差壓檢基于節(jié)流變壓降原理，由節(jié)流件、導(dǎo)壓管及差壓檢測儀表組成。測儀表組成。u最常用的節(jié)流件：孔板、噴嘴及文丘利管。最常用的節(jié)流件：孔板、噴嘴及文丘利管。753.2.3 流量檢測流量檢測n1、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)u孔板孔板763.2.3 流量檢測流量檢測n1、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)u噴嘴噴嘴7

47、73.2.3 流量檢測流量檢測n1、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)u文丘利管文丘利管781、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)n（1 1）流量測量原理）流量測量原理u流量與流體流過節(jié)流件前流量與流體流過節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差的平方根成正后產(chǎn)生壓差的平方根成正比例關(guān)系比例關(guān)系 其中：其中： 為流量系數(shù)；為流量系數(shù)； 為為可膨脹性系數(shù)；可膨脹性系數(shù)； 為節(jié)流為節(jié)流件的開孔面積；件的開孔面積； 為流體為流體密度；密度； 為節(jié)流裝置前后為節(jié)流裝置前后的壓差。的壓差。 pAqv 20 0A p 791、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)n（2 2）差壓流量計(jì)節(jié)流件的安裝）差壓流量計(jì)節(jié)流件的安裝u務(wù)必使節(jié)流裝置前后保持足夠的直管

48、段，使被測介務(wù)必使節(jié)流裝置前后保持足夠的直管段，使被測介質(zhì)在節(jié)流前后保持穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)；質(zhì)在節(jié)流前后保持穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)；u在節(jié)流裝置附近不允許安裝測溫元件或開取樣口；在節(jié)流裝置附近不允許安裝測溫元件或開取樣口； u節(jié)流件的開孔與管道的軸線應(yīng)同心，節(jié)流件的端面節(jié)流件的開孔與管道的軸線應(yīng)同心，節(jié)流件的端面與管道的軸線垂直；與管道的軸線垂直； u管道內(nèi)流體必須充滿管道且為單向流動(dòng)，注意節(jié)流管道內(nèi)流體必須充滿管道且為單向流動(dòng)，注意節(jié)流件的安裝方向；件的安裝方向；u流體不能含有顆粒、纖維等雜質(zhì)。流體不能含有顆粒、纖維等雜質(zhì)。801、差壓式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)n（3 3）差壓流量計(jì)使用注意）差壓流量計(jì)使用

49、注意u開啟表時(shí)：開啟表時(shí)：應(yīng)打開平衡閥應(yīng)打開平衡閥2，再開高低，再開高低截止閥截止閥1、3， 當(dāng)閥當(dāng)閥1、3全全開后，再關(guān)閥開后，再關(guān)閥2。u停表時(shí)：停表時(shí)：應(yīng)先打開平衡閥應(yīng)先打開平衡閥2，再關(guān)閉，再關(guān)閉閥閥1、3。 132P1P2PiP1P2平衡閥截止閥截止閥I0Q812、電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)n（1）電磁流量計(jì)原理電磁流量計(jì)原理u根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成，用來測量管道律制成，用來測量管道中中導(dǎo)電性液體導(dǎo)電性液體體積流量。體積流量。u電磁流量計(jì)的感應(yīng)電勢電磁流量計(jì)的感應(yīng)電勢與流量成線性關(guān)系：與流量成線性關(guān)系：KQQDBke 4vDQ42 kBDve 822、電磁流量計(jì)電磁

50、流量計(jì)n（2）電磁流量計(jì)特點(diǎn)電磁流量計(jì)特點(diǎn)u測量管道內(nèi)無節(jié)流部件，測量管道內(nèi)無節(jié)流部件，管道無壓損；管道無壓損；u不堵塞，可測帶顆粒、纖維等雜質(zhì)的導(dǎo)電流體；不堵塞，可測帶顆粒、纖維等雜質(zhì)的導(dǎo)電流體；u維護(hù)方便，壽命長；維護(hù)方便，壽命長；u沒有測量滯后現(xiàn)象。沒有測量滯后現(xiàn)象。u不受流體的溫度、不受流體的溫度、壓力、密度和粘度壓力、密度和粘度的影響。的影響。832、電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)n（3）電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求u必須保證被測液體完全充滿測必須保證被測液體完全充滿測量導(dǎo)管：量導(dǎo)管：n在水平安裝時(shí)，應(yīng)低于管道；在水平安裝時(shí)，應(yīng)低于管道；n垂直安裝時(shí)，液體流動(dòng)方向垂直安裝時(shí)，液體流

51、動(dòng)方向應(yīng)從下往上。應(yīng)從下往上。 u一般要求在變送器前后有長度一般要求在變送器前后有長度為為3 35 5倍管道直徑的直管段；倍管道直徑的直管段；u要求安裝地點(diǎn)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場。要求安裝地點(diǎn)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場。843、旋渦（渦街）流量計(jì)旋渦（渦街）流量計(jì)n（1）旋渦（渦街）流量計(jì)旋渦（渦街）流量計(jì)利用流體自然振蕩的原理：利用流體自然振蕩的原理：u當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向幾何尺寸適當(dāng)?shù)闹庇诹黧w流向幾何尺寸適當(dāng)?shù)奈矬w時(shí)，則在物體的后面，沿物體時(shí)，則在物體的后面，沿兩條平等直線上產(chǎn)生整體排列、兩條平等直線上產(chǎn)生整體排列、轉(zhuǎn)向相反的渦列。轉(zhuǎn)向相反的渦列。u渦列的個(gè)數(shù)，即渦街頻率，和渦列的個(gè)數(shù)，即渦街頻率，和流體的速度成正比：流體的速度成正比：dSft 854、其它流量計(jì)、其它流量計(jì)浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)86（三）流量計(jì)的選擇（三）流