第2章過(guò)程控制儀表變送器1

第2章過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與變送本章要點(diǎn)1）了解參數(shù)檢測(cè)的意義、檢測(cè)儀表的基本構(gòu)成及儀表的統(tǒng)一信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；2）了解檢測(cè)誤差的概念、熟悉儀表的性能以及零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整的確定與計(jì)算；3）熟悉變送器的構(gòu)成原理、信號(hào)傳輸與接線方式；4）掌握壓力檢測(cè)儀表的工作原理與使用方法，熟悉壓力變送器的工作原理及使用特點(diǎn)；5）了解溫度檢測(cè)方法、熟悉溫度變送器的工作原理、掌握其使用方法；6）掌握流量、物位等變送器的工作原理與使用方法，7）了解成分檢測(cè)方法；8）掌握二線制變送器的電路分析及設(shè)計(jì)；9）熟悉智能式變送器的特點(diǎn)及硬件構(gòu)成。3

具體分六部分介紹：概述差壓及壓力變送器

DDZ-Ⅲ型溫度變送器流量變送器

物位變送器、成分分析儀表二線制變送器的電路分析及設(shè)計(jì)、智能壓力變送器2.1參數(shù)檢測(cè)與變送概述2.1.1檢測(cè)儀表1.傳感器國(guó)標(biāo)《GB7665-87》規(guī)定：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。2.變送器將輸出信號(hào)變成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)即各儀表之間的通信協(xié)議：0～10mA、0～2V、20～100kPa;4~20mA、1～5V→數(shù)字信號(hào)。

組成框圖

2.1.2檢測(cè)誤差

（3）相對(duì)誤差（或標(biāo)稱相對(duì)誤差）1.檢測(cè)誤差的描述檢測(cè)誤差是指檢測(cè)儀表的測(cè)量值與被測(cè)物理量的真值之間的差值，它反映了儀表的檢測(cè)精度。（1）真值

xa

即被測(cè)物理量的真實(shí)（或客觀）取值。在當(dāng)前現(xiàn)行的檢測(cè)體系中，是將“認(rèn)定設(shè)備”的檢測(cè)結(jié)果作為真值。（2）絕對(duì)誤差

儀表的實(shí)測(cè)值與“真值”之差記為△＝x-xa

（絕對(duì)誤差不能說(shuō)明檢測(cè)精度。）（4）引用誤差

記為

（5）基本誤差（最大引用誤差）

使用標(biāo)準(zhǔn):220V±5％、（50±2）Hz、（20±5）℃、65％±5％通常，各國(guó)（或國(guó)際組織）將其法定計(jì)量機(jī)構(gòu)的專用設(shè)備作為認(rèn)定設(shè)備，它的檢測(cè)精度在這個(gè)國(guó)家（或國(guó)際組織）內(nèi)被認(rèn)為是最高的。顯而易見，用這種方法確定的“真值”稱為“約定真值”。（6）附加誤差（溫度附加、頻率附加、電源電壓附加）

2.檢測(cè)誤差的規(guī)律性（1）系統(tǒng)誤差:對(duì)同一被測(cè)參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，按一定規(guī)律出現(xiàn)的誤差。克服系統(tǒng)誤差的辦法：負(fù)反饋結(jié)構(gòu)？

（2）隨機(jī)誤差或統(tǒng)計(jì)誤差：統(tǒng)計(jì)計(jì)算、濾波消除

（3）粗大誤差（疏忽誤差）：剔除2.1.3檢測(cè)儀表的基本特性1.儀表的固有特性及性能指標(biāo)（1）精確度及其等級(jí)1）能不能用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示?2）用最大引用誤差度量？（量程、最大絕對(duì)誤差）度量辦法：去掉最大引用誤差中的“±”和“％”表示：0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。（2）非線性誤差計(jì)算：（3）變差：正、反行程測(cè)量時(shí)的最大差值與量程之比的百分?jǐn)?shù)計(jì)算：（4）靈敏度與分辨力

分辨力又稱靈敏限：儀表輸出能響應(yīng)和分辨輸入的最小變化量，數(shù)字顯示儀表變化一個(gè)二進(jìn)制最低有效位時(shí)輸入的最小變化量（5）漂移時(shí)漂與溫漂（6）動(dòng)態(tài)誤差2.檢測(cè)儀表的工作特性適應(yīng)參數(shù)測(cè)量和系統(tǒng)運(yùn)行的需要而具有的輸入/輸出特性（1）理想工作特性：（2）零點(diǎn)調(diào)整與遷移零點(diǎn)：被測(cè)參數(shù)的下限值或?qū)?yīng)儀表輸出下限值的被測(cè)參數(shù)最大值；使儀表測(cè)量下限值為零的過(guò)程稱為零點(diǎn)調(diào)整，否則為零點(diǎn)遷移。當(dāng)將測(cè)量的下限指由零變?yōu)槟骋徽禃r(shí)，稱為正遷移；反之，將測(cè)量的下限指由零變?yōu)槟骋回?fù)值時(shí)，稱為負(fù)遷移。零點(diǎn)遷移前后的輸入/輸出特性(3)

量程調(diào)整量程是指與檢測(cè)儀表規(guī)定的輸出范圍相對(duì)應(yīng)的輸入范圍。量程調(diào)整是指在零點(diǎn)不變的情況下將輸出上限值與被測(cè)參數(shù)的上限值相對(duì)應(yīng)。量程調(diào)整前后的輸入/輸出特性a)零點(diǎn)調(diào)整

b)正零點(diǎn)遷移

c)負(fù)零點(diǎn)遷移實(shí)例：某測(cè)溫儀表的量程為0～500℃，輸出信號(hào)為4～20mA

，現(xiàn)欲測(cè)量200～1000℃應(yīng)如何調(diào)整？2.1.4變送器的構(gòu)成原理1.模擬式變送器的構(gòu)成1）原理說(shuō)明2)

輸入/輸出關(guān)系（理想線性特性）11由于利用單元組合儀表能方便靈活地組成各種難易程度的過(guò)程控制系統(tǒng)，因此，它在過(guò)程控制系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。單元組合儀表有氣動(dòng)單元組合儀表和電動(dòng)單元組合儀表兩大系列。表2-1是DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型儀表的性能比較。12表2-1DDZ-Ⅱ型與DDZ-Ⅲ型儀表的性能比較系列DDZ-ⅡDDZ-Ⅲ信號(hào)、傳輸方式、供電信號(hào)DC0～10mADC4～20mA、DC1～5V傳輸方式串聯(lián)制(電流傳送電流接收)并聯(lián)制(電流傳送電壓接收)現(xiàn)場(chǎng)變送器連接方式四線制三線制供電AC220V單獨(dú)供電DC24V集中供電并有斷電備用電源防爆型式和電氣元件開關(guān)

防爆型式防爆型安全火花型安全柵無(wú)有電氣元件分立元件集成組件結(jié)構(gòu)、線路設(shè)計(jì)和功能差壓變送器雙杠桿機(jī)構(gòu)①矢量機(jī)構(gòu)溫度變送器無(wú)線性化電路有線性化電路調(diào)節(jié)器偏差指示硬手動(dòng)手動(dòng)－自動(dòng)切換需先平衡無(wú)保持電路功能一般全刻度指示和偏差指示硬手動(dòng)和軟手動(dòng)軟手動(dòng)－自動(dòng)切換可直接切換有保持電路功能多樣系統(tǒng)構(gòu)成一般靈活多樣與計(jì)算機(jī)聯(lián)用兼容性差兼容性好

2.數(shù)字式變送器的構(gòu)成原理（基于CPU的硬件電路、系統(tǒng)程序和功能模塊的軟件）（1）數(shù)字式變送器的硬件構(gòu)成（2）軟件構(gòu)成系統(tǒng)程序：硬件管理，其基本功能為模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通訊、自檢；功能模塊：組態(tài)功能。2.2.1壓力的概念及其檢測(cè)一.壓力的概念：垂直作用于單位面積上的力（1Pa=1N/m2）國(guó)際單位：Pa，KPa，MPa

工程單位：工程大氣壓（kgf/cm2），標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）,毫米汞柱(mmHg),

毫米水柱(mmH2O)，巴(bar)，托(Torr)等。由于參考點(diǎn)不同，在工程上又將壓力表示為：1.差壓(△P)；2.絕對(duì)壓力Pabs/大氣壓Patm；3.表壓Pg；4.負(fù)壓(真空度)Pv；各種壓力關(guān)系圖2.2壓力的檢測(cè)與變送二.彈性式測(cè)壓元件及原理1.彈簧管（波登管）、多圈彈管，角位移→電信號(hào)；2.波紋管、波/簧組合→提高線性度；3.膜片與膜盒(說(shuō)明)2.2.2DDZ-Ⅲ型力矩平衡式差壓變送器一.原理圖測(cè)量部分：、結(jié)構(gòu)圖I0=Ki⊿pi+K0F017

以1151型壓力變送器為例，美國(guó)Rosemount公司開發(fā)的產(chǎn)品，綜合誤差為量程的±0.25%。國(guó)內(nèi)上海自動(dòng)化儀表一廠，西安儀表廠等引進(jìn)生產(chǎn)。原理框圖如圖所示。它是將傳感器和變送器合二為一。傳感器由敏感器和測(cè)量電路組成。差動(dòng)電容差壓變送器包括差動(dòng)電容（測(cè)量部分）和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分組成，差動(dòng)電容的作用是將壓力轉(zhuǎn)換成電容比，轉(zhuǎn)換放大電路的作用就是將電容比提取出來(lái)，并轉(zhuǎn)變成DC4～20mA輸出。1151型電容式差壓變送器是該類變送器的典型產(chǎn)品。2.3.3電容式差壓變送器（特點(diǎn)、構(gòu)成）1.檢測(cè)部件作用：將輸入差壓線性地轉(zhuǎn)換成兩電容之差與兩電容之和的比值。算法：(1)

電容/電流轉(zhuǎn)換與差壓/電流轉(zhuǎn)換(3)放大電路與量程調(diào)整I0∝ID1-ID2∝⊿P

（2）振蕩器電流穩(wěn)定電路,即使ID為常量（負(fù)反饋）2.轉(zhuǎn)換放大電路21222.3.4擴(kuò)散硅壓力變送器由于單晶硅具有優(yōu)良的機(jī)械物理性能。滯后蠕變極小，穩(wěn)定性好。隨著微機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)散硅壓阻傳感器逐年得到廣泛的應(yīng)用。擴(kuò)散硅壓力變送器結(jié)構(gòu)圖

擴(kuò)散硅壓力變送器電原理圖23242.3.5壓力檢測(cè)儀表的選擇

應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)過(guò)程的要求、被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件等方面，來(lái)選擇壓力檢測(cè)儀表的類型、測(cè)量范圍和精度等級(jí)。1．儀表類型的選擇

主要是由工藝要求、被測(cè)介質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素來(lái)確定。例如，是要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指示，還是要遠(yuǎn)傳、報(bào)警或自動(dòng)記錄；被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)（如溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、易燃易爆等）以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件（如溫度、電磁場(chǎng)、振動(dòng)等）對(duì)儀表是否有特殊要求等。對(duì)于特殊的介質(zhì)，則應(yīng)選用專用壓力表，如氨壓力表、氧壓力表等。25壓力檢測(cè)儀表的種類檢測(cè)原理主要特點(diǎn)用途液柱式壓力計(jì)U型管壓力計(jì)液體靜力平衡原理（被測(cè)壓力與一定高度的工作液體產(chǎn)生的重力矩平衡）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精度較高、使用方便。但測(cè)量范圍較窄，玻璃易碎適于低微靜壓測(cè)量，高精確度者可用作基準(zhǔn)器，不適合于工廠使用單管壓力計(jì)斜管壓力計(jì)補(bǔ)償微壓計(jì)自動(dòng)液柱式壓力計(jì)彈性式壓力表彈簧管壓力表彈性元件彈性變形原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，使用方便、價(jià)格低廉用于高、中、低壓的測(cè)量，應(yīng)用十分廣泛波紋管壓力表具有彈簧管壓力表的特點(diǎn)，有的因波紋管位移較大，可制成中等記錄型用于測(cè)量400KPa以下的壓力用于測(cè)量低壓膜片壓力表除具有彈簧管壓力表的特點(diǎn)外，還能測(cè)量粘度較大的液體壓力用于測(cè)量低壓或微壓膜盒壓力表用于低壓或微壓測(cè)量，其它特點(diǎn)同彈簧管壓力表活塞式壓力計(jì)單活塞式壓力計(jì)液體靜壓力平衡原理比較復(fù)雜和貴重用于做基準(zhǔn)儀器、校驗(yàn)壓力表或?qū)崿F(xiàn)精密測(cè)量雙活塞式壓力計(jì)電氣式壓力表壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器導(dǎo)體或半導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)原理能將壓力轉(zhuǎn)換成電量，并進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送用于控制室集中顯示、控制霍爾式壓力傳感器導(dǎo)體或半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)原理壓力（差壓）變送器（分常規(guī)式和智能式）力矩平衡式變送器力矩平衡原理能將壓力轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，并進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送電容式變送器將壓力轉(zhuǎn)換成電容器電容的變化電感式變送器將壓力轉(zhuǎn)換成電感器電容的變化擴(kuò)散硅式變送器將壓力轉(zhuǎn)換成硅杯的阻值的變化將壓力轉(zhuǎn)換成振弦震蕩頻率的變化振弦式變送器262．儀表測(cè)量范圍的確定

壓力檢測(cè)儀表的測(cè)量范圍要根據(jù)被測(cè)壓力的大小來(lái)確定。為了延長(zhǎng)儀表的使用壽命，避免彈性元件產(chǎn)生疲勞或因受力過(guò)大而損壞，壓力表的上限值必須高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值。根據(jù)規(guī)定，測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，所選壓力表的上限值應(yīng)大于最大工作壓力的

3/2；測(cè)量脈動(dòng)壓力時(shí)，壓力表的上限值應(yīng)大于最大工作壓力的

2倍；測(cè)量高壓壓力時(shí)，壓力表的上限值應(yīng)大于最大工作壓力的

5/3。為了保證測(cè)量值的準(zhǔn)確度，儀表的量程又不能選得過(guò)大，一般被測(cè)壓力的最小值，應(yīng)在量程的

1/3以上。3．儀表精度的選取

儀表精度是根據(jù)工藝生產(chǎn)中所允許的最大測(cè)量誤差來(lái)確定的。因此，所選儀表的精度只要能滿足生產(chǎn)的檢測(cè)要求即可，不必過(guò)高。因?yàn)榫仍礁撸瑑x表的價(jià)格也就越高。

27[例]現(xiàn)要選擇一只安裝在往復(fù)式壓縮機(jī)出口處的壓力表，被測(cè)壓力的范圍為

22～25MPa，工藝要求測(cè)量誤差不得大于1MPa，且要求就地顯示。試正確選用壓力表的型號(hào)、精度及測(cè)量范圍。解：因?yàn)橥鶑?fù)式壓縮機(jī)的出口壓力脈動(dòng)較大，所選儀表的上限值應(yīng)為p=pmax×2=25×2=50(MPa)查表，可選用

Y-100型，測(cè)壓范圍為

0～60MPa的壓力表。由于六十分之二十二大于三分之一,所以滿足“被測(cè)壓力的最小值不低于滿量程的1/3”的要求。此外，為了選擇儀表的精度，首先將工藝允許誤差換算為引用誤差的形式。因?yàn)檫x表應(yīng)該向高靠，所以，應(yīng)選用精度等級(jí)為1.5級(jí)的儀表。即所選的壓力表為

Y-100型，測(cè)量范圍0～60MPa，精度等級(jí)為

1.5級(jí)的彈簧管壓力表。練習(xí)1.有一臺(tái)DDZ-Ⅲ型兩線制差壓變送器，已知其量程為20~100kpa，當(dāng)輸入信號(hào)為40kpa和80kpa時(shí)，變送器的輸出分別是多少？2.若被測(cè)壓力變化范圍為0.5~1.4MPa，要求測(cè)量誤差不大于壓力示值的±5%?？晒┻x擇壓力表規(guī)格：量程為0~1.6MPa,0~2.5MPa,0~4.0MPa，精度等級(jí)有1.0、1.5、2.5，試選擇合適量程和精度等級(jí)壓力表。3.有一臺(tái)差壓變送器，它的測(cè)量范圍為0～31.1/186.8KP，現(xiàn)使用(-20)～30KP范圍內(nèi)，試求最大測(cè)量范圍上限值(HRV)、最大測(cè)量范圍下限值(LRV)、最大測(cè)量范圍、最大量程；最小HRV、最小LRV、最小量程、最小測(cè)量范圍；變送器的量程比、儀表的使用范圍、遷移量各是多少？29

2.4DDZ－Ⅲ型溫度變送器

溫度也是流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最基本的物理參數(shù)之一。控制過(guò)程中的化學(xué)、物理變化均和溫度有關(guān)，不同的溫度范圍選用不同的溫度傳感器。溫度變送器將溫度、溫差以及與溫度有關(guān)的工藝參數(shù)和直流毫伏信號(hào)變換成DC4～20mA或DC1～5V的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

2.4.1溫度檢測(cè)方法一、接觸式測(cè)溫:1、熱電阻及其測(cè)溫原理基于熱－阻效應(yīng)，測(cè)溫元件測(cè)溫原理測(cè)溫范圍/℃主要特點(diǎn)熱電偶熱電效應(yīng)0～1600測(cè)溫范圍廣，測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，低溫測(cè)量精度低。鉑電阻熱阻效應(yīng)－200～600測(cè)溫范圍廣，測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；不能測(cè)高溫。銅電阻－50～150半導(dǎo)體熱敏電阻－50～150靈敏度高，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；互換性較差，測(cè)量范圍有一定限制。常用測(cè)溫元件1)

金屬熱電阻的測(cè)溫,計(jì)算：熱電阻名稱分度號(hào)0℃時(shí)阻值(Ω)測(cè)溫范圍（℃）特點(diǎn)銅電阻Cu5050±0.05－50～150線性好，價(jià)格低，適用于無(wú)腐蝕性介質(zhì)Cu100100±0.1鉑電阻Pt5050±0.003-200～500精度高，價(jià)格貴，適用于中性和氧化性介質(zhì)，但線性度差Pt100100±0.006常用熱電阻工業(yè)常用熱電阻的分度表附表A附表A-1鉑熱電阻（分度號(hào)Pt100）分度表（，）溫度/℃00102030405060708090

電阻值Ω－200－100－018．4960．25100．0－56．1996．06－52．1192．16－48．0088．22－43．3784．27－39．7180．31－35．5376．32－31．3272．33－27．0268．33－22．8064．300100200300400500600700800100．00138．50175．84212．02247．04280．90313．59345．13375．51103．90142．29179．51215．57250．48284．22316．80348．22378．48107．79146．06183．17219．12253．90287．53319．99351．30381．45111．67149．82186．32222．65257．32290．83323．18354．37384．40115．54153．58190．45226．17260．72294．11326．35357．42387．34119．40157．31194．07229．67264．11297．39329．51360．47390．26123．24161．04197．69233．17267．49300．65332．66363．50－127．07164．76201．29236．65270．86303．91335．79366．52－130.89168.46204.88240.13274.22307.15338.92369.53－134．70172．16208．45243．59277．56310．38342．03372．52－附表A-2銅熱電阻（分度號(hào)Cu50)

分度表（R0=50.00Ωα＝0.004280）溫度/℃00102030405060708090

電阻值Ω

－0

＋050.0050.0047.8552.1445.7054.2843.5556.4241.4058.5639.2460.70-62.84-64.98-67.12-69.2610071.4073.5475.6877.8379.9882.13----2）熱電阻的接線方式a)

用于測(cè)量精度不高的場(chǎng)合b)電橋平衡，與導(dǎo)線電阻無(wú)關(guān)C）用于高精度的溫度測(cè)量，如用內(nèi)阻很高的電子電位差計(jì)測(cè)量2.熱電偶及其測(cè)溫原理（＞500℃）（1）熱電偶的測(cè)溫原理：熱電效應(yīng)三點(diǎn)結(jié)論：1）電極材料相同，總電勢(shì)為零；2）冷、熱端溫度相同，總電勢(shì)為零；3）電極材料不同，溫度相同，熱電勢(shì)不同。（2）熱電勢(shì)的檢測(cè)與第三導(dǎo)體定律當(dāng)，有第三導(dǎo)體定律：只要第三導(dǎo)體兩接點(diǎn)溫度相同，回路中熱電勢(shì)不變。（3）冷端延伸與等值替換原理等值替換的條件：熱電回路的總熱電勢(shì)：→因而有依據(jù)則有結(jié)論：將滿足的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端延伸，不會(huì)改變熱電偶的熱電勢(shì)。補(bǔ)償導(dǎo)線的連接示意圖（4）標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及其補(bǔ)償導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、型號(hào)（分度號(hào)）按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC)統(tǒng)一規(guī)定。表2－3我國(guó)部分標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶及其補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶配套的補(bǔ)償導(dǎo)線（絕緣層著色）分度號(hào)熱電偶材料①測(cè)溫范圍/℃型號(hào)②正極材料負(fù)極材料長(zhǎng)期短期S

鉑銠10

－鉑③0～13001600SC銅（紅）銅鎳（綠）B鉑銠30－鉑銠6

0～16001800BC銅（紅）銅（灰）K鎳鉻－鎳硅－50～10001300KX鎳鉻（紅）鎳硅（黑）T銅－康銅－200～300350TX銅（紅）康銅（白）（5）熱電偶的冷端溫度校正為什么要校正？1）查表法：示例：K型熱偶，測(cè)t,冷端溫度測(cè)得E(t,30)=21.995mV,E(30,0)=1.203mV,經(jīng)計(jì)算：E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=23.198m，反查分度表：t=560℃2)電橋補(bǔ)償法：利用電橋某橋臂電阻因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的附加電壓補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化引起的熱電勢(shì)的變化示例：鉑銠－鉑銠熱電偶，0～100℃：6μv/℃，橋臂電流為0.5mA,α＝0.004/℃。全補(bǔ)償?shù)臈l件為：經(jīng)計(jì)算：加保護(hù)套管：可延長(zhǎng)使用壽命；但使慣性滯后↑(1.5～4min).不加為毫秒級(jí)。接觸式測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：精度高、小范圍線性度與穩(wěn)定性好測(cè)溫范圍寬（500～2000℃；缺點(diǎn)：高于2000℃時(shí)，不能長(zhǎng)期使用，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的測(cè)溫，不能使用。二非接觸式測(cè)溫（輻射式測(cè)溫）

1.非接觸式測(cè)溫及其特點(diǎn)

熱輻射原理：載熱體→熱能→輻射能→受體溫度↑。特點(diǎn)：無(wú)媒介，無(wú)上限，測(cè)速快，對(duì)熱場(chǎng)無(wú)干擾，用于運(yùn)動(dòng)物體、腐蝕性介質(zhì)的測(cè)溫；缺點(diǎn)：測(cè)量誤差大、標(biāo)定難結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴2.常用元件及共性高溫輻射計(jì)、低溫輻射計(jì)、光電溫度計(jì)：熱輻射→透鏡（反射鏡）→熱電堆（熱敏電阻、硅光電池）→電信號(hào)。（1）.高溫輻射計(jì)：光學(xué)玻璃透鏡（光波長(zhǎng)0.7～1.1μm）與硅光電池(700～2000℃→0～20mV)組成；誤差：＜1500℃，±0.7%;＞1500℃，±1%；響應(yīng)時(shí)間＜1毫秒

（2）.

低溫輻射計(jì)：鍺透鏡與半導(dǎo)體熱敏電阻組成；接收2～15μm紅外波；范圍：0～200℃；誤差：±1%；響應(yīng)時(shí)間＜2毫秒，信號(hào)需放大。

（3）光電溫度計(jì)：光透鏡（光波長(zhǎng)0.6～2.7μm

）＋硫化鉛光敏電阻；范圍：400

～800℃；誤差：±1%；響應(yīng)時(shí)間＜1.5毫秒,信號(hào)需放大。三.測(cè)溫儀表的選用1.選用原則1）精度符合誤差要求；2）操作方便、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理，統(tǒng)一品種與規(guī)格3）量程略大于實(shí)測(cè)范圍（90％）；4）高溫：熱電偶；低溫：熱電阻5）保護(hù)套管的耐壓等級(jí)＞管線或設(shè)備的耐壓等級(jí)

2.選用原則示意圖2.4.2典型模擬式溫度變送器一.DDZ-Ⅲ型溫度變送器1.DDZ-Ⅲ型溫度變送器的構(gòu)成及特點(diǎn)說(shuō)明:1)輸入回路可實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端補(bǔ)償、熱電阻三線制引入、零點(diǎn)調(diào)整與遷移、量程調(diào)整；2）反饋回路可實(shí)現(xiàn)非線性校正；特點(diǎn)：1）集成運(yùn)放：可使儀表的精確性、可靠性、穩(wěn)定性及技術(shù)指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)；2）通用模塊與專用模塊相結(jié)合，使用靈活。方便；3）反饋線性化保證輸入/輸出關(guān)系的線性化；4）統(tǒng)一集中供電，二線制接線方式；5）采用安全火花防爆措施。43DDZ－Ⅲ型溫度變送器的型號(hào)有三種：

①熱電偶溫度變送器，

②熱電阻溫度變送器，

③直流mV變送器。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。這三類變送器都采用四線制連接方式，在線路結(jié)構(gòu)上都分為量程單元和放大單元兩個(gè)部分，其中放大單元是三者通用，而量程單元?jiǎng)t隨品種、測(cè)量范圍的不同而不同。4445一、直流毫伏變送器的量程單元直流毫伏變送器的量程單元由信號(hào)輸入電路，零點(diǎn)調(diào)整橋路和反饋電路等部分組成。直流毫伏變送器量程單元46熱電偶溫度變送器量程單元原理圖它包括①輸入電路，②調(diào)0和調(diào)量程回路，③非線性反饋回路等。二、熱電偶溫度變送器的量程單元47

由圖可見，該變送器的量程單元與直流毫伏變送器的量程單元基本相同，但是由于熱電偶檢測(cè)元件的特性，存在三點(diǎn)差異：1）熱電偶冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償。（在Ri3橋臂上增加一銅電阻RCu）;2)零點(diǎn)調(diào)整電位器RPi由橋路的左邊移到橋路的右邊。3）在反饋回路增加了熱電偶特性的線性化電路；1.進(jìn)行冷端溫度校正：當(dāng)熱電偶的被測(cè)溫度一定而冷端溫度升高時(shí)，其熱電勢(shì)Vi將減少。為補(bǔ)償Vi的減少需在橋路輸出增加一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?，為此在橋路串接一銅電阻放在冷端附近。冷端銅電阻阻值為：Rcu(t0)=R0(1+αt0)

α為銅電阻溫度系數(shù)Rcu具有正的溫度系數(shù)，其阻值隨溫度的增加而增加，接于Ri3橋臂便可達(dá)到熱電偶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康摹?82.反饋線性化:IoEt-+Et熱電偶被測(cè)溫度T輸入電路放大電路非線性反饋輸出電流IoTIoVfT在反饋電路中需要完成量程調(diào)整和非線性校正兩個(gè)功能：量程調(diào)整實(shí)質(zhì)上是調(diào)整放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)反饋電阻的大小就可實(shí)現(xiàn)。而非線性校正則需要一個(gè)校正網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。49折線逼近法線性化原理a)折線逼近原理b)電路原理圖下圖是采用4段折線逼近熱電偶的特性原理圖5051三、熱電阻溫度變送器的量程單元熱電阻溫度變送器量程單元原理圖與熱電偶量程單元的區(qū)別：1）用三線制代替了冷端溫度補(bǔ)償；2）對(duì)鉑電阻需進(jìn)行非線性校正(Rf4)，而銅電阻則無(wú)需校正。52鉑電阻的特性及其線性化曲線a)鉑電阻的特性b)線性化曲線四、溫度變送器的放大單元構(gòu)成：直－交－直變換電路；集成運(yùn)放；功放電路；輸出電路；反饋電路。54五、微型化溫度變送器1.AD590構(gòu)成的溫度變送器

微型溫度變送器原理圖a)溫度檢測(cè)元件b)變送器原理電路552.TMP17構(gòu)成溫度變送器

TMP17構(gòu)成微型溫度變送器a)TMP17引腳功能b)原理電路563.TMP35系列構(gòu)成微型溫度變送器

TMP35構(gòu)成微型溫度變送器a)TO-92封裝b)原理電路57TMP35系列構(gòu)成頻率輸出型微型溫度變送器584．TMP01系列構(gòu)成溫度變送器TMP01構(gòu)成溫度變送器a)引腳功能b)原理電路練習(xí)1.設(shè)有某DDZ-Ⅲ型毫伏輸入變送器，其零點(diǎn)遷移值為umin=6mVDC，量程為12mVDC?，F(xiàn)已知變送器的輸出電流為12mVDC。試問(wèn)：被測(cè)信號(hào)為多少毫伏？2.某臺(tái)測(cè)溫儀表測(cè)量的上下限為100~1000°C，工藝要求該儀表指示值的誤差不得超過(guò)±2°C，應(yīng)選精度等級(jí)為多少的儀表才能滿足工藝要求？3.一臺(tái)溫度變送器，輸入變化范圍為２０～１２０℃，輸出變化范圍為４～２０ＭＡ，試求６６℃時(shí)的電流值。2.5流量的檢測(cè)與變送2.5.1流量的概念與檢測(cè)方法流量的基本概念：瞬時(shí)流量（單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體數(shù)量）與累積流量（某段時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體總量）；體積、重量與質(zhì)量流量。（1）體積流量：(2)

重量流量：(3)

質(zhì)量流量：三種流量之關(guān)系：(4)

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體積流量：（瞬時(shí)N/h)（累積N)（瞬時(shí)m3/s）（累積）（瞬時(shí)kg/s）（累積）2.流量的檢測(cè)方法（1）體積流量檢測(cè)方法：容積法（單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)）和速度法（管道內(nèi)的平均流速乘以管道面積）（2）質(zhì)量流量檢測(cè)法：間接法（體積流量乘以密度）和直接法（儀表直接測(cè)得）。類別儀表名稱體積流量計(jì)容積式流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、皮膜式流量計(jì)等差壓式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì)、均速管流量計(jì)、彎管流量計(jì)、靶式流量計(jì)、浮子流量計(jì)等速度式流量計(jì)渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等質(zhì)量流量計(jì)間接式質(zhì)量流量計(jì)體積流量經(jīng)密度補(bǔ)償或溫度、壓力補(bǔ)償求得質(zhì)量流量等直接式質(zhì)量流量計(jì)科里奧利流量計(jì)、熱式流量計(jì)、沖量式流量計(jì)等2.5.2容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)：采用固定的小容積來(lái)反復(fù)計(jì)量通過(guò)的流通體積。標(biāo)準(zhǔn)“計(jì)量空間”、進(jìn)出口壓差。橢圓齒輪流量計(jì)：這一檢測(cè)過(guò)程是線性的，但計(jì)量液體不能含固體雜質(zhì)，對(duì)流體粘度無(wú)要求，所以特別適用于高粘度流體的檢測(cè)。63節(jié)流式流量計(jì)的組成2.5.3節(jié)流式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì)也稱為差壓式流量計(jì)，它是目前工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量測(cè)量最成熟、最常用的方法之一。64如果在管道中安置一個(gè)固定的阻力件，它的中間開一個(gè)比管道截面小的孔，當(dāng)流體流過(guò)該阻力件時(shí)，由于流體流束的收縮而使流速加快、靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關(guān)，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測(cè)出差壓就可以推算出流速，進(jìn)而可以計(jì)算出流體的流量。把流體流過(guò)阻力件使流束收縮造成壓力變化的過(guò)程稱節(jié)流過(guò)程，其中的阻力件稱為節(jié)流件。作為流量檢測(cè)用的節(jié)流件有標(biāo)準(zhǔn)的和特殊的兩種。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括孔板、噴嘴和文丘里管?？装鍑娮煳那鹄锕?5

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)流件，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、要求和計(jì)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)及程序，可直接按照標(biāo)準(zhǔn)制造；安裝和使用時(shí)不必進(jìn)行標(biāo)定。特殊節(jié)流件主要用于特殊介質(zhì)或特殊工況條件的流量檢測(cè)，它必須用實(shí)驗(yàn)方法單獨(dú)標(biāo)定。只介紹標(biāo)準(zhǔn)孔板。(a)標(biāo)準(zhǔn)孔板(b)噴嘴(c)文丘里管——節(jié)流原理

流動(dòng)流體的能量有兩種形式：靜壓能和動(dòng)能。流體由于有壓力而具有靜壓能，又由于有流動(dòng)速度而具有動(dòng)能，這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。

66123流速靜壓67123流速靜壓——流量方程

根據(jù)流體力學(xué)中的伯努利方程，可以推導(dǎo)得出節(jié)流式流量計(jì)的流量方程，也就是差壓和流量之間的定量關(guān)系式：α為流量系數(shù)ε為可膨脹性系數(shù)A0為節(jié)流件的開孔面積ρ為節(jié)流裝置前的流體密度ΔP節(jié)流裝置前后實(shí)際測(cè)得的壓差

原理總結(jié)：流體在管道中正常流動(dòng)（v、p）節(jié)流件使流體收束，流速增大，壓力降低節(jié)流件前后出現(xiàn)“壓差”“壓差”與流量有關(guān)68

★流量系數(shù)α值主要與節(jié)流裝置的型式、取壓方式、流體的流動(dòng)狀態(tài)（如雷諾數(shù)）和管道條件等因素有關(guān)。因此，是一個(gè)影響因素復(fù)雜的綜合性參數(shù)，也是節(jié)流式流量計(jì)能否準(zhǔn)確測(cè)量流量的關(guān)鍵所在，雷諾數(shù)大于某一數(shù)值（界限雷諾數(shù)）時(shí)，α值可認(rèn)為是一常數(shù)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，可以從有關(guān)手冊(cè)中查出；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，其值要由實(shí)驗(yàn)方法確定?！锟膳蛎浶韵禂?shù)ε用來(lái)校正流體的可壓縮性，它與節(jié)流件前后壓力的相對(duì)變化量、流體的等熵指數(shù)等因素有關(guān)，其取值范圍小于等于1。對(duì)于不可壓縮性流體，ε＝1；對(duì)于可壓縮性流體，則ε＜1。應(yīng)用時(shí)可以查閱有關(guān)手冊(cè)而得。69——節(jié)流式流量計(jì)的使用特點(diǎn)和要求標(biāo)準(zhǔn)孔板應(yīng)用廣泛，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的特點(diǎn)，適用于大流量的測(cè)量。孔板測(cè)量的壓損大，當(dāng)不允許有較大的管道壓損時(shí)，便不宜采用。在一般場(chǎng)合下，仍采用孔板為多。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的壓力損失較孔板為小，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅適用于測(cè)量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104～105以上的流體；流體應(yīng)當(dāng)清潔，充滿全部管道，不發(fā)生相變；為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長(zhǎng)度的直管段（與管徑、節(jié)流件的開孔面積以及管路上的彎頭數(shù)都有關(guān)系）節(jié)流裝置經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，會(huì)因物理磨損或者化學(xué)腐蝕，造成幾何形狀和尺寸的變化，從而引起測(cè)量誤差，因此需要及時(shí)檢查和維修，必要時(shí)更換新的節(jié)流裝置。70——節(jié)流式流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因?qū)嶋H工況與設(shè)計(jì)要求不符，如：溫度、壓力、濕度以及相應(yīng)的流體重度、粘度、雷諾數(shù)等參數(shù)數(shù)值發(fā)生變化，則會(huì)造成較大的誤差。為了消除這種誤差，必須按新工藝重新設(shè)計(jì)計(jì)算，或加以必要的修正。節(jié)流裝置安裝不正確，在安裝時(shí)，特別要注意節(jié)流裝置的安裝方向。在使用中，要保持節(jié)流裝置的清潔。如在節(jié)流裝置處防止有沉淀、結(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象。節(jié)流裝置的磨損，應(yīng)注意日常檢查、維修，必要時(shí)應(yīng)換用新的孔板。導(dǎo)壓管安裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象。712.5.4靶式流量計(jì)

在管道中垂直于流動(dòng)方向安裝一圓盤形阻擋件，稱之為“靶”。流體流經(jīng)靶時(shí)，由于受阻將對(duì)靶產(chǎn)生作用力F，F(xiàn)與流體流動(dòng)速度的關(guān)系為式中，K為阻力系數(shù)；為垂直于流速的靶面積；r為流體重度；v為通過(guò)環(huán)形面積的流速；g為重力加速度。

靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理72可求出體積流量與靶上受力關(guān)系為：其中：Ka:流量系數(shù)D：管道直徑d：靶的直徑F：靶上受力r：流體重度和差壓式流量計(jì)相似，流量和力是開方關(guān)系。可用于較小的雷諾數(shù)狀態(tài)，特別是于高粘度的流體，如重油、瀝青等的流量測(cè)量。精度為2～3%。732.5.5轉(zhuǎn)子流量計(jì)

在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到小流量的測(cè)量，因其流體的流速低，這就要求測(cè)量?jī)x表有較高的靈敏度，才能保證一定的精度。轉(zhuǎn)子流量計(jì)特別適宜于測(cè)量管徑50mm以下管道的流量，測(cè)量的流量可小到每小時(shí)幾升。節(jié)流面積不變流量變化壓差發(fā)生變化壓差不變流量變化節(jié)流面積發(fā)生變化孔板流量計(jì)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由兩個(gè)部分組成：74——流量方程轉(zhuǎn)子的平衡關(guān)系：V為轉(zhuǎn)子的體積；ρt和ρf分別為轉(zhuǎn)子和流體的密度；g為重力加速度；ΔP為轉(zhuǎn)子前后的壓差；A為轉(zhuǎn)子的最大截面積轉(zhuǎn)子和錐形管間的環(huán)隙面積相當(dāng)于節(jié)流式流量計(jì)的節(jié)流孔面積，但它是變化的，并與轉(zhuǎn)子高度h成近似的線性關(guān)系，因此，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量公式可以表示為：

流量與轉(zhuǎn)子高度h成線性關(guān)系式中的其它參數(shù)為常數(shù)式中：φ為儀表常數(shù)；h為轉(zhuǎn)子浮起的高度。751、錐形管是玻璃的，直接目視轉(zhuǎn)子的位置。2、在轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝磁鐵，錐形管外安裝磁環(huán)隨轉(zhuǎn)子上下移動(dòng)，觸發(fā)顯示。763、在轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝磁鐵，錐形管外安裝雙霍爾磁場(chǎng)傳感器，測(cè)出磁場(chǎng)的水平分量和垂直分量，可確定轉(zhuǎn)子位置。4、在轉(zhuǎn)子上方安裝一導(dǎo)磁棒，使差動(dòng)變壓器輸出隨轉(zhuǎn)子位置變化。77液體流量測(cè)量時(shí)的修正某轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子高度為h，如果介質(zhì)為20℃的水，則流量qv0與h的關(guān)系滿足：式中：qv0為用水標(biāo)定時(shí)的流量刻度

ρw為水的密度如果介質(zhì)不是20℃的水，則流量qvf與h的關(guān)系滿足：qvf和ρf分別為被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量和密度刻度流量實(shí)際流量修正系數(shù)如果被測(cè)介質(zhì)的粘度和水的粘度相差不大，可以近似認(rèn)為φ是常數(shù)，則有由于轉(zhuǎn)子流量計(jì)在生產(chǎn)的時(shí)候，是在工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，0.10133Mpa）下用水或空氣進(jìn)行刻度的。如果工作狀態(tài)不同，必須對(duì)流量指示值按照實(shí)際被測(cè)介質(zhì)的密度、溫度、壓力等參數(shù)的具體情況進(jìn)行修正。78例現(xiàn)有一只以水標(biāo)定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)用來(lái)測(cè)量苯的流量，已知轉(zhuǎn)子的材料為不銹鋼（密度7.9g/cm3），苯的密度為0.83g/cm3

，請(qǐng)問(wèn)流量計(jì)讀數(shù)為3.6L/s時(shí)，苯的實(shí)際流量是多少？解：修正公式因此質(zhì)量流量的修正公式79氣體流量測(cè)量時(shí)的修正假設(shè)實(shí)際被測(cè)氣體的密度為ρf，因此被測(cè)流體流量Qf與指示值Q0的關(guān)系是：通常，氣體流量需要把它轉(zhuǎn)化成工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)（T0＝20℃＝293K，P0＝1.0133×105Pa）記被測(cè)時(shí)的壓力和溫度分別為：Pf、Tf，所以被測(cè)流體對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量為：此時(shí)的密度ρf還是實(shí)際密度，由于測(cè)量的困難，也需要把它轉(zhuǎn)化成標(biāo)態(tài)下的密度更為方便：80于是有修正公式溫度單位是絕對(duì)溫標(biāo)，壓力為絕對(duì)壓力。（P0=1.0133*105Pa，T0=273K）ρ0——空氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（1.293kg/m3）ρf0——被測(cè)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度

Q0

——顯示流量

Qf0——實(shí)際流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）81——轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)①轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要適合于檢測(cè)中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量；②流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，儀表前直管段長(zhǎng)度要求不高；③流量計(jì)的基本誤差約為儀表量程的±2％，量程比可達(dá)10：1④流量計(jì)的測(cè)量精度易受被測(cè)介質(zhì)密度、粘度、溫度、壓力、純凈度、安裝質(zhì)量等的影響。822.5.6渦輪流量計(jì)基本工作原理

流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，通過(guò)渦輪外的磁電轉(zhuǎn)換裝置可將渦輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電脈沖。流量方程其中：Q：體積流量f：脈沖信號(hào)頻率

ξ：儀表常數(shù)83特點(diǎn)和要求流量與渦輪轉(zhuǎn)速之間成線性關(guān)系，量程比一般為1O：1；渦輪流量計(jì)的測(cè)量精度較高，可達(dá)到0.5級(jí)以上；反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量；主要用于中小口徑的流量檢測(cè)；僅適用潔凈的被測(cè)介質(zhì)，通常在渦輪前要安裝過(guò)濾裝置；流量計(jì)水平安裝，前后需一定長(zhǎng)度的直管段，一般上游側(cè)和下游側(cè)的直管段長(zhǎng)度要求在10D和5D以上；常溫下用水標(biāo)定，當(dāng)介質(zhì)的密度和粘度發(fā)生變化時(shí)需重新標(biāo)定或進(jìn)行補(bǔ)償。842.5.7渦街流量計(jì)基本工作原理：實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)管道中的流體遇到橫置的、滿足一定條件的柱狀障礙物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有規(guī)律的周期性漩渦序列，且在一定條件下被測(cè)流體的流量與漩渦出現(xiàn)的頻率存在定量關(guān)系。

St稱為