儀表基礎(chǔ)知識31167 (2)課件

儀表基礎(chǔ)知識講座一、儀表常識3我們關(guān)心的問題準(zhǔn)不準(zhǔn)?測量精度、誤差?如何判斷和解決?簡單的工作原理及故障判斷方法.測量結(jié)果的對與錯?YNYN目標(biāo)：正常測量檢測與過程控制儀表（通常稱自動化儀表）分類方法很多很多，最通用的分類是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分：儀表分類：61誤差是在正確測量的前提下，所測得的數(shù)值和真實(shí)值之間的差異．誤差≠錯誤。誤差不可以避免（可修正），而錯誤是可以避免的．

2按誤差數(shù)值表示方法分為：絕對誤差、相對誤差、引用誤差a絕對誤差=測量值-真值（用來表示測量精度，也是我們通常說的差多少）b相對誤差是絕對誤差與被測量值之比,常用絕對誤差與儀表示值之比，以百分?jǐn)?shù)表示.

相對誤差=絕對誤差/儀表示值*100%c引用誤差:是絕對誤差與儀表量程之比,以百分?jǐn)?shù)表示.儀表誤差的概念和分類：7儀表精度的概念：儀表的精度是用基本誤差來表示的。精度等級是根據(jù)引用誤差來劃分的,儀表引用誤差去掉百分?jǐn)?shù)就是我們通常說的儀表精度。也就是說儀表在規(guī)定參比工作條件下（即標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的最大誤差）的最大允許值，精度=（最大誤差/測量范圍）*100%二、生產(chǎn)過程參數(shù)及常用

檢測儀表溫度表征物體冷熱程度物理量101、溫度測量

溫度測量儀麥種類繁多，若按測量方式的不同，測溫儀表可分為接觸式和非接觸式兩大類。

前者感溫元件與被測介質(zhì)直接接觸，后者的感溫元件卻不與被測介質(zhì)相接觸。接觸式測溫元件簡單、可靠、測量精度較高；但是，由于測溫元件要與被測介質(zhì)接觸進(jìn)行充分的熱交換才能達(dá)到熱平衡，因而產(chǎn)生了滯后現(xiàn)象，而且可能與被測介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；另外高溫材料的限制，接觸式測溫儀表不能應(yīng)用于很高溫度的測量。

而非接觸式測溫儀表不與被測介質(zhì)接觸，因而其測溫范圍很廣，其測溫上限原則上不受限限制；由于它是通過熱輻射來測量溫度的，所以不會破壞被測介質(zhì)的溫度場，測溫速度也較快，但是這種方法受到被測介質(zhì)至儀表之間的距離以及幅射通道上的水汽、煙霧、塵埃等其它介質(zhì)的影響，因此測量量精度較低。下表列出了常用測溫儀表的測溫原理、測溫范圍和主要特點(diǎn)。表中所列的各種溫度計(jì)，機(jī)械式的大多只能就地指示，幅射式的精度較差，只有電的測溫儀表精度高，且測溫元件很容易與溫度變送器配用，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行遠(yuǎn)傳，以實(shí)現(xiàn)對溫度的自動記錄和調(diào)節(jié)。因此，在生產(chǎn)過程控制中應(yīng)用最多的是熱電偶和熱電阻溫度計(jì)。常用的溫度（標(biāo)）單位：華氏溫標(biāo)（oF）、攝氏溫標(biāo)（℃）、熱力學(xué)開氏溫標(biāo)（K）和國際實(shí)用溫標(biāo)雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)的測溫元件由兩種不同膨脹系數(shù)彼此牢固結(jié)合的金屬片制成的。它是一種適合中、低溫現(xiàn)場檢測的儀表?？芍苯訙y量氣體或液體的溫度。精度等級較低：1.0、1.5、2.5，主要用于現(xiàn)場指示。其中電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)是帶有報(bào)警輸出的。鉑電阻溫度計(jì)

鉑電阻是鉑絲制成的測溫元件。它是利用鉑金屬的電阻值變化而變化的特性來測量溫度的。常用的分度號為PT100。

PT100即表示熱電阻在0℃時(shí)的阻值R為100Ω。PT100的測量范圍及精度：測量范圍：-200--+850℃，適用于500℃以內(nèi)溫度的測量。精度：A級△T＝（0.15+2.0*10-2T)B級△T＝（0.3+5.0*10-2T)其中：T為被測量溫度的絕對值℃允許通過電流：≤5mA

絕緣電阻：電阻元件與保護(hù)管之間的絕緣電阻

≮100MΩ

熱電阻按結(jié)構(gòu)可分為：組裝式和鎧裝式

熱電偶溫度計(jì)

熱電偶是利用兩種不同材料相接觸而產(chǎn)生的熱電勢隨溫度變化的特性來測量溫度的。熱電偶的熱電特性由電極材料的化學(xué)成分和物理性能所決定，熱電勢的大小與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關(guān)，與熱電偶的粗細(xì)無關(guān)。17壓力垂直作用在物體表面上的力單位：帕斯卡（Ｐa）2、壓力測量182.2壓力測量基本知識法定計(jì)量單位是Pa，1Pa=1N/m2，壓力的法定工程單位還有：MPa、kPa、非法定工程單位：kgf/cm2、atm、mmH2O、mmHg、bar等壓力單位壓力表分類普通壓力表、真空壓力表、隔膜壓力表、耐振壓力表等表壓變送器、絕壓變送器、差壓變送器、液位壓力變送器、流量差壓變送器壓力變送器種類國際單位制中的壓力單位（Pa或MPa）與過去的單位之間的換算關(guān)系表壓力表：1)一般壓力表（彈簧管）

一般壓力表適用測量無爆炸，不結(jié)晶，不凝固，對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。2)隔膜壓力表

隔膜壓力表采用間接測量結(jié)構(gòu)，適用于測量粘度大、易結(jié)晶、腐蝕性大、溫度較高的液體、氣體或顆粒狀固體介質(zhì)的壓力。隔離膜片有多種材料，以適應(yīng)各種不同腐蝕性介質(zhì)。彈簧管壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)及膜式壓力計(jì)等。151—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—中心齒輪；5—指針；6—面板；7—游絲；8—調(diào)整螺絲；9—接頭彈簧壓力表分類使用的測壓元件單圈彈簧管壓力表與多圈彈簧管壓力表。

用途普通彈簧管壓力表，耐腐蝕的氨用壓力表、禁油的氧氣壓力表等。

智能壓力變送器根據(jù)單晶硅的壓阻效應(yīng)工作，在很薄的單晶硅上利用集成電路工藝擴(kuò)散出4個小片等值電阻，構(gòu)成惠斯登測量橋路。USR1R2R3R4IS不受壓時(shí)：Ri1＝Ri2＝Ri3＝Ri4＝Rr0.635rR1R1、R4變小R2R3R4R2、R3變大P2P1

輸出信號4~20mA定電極C1C2解調(diào)器功放器反饋、保護(hù)電源、振蕩硅油動電極

結(jié)構(gòu)框圖2）電容式壓力變送器

膜片膜盒

膜片、膜盒舉例以美國費(fèi)希爾-羅斯蒙特公司的3051C型智能差壓變送器為例介紹其工作原理。3051C型智能差壓變送器（4～20mA）方框圖

3051C型智能差壓變送器所用的手持通信器為275型，帶有鍵盤及液晶顯示器?？梢越釉诂F(xiàn)場變送器的信號端子上，就地設(shè)定或檢測，也可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室中，接在某個變送器的信號線上進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定及檢測。

實(shí)現(xiàn)的功能手持通信器的連接示意圖（1）組態(tài)（2）測量范圍的變更（3）變送器的校準(zhǔn)（4）自診斷

壓力開關(guān)壓力開關(guān)是一種借助彈性元件受壓后產(chǎn)生位移以驅(qū)動微動開關(guān)工作的壓力控制儀表。通常使用于報(bào)警或聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)中。壓力開關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)包括以下內(nèi)容：（1）設(shè)定值控制范圍（2）控制精度（3）控制方式：一位式或二位式（4）觸點(diǎn)容量：380VAC\2A或220VAC\3A

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(yuǎn)傳、報(bào)警等附加裝置。這樣才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)、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(yuǎn)傳變送、自動記錄或報(bào)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)對儀表有否特殊要求等。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，而氨用壓力表的彈簧管材料都采用碳鋼，不允許采用銅合金。因?yàn)榘睔鈱︺~的腐蝕極強(qiáng)，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?yàn)橛瓦M(jìn)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(shí)，使用前必須用四氯化碳反復(fù)清洗，認(rèn)真檢查直到無油污為止。壓力計(jì)的選用

2．測量范圍的確定儀表的測量范圍是根據(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范圍內(nèi)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(jì)技術(shù)規(guī)定"，在測量穩(wěn)定壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過量程的2/3；測量脈動壓力時(shí)，最大工作壓力不超過量程的1/2；測量高壓壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過量程的3/5。為了保證測量的準(zhǔn)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(shí)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(jì)性，即盡可能選用精度較低、價(jià)廉耐用的儀表。33壓力計(jì)的選用1.測壓點(diǎn)的選擇應(yīng)能反映被測壓力的真實(shí)大小。①要選在被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎、分叉、死角或其他易形成漩渦的地方。②測量流動介質(zhì)的壓力時(shí)，應(yīng)使取壓點(diǎn)與流動方向垂直，取壓管內(nèi)端面與生產(chǎn)設(shè)備連接處的內(nèi)壁應(yīng)保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。③測量液（氣）體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道下（上）部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣（液）體。壓力計(jì)的安裝2.壓力計(jì)的安裝①壓力計(jì)應(yīng)安裝在易觀察和檢修的地方。②安裝地點(diǎn)應(yīng)力求避免振動和高溫影響。③測量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝凝液管，以防止高溫蒸汽直接與測壓元件接觸[圖（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，右圖（b）表示了被測介質(zhì)密度ρ2大于和小于隔離液密度ρ1的兩種情況。

壓力計(jì)安裝示意圖１—壓力計(jì)；２—切斷閥門；３—凝液管；４—取壓容器壓力計(jì)的安裝④壓力計(jì)的連接處，應(yīng)根據(jù)被測壓力的高低和介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，作為密封墊片，以防泄漏。⑤當(dāng)被測壓力較小，而壓力計(jì)與取壓口又不在同一高度時(shí)，對由此高度而引起的測量誤差應(yīng)按Δp＝±Hρg進(jìn)行修正。式中H為高度差，ρ為導(dǎo)壓管中介質(zhì)的密度，g為重力加速度。⑥為安全起見，測量高壓的壓力計(jì)除選用有通氣孔的外，安裝時(shí)表殼應(yīng)向墻壁或無人通過之處，以防發(fā)生意外。壓力計(jì)的安裝37流量單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面的體積或質(zhì)量3、流量測量流量的測量與變送

在化工生產(chǎn)過程中，為了有效地進(jìn)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(shí)，為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，也需要知道在一般時(shí)間(如一班、一天等)內(nèi)流過的介質(zhì)總量。所以，對管道內(nèi)介質(zhì)流量的測量和變送是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所必需的。在工程上，流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體的體積或質(zhì)量，即瞬時(shí)流量。流量的計(jì)量單位如下:

表示體積流量的單位常用立方米每小時(shí)(m3/h)、升每分(I/min)、升每秒(l/s)等；表示質(zhì)量流量的單位常用噸每小時(shí)(t/h)、千克每小時(shí)(kg/h)、千克每秒(kg/s)等。若流體的密度是ρ，則體積流量Q與質(zhì)量流量M的關(guān)系是:M=Qρ或Q=M/ρ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(jì)；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10℃時(shí)，液體的密度變化約在1%以內(nèi)。所以，除溫度變化較大，測量準(zhǔn)確度要求較高的場合外，往往也可以忽略不計(jì)。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10℃，密度變化約為3%。在常壓附近，壓力每變10kPa，密度也約變化3%。因此，在測量氣體體積流量時(shí)，必須同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)體積流量。所謂標(biāo)準(zhǔn)體積流量，在工業(yè)上是指20℃、0.10133MPa(稱標(biāo)定狀態(tài))或0℃、0.10133MPa(稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))條件下的體積流量。在儀表計(jì)量上多數(shù)以標(biāo)定狀態(tài)條件下的體積流量為標(biāo)準(zhǔn)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。下表中列出了幾種主要類型流量表(或稱流量計(jì))的性能及適用場合。流量的測量與變送流量的測量與變送差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。

差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計(jì)分類,如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。

分類：1、按產(chǎn)生差壓的作用原理分：節(jié)流式、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓增益式、射流式；2、按結(jié)構(gòu)形式分：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、經(jīng)典文丘里管、文丘里噴嘴、1/4園孔板、錐形孔板等；3、按用途分：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、小管徑裝置等。

差壓式流量計(jì)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(shí)，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。

差壓式流量計(jì)下圖表示在孔板前后流體的流速與壓力的分布情況：

差壓式流量計(jì)

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(qiáng)，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P1，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(diǎn)的流向就與管道中心軸線相傾斜，形成了流束的收縮運(yùn)動。同時(shí)，由于流體運(yùn)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Ⅱ處)，并隨流量大小而變化。以上就是流體流經(jīng)節(jié)元件時(shí)，流束為什么產(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(shí)，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(dá)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ΔP。節(jié)流元件前流體壓力較高，常稱為正壓，并用“+”標(biāo)記；節(jié)流元件后流體靜壓力較低，常稱為負(fù)壓，并用“—”標(biāo)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ΔP也愈大。所以只要測出元件前后的壓力差ΔP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。差壓式流量計(jì)

在計(jì)算時(shí)，如果把Ao用π/4d2表示，d為工作溫度下孔板孔口直徑，單位為mm，而ΔP以Mpa為單位，則流量方程式可換算為實(shí)用流量計(jì)算公式，即：式中0.3998=3600×10-6×π/4×√2。以上流量公式表明，當(dāng)αερd等均為常數(shù)時(shí)，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(shí)際生產(chǎn)中的流體流量時(shí)，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(jì)能否達(dá)到準(zhǔn)確測量的前提。因?yàn)榱髁颗c壓差的平方根成正比，所以，用這種流量計(jì)測量流量時(shí)，如果不加開方器，流量標(biāo)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(shí)，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(jì)運(yùn)行在量程的30%以下。Q=0.003998αεd2ΔPρ1

M=0.003998αεd2

√ρ1ΔP差壓式流量計(jì)孔板流量計(jì)

當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)孔板時(shí)，將產(chǎn)生局部收縮，流束集中，流速增加，靜壓力降低，于是在孔板前后產(chǎn)生一個靜壓力差，該壓力差與流量存在著一定的函數(shù)關(guān)系，流量越大，壓力差就越大。通過導(dǎo)壓管將差壓信號傳遞給差壓變送器，轉(zhuǎn)換成4～20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)信號，經(jīng)流量顯示儀，便顯示出管道內(nèi)的瞬時(shí)和累積流量。

長頸噴嘴主要應(yīng)用于電力行業(yè)高壓或高溫高壓的場合，裝機(jī)容量在50MW以上的主蒸汽、主給水或減溫水等均采用此典型設(shè)計(jì)型式，它具有壓力損小、壽命長等特點(diǎn)。

文丘里噴嘴文丘里噴嘴的壓力損失比較小，它的長度比文丘里管短。文丘里噴嘴主要用于大口徑、低靜壓，現(xiàn)場直管段距離很短的氣體流量測量。材料噴嘴材料：1Cr18Ni9Ti管道材料：20號鋼、12Cr1MoV10CrMo910材料及說明噴嘴：鑄鐵喉部：卷板，3號鋼出口錐管：卷板，3號阿牛巴阿牛巴流量計(jì)（又稱笛形均速管流量計(jì)）是根據(jù)皮托管測速原理發(fā)展起來的一種新型差壓流量檢測元件。阿牛巴流量計(jì)輸出為差壓信號，與測量差壓的儀器儀表配套使用，可以準(zhǔn)確地測量方形形管道、矩形管道中的多種液體、氣體和蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）。被測管道的尺寸范圍從20mm-3000mm。它適用于：

1、氣體輸送和液體輸送

2、過程控制：輸入輸出、比率、平衡；冷卻水或空氣，蒸汽加熱。

1、選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置1）要注意每一種節(jié)流件皆有管道直徑、直徑比、雷諾數(shù)和管道內(nèi)壁粗糙度等地限制值。2）孔板制造簡單，價(jià)格便宜，是首選類型。3）在同樣差壓下，經(jīng)典文丘里管比孔板＆噴嘴的壓力損失要低4～6倍4）經(jīng)典文丘里管要求的上游側(cè)最短直管段長度比孔板、噴嘴和文丘里噴嘴少得多。5）對腐蝕性流體或高速流體（如高壓蒸汽），孔板入口邊緣很快變鈍，流出系數(shù)發(fā)生偏移，采用有廓形節(jié)流件，如噴嘴、文丘里管，比較適宜。2、正確選擇節(jié)流裝置類型1）被測流體的類型：被測流體是液體、氣體還是蒸汽，是潔凈還是臟污的，是否有腐蝕性＆磨蝕性？2）被測流體的壓力、溫度界限、物性參數(shù)（密度、粘度等）的情況，流動是穩(wěn)定的還是脈動的？3）檢測件的安裝條件，管道內(nèi)徑、有足夠長的直管段？4）儀表性能方面的要求：用于計(jì)量還是自動控制？準(zhǔn)確度、重復(fù)性、范圍度的要求等。5）儀表安裝＆運(yùn)行費(fèi)用考慮3、正確選擇檢測件類型節(jié)流式差壓流量計(jì)檢測件類型很多，選用時(shí)首先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，當(dāng)它不能滿足時(shí)再選用其它類型，如臟污流用楔形孔板、圓缺孔板或偏心孔板；要求低壓損，采用文丘里和均速管；低雷諾數(shù)用1/4圓孔板或錐形入口孔板。4、注意防止測量誤差以標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置為檢測件的差壓式流量計(jì)是一類從設(shè)計(jì)、制造到安裝使用整個過程要求嚴(yán)格的儀表，任何一個環(huán)節(jié)不符合標(biāo)準(zhǔn)文件的要求，都會帶來較大的測量的測量誤差。差壓式流量計(jì)選用注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)

又稱浮子流量計(jì)，是恒壓降變流通截面積流量計(jì)的一種，由一個錐形管和一個置于錐形管內(nèi)可以上下自由移動的轉(zhuǎn)子(也稱浮子)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的檢測件是一根由下向上擴(kuò)大的垂直椎管和一只隨著流體流量變化沿著椎管上下移動的浮子。流體自下而上流過浮子時(shí)，在浮子上作用有差壓、流體動壓及摩擦力等，它與浮子向下的重量相平衡，流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子與椎管環(huán)隙面積增大，流速降低，因而向上的力減少，直至與浮子重量再次平衡為止。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)選用注意事項(xiàng)

1）轉(zhuǎn)子流量計(jì)為低、中等精確度流量計(jì)，通用型精確度約為+/-1.5%~+/-4%，遠(yuǎn)傳型比就地指示型精確度要低些。它主要是解決小、微流量測量，范圍度寬、壓損低、價(jià)格便宜（玻璃管）2）該流量計(jì)受被測介質(zhì)物性（密度、粘度）參數(shù)影響較大，選用時(shí)首先根據(jù)被測介質(zhì)實(shí)際使用狀態(tài)的密度＆粘度，把流量計(jì)示值換算到刻度流量，再選擇儀表的流量范圍。3）儀表類型較低，其價(jià)格差異亦大，要根據(jù)實(shí)際使用需要進(jìn)行選型。玻璃管流量計(jì)價(jià)格低廉，主要用于現(xiàn)場指示。若溫度高于70℃，應(yīng)選防罩型以保證安全。轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐管必須垂直安裝，不可傾斜，安裝時(shí)應(yīng)用水平儀嚴(yán)格校準(zhǔn)，且組裝時(shí)不應(yīng)受應(yīng)力，垂直安裝型轉(zhuǎn)子流量計(jì)介質(zhì)流向?yàn)樽韵露?，水平安裝型轉(zhuǎn)子流量計(jì)介質(zhì)流向應(yīng)與其標(biāo)識方向一致。為方便使用和拆檢，一般要求安裝旁路閥組。截流閥和控制閥要安裝在流量計(jì)的下游,對直管段要求不高,一般為前5D后3D.電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)所依據(jù)的基本理論是法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。根據(jù)該原理，可測量管內(nèi)流動的導(dǎo)電流體的體積，導(dǎo)電流體流動的方向與電磁場的方向垂直，在導(dǎo)管垂直方向施加一個交變的磁場，并在有絕緣襯里的導(dǎo)管內(nèi)壁兩側(cè)安裝一對電極，兩電極的連線既與導(dǎo)管軸線垂直，又與磁場方向垂直，當(dāng)導(dǎo)電液體流經(jīng)導(dǎo)管時(shí)，因切割磁力線，兩個電極上就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

1、測量不受液體密度、粘度、溫度、壓力導(dǎo)電率變化的影響。

2、測量管內(nèi)無活動及阻流部件，無壓損、不堵塞，可測量含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。

3、儀表反映靈敏，測量范圍寬，流速0.3－10m/s，導(dǎo)電率>5μs/cm的導(dǎo)電液體都可測量，量程范圍可以任意選定

4、儀表采用了低頻三態(tài)方波勵磁技術(shù)、先進(jìn)的小信號處理技術(shù)和軟件技術(shù)，故抗干擾性強(qiáng)、精度高、穩(wěn)定可靠

5、儀表不受液體流動方向的影響，正反向安裝均可測量，并安裝方便，對直管段要求不高。

6、電磁流量計(jì)的電極及內(nèi)襯材料耐腐性和耐磨性極好，壽命長?？砂从脩籼厥夤r要求生產(chǎn)電磁流量計(jì)。

7、儀表的耐沖擊、耐振性良好。

8、儀表不能測量氣體及不導(dǎo)電液體。電磁流量計(jì)渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。

渦街流量計(jì)渦街的原理基于馮卡門效應(yīng)流體交替地在旋渦發(fā)生體兩側(cè)分離產(chǎn)生旋渦后在旋渦發(fā)生體后端形成了一個交替的壓力差交替的旋渦頻率和流體的流速成線性關(guān)系旋渦流體渦街流量計(jì)傳感器旋渦發(fā)生體表體渦街流量計(jì)的工作原理交替的壓力差使發(fā)生體的一部分產(chǎn)生振動振動由位于外部的壓電傳感器檢測壓電傳感器把檢測到的交替壓力差信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號電脈沖信號的頻率就是旋渦的頻率電脈沖信號被傳輸?shù)诫娮硬考M(jìn)行處理渦街流量計(jì)選用注意事項(xiàng)1）渦街流量計(jì)適用的流體種類較多，液體、氣體、蒸汽、部分混相流體皆可應(yīng)用，不適用于低雷諾數(shù)RED<=104)流體，高粘度可能影響渦街的形成。口徑一般為DN25～300mm。2)渦街流量計(jì)在混相流中儀表系數(shù)會發(fā)生變化。一般可用場合為含分散均勻的固體顆粒。3）渦街流量計(jì)是對于流場畸變，旋轉(zhuǎn)流等敏感的流量計(jì)，應(yīng)有足夠長度的直管段才能保證測量精度。4）在各種新型流量計(jì)中渦街流量計(jì)是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。渦街流量計(jì)60流量計(jì)測量誤差的幾個原因流量儀表選型不合理（測量方式、正常使用條件和設(shè)計(jì)條件差別太大，量程的選擇），導(dǎo)致流量計(jì)不能正常使用（不同的測量方式量程比不同，正常使用范圍，最小流量也不同），流量=0不等于沒消耗。安裝不滿足要求（直管段、振動、安裝位置，安裝方向等）流體工況的變化（溫度、壓力、密度、粘度等）間歇發(fā)料導(dǎo)致誤差流量測量是一個系統(tǒng)的問題，包括檢測裝置、顯示裝置、輔助設(shè)備等，所以流量計(jì)本身性能好并不能獲得要求的測量效果，要根據(jù)具體的使用要求從安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可維護(hù)性（備品備件費(fèi)）等來選擇。物位容器或設(shè)備里不同組份之間的分界面的位置4、物（界）位測量

在石油化工生產(chǎn)中，常遇到測量容器中介質(zhì)的液位和界面的位置問題，液位測量是這個問題的一個方面。一般液位測量有兩種目的：一種是通過液位測量來確定容器里的原料或產(chǎn)品的數(shù)量，以保證生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)得到預(yù)先計(jì)劃好的原料用量或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；另一種是通過液位測量，了解液位是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以便及時(shí)監(jiān)視或控制容器液位，保證安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。由于各種被測介質(zhì)的性質(zhì)不同，各種生產(chǎn)設(shè)備的操作條件也不同，所以需要各種各樣的液位測量儀表，以滿足生產(chǎn)的不同需要，下表列出了各種液位測量儀表的主要特點(diǎn)和應(yīng)用場合。62物位測量

63物位測量差壓式液位計(jì)將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣相因此工作原理

當(dāng)用差壓式液位計(jì)來測量液位時(shí),若被測容器是敞口的,氣相壓力為大氣壓,則差壓計(jì)的負(fù)壓室通大氣就可以了,這時(shí)也可以用壓力計(jì)來直接測量液位的高低。若容器是受壓的,則需將差壓計(jì)的負(fù)壓室與容器的氣相相連接。以平衡氣相壓力pA的靜壓作用。

零點(diǎn)遷移問題在使用差壓變送器測量液位時(shí)，一般來說實(shí)際應(yīng)用中，正、負(fù)室壓力p1、p2分別為則負(fù)遷移示意圖差壓式液位計(jì)正負(fù)遷移示意圖正遷移示意圖舉例

某差壓變送器的測量范圍為0～5000Pa，當(dāng)壓差由0變化到5000Pa時(shí)，變送器的輸出將由4mA變化到20mA，這是無遷移的情況，如左圖中曲線a所示。負(fù)遷移如曲線b所示，正遷移如曲線c所示。

差壓式液位計(jì)

射線的透射強(qiáng)度隨著通過介質(zhì)層厚度的增加而減弱，具體關(guān)系見式。核輻射物位計(jì)示意圖1—輻射源；2—接受器特點(diǎn)適用于高溫、高壓容器、強(qiáng)腐蝕、劇毒、有爆炸性、黏滯性、易結(jié)晶或沸騰狀態(tài)的介質(zhì)的物位測量，還可以測量高溫融熔金屬的液位?？稍诟邷?、煙霧等環(huán)境下工作。但由于放射線對人體有害，使用范圍受到一些限制。核輻射物位計(jì)

雷達(dá)式液位計(jì)是一種采用微波技術(shù)的液位檢測儀表。

可以用來連續(xù)測量腐蝕性液體、高黏度液體和有毒液體的液位。它沒有可動部件、不接觸介質(zhì)、沒有測量盲區(qū),而且測量精度幾乎不受被測介質(zhì)的溫度、壓力、相對介電常數(shù)的影響,在易燃易爆等惡劣工況下仍能應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)雷達(dá)式液位計(jì)

雷達(dá)式液位計(jì)示意圖

雷達(dá)波由天線發(fā)出到接收到由液面來的反射波的時(shí)間t由下式確定由于故

雷達(dá)探測器對時(shí)間的測量有微波脈沖法及連續(xù)波調(diào)頻法兩種方式。雷達(dá)式液位計(jì)1、氧含量：順磁式氧量分析儀、氧化鋯氧量分析儀；2、H2、CO、CO2：紅外分析儀；3、烴含量組成：色普儀；4、水質(zhì)分析：PH、電導(dǎo)、溶氧、硅；5、粉塵含量：粉塵檢測儀；6、組分軟測量技術(shù)：由溫度、壓力反映某種組分的含量。如蒸餾系統(tǒng)。5、分析儀表1、轉(zhuǎn)速、振動、位移傳感器：2、可燃?xì)怏w報(bào)警：3、重量、火焰、厚度檢測4、電量變送器：電壓、電流、功率等5、火災(zāi)報(bào)警6、其它測量儀表二、閥門閥門是一種管路附件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，控制輸送介質(zhì)運(yùn)動的一種裝置，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。

截?cái)嚅y類：接通或截?cái)喙苈分懈鞫沃械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、隔膜閥、蝶閥等。調(diào)節(jié)閥類：調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥等。分流閥類：改變管路中介質(zhì)的流動方向，用于分配、分離或混合介質(zhì)。如分配閥、三通旋塞閥、三通或四通球閥、疏水閥等。閥門概述控制閥的定義

工業(yè)過程控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)流體流量的控制裝置?？刂崎y又可稱調(diào)節(jié)閥。它可通過對流體流量的控制來調(diào)節(jié)流體的壓力，溫度，流量，液位等工藝參數(shù)。控制閥應(yīng)用廣泛，可應(yīng)用于電力，石油，化工，石化，冶金，制藥，造紙，輕工，食品，電子等行業(yè)。控制閥是影響工業(yè)過程控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量（控制精度）乃至產(chǎn)品質(zhì)量的重要控制元件。控制閥的性能與控制精度直接影響工業(yè)生產(chǎn)的