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文檔簡介
2013年10月14日星期一第一篇過程測量儀表概述生產(chǎn)過程自動(dòng)化基本概念在生產(chǎn)過程中,利用自動(dòng)化儀表裝置來檢測、顯示、控制生產(chǎn)過程中的重要工藝參數(shù),自動(dòng)的維持生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行,當(dāng)工藝參數(shù)受到外界干擾的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí),能自動(dòng)的調(diào)回到規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)。生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)分為以下幾類:自動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)操作系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng):溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)。人工控制過程、自動(dòng)控制過程。如何替代人工調(diào)節(jié),完成自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。自動(dòng)控制方框圖:如果是人工控制,那么人應(yīng)該通過眼睛觀察液位是高于還是低于規(guī)定的液位,在根據(jù)大腦的分析得到是開大還是關(guān)小閥門,在發(fā)出指令通過手來執(zhí)行關(guān)小還是開大閥門。如果是自動(dòng)控制的系統(tǒng),通過檢測環(huán)節(jié)測量被測參數(shù),通過測量變送器吧測量結(jié)果和給定值進(jìn)行比較,在比較環(huán)節(jié)把測量值Pv和給定值Sv進(jìn)行比較,Dv=Sv-Pv,通過調(diào)節(jié)器來判斷Dv是大于0還是小于0,得到MV值,把MV發(fā)送給執(zhí)行器,執(zhí)行器可以執(zhí)行對(duì)調(diào)節(jié)閥的開閉,從而完成對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象的調(diào)節(jié)。四個(gè)方框分別代表控制系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié),它們的連接方式是信息流而不是物質(zhì)流,信息的流動(dòng),是個(gè)理想的關(guān)系,箭頭表示信息的流動(dòng)方向。這里可以了解一下自動(dòng)控制系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的。這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖。儀表的分類安儀表工作所需能源分類:氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)(儀表需要對(duì)它提供能源才能工作。)氣動(dòng)儀表通過提供壓縮空氣,通常是0.14MPa的壓縮空氣;通過膨脹來做功。液動(dòng)通過液體液壓的方式來提供動(dòng)力?,F(xiàn)在主要是電動(dòng)儀表。按系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)分:基地式儀表、單元組合式儀表、組件組裝式儀表、分散綜合控制系統(tǒng)。單元組合式:安裝功能來分組,把不同功能的儀表連接起來,各個(gè)模塊之間具有互換性,目前是一種比較主要的形式。組件組裝式儀表:通過插卡的形式放在計(jì)算機(jī)的總線槽里面。綜合控制系統(tǒng):可以替換以前很多多個(gè)單臺(tái)儀表組成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),當(dāng)前的主流。按防爆能力分:普通型、隔爆型、安全火花型主要是使用在化工企業(yè)中,隔爆型:通過外殼和外界隔離。安全火花型:又叫本安型,本質(zhì)安全型。自動(dòng)化儀表的發(fā)展概況基地式儀表階段單元組合式儀表階段 很多現(xiàn)場儀表都是這樣的方式。以微處理器為基本部分的控制裝置階段重點(diǎn):測量方法,測量儀表概念,測量誤差,儀表的性能指標(biāo)測量過程測量過程用一個(gè)已知量(單位)與被測量比較,收集信息的過程:A=g*Uxg:測量比值UX:測量單位測量過程就是一個(gè)信息的獲取的過程。測量方法根據(jù)測量方式分:直接測量—測量直接得到結(jié)果的測量;間接測量—不能直接得到測量結(jié)果,須經(jīng)過一定運(yùn)算。根據(jù)接觸方式分:接觸式測量:容易測得比較真實(shí)的測量值,往往需要測量元件放到介質(zhì)里面,干擾介質(zhì),稍微影響測量結(jié)果。非接觸式測量(輻射式等等):由于距離原因可能不太準(zhǔn)確。根據(jù)平衡方式:平衡式:指零式,比如天平,一般是指零的。非平衡式:偏差式,比如通常情況下它是指令的有測量值變化時(shí),他的指針是不指零的。測量儀表開環(huán)結(jié)構(gòu):被測參數(shù)→檢測/變換→傳遞放大→顯示/變送閉環(huán)結(jié)構(gòu):穩(wěn)定性,精確性高于開環(huán)結(jié)構(gòu)。增加反饋環(huán)節(jié),提高儀表穩(wěn)定性、測量精度。在顯示/變送之前把信號(hào)通過處理反饋給檢測/變換之前,進(jìn)行分析控制。各有優(yōu)缺點(diǎn)啦。測量誤差及性能指標(biāo)測量誤差誤差=測量值-真實(shí)值 誤差的分類:(按誤差的本身性質(zhì)分)系統(tǒng)誤差:指測量結(jié)果的一種固定或者有規(guī)律的偏移。測量結(jié)果的整體的偏移,往往由于儀器或者使用方法習(xí)慣性的不當(dāng),或者儀器的固定的偏差;系統(tǒng)誤差的克服:把測量結(jié)果減去測量偏差值就可以克服這個(gè)系統(tǒng)誤差了。隨機(jī)誤差:圍繞著一定的范圍在雜亂無章地變化的。平均值為0。外界偶然因素的干擾等等。疏忽誤差:外界突然因素或者人操作的突然因素或者外界干擾,測量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離真實(shí)值,往往出現(xiàn)的情況較少。系統(tǒng)誤差不可避免的。隨機(jī)誤差可以取平均值。疏忽誤差不要放入最終的數(shù)據(jù)處理。用儀表儀器測量而得到的值。誤差公理:任何測量過程都存在誤差;那么真實(shí)的值從哪里來的?真實(shí)值:用標(biāo)準(zhǔn)值、理論值代替。用足夠精度的值來代替,是相對(duì)的,相對(duì)于其他的儀器來說已經(jīng)十分精確了;理論值從理論上的得到的值。儀表性能指標(biāo):誤差及誤差計(jì)算 絕對(duì)誤差a、相對(duì)誤差r絕對(duì)誤差:a=x-x0,x:測量值,x0:真實(shí)值(標(biāo)準(zhǔn)值)。有正負(fù)號(hào),有單位。相對(duì)誤差:r=(x-x0)/x0*100%引用誤差q允測量絕對(duì)誤差與測量儀表量程值百分比。Q=amax/L*100%L=l上-l下,儀表量程,上下分別表示儀表的測量上下限?;夭睿ㄗ儾睿﹉H=(X上-X下)/L*100%X上:測量上行值。X下:測量下行值。注意:對(duì)同一個(gè)被測參數(shù)測量得到的不同結(jié)果。變差產(chǎn)生原因:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙,彈性元件滯后。精度精度等級(jí)精度(精確度)是精密度(系統(tǒng)誤差)和準(zhǔn)確度(隨機(jī)誤差)的綜合。精度是反映儀表性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。精度由qmax和h確定,儀表出廠要求Q允>=qmax、q允>=hQ允:儀表允許的引用誤差最大值。Qmax:儀表實(shí)際的最大引用誤差,Q允:去掉正負(fù)號(hào)和%就是精度。精度等級(jí):。。。。。0.40.51.01.52.5。。。算出精度來之后,在根據(jù)國家規(guī)定的儀表的精度等級(jí),來確定儀表的精度,比如如果q允=±1.3,那么應(yīng)該確定1.5的精度,因?yàn)檫@個(gè)儀表達(dá)不到1.0的等級(jí),只能達(dá)到1.5的等級(jí)。數(shù)字越小那么精度越高。所以出廠的時(shí)候的精度應(yīng)該定位1.5。靈敏度、靈敏限及分辨率靈敏度:S=△y靈敏限:輸入變化多少才允許輸出開始變化。分辨率:通常指數(shù)字式儀表,也就是說,顯示的時(shí)候是以幾位數(shù)字顯示,最小數(shù)字是個(gè)位數(shù)1,單位如果是帕斯卡,那么它的分辨率就是1帕斯卡了。其他指標(biāo):反應(yīng)時(shí)間、可靠性例如:有一塊壓力表測量范圍為0~150Kpa,測量100Kpa這一點(diǎn),測得上行值為98Kpa,下行值為101Kpa,其余各點(diǎn)誤差均小于此點(diǎn),問此壓力表的qmax、h和精度格式多少?解:qmax=amaxL*100%=98-100H=(98-101)/150*100%=-2.0%精度智能定成2.5。壓力測量及變送本章重點(diǎn):壓力的單位、表示方法,彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及原理、選用、安裝和校驗(yàn),電容式差壓變送器和智能式差壓變送器的簡單原理,變送器輸出值的計(jì)算。概述壓力壓力(壓強(qiáng))P=F/A標(biāo)準(zhǔn)單位:Pa、Kpa、Mpa工程單位:巴bar,毫米水柱mmH2O、毫米汞柱mmhg、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓ATM、工程大氣壓公斤等。壓力表示方法大氣壓:大氣自重產(chǎn)生的壓力;表壓:以大氣壓作為它的基準(zhǔn);絕壓:絕對(duì)真空作為基準(zhǔn)。真空度:低于大氣壓的壓力關(guān)系式: 表壓=絕對(duì)壓力-大氣壓 真空度=大氣壓-絕對(duì)壓力測壓儀表分類液柱式:比如U形管這里,我們測得的壓力值屬于表壓力,因?yàn)樗幕鶞?zhǔn)是大氣壓力,我們?nèi)绻徽f明那么測量的就是表壓,除非特殊說明那么一般測量的就是表壓。彈性元件式:彈簧管、膜片、膜盒、波紋管電氣式(壓力→電量(R、V、I、C))活塞式(校驗(yàn)儀器),一般作為校驗(yàn)儀器來生產(chǎn)的。彈性式壓力計(jì)彈性元件彈性式壓力計(jì)通過測量彈性元件受壓后所產(chǎn)生的彈性變形(即位移)來測量壓力。常用的彈性元件:膜片、膜盒、波紋管、彈簧管。用到的最多的是彈簧管。膜片一般是圓形的上邊有一些一圈一圈的波紋。膜盒比較復(fù)雜。壓力作用在膜盒上。波紋管,下邊有壓力,上邊有位移。270°左右的單圈彈簧管,多圈彈簧管就是很多圈的彈簧管了。彈簧管壓力計(jì)組成(結(jié)構(gòu))彈簧管:截面是橢圓形的,扁平、中空,橫截面為橢圓形,一端固定,一端為自由端,弧度為270°,銅、合金銅、鋼。長軸方向的彈力大于徑向的彈力,橢圓的形狀趨于變形成近圓形,自由端變化角度的△θ=K*P,k彈性系數(shù)。作用:感受壓力信號(hào),并轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)。齒輪、杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu):作用:傳遞放大(一般兩級(jí)放大),改變調(diào)整螺釘8的位移,可調(diào)量程,(調(diào)放大倍數(shù))。游絲:克服齒輪間的間隙,減少變差(說明變差產(chǎn)生原因)。指針及表盤:指示變差產(chǎn)生的原因:行程和回程的嚙合齒輪的齒面不相同。工作原理:壓力→彈簧管→位移→一級(jí)放大(扇形齒輪)→二級(jí)放大(中心齒輪)→指示壓力傳感器與變送器壓力測量: 就地指示:彈簧管壓力表 遠(yuǎn)傳信號(hào)式:傳感器式、變送器(氣動(dòng)、電動(dòng))傳感器:能將飛變量被測參數(shù)按確定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成電量的設(shè)備/器件。變送器:變送:將被測參數(shù)成比例轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào),并能將統(tǒng)一信號(hào)有限距離的遠(yuǎn)傳??烧{(diào)量程:把同一參數(shù)不同的測量范圍轉(zhuǎn)換為成比例的統(tǒng)一信號(hào)。統(tǒng)一信號(hào):一般來說是4-20mADC的直流電流信號(hào)。有0-10或者0-20MPa的測量范圍都轉(zhuǎn)換為4-20mA的直流信號(hào)。一般來講,傳感器在前,傳感器的信號(hào)傳遞給變送器,傳感器測量參數(shù),傳送電量,變送器把電量成比例轉(zhuǎn)換成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)。壓力傳感器壓阻式、應(yīng)變式、電容式、電感式、振動(dòng)式。氣動(dòng)壓力(差壓)變送器,QBC利用杠桿、噴嘴-擋板機(jī)構(gòu),氣動(dòng)放大器、反饋機(jī)構(gòu)、波紋管噴嘴-擋板機(jī)構(gòu),即將杠桿的位移轉(zhuǎn)換成壓力。利用力矩平衡原理(△P)P測↑→F↑→杠桿偏轉(zhuǎn)→擋板靠近噴嘴→P背壓↑→P出↑→指示↑(反饋↑)電動(dòng)差壓變送器DBC將P測(△P測)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。雙杠桿電動(dòng)單元組合三型DDZ-Ⅲ;1151電容式壓力變送器,試講差壓的變化轉(zhuǎn)化為電容板的位移,從而使電容量發(fā)生變化,然后利用測量電路、運(yùn)算放大電路轉(zhuǎn)換成4-20mA的輸出。電容式智能差壓變送器是利用微處理器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)零,調(diào)量程、自診斷等功能的一種新型變送器。C=ε*Ad變送器輸出值的計(jì)算變送器的統(tǒng)一信號(hào):0.14MPaQDZ氣動(dòng)變送器輸出的統(tǒng)一信號(hào)為:0.02~0.1MPaDDZ電動(dòng)差壓變送器輸出的統(tǒng)一信號(hào)為:0~10mA、4~20mA輸出值計(jì)算通用式:例如:一臺(tái)DDZ-Ⅲ差壓變送器,測量范圍2.5~10MPa,當(dāng)所測壓力為5MPa時(shí),輸出是多少?注意:默認(rèn)DDZ-Ⅲ輸出的標(biāo)準(zhǔn)范圍是4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。I出=5-2.510-2.5壓力儀表選用、安裝與校驗(yàn)壓力表的選用型號(hào)Y-100,100指表盤直徑。遠(yuǎn)距離可以大一點(diǎn)150,如果有空間限制或者近距離觀察,可以使用50mm的表盤直徑。YA-100,測量含氨氣的介質(zhì)。因?yàn)橐话愕膲毫Ρ硎褂勉~或者合金銅,氨對(duì)同或者合金銅有腐蝕性,所以銅介質(zhì)的彈簧管會(huì)被腐蝕或者穿孔,所以含氨氣的壓力表應(yīng)該使用不銹鋼的壓力表。Y0-50,O指的是氧用壓力表,氧用,小壓力表,專用的YO,不能夠在彈簧管的連接頭上沾油脂,如果氧氣和油脂接觸會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。所以YO的壓力表的彈簧管的接頭處不會(huì)沾有油脂。一般的壓力表可能在螺紋連接的地方涂油油脂,氧用壓力表沒有油脂,防止了氧和油脂接觸時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。從介質(zhì)、觀察、安裝三個(gè)方面選擇壓力表的型號(hào)。量程壓力平穩(wěn):P量=P測*1.5,波動(dòng)范圍大P量=P測*2.0,下限選?。簻y量值大于1/3量程。量程靠級(jí):0~1.0,1.6,2.5,4,6,10*10的n次方MPa避免壓力表超限而損壞,也不能讓壓力表的示值一直處于壓力表的低壓力范圍,這樣會(huì)使壓力表的測量精度偏低,一般測量值最小不能小于壓力表的1/3的量程。實(shí)際上就是在量程的1/3~2/3的中間區(qū)域來使用壓力表,可以獲得不較好的精度,也可以防止測量值超限。當(dāng)然如果波動(dòng)較大那么也可能是在1/3~1/2的測量范圍等等。選擇好了量程以后,必須到量程的系列里面選擇量程值,就是量程值要標(biāo)準(zhǔn)化。P測=1.8MPa,P量=2.5MPa、精度選擇求引用誤差,靠精度等級(jí)(往高精度靠)精度的選擇的話,主要要考慮的問題就是引用誤差,引用誤差的求取,根據(jù)選表和誤差要求選擇:例如:假設(shè)現(xiàn)在測量比較穩(wěn)定的壓力測量范圍,0.8MPa要求,誤差不大于±0.02MPa;要求選擇壓力表的精度量程。解答:0.8兆帕因?yàn)榉€(wěn)定所以0.8*1.5=1.2兆帕,位于1.0~1.6兆帕之間,所以選擇0~1.6兆帕,驗(yàn)證下限問題,1.6/3=0.5333<0.8兆帕所以測量值在1/3以上,2/3以下的區(qū)域,所以這個(gè)量程的選擇是合適的。這樣過程就比較完整了;現(xiàn)在可以求取引用誤差了,量程0~1.6,q允=±0.02/1.6-0*100%=±1.25%,根據(jù)精度等級(jí)序列,有1.0和1.5的級(jí)別,應(yīng)該選擇1.5的級(jí)別。、注意:如果出廠的時(shí)候那么不可以標(biāo)注1.0,如果標(biāo)注1.0那么儀表實(shí)際是達(dá)不到精度要求的,但是如果選用上,我們應(yīng)該選用精度1.0的精度的儀表以滿足我忙的對(duì)儀表1.25的精度要求。安裝測管道靜壓應(yīng)該避開壓力擾動(dòng)處(比如阻力架的后面,管道彎頭、截止閥門、彎頭等等離開有一定的距離,有一定的穩(wěn)定的時(shí)間)、保證測量管路內(nèi)為單相流體,引壓管道單相(氣相或者液相,不能混相)流體,如果液體中混有有氣體,容易壓縮或者膨脹,如果氣體中混有液體,容易造成一段附加的壓力,都會(huì)造成壓力測量的不真實(shí)。開孔:壓力穩(wěn)定處,即不要有閥,彎頭等阻力件。應(yīng)該離開一定距離。方位:液體在管道下方45度區(qū)域取壓(不要在正下方避免雜物的堵塞);氣體在管道上方(不易存在積液的問題)開孔引壓管路、口徑很小例如6mm的直徑,避免雜質(zhì)進(jìn)入,保證單相,避免壓力測量的不準(zhǔn),有一定的傾斜度。壓力表的安裝:比如高溫、腐蝕、高粘度不能夠讓介質(zhì)壓力直接接觸壓力表的彈簧管,防止彈簧管的性能的改變,高粘度可能進(jìn)去出不了,堵塞。這些情況,可以使用,高粘度,腐蝕性,易結(jié)晶等介質(zhì)應(yīng)加隔離罐,罐隔離液。校驗(yàn)校驗(yàn)的目的是已確認(rèn)經(jīng)過一定時(shí)間的使用壓力表是不是還適合繼續(xù)使用。校驗(yàn)是被校儀表與標(biāo)準(zhǔn)儀表在相同條件下的比較過程。標(biāo)準(zhǔn)表:根據(jù)被校表進(jìn)行選擇,要求標(biāo)準(zhǔn)表的允許絕對(duì)誤差不得超過1/3的被校表允許絕對(duì)誤差,標(biāo)準(zhǔn)表的量程應(yīng)比被校表兩個(gè)車大一檔。(0-1.00-1.6等各個(gè)檔位,)校驗(yàn)步驟:利用壓力發(fā)生器,產(chǎn)生壓力,使被校表壓力指示為一個(gè)定值后讀取標(biāo)準(zhǔn)表示值,在被校表量程范圍內(nèi)均勻取五個(gè)點(diǎn),包括起始和終點(diǎn),若起點(diǎn)不準(zhǔn),可調(diào)整指針,若終點(diǎn)不準(zhǔn)(滿量程)不準(zhǔn),可調(diào)準(zhǔn)傳動(dòng)放大杠桿上螺釘?shù)奈恢?,一般要求測出上行、下行值然后記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行誤差計(jì)算,并得出結(jié)論??梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)砝碼校驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)進(jìn)行比對(duì)。標(biāo)準(zhǔn)表檢驗(yàn)通過手輪加壓和減必須完成上行和下行值的校驗(yàn)過程。假砝碼就是上行的校驗(yàn)過程,減砝碼就是下行的校驗(yàn)過程。至少要五個(gè)點(diǎn)或者更多。標(biāo)準(zhǔn)砝碼的校驗(yàn)過程不裝標(biāo)準(zhǔn)表。標(biāo)準(zhǔn)表的檢驗(yàn)方法需要安裝標(biāo)準(zhǔn)表,通過旋轉(zhuǎn)手輪來加壓和減壓獲得上行和下行值。操作工程中要十分小心的,搖桿操作的過程很容易超過,如果超過了測量點(diǎn)在吧手輪到過來旋轉(zhuǎn)得到那個(gè)點(diǎn)那么得到的不是上行值而是下行值這是十分需要注意的地方,如果超過過多了可以反向旋轉(zhuǎn)較多的距離在重新正向旋轉(zhuǎn)才能得到上行值。注意:如果起點(diǎn)不準(zhǔn),調(diào)準(zhǔn)指針的時(shí)候要使用取針器取下來不能使用手,防止損壞指針。如果終點(diǎn)(滿量程)不準(zhǔn)可以調(diào)整扇形齒輪的螺釘位置,一般要求測量出上行、下行值然后記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行誤差計(jì)算,并得出結(jié)論。物位測量及變送重點(diǎn):物位概念,恒浮力式、變浮力式物位計(jì)的結(jié)構(gòu)、原理及適用場合,差壓式物位計(jì)的原理及實(shí)際使用中應(yīng)注意的問題:遷移。概述這三個(gè)具體的概念:液位氣液界面,界面兩種不同液體撿的接觸面,當(dāng)然這兩種不同液體不相溶或者過一段時(shí)間可以出現(xiàn)分界面的兩種液體。料位(面)—固體的容高,固體粉末或者顆粒狀的物料,比如水泥等等注意:如果罐子,可能有進(jìn)口,有出口,罐已經(jīng)滿了,可能溢出,如果已經(jīng)抽完了,還繼續(xù)抽可能導(dǎo)致罐的倒塌,。所以對(duì)罐的液位或者料位的檢測是十分重要的。物位計(jì)類型:直讀式液位計(jì)利用連通器的原理,有玻璃管,玻璃板,磁翻板液位計(jì)。由于玻璃管不能承受一定的壓力和溫度,使用有機(jī)玻璃板,玻璃板式還可以加上鋼架可以承受一定的溫度和壓力。磁翻板式,利用直讀式,的連通器的原理,連通器里面放入浮球具有NS極的磁性的浮球,浮球上下移動(dòng)可以吸附翻板翻轉(zhuǎn),也可以讀取液位。應(yīng)該是一長排翻板。浮力式:恒浮力式、變浮力式。例如浮標(biāo)跟隨液面上下移動(dòng),恒浮力式。當(dāng)物體浸入液體的體積不同受到的力不同可以得到不同的信號(hào)。差壓式物位計(jì)其他物位計(jì):輻射式,核輻射或者射電輻射,超聲波式,光電式。雷達(dá)式,射頻導(dǎo)納式等。都有非接觸式的性質(zhì),射頻導(dǎo)納式接觸式的儀表。還有電容式,實(shí)際應(yīng)用中還是有用處的。概述的內(nèi)容就到這里吧。浮力式液位計(jì)恒浮力式自動(dòng)跟蹤式恒浮力式是指維持浮力不變,浮標(biāo)一直漂浮在液面上,浮標(biāo)隨著液面的高低變化,浮標(biāo)位置的變化通過傳遞機(jī)構(gòu)傳出容器外,則可進(jìn)行指示,或其他轉(zhuǎn)換。油罐區(qū)有時(shí)用自動(dòng)跟蹤式液位計(jì),而塔板上常用的是浮球式液位計(jì)??梢栽黾訕?biāo)尺,從而可以指示浮標(biāo)的位置,這里標(biāo)尺應(yīng)該是倒立的,數(shù)值自上而下越來越大。自恒系統(tǒng)容易受到摩擦力的影響,滑輪這個(gè)系統(tǒng)實(shí)際中的利用價(jià)值并不是十分理想。現(xiàn)在一般做成自動(dòng)跟蹤式液位計(jì),有一個(gè)跟蹤動(dòng)力機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)纏繞滾筒,通過一定的檢測機(jī)構(gòu)檢測浮標(biāo)在液體里面的浸沒程度的變化,浸沒程度減小了那么液位下降,則動(dòng)力機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力,使浮標(biāo)跟著液位下降重新達(dá)到先前的浸沒程度。當(dāng)然通過檢測器來檢測浮標(biāo)的浸沒位置。這樣可以做到0.01%的檢測,量程可以做到0-15m的量程,適合大罐的檢測。煉油廠的大罐或者儲(chǔ)罐的檢測。浮球式空心金屬球由連桿連至容器外,轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)在容器壁上,連桿另一端有平衡重錘來維持平衡,液位的變化帶動(dòng)連桿的轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角度轉(zhuǎn)化為刻度指示,亦可以將傳動(dòng)通過一定的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成電(氣)信號(hào)遠(yuǎn)傳。特點(diǎn):浮球式液位計(jì)適用于溫度、粘度較高,而壓力不太高的密閉容器內(nèi)的液體介質(zhì)的液位測量。當(dāng)然也有外浮球式,外浮球式不宜適用于粘度高的液體或者容易結(jié)晶的液體,要保證內(nèi)外液體的流動(dòng)性。變浮力式液位計(jì)浸沒于液體中物體隨浸沒程度的變化而使之氺導(dǎo)的浮力發(fā)生變化,檢測出浮力的變化則可知液位高度,屬于這種液位計(jì)的有浮筒式液位計(jì)。當(dāng)沉筒不浸沒于液體時(shí),彈簧被壓縮至最短位量;液體浸沒沉筒,彈簧受力F=W-F浮,變小,彈簧上移,帶動(dòng)差動(dòng)變壓器中鐵芯的移動(dòng),變壓器有不平衡電壓輸出,電壓經(jīng)整理放大,轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一信號(hào)輸出。把液位的變化轉(zhuǎn)化成為浮力的變化,連接的一個(gè)鐵芯,鐵芯位于差動(dòng)變壓器的輸入輸出線圈之間。原邊加交流電壓,付邊可以產(chǎn)生交流電壓,付邊反相繞線圈,e=e1-e2,如果鐵芯在中間時(shí),e1=e2,e=0,如果鐵芯不在對(duì)稱點(diǎn)的位置時(shí),磁通量不會(huì)對(duì)稱,鐵芯如果往上偏,則e1>e2,如果鐵芯往下偏則e1<e2;所以可以進(jìn)行位移檢測了,位移的量是十分小的。E1不等于e2的時(shí)候就會(huì)有電壓輸出。這樣輸出電壓就可以和液位之間建立聯(lián)系。液位→彈簧的位移→x→e。浮筒式液位計(jì)量程:決定于沉筒的長度。低于和高于浮筒我們都不能測量液位。浮筒式液位計(jì)只能測量輕,凈介質(zhì)。如果是粘度大或者臟的東西,浮筒表面會(huì)粘附一些粘稠的物質(zhì),影響測量。測量只應(yīng)該是偏小的。浮筒式液位計(jì)的輸出信號(hào)不僅與液位高度有關(guān),還與被測介質(zhì)密度有關(guān)(浮力與液體密度有關(guān)),因此當(dāng)所測介質(zhì)密度變化時(shí),必須進(jìn)行密度修正。儀表都有零點(diǎn)和量程調(diào)整,這兩個(gè)調(diào)整,量程調(diào)整相當(dāng)于密度調(diào)整,差壓式液位計(jì)工作原理P=ρgh,側(cè)壓力的液位。用差壓變送器來測量。利用液柱所產(chǎn)生的靜壓。使用及遷移敞口容器液位測量變送器正壓室接取壓口,負(fù)壓室通大氣即可。敞口液面壓力和大氣壓力一樣所以可以省略圖中打叉的管線。負(fù)壓的引壓管路可以不接的,可以直接通大氣。只接下方的正壓管路就可以。如果變送器與最低液位處于同一水平位置上,則變送器的輸出反映真實(shí)情況,此時(shí)不用調(diào)整。如果變送器不于容器最低液面處于同一水平位置時(shí),當(dāng)變送器低于最低液面,則必須進(jìn)行正遷移。正常情況下是輸出信號(hào)4~20mA,如果不做正遷移,因?yàn)槌跏贾挡皇?MPa,所以輸出電信號(hào)不是從4mA開始的而是大于4mA。所以要把初始電壓調(diào)到4mA。密閉容器注意:不管是不凝氣還是可凝氣都必須把氣相壓力引入,氣相為不凝氣時(shí),不用加隔離罐。氣相為可凝氣時(shí),如果隨著溫度的變化等等,h那里會(huì)呀液柱變化導(dǎo)致負(fù)壓不穩(wěn)定,必須加隔離罐,隔離罐充入隔離液。凝液會(huì)導(dǎo)致負(fù)壓引壓管中壓力變化,即使液位最高時(shí)變送器輸出扔小于最小值,必須進(jìn)行負(fù)向調(diào)整,使的當(dāng)H=0時(shí)輸出最小。一般保證防止被測介質(zhì)流入隔離液管路。這里不管H在最大值還是0,總是可以保證△p小于0的。這種調(diào)整成為遷移,遷移實(shí)際上是零點(diǎn)的調(diào)整,對(duì)變送器的量程沒有改變遷移時(shí)框藝調(diào)整遷移彈簧。如何判斷要進(jìn)行何種遷移呢?當(dāng)液位最低時(shí),△P=P+-P-=0五遷移當(dāng)。。。。<0時(shí)負(fù)遷移當(dāng)。。。。>0時(shí)正遷移令H=0來判斷如何遷移,那么遷移量是多少呢?就是△Pmin。法蘭式差壓式液位計(jì)主要用于腐蝕性或含懸浮顆粒、粘度大、易凝等介質(zhì)的測量。法蘭式液位計(jì)的前一輛與變送器安裝高度無關(guān),而且總是負(fù)遷移。通過引壓管路引進(jìn)去,如果有懸浮顆粒那么不適合使用引壓管路,還有就是粘度太大的液體也不適合使用引壓管路,容易堵塞,這里就適合使用法蘭式差壓式液位計(jì)。彈性膜片,往里充滿了硅油,使用毛細(xì)管,毛細(xì)管里也是充滿硅油,壓力到了彈性膜片不用再流入毛細(xì)管,通過毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)的硅油傳遞壓力。其它物位計(jì)電容式物位計(jì)采用圓筒形電容器原理進(jìn)行工作。圓筒形電容器電容:C=利用電容與介電常數(shù)、電機(jī)長度的關(guān)系,采取合適的傳感器形式,可以進(jìn)行物位測量??紤]用于導(dǎo)電介質(zhì)與不到電解質(zhì)的電容式物位傳感器的區(qū)別。極板電容,兩個(gè)極板構(gòu)成的電容,。外電極和內(nèi)電極構(gòu)成。當(dāng)量直徑,R/r再取對(duì)數(shù),相當(dāng)于兩個(gè)電極之間的距離。如果是不導(dǎo)電介質(zhì)那么可以直接放入電極,形成電容,c與介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)還介質(zhì)常數(shù)有關(guān)。內(nèi)電極是裸露的內(nèi)電極。外電極利用容器的外壁。上面由氣相構(gòu)成的介電常數(shù)ε0構(gòu)成C0,下面有介質(zhì)ε,構(gòu)成的電容C1,C就是C0和C1的并聯(lián),并聯(lián)的結(jié)果就是C=C1+C0=2πεHlnRr如果是導(dǎo)電介質(zhì),那么不能形成電容。必須使用復(fù)合電極,中間是一個(gè)極板,外圍包裹絕緣層,絕緣層介電常數(shù)ε,代替裸露的電極,這時(shí)再充入導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成的電容發(fā)生了變化,利用中間的電極和導(dǎo)電介質(zhì)和外壁構(gòu)成的電容。半徑之比,這時(shí)R發(fā)生了變化,需要注意的地方,R是絕緣層的半徑。核輻射物位計(jì)利用的射線的穿透能力。例如罐區(qū),腐蝕性的或者危險(xiǎn)的,不希望使用浮筒或者浮球的接觸式測量,不需要任何的內(nèi)部的裝置。射線強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律衰減,其關(guān)系為:I=式中:μ介質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù);H介質(zhì)層的厚度;I穿過介質(zhì)后的射線強(qiáng)度。放射源穿透容器穿過介質(zhì),接收器包含探測器,可以探測到強(qiáng)度I,進(jìn)行前置放大,因?yàn)樾盘?hào)可能十分小。再進(jìn)行指示。有好多種:自動(dòng)跟蹤式,穿透式、帶補(bǔ)嘗式超聲波式物位計(jì)利用范圍十分廣泛,檢測和非檢測的領(lǐng)域都有應(yīng)用。檢測領(lǐng)域:無損探傷的領(lǐng)域,就是簡單的例子,一個(gè)生產(chǎn)的零件或者一個(gè)大型的鋼結(jié)構(gòu),它的部件在大型設(shè)備,內(nèi)部如果存在缺陷,日后可能有安全隱患的,這個(gè)內(nèi)部微小的缺陷可能使設(shè)備在日后擴(kuò)大斷裂,這里可以進(jìn)行無損傷的探傷,這里不能損害部件,那樣是沒有意義的,不損害的同時(shí)可以探索部件損害的位置和大小,通過耦合是超聲波進(jìn)入部件內(nèi)部,碰到缺陷的時(shí)候,有一些反射,分析超聲波的的特征,可以檢測損傷的性質(zhì)。測量材料厚度、超聲波流量計(jì)、物位計(jì)、濃度計(jì)、硬度計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、超聲診斷儀、血流計(jì)、測距離。汽車可以加倒車?yán)走_(dá),比如超聲波測距離。還有超聲波清灰,鍋爐內(nèi)部的結(jié)垢,可以很容易實(shí)現(xiàn)結(jié)垢的;超聲波焊接技術(shù)。設(shè)超聲探頭至物位的垂直距離為H,由發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為t,超聲波在介質(zhì)中傳播的速度為V,則存在如下關(guān)系,發(fā)射超聲波是脈沖的形式,發(fā)射和等待,探頭一般是用壓電晶體做的發(fā)射完了就可以接收,它是兩用的可以發(fā)射也可以接收,從發(fā)射開始到收到的時(shí)間記為t,速度已知。H=1/2Vt。發(fā)射到收到距離的一般就是液位的實(shí)際高度,從機(jī)理上講是十分簡單的,但是實(shí)際上是十分復(fù)雜的,V容易受到外界的影響,不同的介質(zhì)V的大小不一樣的,受密度和溫度的影響的,V=f(e*T),現(xiàn)在使用的時(shí)候還是要考慮這些因素的。浮力式差壓式電容式,雷達(dá)式,用的相當(dāng)多的一種形式,雷達(dá)式和超聲波形式類似,一般安裝在液面的上面,發(fā)射雷達(dá)波,雷達(dá)測得的是液面上表面到雷達(dá)的距離,測得的是空高?,F(xiàn)在雷達(dá)不僅可以測得空高,還可以測得的界面,不同密度的液體的界面也可以測得。一種微波的雷達(dá)波Ghz的頻率十分的高。其他物位計(jì):雷達(dá)式、光電式、射頻導(dǎo)納式等等。流量測量及變送重點(diǎn):流量的表示方法、單位,各種流量儀表的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和實(shí)際使用場合,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度修正。概述流量流量是物料平衡和控制的主要手段。計(jì)量、成本和產(chǎn)量核算等等這樣的問題,使用場合是十分廣泛的。普通生活到生產(chǎn)當(dāng)中的檢測,對(duì)外貿(mào)易的流體流量的檢測。如果牽扯到貿(mào)易交接的過程,或者說銷售,天然氣,燃油柴油或者汽油銷售,這里要求非常高,越高越好,計(jì)量的場合,不同的場合有不同的要求。流量:流經(jīng)某一截面流體的數(shù)量。瞬時(shí)流量:單位時(shí)間內(nèi)流過某一截面的流體數(shù)量(瞬時(shí)量)。體積流量:qv=V*S;標(biāo)準(zhǔn)單位是m3質(zhì)量流量:qm=qv*ρ積累流量:某一段時(shí)間內(nèi)流體總和。比如是一天24h或者一年,或者一個(gè)班8h的累計(jì)。q流量儀表分類速度式(V*S):差壓式、轉(zhuǎn)子式、靶式、電磁式、渦輪式容積式:羅茨、橢圓齒輪、刮板哪些方法可以測量速度呢,差壓,轉(zhuǎn)子,靶式,電磁式,渦輪等等都可以測量速度,或者把速度轉(zhuǎn)換成電量或者力,渦輪轉(zhuǎn)化成扭矩,等效成測量速度。q容積式的體積流量計(jì),qv=n*V0,速度式和容積式都屬于體積式,第三種屬于質(zhì)量式。如果直接測質(zhì)量和體積流量,體積流量容易受到介質(zhì)溫度和壓力影響,質(zhì)量流量是一個(gè)恒量不受壓力的影響,精度和效果比體積效果好,質(zhì)量流量計(jì)有更高的濃度,質(zhì)量流量計(jì)比體積式流量計(jì)一般價(jià)格貴10倍左右。質(zhì)量式:實(shí)際中用的比較少。qm=直接(熱式、補(bǔ)嘗式,振動(dòng)式)間接式:測Q→M。差壓式流量計(jì)發(fā)展歷史最悠久,利用經(jīng)驗(yàn)最豐富的一種流量計(jì),經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)十分完善的,歷史上講,曾經(jīng)占有70%的范圍,現(xiàn)在大不如以前了,現(xiàn)在許多新型的流量計(jì)比他效果要好,現(xiàn)在它估計(jì)占有20~30%了。差壓式流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理,利用節(jié)流裝置前后的差壓與流量的關(guān)系來測量流量,速度產(chǎn)生差壓,利用差壓反推速度,和流量。差壓式流量計(jì)的組成:節(jié)流裝置:(節(jié)流體,前后取壓管)作用:將V→△P。速度轉(zhuǎn)換成壓差,在反推速度。三閥組及引壓管:引壓差壓計(jì)(差壓變送器):△P→信號(hào)輸出流速轉(zhuǎn)換成前后差壓,引出差壓,引壓管路還有配套的東西,對(duì)差壓進(jìn)行測量,把差壓轉(zhuǎn)換成流速和流量。節(jié)流原理和流量方程節(jié)流現(xiàn)象分析:流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)具有動(dòng)壓能(V)和靜壓能(P),兩種能量在一定條件下互相轉(zhuǎn)化,但綜合不變。節(jié)流裝置是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。什么是節(jié)流元件?改變管道中流體流通面積的元件。當(dāng)在管道中放量一孔板作為節(jié)流元件時(shí),管道中的流體情況如下:沒有固定形式的阻力元件的話,很難獲得流量和差壓之間的關(guān)系看,一般使用固定形式的節(jié)流元件,來獲得一定的關(guān)系。節(jié)流孔板的結(jié)構(gòu),中間開一個(gè)孔,流體的方向是圖中的箭頭所示的方向,一般是不銹鋼做成的薄板,圓筒狀后邊有個(gè)喇叭口的節(jié)流元件。截面Ⅰ:流速V1,靜壓P1’;流體流過時(shí)有一個(gè)收縮通過后有一個(gè)擴(kuò)張的過程,這個(gè)過程中取3個(gè)代表性的截面,1是流體開始收縮的位置,2截面表示收縮面積最小的地方,3表示流速重新恢復(fù)到滿管的時(shí)候,假設(shè)第一個(gè)截面,動(dòng)壓能和靜壓能相互轉(zhuǎn)化,1截面以后管壁處的流體在孔板的地方已經(jīng)被擋住了,速度在阻礙的作用轉(zhuǎn)換成靜壓力的升高,逐漸靠近孔板的過程中管壁一周壓力慢慢抬高;流速慢慢收縮的過程中,管道中任何一個(gè)截面的流量是相等的,根據(jù)我們的定律,截面最小的地方,或者在收縮的過程中,速度逐漸增大,截面最小的地方速度是最高的。流速能能量必須從別的地方轉(zhuǎn)換過來,智能從靜壓力轉(zhuǎn)換過來,在截面最小的地方,管心處的靜壓力不斷降低,管壁處的靜壓力增高;流速在逐漸收縮的過程中,截面2取在下游的某個(gè)位置上。流體流動(dòng)的連續(xù)性方程。流體沒有分流,只能從這里通過。截面積的變化導(dǎo)致流蘇的變化。這里恢復(fù)到V3的時(shí)候V1=V3,速度可以完全恢復(fù),但是壓力不能完全恢復(fù),差壓是怎么形成的呢?截面積最小的地方流速是最高的。由管壁到管子中心靜壓力逐漸降低的。靜壓力轉(zhuǎn)換成動(dòng)壓能。由于收縮具有一定的慣性,所以收縮的面積最小的地方在孔板孔的下游的一定距離的位置,而不是孔板上,所以根據(jù)流速的變化最小截面的位置是變化的。有能量的損失。結(jié)果就是孔板前后的差壓的形成,差壓和流量有固定的方程。流量基本方程(能量守恒)由伯努利方連續(xù)性方程得:qm是質(zhì)量流量。D:管徑,d:孔板開孔直徑。。這里是一個(gè)開放的關(guān)系,非線性的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)資料,將節(jié)流裝置:孔板、噴嘴、文丘里管等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化GB-1993較新的國標(biāo)。,稱之為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件”,他們的結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)條件都有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)實(shí)際需要按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工和安裝,不必再經(jīng)單獨(dú)標(biāo)定,即可投入使用,精度可達(dá)1.5級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置包括取壓方式,常用有以下方式:噴嘴的形式如下:它有一定的彎曲的弧線,流體的壓力損失可以減小,加工難度加大。文丘里管第二個(gè)圖,起碼有三個(gè)部分,收縮段喉部,還有個(gè)擴(kuò)散部分,有的還有四個(gè)部分、五個(gè)部分等等。角接取壓接:取壓位置緊靠節(jié)流件前后端面,適用于孔板和噴嘴。1英寸法蘭取壓:距節(jié)流件前面端面1英寸(25.4mm)處取壓開口,適用于孔板。還有一些變化,例如,單獨(dú)鉆孔和環(huán)室取壓都屬于角接取壓。換式取壓孔板一圈做一個(gè)外圓一圈的壓力都取壓,單獨(dú)去孔只是一個(gè)點(diǎn)的壓力,不如環(huán)形取壓效果好。差壓計(jì)差壓變送器流量→孔板→變送器→△P現(xiàn)在一般都用差壓變送器,測出差壓來。還有雙波紋管差壓計(jì),智能就地顯示。取壓出來有兩個(gè)截止閥,中間有個(gè)平衡閥,等等等構(gòu)成三閥組。三閥組的的作用防止差壓變送器單向受壓,如果要投入使用,不能保證同時(shí)打開,靜壓比差壓較大,容易導(dǎo)致差壓變送器的損壞。打開平衡閥,保證兩邊的壓力同時(shí)進(jìn)入避免單向受壓。附帶的問題:變送器測量差壓的,但是流量的值可差壓是一個(gè)開方的關(guān)系,那么刻度如何表示呢,兩個(gè)刻度,一個(gè)是線性的刻度。指針根據(jù)4~20mA,來顯示,整個(gè)刻度時(shí)線性的刻度,指示的值是差壓值。另外一個(gè)刻度不等分,這個(gè)是開方的刻度。50%差壓接近70%的流量。最右端應(yīng)該都是100%。雙波紋管差壓計(jì)不需要電源或氣源,可用于就地顯示。變送器的刻度:線性(等百分)與非線性刻度(開方)49%△P70%q靶式流量計(jì)差壓式流量計(jì)對(duì)于高粘度介質(zhì)的測量不理想(引壓管線易堵),可以用靶式流量計(jì),靶式流量計(jì)可直接裝于管道中。靶式流量計(jì)利用動(dòng)壓原理。受到三個(gè)作用力。流體對(duì)靶的直接沖擊力,即流體的動(dòng)壓力。由于靶對(duì)流體的節(jié)流作用,在靶前后兩側(cè)產(chǎn)生的靜壓力壓差。流體對(duì)靶的粘滯摩擦力。綜合1、2、3所得到的的公式是:流體作用在靶上的力:F=ξAdρ高粘度介質(zhì)或者含有顆粒的介質(zhì),差壓時(shí)流量計(jì)效果不好,靶式流量計(jì)可以解決這個(gè)問題,直接安裝在管道內(nèi)部。如圖:具有靶片,支點(diǎn)、杠桿構(gòu)成??梢詼y量杠桿一端的力的測量知道流量的大小。節(jié)流的元件和孔板的不一樣,這里四周是流通面積,中間是節(jié)流裝置。上游的壓力高于下游的壓力。A0是環(huán)形的流通面積。靶式流量計(jì)可以做成氣動(dòng)的也可以做成電動(dòng)的。特點(diǎn):適合于高粘度低雷諾值。調(diào)零點(diǎn)不太方便,安裝的時(shí)候必須有旁路,它是直接裝在管道內(nèi)部的測量,如果要調(diào)零點(diǎn),必須要將上下游的流量切斷,流量走旁通,靶片受力為零,才能進(jìn)行調(diào)零點(diǎn)的操作;差壓時(shí)流量計(jì)通過引壓管路出來,可以吧引壓管路上的閥關(guān)閉就可以。容積式流量計(jì)直接計(jì)量流體體積,它的測量與流體的密度無關(guān),且不需進(jìn)行各種換算,故精確度比較高,常用作計(jì)量用表。常用的容積式流量計(jì):橢圓齒輪流量計(jì)、羅茨流量計(jì)(腰輪流量計(jì))、刮板流量計(jì)。密度對(duì)體積的測量是不方便的,但是密度對(duì)容積式流量計(jì)沒有太大的影響。它的測量往往跟密度沒有關(guān)系,根據(jù)前兩個(gè)公式:差壓式和靶式流量計(jì)理論公式的計(jì)算都包含了密度的變量,如果密度變化的話原來的參數(shù)必須要重新調(diào)整。容積式流量計(jì)不會(huì)受到密度變化的影響,不需要進(jìn)行各種換算或者轉(zhuǎn)換,可以作為計(jì)量表使用。以橢圓齒輪流量計(jì)的方法來講解工作原理。內(nèi)部兩個(gè)橢圓齒輪的柱體,齒輪在柱體的側(cè)面上有齒輪,開始兩個(gè)齒輪位于第一個(gè)圖的位置上,在壓力的作用下分析它的受力。A圖中B受力平衡不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),但是如果P1>2P,則A要進(jìn)行逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng),具有逆時(shí)針的力矩。轉(zhuǎn)動(dòng)90°,排出了V0,360°,排出了4個(gè)V0。V=4NV0=2π(R2-ab)δ對(duì)機(jī)械加工提出了十分嚴(yán)格的要求。如果配合不好那么容易泄露,如果配合的太緊不容易轉(zhuǎn)動(dòng)。qv=V0*N誤差:泄漏量。特點(diǎn):精度高0.2%對(duì)介質(zhì)要求(一般要求都在流量計(jì)之前加過濾器)不含氣體不含雜質(zhì)適用于高粘度介質(zhì)不適合用于很低濃度的測量。壓力不要太高,容易造成泄露量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)通過改變流體流通面積的方法測流量??趶捷^小,直徑150mm,還可以做到直徑1.5mm。特別小了??梢院唵蔚街挥袃蓚€(gè)部件。結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)錐形管:玻璃、金屬錐度40’到3°。玻璃表面可以刻有刻度,金屬做的不可以直接觀察,應(yīng)該通過其他的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換出來。轉(zhuǎn)子:氣體:非金屬材料。液體:金屬材料鋁、不銹鋼。大概形狀一般就是如圖所示的形狀:。形狀要考慮有益于轉(zhuǎn)子所測的氣體或者液體得到穩(wěn)定的值。液體一般就是金屬材料,非金屬材料一般使用橡膠或者膠木。工作原理:轉(zhuǎn)子懸浮于錐形管中間的一定高度,流量增大時(shí),轉(zhuǎn)子上移,流通面積增大,流動(dòng)速度減小,靜壓差、重力及浮力平衡,轉(zhuǎn)子在一個(gè)新的高度H上穩(wěn)定,由H可得知流量Q。轉(zhuǎn)子受到的力有重力、浮力、阻力。轉(zhuǎn)子也可以產(chǎn)生節(jié)流現(xiàn)象。管道內(nèi)的阻力元件改變了流體的流通面積,流通面積的縮小,使流體的流動(dòng)速度增加,轉(zhuǎn)子,前端的壓力要大于轉(zhuǎn)子后端的壓力,形成差壓力。前端靜壓大,截面積大,流速較小;后端截面積小,流速大,靜壓小;形成前端大于后端的差壓。浮力重力不變差壓力增大則轉(zhuǎn)子上浮,截面積變化,重新達(dá)到新的平衡,不同的位置代表不同的流量大小。流量公式轉(zhuǎn)子流量計(jì)出廠的時(shí)候都是單獨(dú)標(biāo)注,刻度值需要單獨(dú)標(biāo)注,轉(zhuǎn)子流量計(jì)是非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備??潭戎凳窃诠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)(20℃,0.1033MPa的絕壓下),用水或者空氣標(biāo)定而得,實(shí)際使用時(shí)有與流體密度的改變,應(yīng)進(jìn)行修正。液體介質(zhì):qν=氣體介質(zhì):q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:qρ:被測介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度Kg/Nmρ0:空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(1.2064Kg/NP:被測介質(zhì)的絕對(duì)壓力,MPa。p0:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的絕對(duì)壓力(0.10133MPaT:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)絕對(duì)溫度(293.15K)T0:被測介質(zhì)的絕對(duì)溫度K浮子也叫轉(zhuǎn)子;α,指的是流量系數(shù)阻力系數(shù)分之一,d,轉(zhuǎn)子最大的截面直徑。h指的是轉(zhuǎn)子在錐形管內(nèi)的高度,φ指的是角度,錐度,錐形管的錐度。Vf,轉(zhuǎn)子的體積,Af,轉(zhuǎn)子最大截面積,ρf,指的是α=1ξ,ξ指的是阻力系數(shù),簡化成為qv轉(zhuǎn)子流量計(jì)的指示值修正。轉(zhuǎn)子流量計(jì)什么高度指示什么流量,通過實(shí)驗(yàn)的方法標(biāo)注的。實(shí)際使用的時(shí)候有與流體密度的變化,它的由于k值發(fā)生變化那么剛才那個(gè)公式,不同的k值,同樣的高度,會(huì)得到不同的流量
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