1、第二章第二章 過程參數(shù)的檢測與儀表過程參數(shù)的檢測與儀表壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表本章內(nèi)容 概概 述述物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)絕對誤差-指檢測儀表的指示值X與被測量的真值Xt之差。=X-Xt 通常用精度高一等級的標(biāo)準(zhǔn)表所測得的量值X0代替真值Xt (實際值)。=X-X0相對誤差-指絕對誤差與真值或測量值之百分比。常見有如下三種表示方式： 實際相對誤差-是指絕對誤差與標(biāo)準(zhǔn)表在這一點的指示值之比。 引用相對誤差-是指絕對誤差與儀表的量程(測量上限-測量下限)之比。

2、 基本誤差是一種簡化的相對誤差檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)%100max儀表量程絕對誤差的最大值基本誤差儀表精度(儀表準(zhǔn)確度) 將儀表的基本誤差去掉“”號及“”號，即可套入國家統(tǒng)一的儀表精度等級系列。 我國過程檢測控制儀表的精度等級有 0.005、0.02、0.1、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4 等檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)例1：某臺測溫儀表的測溫范圍為100700，校驗該表時測得全量程內(nèi)最大絕對誤差為+5，試確定該儀表的精度等級。 解： 該儀表的基本誤差為 對應(yīng)國家規(guī)定的精密等級1.0級。 %625. 0%1001007005檢測儀表的基本技術(shù)

3、指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)例2：某臺測壓儀表的測壓范圍為08MPa，根據(jù)工藝要求，測壓示值的誤差不允許超過0.05MPa，試問應(yīng)如何選擇儀表的精密等級才符合要求。解： 根據(jù)工藝要求，儀表的允許基本誤差為 應(yīng)選對應(yīng)國家規(guī)定的精密等級0.5級的儀表。%625. 0%100805. 0MPaMPa檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo) 小結(jié)：小結(jié)：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應(yīng)該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應(yīng)該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。 檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo) 靈敏度-表示測量

4、儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。通常用儀表的輸出變化量，如指針的線位移或角位移與引起此位移的被測參數(shù)變化量之比來表示，即 靈敏限（儀表死區(qū)）-指在量程起點處，能引起儀表示值發(fā)生變化的最小被測參數(shù)變化量。通常其值應(yīng)不大于儀表允許誤差的一半。XY靈敏度檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)變差-在外界條件不變的情況下，用同一儀表對同一個量進(jìn)行正、反行程(即逐漸由小到大或逐漸由大到小)測量時，正反行程示值校驗曲線間的最大偏差與量程的比值。 變差=最大絕對差值/量程響應(yīng)時間-被測量突然變化以后，到儀表給出有效測量值的時間。 檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)檢測儀表的基本技術(shù)指標(biāo)反行程正行程max被測參數(shù)儀表

5、示值 溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表接觸式測溫接觸式測溫 溫度敏感元件與被測對象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。溫度敏感元件與被測對象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。 (1) (1) 膨脹式溫度計膨脹式溫度計 (2) (2) 熱電阻溫度計熱電阻溫度計 (3)(3)熱電偶溫度計熱電偶溫度計 (4)(4)其他原理的溫度計其他原理的溫度計直觀、可靠，測量儀表也比較簡單，熱慣性問題直觀、可靠，測量儀表也比較簡單，熱慣性問題特點非接觸測溫非接觸測溫 溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進(jìn)行熱交換，由輻射溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進(jìn)行熱交

6、換，由輻射能的大小來推算被測物體的溫度。能的大小來推算被測物體的溫度。 (1) (1) 輻射式溫度計輻射式溫度計 (2) (2) 紅外式溫度計：紅外式溫度計：特點不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場。測溫速度快，精度一不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場。測溫速度快，精度一般不高般不高。溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表應(yīng)用熱膨脹原理測溫應(yīng)用熱膨脹原理測溫 測量原理物體受熱時產(chǎn)生膨脹 液體膨脹式溫度計 固體膨脹式溫度計 玻璃管溫度計 雙金屬溫度計溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫 測量原理兩種不同的金屬兩種不同的金屬A A和和B B構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路當(dāng)

7、兩個接觸端當(dāng)兩個接觸端 T T T T0 0時，回路中會產(chǎn)生熱電勢時，回路中會產(chǎn)生熱電勢熱電勢由兩種材料的熱電勢由兩種材料的接觸電勢接觸電勢和單一材料的和單一材料的溫差電勢溫差電勢決定決定熱電極熱電極溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表閉和回路總電勢 AB )(0tAB),(0ttB),(0ttA)(tAB),()(),()(),(0000ttttttttAABBABAB)()(0ttABAB溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 分分 度度 表表如果能使冷端溫度如果能使冷端溫度t t0 0 固定，則總電勢就只與溫度固定，則總電勢就只與溫度t t成單值函數(shù)關(guān)系成單值函數(shù)關(guān)系 CtttABAB)(

8、),(0分度表分度表-冷端溫度為度時冷端溫度為度時，熱電勢與熱端溫度之間，熱電勢與熱端溫度之間 關(guān)系列成表格關(guān)系列成表格注：熱電勢與熱端溫度之間注：熱電勢與熱端溫度之間 關(guān)系是非線性關(guān)系是非線性溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 補(bǔ)償導(dǎo)線溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表不同型號的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同不同型號的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同連接補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的連接補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極正負(fù)極一一一一對應(yīng)對應(yīng)補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（01000100），否則），否則會給測量帶來誤差。會給測

9、量帶來誤差。 使用補(bǔ)償導(dǎo)線注意問題溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 冷端溫度補(bǔ)償0恒溫法恒溫法 冷端溫度修正法冷端溫度修正法 儀表機(jī)械零點調(diào)整法儀表機(jī)械零點調(diào)整法 補(bǔ)償電橋法補(bǔ)償電橋法 溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 0恒溫法適用于實驗室中的精確測量和檢定熱電偶時使用適用于實驗室中的精確測量和檢定熱電偶時使用溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表冷端溫度修正法 設(shè)：冷端溫度恒為設(shè)：冷端溫度恒為t t0 0（t t0 000）被測溫度為）被測溫度為 t t 修正公式修正公式)0 ,(),()0 ,(00tEttEt冷端 t0的熱電勢測量得出的熱電勢 被測溫度 t 的熱電勢 儀表機(jī)械零點調(diào)

10、整法 將顯示儀表的機(jī)械零點調(diào)至將顯示儀表的機(jī)械零點調(diào)至t t0 0處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢之前就處，相當(dāng)于在輸入熱電偶熱電勢之前就給顯示儀表輸入了電勢給顯示儀表輸入了電勢E(tE(t0 0, 0) , 0) 溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表由分度表查得由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mvE (20,0 ) = 0.113 mv 則則 E (t, 0) = E (t, tE (t, 0) = E (t, t0 0)+E (t)+E (t0 0, 0) , 0) = 7.32 + 0.113 = 7.32 + 0.113 = 7.434 mv = 7.434 mv 再查分

11、度表得其對應(yīng)的被測溫度再查分度表得其對應(yīng)的被測溫度t = 808t = 808例用用S S型熱電偶測溫，熱電偶的冷端溫度型熱電偶測溫，熱電偶的冷端溫度t t0 0=20=20，測得熱電勢，測得熱電勢為為7.32 mv7.32 mv，求被測對象的實際溫度，求被測對象的實際溫度t t 。解溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 使用補(bǔ)償電橋注意問題根據(jù)各類熱電偶的型號選擇配套的補(bǔ)償電橋根據(jù)各類熱電偶的型號選擇配套的補(bǔ)償電橋 注意補(bǔ)償溫度的起點注意補(bǔ)償溫度的起點 在在2020平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點預(yù)先調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點預(yù)先調(diào)整到20 20 在在00平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點預(yù)先

12、調(diào)整到平衡，須把顯示儀表的機(jī)械零點預(yù)先調(diào)整到00補(bǔ)償是相對的，以此有一定誤差補(bǔ)償是相對的，以此有一定誤差+-溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 為保證熱電偶的正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之為保證熱電偶的正常工作，熱電偶的兩極之間以及與保護(hù)套管之間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套間都需要良好的電絕緣，而且耐高溫、耐腐蝕和沖擊的外保護(hù)套管也是必不可少的管也是必不可少的。1. 1. 普通型裝配式結(jié)構(gòu)普通型裝配式結(jié)構(gòu)2. 2. 柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu)溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表應(yīng)用熱電阻原理測溫應(yīng)用熱電阻原理測溫 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化

13、導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化 測量原理在在0 0630.74630.74范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度的關(guān)系為范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度的關(guān)系為 T R熱電阻在在-50-50180180范圍內(nèi)，金屬銅的電阻值與溫度的關(guān)系為范圍內(nèi)，金屬銅的電阻值與溫度的關(guān)系為)1 (0tRRt1 320CtBtAtRRt溫度0時的電阻值 溫度t時的電阻值 溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表熱電阻溫度計熱電阻溫度計 應(yīng)用于應(yīng)用于-200600-200600范圍內(nèi)的溫度測量范圍內(nèi)的溫度測量 熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻的材料要求：熱電阻的材料要求：電阻溫

14、度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測電阻溫度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最好接近于線性；好接近于線性；應(yīng)有良好的可加工性，且價格便宜。應(yīng)有良好的可加工性，且價格便宜。溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表456溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表 鉑電阻電阻率較大，電阻電阻率較大，電阻- -溫度關(guān)系呈非線性，但測溫范圍廣，精溫度關(guān)系呈非線性，但測溫范圍廣，精度高，且材料易提純，復(fù)現(xiàn)性好度高，且材料易提純，復(fù)現(xiàn)性好工業(yè)用鉑電阻分度號為工業(yè)用鉑電阻分度號為PtPt100

15、100和和PtPt1010 銅電阻電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且其材料易提純，價格比較便宜，但缺點是在其材料易提純，價格比較便宜，但缺點是在100100以上易被氧以上易被氧化化工業(yè)用銅熱電阻的分度號為工業(yè)用銅熱電阻的分度號為CuCu5050和和CuCu100100 熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC NTC ）電阻溫度系數(shù)約為鉑電阻的電阻溫度系數(shù)約為鉑電阻的4 49 9倍，且本身電阻值較高。半導(dǎo)體倍，且本身電阻值較高。半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻熱敏電阻的電阻- -溫度特性呈非線性，并且穩(wěn)定性和互換性差。

16、溫度特性呈非線性，并且穩(wěn)定性和互換性差。溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表插入深度要求插入深度要求測量端應(yīng)有足夠的插入深度，應(yīng)使保護(hù)套管的測量端超過管測量端應(yīng)有足夠的插入深度，應(yīng)使保護(hù)套管的測量端超過管道中心線道中心線510mm510mm。流體流動方向插入方向要求插入方向要求保證測溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測介質(zhì)流向插保證測溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測介質(zhì)流向插入，正交入，正交9090也可，但切勿與被測介質(zhì)形成順流。也可，但切勿與被測介質(zhì)形成順流。溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表電壓輸出型電壓輸出型： （LM135/ LM235/ LM335LM135/ LM235/ L

17、M335）可以看作是溫度）可以看作是溫度系數(shù)為系數(shù)為10mV/K10mV/K的電壓源的電壓源電流輸出型電流輸出型： AD590AD590可以看作是溫度系數(shù)為可以看作是溫度系數(shù)為1uA/K1uA/K的電壓的電壓源源數(shù)字輸出型數(shù)字輸出型： DS18B20DS18B20同一條但總線可以掛接多個同一條但總線可以掛接多個DS18B20DS18B20，每個有惟一的序列號，每個有惟一的序列號 集成溫度傳感器集成溫度傳感器溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表檢測信號要進(jìn)入系統(tǒng)，必須符合控制系統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)。變送器的檢測信號要進(jìn)入系統(tǒng)，必須符合控制系統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)。變送器的任務(wù)就是將各種不同的檢測信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號

18、輸出。模擬溫度任務(wù)就是將各種不同的檢測信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。模擬溫度變送器（變送器（4 420mA20mA、1 15V5V）傳感元件輸入電路放大電路反饋電路被測溫度電量輸出電流輸入電路：實現(xiàn)熱電偶的冷端補(bǔ)償和測量零點調(diào)整。輸入電路：實現(xiàn)熱電偶的冷端補(bǔ)償和測量零點調(diào)整。放大電路：放大電信號（毫伏級）采取抗干擾措施放大電路：放大電信號（毫伏級）采取抗干擾措施反饋電路：量程調(diào)整和非線性校正反饋電路：量程調(diào)整和非線性校正溫度變送器溫度變送器溫度檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表測溫范圍：01000設(shè)備溫度變化范圍：5001000希望420mA表示5001000，對500 以下的溫度不予顯示零點遷移量程

19、調(diào)整提高靈敏度提高靈敏度傳感元件輸入電路放大電路反饋電路被測溫度電量輸出電流eVfIoe Vf = 0令令 Vf = KIo，則，則Io 1/K ee Vf = 0令令 Vf = f(Io)，則，則f(Io) f(T)e = f(T)Io T 壓力檢測方法與儀表壓力檢測方法與儀表壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表v液柱式壓力計液柱式壓力計v彈性式壓力計彈性式壓力計v電氣式壓力計電氣式壓力計v活塞式壓力計活塞式壓力計壓力計種類壓力的基本概念壓力的基本概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力垂直而均勻地作用在單位面積上的力 式中式中壓力（壓力（PaPa） 均勻垂直作用力（均勻垂直作用力（N N） 受

20、力面積（受力面積（m2m2）SF1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa單位單位: : 牛頓牛頓/ /米米2 2（N/m2N/m2），簡稱），簡稱“帕帕”，用符號，用符號“PaPa” 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表壓力的幾種表示形式壓力的幾種表示形式被測壓力通常可表示為絕對壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度） 表壓（正壓）絕對壓力的零線大氣壓力線絕對壓力絕對壓力真空度壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表P表 P絕 P大P真 P大 P絕壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表液柱測壓法液柱測壓法 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測量hh12211p1p2h2P0h1h21

21、1p200 常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。 測量原理彈性變形法彈性變形法 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表 將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移 測量原理P 彈簧管式彈性元件P 膜片式彈性元件彈性元件結(jié)構(gòu)和特點壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表 彈簧管壓力表彈簧管壓力表 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤調(diào)整螺釘電測壓力法電測壓力法 利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測壓力變換為電信號利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測壓力變換為電信號來進(jìn)行測量的。來進(jìn)行測量的。 壓力檢測方法及儀表壓力

22、檢測方法及儀表 測量原理1.1. 彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等；的電信號，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等； 2.2. 非彈性元件組成的快速測壓元件，主要利用某些物體的某一物理性非彈性元件組成的快速測壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表v電容式壓差變送器電容式壓差變送器采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來

23、改變可變電采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測量電容量容器的電容量，然后通過測量電容量C C便可以知道被測便可以知道被測壓力的大小，從而實現(xiàn)壓力壓力的大小，從而實現(xiàn)壓力- -電容轉(zhuǎn)換的。電容轉(zhuǎn)換的。 dC定極板彈性元件動極板被測壓力 測量原理 電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電 常數(shù)，常數(shù)，F(xiàn)/m A電容器兩平行板覆蓋的面積，電容器兩平行板覆蓋的面積，m2 d兩平行板之間的距離，兩平行板之間的距離，m C電容量，電容量，F(xiàn)壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表I0（1）測量部分測量部分 測量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等. 測量原理:

24、 將被測壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。填充液（硅油）固定電極可動電極P1轉(zhuǎn)換放大單元 P2電容式壓力傳感器隔離膜片ddKC021ddKC022)(2111ppKpKdpKddCCCC301212（2）信號處理信號處理 R2R1R4I1I2I0C1C2221121011)(1jwCIjwCICCjwIC1和C2阻抗相對較大，并聯(lián)電容的壓降12110)(ICCCI22120)(ICCCI當(dāng)R1R2R4時1212012120012401122412CCCCICCCCIIIIRIRIRIVVVv應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表l543211敏感柵 2基片 3粘

25、合劑 4引線 5覆蓋片 llKRR敏感柵敏感柵 直徑為直徑為0.025mm0.025mm左右的合金電阻絲左右的合金電阻絲基基 底底 絕緣絕緣覆蓋層覆蓋層 保護(hù)保護(hù)位移、力、力矩、位移、力、力矩、加速度、壓力加速度、壓力應(yīng)變 彈性敏感元件 外力作用被測對象表面產(chǎn)生微小機(jī)械變形應(yīng)變片敏感柵隨同變形電阻值發(fā)生相應(yīng)變化 應(yīng)變片組成r1r2r1r2壓力測量儀表的選用壓力測量儀表的選用 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表儀表種類和型號的選擇儀表種類和型號的選擇 工藝要求工藝要求 現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)傳指示、自動記錄、自動調(diào)節(jié)或信號報警 介質(zhì)性質(zhì)介質(zhì)性質(zhì) 溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性 現(xiàn)場環(huán)境現(xiàn)場環(huán)境 溫

26、度、濕度、有無振動、有無腐蝕性 儀表量程的確定儀表量程的確定 化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定 被測壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的2/3； 被測壓力波動較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的1/2 被測壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3 儀表精度等級的選擇儀表精度等級的選擇 壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表有一臺空壓機(jī)的緩沖罐，其工作壓力變化范圍為13.516 MPa ，工藝要求最大測量誤差為0.8 MPa，并可就地觀察及高低限報警。試選一合適的壓力表（包括測量范圍、精度等級）。例題解空壓機(jī)的緩沖罐的壓力視為脈動壓力PaPP322162max根據(jù)就地觀察及能進(jìn)行高低報警的要求，可選用Y

27、X-150型電接點壓力表，測量范圍為0 40MPa。31405 .13PaPa檢驗量程下限檢驗量程下限被測壓力的最小值不低于滿量程的1/3，符合要求。儀表量程選擇儀表量程選擇最大引用誤差最大引用誤差%2%100408 . 0所以選擇測量范圍為0 40 Mpa，精度等級為1.5級的YX-150型電接點壓力表。 流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測的基本概念流量檢測的基本概念瞬時流量瞬時流量單位時間內(nèi)流體通過一定截面積的數(shù)量。單位時間內(nèi)流體通過一定截面積的數(shù)量。體積流量體積流量用流體的體積來表示（用流體的體積來表示（q qv v），單位為），單位為m m

28、3 3/h/h。質(zhì)量流量質(zhì)量流量用流量的質(zhì)量來表示（用流量的質(zhì)量來表示（q qm m），單位為），單位為kg/hkg/h。累積流量累積流量 一段時間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累積值一段時間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累積值累積體積流量dtqVtv0流量計量流量計量對在一定通道內(nèi)流動流體的流量進(jìn)行測量對在一定通道內(nèi)流動流體的流量進(jìn)行測量。dtqmtm0累積質(zhì)量流量流量測量的任務(wù)流量測量的任務(wù)： 根據(jù)測量目的，被測流體的種類、狀態(tài)、測量場所等條件，根據(jù)測量目的，被測流體的種類、狀態(tài)、測量場所等條件，研究各種相應(yīng)的測量方法，并保證流量值的正確傳遞。研究各種相應(yīng)的測量方法，并保證流量值的正確傳遞。流量檢

29、測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表v應(yīng)用容積法檢測流量（應(yīng)用容積法檢測流量（腰輪流量計）v應(yīng)用動、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測流量應(yīng)用動、靜壓能轉(zhuǎn)換原理檢測流量（差壓式流量計)v應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量(轉(zhuǎn)子流量計)v應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測流量應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測流量(電磁流量計)v應(yīng)用超聲波檢測流量應(yīng)用超聲波檢測流量(超聲波流量計)本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表體積流量的測量方法體積流量的測量方法 （1 1）容積法：）容積法：在單位時間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對流動介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定在單位時間內(nèi)

30、以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對流動介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來計算流量。容積數(shù)來計算流量。橢圓齒輪流量計、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計和刮板流量計。橢圓齒輪流量計、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計和刮板流量計。受流體的流動狀態(tài)影響小，適用于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。受流體的流動狀態(tài)影響小，適用于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。 （2 2）速度法：）速度法：這種方法是先測出管道內(nèi)的平均流速，再乘以管道截面積求得流這種方法是先測出管道內(nèi)的平均流速，再乘以管道截面積求得流體的體積流量。體的體積流量。 較寬的使用條件，可用于各種工況下的流體的流量檢測，利用平均流較寬的使用條件，可用于各種工況下的流體的流量檢測，利用平均流速計算

31、流量，管路條件的影響大，流動產(chǎn)生渦流以及截面上流速分布不對速計算流量，管路條件的影響大，流動產(chǎn)生渦流以及截面上流速分布不對稱等都會給測量帶來誤差。稱等都會給測量帶來誤差。 流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表應(yīng)用容積法檢測流量應(yīng)用容積法檢測流量 單位時間內(nèi)所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù) 測量原理測量原理0nVV 設(shè)：V0計量室的容積 n轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)次數(shù)則排出的流體總量 根據(jù)轉(zhuǎn)子的形狀分為：橢圓齒輪流量計（液體型） 腰輪流量計（氣體型和液體） 刮板式流量計（液體型）流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表腰輪流量計腰輪流量計測量原理測量原理腰形輪每轉(zhuǎn)動一周，就把轉(zhuǎn)子與殼體之間所構(gòu)成的具有一定容積的計

32、量室流體的四倍體積，從流入口送到流出口。 04nVV 計量室體積腰輪轉(zhuǎn)速體積流量流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表 腰輪流量計 腰輪流量計是一種容積式流量測量儀表，用以測量封閉管中流體的體積流量。 就地顯示累積流量，并有遠(yuǎn)傳輸出接口，與相應(yīng)的光電式電脈沖轉(zhuǎn)換器和流量積算儀配套，可進(jìn)行遠(yuǎn)程測量，顯示和控制。 精度高，重復(fù)性好，范圍度大，對流量計前后直管段要求不高。 適用較高粘度流體，流體粘度變化對示值影響較小。 適用無腐蝕性能的流體，如原油，石油制品 (柴油，潤滑油等)。 腰輪流量計腰輪流量計 流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理檢測流量應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理

33、檢測流量 節(jié)流元件附近流速和壓力分布情況 檢測原理檢測原理當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小?；A(chǔ)：基礎(chǔ)：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）。壓差影響因素：壓差影響因素：流量、節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)（密度、粘度）流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表 流量基本方程式流量基本方程式根據(jù)流體力學(xué)的伯努力方程和流體的連續(xù)性方程，可以推導(dǎo)出流量與壓差之間的流量方程式，即 體積流量 /20pSQ 質(zhì)量流量 pS20式中 流量系數(shù) S

34、0節(jié)流裝置的開孔截面積 流體密度 節(jié)流裝置前后實際測得的壓力差流量與壓力差的平方根成正比流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表差壓式流量計差壓式流量計 測量對象測量對象：流體方面，單相、混相、潔凈、臟污；：流體方面，單相、混相、潔凈、臟污；工作狀態(tài)工作狀態(tài)：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫；：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫；管徑方面管徑方面：從幾毫米到幾米；：從幾毫米到幾米；流動條件流動條件：亞音速流、臨界流、脈動流：亞音速流、臨界流、脈動流歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛。歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛。節(jié)流式特點：節(jié)流式特點： 結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，適應(yīng)能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，適應(yīng)

35、能力強(qiáng)， 幾乎能測量各種工況下的流量。幾乎能測量各種工況下的流量。差壓式流量計 孔板引壓管差壓計流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表選用考慮要點 安裝條件方面 流件前后有必要直管段長度 引壓管線 儀表性能方面(1) 精確度、重復(fù)性、線性度、流量范圍 壓力損失流體特性方面 流體物性參數(shù)的確定 (2)流體的腐蝕、磨蝕、結(jié)垢、臟污等流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量 變面積式測量方法示意圖 檢測原理檢測原理錐形管錐形管-由下往上逐漸擴(kuò)大管由下往上逐漸擴(kuò)大管轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子-阻力件阻力件 組成組成當(dāng)流體自下而上流經(jīng)當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管與轉(zhuǎn)子之間

36、的錐形管與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形流通面積時，由環(huán)形流通面積時，由于受到流體的沖擊，于受到流體的沖擊，轉(zhuǎn)子便要向上運(yùn)動。轉(zhuǎn)子便要向上運(yùn)動。 流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表gVfz1gVff2pSf3 流量基本方程式流量基本方程式設(shè)：作用在轉(zhuǎn)子上的力有轉(zhuǎn)子本身垂直向下的重力設(shè)：作用在轉(zhuǎn)子上的力有轉(zhuǎn)子本身垂直向下的重力f f1 1； 流體對轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的垂直向上的浮力流體對轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的垂直向上的浮力f f2 2； 流體作用在轉(zhuǎn)子上的向上沖力流體作用在轉(zhuǎn)子上的向上沖力f f3 3；則有則有當(dāng)轉(zhuǎn)子處于平衡時，則有當(dāng)轉(zhuǎn)子處于平衡時，則有 0321fff 設(shè)設(shè):S :S0 0為環(huán)隙流通面積，轉(zhuǎn)子流量計的體積流量

37、為為環(huán)隙流通面積，轉(zhuǎn)子流量計的體積流量為 fpSQ20 SgVkHQffz)(2 SgVpfz)( 物位檢測方法與儀表物位檢測方法與儀表物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表物位檢測方法物位檢測方法v應(yīng)用浮力原理檢測物位v應(yīng)用靜壓原理檢測物位v應(yīng)用超聲波反射檢測物位物位檢測儀表物位檢測儀表v超聲波物位計本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表 物位物位-指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒 物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱 液位液位容器中的液體介質(zhì)的高低容器中的液體介質(zhì)的高低料位料位容

38、器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度 物位檢測的作用物位檢測的作用 確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算； 為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)；為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)； 對它的上下極限位置進(jìn)行報警，以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。對它的上下極限位置進(jìn)行報警，以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。 物位的基本概念物位的基本概念物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位 應(yīng)用超聲波反射檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位物物位位檢檢測測方方法法物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用浮力原理檢測物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對液位進(jìn)行測量的。液位進(jìn)行測量的。當(dāng)液位變化