一、談?wù)剦毫?/p>

1、這里的壓力概念，事實(shí)上指的是物理學(xué)上的壓強(qiáng)，即單位面積上所承受壓力

的大小。

2、確定壓力：介質(zhì)（液體、氣體或蒸汽）所處空間的全部壓力。確定壓力是相

對(duì)零壓力而言的壓力。

3、正壓：以大氣壓力為基準(zhǔn)，高于大氣壓力的壓力。

4、負(fù)壓（真空）：以大氣壓力為基準(zhǔn)，低于大氣壓力的壓力。

5、差壓：兩個(gè)壓力之間的差值。

6、表壓力（相對(duì)壓力）：假如確定壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值，那么這個(gè)

7、正值就是表壓力，即表壓力=確定壓力-大氣壓＞0。

8、負(fù)壓（真空表壓力）：和“表壓力”相對(duì)應(yīng)，假如確定壓力和大氣壓的差值

是一個(gè)負(fù)值，那么這個(gè)負(fù)值就是負(fù)壓力，即負(fù)壓力=確定壓力?大氣壓＜0。也稱

為真空度

9、壓力表：以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測(cè)量小于或大于大氣壓力的儀表。

靜態(tài)壓力：一般理解為“不隨時(shí)間變更的壓力，或者是隨時(shí)間變更較緩慢的壓

力，即在流體中不受流速影響而測(cè)得的表壓力值”。

10、動(dòng)態(tài)壓力：和“靜態(tài)壓力”相對(duì)應(yīng)，“隨時(shí)間快速變更的壓力，即動(dòng)壓是指

單位體積的流體所具有的動(dòng)能大小?！蓖ǔＳ?/2Pv2計(jì)算。

式中P一流體密度；v一流體運(yùn)動(dòng)速度?！?/p>

11、大氣壓：地球表面上的空氣柱因重力而產(chǎn)生的壓力。它和所處的海拔高度、

緯度及氣象狀況有關(guān)。

12、常用壓力換算表

13、而我們常用的壓力單位用三個(gè)，分別是兆帕，巴和工程壓力。

1pa=1N/mA2,表示1牛的物體壓在1平方米上面的壓強(qiáng)。儀表常用MPa。

1Bar=1巴=0.1兆帕（mpa）=1.02kgf/cm2,所以通常也可以說1bar=1.02公斤，

或者也可以說1Bar就等于1公斤。

14、1工程大氣壓即1kgf/cm2=（9.80665X104）Pa-（9.81X104）Pa,這

個(gè)就是我們平常說的壓力是1公斤，意思是一公斤重的物體壓在1平方厘米上

面的壓強(qiáng)。

二、壓力儀表的選型留意事項(xiàng)

1、基本原則

a.為了愛護(hù)壓力表，一般在被測(cè)壓力較穩(wěn)定的狀況下，其最高壓力值不應(yīng)超過

儀表量程的2/3；若被測(cè)壓力波動(dòng)較大，其最高壓力值應(yīng)低于儀表量程的1/2。

b.為了保證明際測(cè)量的精度，被測(cè)壓力的最小值不應(yīng)小于儀表量程的1/3。

還須要考慮以下狀況：

2、被測(cè)介質(zhì)兼容性

在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)壓力接口及敏感元件，確定要考慮壓力接口及敏感元

件材質(zhì)，否則運(yùn)用后很短時(shí)間就會(huì)將外膜片腐蝕壞，被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事

故，所以材質(zhì)選擇特別重要。

3、介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度對(duì)產(chǎn)品的影響

在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度和環(huán)境溫度，假如溫度高于產(chǎn)品本身溫度補(bǔ)償，

簡潔引起產(chǎn)品測(cè)量數(shù)據(jù)漂移，選擇時(shí)確定要考慮變送器的的實(shí)際工作環(huán)境，避開

溫度對(duì)壓敏芯體造成測(cè)量不準(zhǔn)。

4、壓力氣程的選型

在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必需與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。

5、壓力接口的選型

在選型過程中，嚴(yán)格落好用戶所運(yùn)用壓力接口尺寸，選用合適正確螺紋連接形式,

并出產(chǎn)品外形圖確認(rèn)，或廠家供應(yīng)樣品也可以；

6、電氣接口的選型

在選型時(shí)要一再確認(rèn)用戶信號(hào)采集方式及現(xiàn)場(chǎng)布線狀況，傳感器信號(hào)要與用戶采

集接口對(duì)接；選用合適正確電氣接口及信號(hào)方式的。

7、壓力類型選型

測(cè)量確定壓力的儀表稱為絕壓表。對(duì)于一般的工業(yè)壓力表測(cè)量的都是表壓值，也

就是確定壓力與大氣壓的壓差值。當(dāng)確定壓力大于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為正

值，稱為正表壓；當(dāng)確定壓力小于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為負(fù)值，稱為負(fù)表壓,

即真空度。測(cè)量真空度的儀表稱為真空表。

8、壓力表受振動(dòng)的影響

壓力表在振動(dòng)的環(huán)境下也會(huì)出現(xiàn)指示不準(zhǔn)的狀況，猛烈的振動(dòng)會(huì)干脆引起壓力

表彈性元件的變形，影響壓力表的靈敏度、精確度及運(yùn)用者對(duì)壓力表指示值的讀

取。壓力表防振動(dòng)的措施主要是安裝緩沖裝置和減震裝置

9、表盤直徑

表盤直徑就是我們可以默認(rèn)為是壓力表的外殼的直徑，一般比較常用的是50

毫米,63毫米,100亳米和160毫米（我都是以歐洲的標(biāo)準(zhǔn)列出的，中國以及其他的

一些國家會(huì)有點(diǎn)不一樣）

10、外殼材質(zhì)

一般壓力表的外殼的材質(zhì)會(huì)有ABS（工程塑料），碳鋼,304不銹鋼以及銅合金，

這個(gè)我們要依據(jù)詳細(xì)的環(huán)境來選擇壓力表的外殼材質(zhì).通常運(yùn)用的是ABS和304

不銹鋼兩種.

11、連接方式

壓力表的連接方式分為軸向（背部連接）和徑向（底部連接）兩種，但是在現(xiàn)實(shí)中,

客戶可以依據(jù)詳細(xì)的狀況選一些選項(xiàng)，假如是面板安裝的，軸向的可以選前法蘭邊

或后帶固定支架,徑向的可以選前法蘭邊或后固定邊等等.

12、液體填充

我們?cè)谝恍C(jī)械振動(dòng)比較大的環(huán)境中發(fā)覺，有許多壓力表表盤里面都填充了

液體，其實(shí)這些液體的主要作用就是增加阻力，有效的阻擋壓力表的指針不停的振

動(dòng)，這樣我們就可以很精確的讀取壓力值.一般在泵旁邊或振動(dòng)比較厲害的環(huán)境中

比較常用.

13、連接尺寸

現(xiàn)在由于各個(gè)國家的螺紋標(biāo)準(zhǔn)不一樣,主要常用的有M（公制）,G（英

制）,NPT（美制）,R（日本和韓國用的比較多）

三、常用壓力表介紹

1、一般壓力表

一般場(chǎng)合一般壓力表適用于測(cè)量無危急、不結(jié)晶、不凝固及銅及銅合金不起腐

蝕作用的液體、蒸氣和氣體等介質(zhì)的壓力。

2、膜盒壓力表

低壓場(chǎng)合膜盒壓力表采納膜盒作為測(cè)量微小壓力的敏感元件。測(cè)量對(duì)銅合金不起

作用、無危急氣體的微壓和負(fù)壓，廣泛用于鍋爐通風(fēng)、氣體管道、燃燒裝置等及

其它類似設(shè)備上。

3、隔膜壓力表

隔膜式壓力表適用于測(cè)量具腐蝕性、高粘度、易結(jié)晶、易凝固，溫度較高聽液體、

氣體或顆粒狀固體介質(zhì)的壓力以及必需避開測(cè)量介質(zhì)干脆進(jìn)入壓力儀表和防止

沉淀物積累且易清洗的場(chǎng)合。隔膜式壓力表主要用于石油、化1、化纖、染化、

制藥、制堿食品等工業(yè)部門

4、膜片壓力表

膜片壓力表適用于測(cè)量有確定腐蝕性、粘稠介質(zhì)和非結(jié)晶及非凝固的各種流體介

質(zhì)的壓力或負(fù)壓?？梢罁?jù)測(cè)量介質(zhì)對(duì)腐蝕性能的不同要求而選用不同材料的膜

片。外殼用不銹鋼材料的儀表，可在工作環(huán)境較惡劣的狀況下運(yùn)用。等等適用場(chǎng)

合有什么不同，壓力表各自運(yùn)用的范圍，那些可以相互替代。

5、膜盒，膜片，隔膜的區(qū)分

膜盒是將兩個(gè)膜片的外緣干脆焊接或膜片外緣與機(jī)體焊接而構(gòu)成的盒，膜盒壓力

表采納膜盒作為測(cè)量微小壓力的敏感元件。測(cè)量對(duì)銅合金不起腐蝕作用、無爆炸

危急氣體的微壓和負(fù)壓。如上所說，也有運(yùn)用耐腐蝕材質(zhì)的膜盒。特點(diǎn)是可以測(cè)

量微壓。

膜片壓力表是以膜片為敏感元件的壓力表，適用于測(cè)量具有確定腐蝕性、非凝固

或非結(jié)晶，而且溫度又不是很高的各種流體介質(zhì)的壓力或負(fù)壓（包括微壓）

隔膜壓力表是用隔離膜片將被測(cè)介質(zhì)與敏感元件分開的壓力表，適用于測(cè)量強(qiáng)腐

蝕、高溫、高粘度、易結(jié)晶、易凝固、有固體浮游物的介質(zhì)壓力以及必需避開測(cè)

量介質(zhì)干脆進(jìn)入通用型壓力儀表和防止沉淀物積聚且易清洗的場(chǎng)合。

隔膜壓力表與膜片壓力表原理是相同的，關(guān)系是：隔膜壓力表和膜片壓力表從本

質(zhì)上來說都是通過隔離膜片來傳導(dǎo)壓力，但隔膜壓力表是通過隔離液體為傳導(dǎo)介

質(zhì)，所以它不能測(cè)得很小的壓力；而膜片壓力表通過機(jī)械放大單元可以測(cè)得很小

的壓力。另外隔膜壓力表可以拆開，膜片壓力表不能拆開。

壓力表一般檢定周期為半年

四、壓力變送器

1、壓力變送器從一般意義上往往指壓力變送器和差壓變送器，主要由測(cè)壓元件

傳感器、測(cè)量電路和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)

變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)(4?20mADC),以供應(yīng)指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)整器等二

次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)整。

壓力變送器依據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器(-lOOPa?120MPa)和微差壓變

送器(0.1-1.5kPa)兩種。

2、壓力變送器的主要作用

把壓力信號(hào)傳到電子設(shè)備，進(jìn)而在計(jì)算機(jī)顯示壓力，其原理大致是：

如將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓或電流(一般是0-5V或者4-20mA)

這樣的電子信號(hào)，壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系，所以，

變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大。

3、壓力變送器的類型：

以量程范圍：微壓變送器、壓力變送器

以測(cè)量方式：差壓變送器、壓力變送器

以測(cè)量要求：絕壓變送器、表壓變送器、相對(duì)表壓變送器。

4、壓力變送器的定義

絕壓=表壓+大氣壓

表壓：是指一般的壓力變送器，用于常規(guī)的壓力檢測(cè)。

絕壓：一般用于測(cè)量可能產(chǎn)生負(fù)壓的工況。絕壓表在沒有投入運(yùn)用時(shí)應(yīng)當(dāng)顯示

102Kpa,也就是當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Α?/p>

差壓：一般用于流量和液位檢測(cè)，是兩個(gè)壓力之差。

5、壓力變送器的區(qū)分

壓力變送器也就是所說通用表壓變送器，一側(cè)通大氣另一側(cè)接被測(cè)壓力。用于管

道、鍋爐等壓力的測(cè)量。壓力變送器只有一個(gè)引壓管，測(cè)量的是純粹壓力；

差壓變送器有兩個(gè)引壓管，測(cè)量的是壓力差，假如差壓變送器只接正膜室或負(fù)

膜室，就相當(dāng)于壓力變送器測(cè)量了。差壓變送器兩側(cè)分別接不同的壓力，依據(jù)壓

力差來測(cè)量液位的高度以及和孔板協(xié)作測(cè)量管道流量等。

絕壓變送器其一側(cè)抽真空，另一側(cè)所受壓力就為確定壓力，適用于絕壓場(chǎng)合。

微差壓變送器選用2E膜盒（0.0-1.5KPA）,提高測(cè)量小壓力的精度。

高靜壓差壓變送器選用高靜壓膜盒，所謂靜壓就是當(dāng)壓力變送器兩側(cè)所加壓力

相同時(shí)其輸出電流應(yīng)為4.00MA,但一般差壓變送器當(dāng)兩側(cè)壓力同時(shí)增大到

25MPA以上其輸出難以保證在4.00MA。故高靜壓差壓變送器多用于流量、液

位測(cè)量且壓力較高的場(chǎng)合。

6、壓力變送器還能做什么

液位

壓力變送器和差壓變送器單從名稱上講測(cè)量的是壓力和差壓（兩個(gè)壓力的差），

但它們可以間接測(cè)量的量卻許多。除可以測(cè)量壓力外，還可以測(cè)量設(shè)備內(nèi)的液位。

在常壓容器內(nèi)測(cè)量液位時(shí)，須要一臺(tái)壓力變送器即可。當(dāng)測(cè)量受壓容器的液位時(shí)，

可考慮用兩臺(tái)壓力/差壓變送器，即測(cè)量下限一臺(tái)，測(cè)量上限一臺(tái)，它們的輸出

信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算，即可測(cè)出液位。

密度

在容器內(nèi)液位與壓力值不變的狀況下它還可以用來測(cè)量介質(zhì)的密度。

流量

壓力變送器的測(cè)量范圍可以做的很寬，從絕壓。起先可以到一百多兆帕（一般狀

況）。差壓變送滯除了測(cè)量兩個(gè)被測(cè)量壓力的差壓值外，它還可以協(xié)作各種節(jié)流

元件來測(cè)量介質(zhì)流體的流量

五、引壓管

1、什么是引壓管？

依據(jù)名字說明就是將壓力引到其它的管路上面。

2、引壓管方向

測(cè)量氣體或者濕氣體時(shí)，差壓變送器一般位于取壓點(diǎn)上方，便于冷凝液回流

測(cè)量液體和蒸汽時(shí)，差壓變送器一般位于取壓點(diǎn)下方，偏于排氣。

對(duì)于節(jié)流裝置取壓口規(guī)定

測(cè)氣體時(shí)，取壓口方位在管道上半部

測(cè)蒸汽時(shí)，取壓口方位在管道上半部與管道中心線0-45。夾角（HG/T2

21581-2010說均速管取壓口在管道底部）

測(cè)液體時(shí)，取壓口放在在管道下半部與管道中心線0-45°夾角

3、引壓管長度

HG20512-2000儀表配管、配線設(shè)計(jì)規(guī)定中5.0.4規(guī)定測(cè)量點(diǎn)至現(xiàn)場(chǎng)儀表的測(cè)量

管線應(yīng)盡量短，長度不宜大于15米。對(duì)于易冷凝的介質(zhì)測(cè)量管線應(yīng)實(shí)行伴熱或

絕熱的措施，詳細(xì)按HG20514儀表及管線伴熱和絕熱保溫設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行。一般

氣體分析取樣管1OM,壓力在50PA以內(nèi)30M,其他壓力導(dǎo)壓管路50M。

4、修正值計(jì)算方法

當(dāng)壓力表的安裝位置與取壓管口不在同一水平位置時(shí)且被測(cè)介質(zhì)為液體

時(shí)，壓力表的示值必需進(jìn)行修正，其值由確定位置的高度差與被測(cè)說明的密度確

定?？幢淼陌惭b位置，假如位置與取壓點(diǎn)同高不須要修正。假如不同高修正，就

是fgh,密度乘以重力加速度乘以高度差。表的高度高，加上修正值。表的高度

低，減去修正值。

5、引壓管故障

(1)引壓管堵塞

在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用維護(hù)中，由于排放不剛好或介質(zhì)臟、粘或者帶顆粒、粉末等

緣由，時(shí)間久了，有的還會(huì)固化，引起引壓管堵塞，使測(cè)量無法正常進(jìn)行。因此,

為保證變送器正常運(yùn)行，要定期對(duì)引壓管設(shè)法疏通。

(2)引壓管漏氣

由于差壓變送器接點(diǎn)、截止閥等附件比較多，導(dǎo)致泄漏點(diǎn)增多，維護(hù)工作量

增大。因此，要合理做好引壓管的防腐蝕而削減引壓管出現(xiàn)沙眼；引壓管的接口

處螺絲要上緊以防松動(dòng)。

(3)引壓管積液

由于氣體流量取壓方式不對(duì)或引壓管安裝不符合要求，經(jīng)常造成引壓管內(nèi)部

積存液體的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往會(huì)致使測(cè)量不準(zhǔn)，假如在變送器量程很

小的狀況下，甚至?xí)斐勺兯推鬏敵龅囊恍┎▌?dòng)。有文獻(xiàn)指出引壓管的正確安裝

應(yīng)當(dāng)是與水平不小于1：12的斜度連續(xù)下降，測(cè)量點(diǎn)與安裝飾之間存在高度差,

取壓點(diǎn)應(yīng)與被測(cè)設(shè)備壁垂直。為了使測(cè)量更精確，可以設(shè)置若干測(cè)壓頭，全部測(cè)

壓頭連接在一-起成為一條均壓管，再通過引壓管引出，在均壓管的最低處安置有

放水閥。

另外，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用過程中，還會(huì)出現(xiàn)引壓管伴熱、引壓管接反等問

題。

六、流量和流量計(jì)

1、工業(yè)生產(chǎn)過程中另一個(gè)重要參數(shù)就是流量。流量就是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截

面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來表示。其單位分別用m3/h、L/h

和kg/h等。

2、流量計(jì)是指測(cè)量流沐流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時(shí)流體的流量值；計(jì)

量表(總量表)是指測(cè)量流體總量的儀表，它能累計(jì)某段時(shí)間間隔內(nèi)流體的總量,

即各瞬時(shí)流量的累加和，如水表、煤氣表等等。

3、依據(jù)測(cè)量的目的分為以下幾種：

速度式流量計(jì)??一速度式流量儀表一以流體流量的流速為測(cè)量依據(jù)。

常用單位一m3/h、l/h等

常用儀表一葉輪式水表、渦輪番量計(jì)、靶式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦街流量計(jì)、

孔板流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。

容積式流量計(jì)---它以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)，

如橢圓齒輪番量計(jì)、腰輪番量計(jì)、刮板式流量計(jì)和活塞式流量計(jì)等等。

質(zhì)量式流量儀表一以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體的固定容積的數(shù)目為測(cè)量依據(jù)。

常用單位一t/h、Kg/h等

4、依據(jù)流量計(jì)的原理和特點(diǎn)分以下幾種：

容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪番量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振

蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)、探針式流量計(jì)

七、流量計(jì)選型問題

1、依據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)及流淌狀況，來確定流量儀表的型式和規(guī)格

流體的性質(zhì)及流淌狀況確定流量計(jì)的形式和規(guī)格。首先選型要考慮流體的幾

個(gè)關(guān)鍵物理和化學(xué)性質(zhì)：流體的狀態(tài)（固態(tài)氣態(tài)還是液態(tài)）、流體的導(dǎo)電性、流

體的化學(xué)腐蝕性、流體的粘度。其次要充分了解各種形式的流量儀表的應(yīng)用范

圍。在選型時(shí)應(yīng)綜合考慮流體的理化特性。處于固態(tài)的流體一般為粉塵或塊狀,

流量計(jì)選型只有沖量式流量計(jì)、皮帶稱和軌道衡三種。處于液態(tài)和氣態(tài)的流體的

流量儀表形式比較多，一般流量儀表有專用于氣體測(cè)量的系列和型號(hào)，例如我們

用的科氏力質(zhì)量流量計(jì)就有專用與氣體測(cè)量的系列型號(hào)。液體工況比較差的狀況

不外乎腐蝕、導(dǎo)電、帶固體顆粒，這種狀況下最好選擇電磁流量計(jì)。適應(yīng)高粘度

度的流量計(jì)主要有橢圓齒輪番量計(jì)、腰輪番量計(jì)、刮板流量計(jì)、靶式流量計(jì)、楔

形流量計(jì)等，詳細(xì)還要依據(jù)精度、經(jīng)濟(jì)性要求和其他實(shí)際工況確定。最終對(duì)于具

有腐蝕的流體在選型時(shí)確定要留意流量計(jì)接液材質(zhì)的選擇，例如在電磁流量計(jì)用

于測(cè)量鹽酸液體時(shí)電極確定要采納留電極否則電吸很簡潔就被腐蝕掉了。

2、流量計(jì)的選擇要充分考慮工藝供應(yīng)的表?xiàng)l件。

首先要考慮介質(zhì)的靜壓和溫度，流量計(jì)的靜壓和耐溫也是保證儀表運(yùn)用壽命

和精確度的重要一環(huán)，儀表的靜壓即耐壓程度，它應(yīng)稍大于被測(cè)介質(zhì)的工作壓力，

一般取1.25倍，以保證不發(fā)生泄漏或意外。

其次是量程范圍的選擇，主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過載，損

壞儀表；選大了，有礙于測(cè)量的精確性。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大流量不超過滿刻度的

95%；正常流量為滿刻度的70%?85%：最小流量不小于滿刻度的30%。最終

比較重要的儀表?xiàng)l件是工藝管徑，有些流量計(jì)沒有特殊大口徑的，有些大口徑的

流量計(jì)價(jià)格特別昂貴，目前比較適合大管徑的流量儀表有笛形勻速管、插入式旋

渦、插入式渦輪、電磁流量計(jì)、文丘里管、超聲波流量計(jì)。

3、考慮流量計(jì)的精度等級(jí)和經(jīng)濟(jì)性

流量計(jì)的精度等級(jí)要符合國家經(jīng)委[1983]244號(hào)文件《能源計(jì)量器具精確

度的要求》上的規(guī)定。一般對(duì)精度要求比較高的地方主要有進(jìn)廠和進(jìn)生產(chǎn)裝置的

原料計(jì)量、出裝置和出廠銷售的成品計(jì)量、工藝配方原料的計(jì)量、價(jià)格昂貴的物

質(zhì)計(jì)量等。對(duì)于生產(chǎn)裝置中只做一般參考的流量通常選用價(jià)格比較低的玻璃轉(zhuǎn)子

和金屬轉(zhuǎn)子等價(jià)格便宜的流量計(jì)。生產(chǎn)中公用工程上的氣體（空氣、氮?dú)狻⒄魵猓?/p>

通常采納渦節(jié)流量計(jì)，各種水主要用電磁流量計(jì)，這兩種選擇是即經(jīng)濟(jì)又能滿意

精度要求的。

4、考慮測(cè)量的平安性

流量測(cè)量的平安牢靠，首先是測(cè)量方式牢靠，即取樣裝置在運(yùn)行中不會(huì)發(fā)朝氣

械強(qiáng)度或電氣回路故障而引起事故；二是測(cè)量儀表無論在正常生產(chǎn)或故障狀況下

都不致影響生產(chǎn)系統(tǒng)的平安。例如，對(duì)發(fā)電廠高溫高壓主蒸汽流量的測(cè)量，其安

裝于管道中的一次測(cè)量元件必需堅(jiān)固，以確保在高速汽流沖刷下不發(fā)朝氣構(gòu)損

壞。因此，一般都優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，而不選用懸臂梁式雙重喇叭管或插入

式流量計(jì)等非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速裝置，以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低的靶式、渦輪番量計(jì)等。燃油電廠

和有可燃性氣體的場(chǎng)合，應(yīng)選用防爆型儀表。

5、雷諾數(shù)和卡曼旋渦

1）流體力學(xué)中，雷諾數(shù)是流體慣性力與黏性力比值的量度，它是一個(gè)無量綱數(shù)。

事實(shí)上是一個(gè)比值。

2）如雷諾數(shù)小，粘性力占主要地位，粘性對(duì)整個(gè)流場(chǎng)的影響都是重要的。如雷

諾數(shù)很大，則慣性力是主要的，粘性對(duì)流淌的影響只有在附面層內(nèi)或速度梯度較

大的區(qū)域才是重要的。

低雷諾數(shù)的流量不適合用渦街流量計(jì)。

3）雷諾數(shù)物理意義：慣性力與粘性力之比。

層流：流體質(zhì)點(diǎn)始終沿流線運(yùn)動(dòng)，彼此平行，不發(fā)生相互混雜的流淌。

紊流：流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中，相互混雜、穿插的流淌。（紊流包含，主體流淌

+各種大小強(qiáng)弱不同的旋渦）

雷諾經(jīng)過大量試驗(yàn)，并采納量綱分析和相像原理方法，找出了流體出現(xiàn)層流或紊

流的臨界流速

圓管內(nèi)流體的流態(tài)Re<2000層流

Re>4000紊流

2000<Re<4000過渡流態(tài)

層流流態(tài)

過渡流態(tài)

未流流態(tài)

4）計(jì)算方法:

Re=VI/u

式中：V——流體的平均速度，m/s；

i——流速的特征長度，如在圓管中取管內(nèi)徑值，m；

u——流體的運(yùn)動(dòng)粘度，m2/So

5）在特定的流淌條件下，一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與流速

（流量）有確定的比例關(guān)系，依據(jù)這種原理工作的流量計(jì)稱為流體振動(dòng)流量計(jì)。

目前流體振動(dòng)流量計(jì)有三類：渦街流量計(jì)、旋進(jìn)（旋渦進(jìn)動(dòng)）流量計(jì)和射流流量

計(jì)。

渦街流量計(jì)的原理是卡曼旋渦。流體橫向流過圓柱體時(shí)，在圓柱體背面的兩側(cè)

交替產(chǎn)生旋渦，且在脫離后形成旋渦尾流的現(xiàn)象。又稱“卡曼旋渦”。

管壁

流動(dòng)方向

6匹旋渦

旋渦發(fā)生體。

\\\\\\\\\\\\\\\wwwww

6）綜上可以看到為什么雷諾數(shù)小無法用于泯街流量計(jì)上了。漩渦強(qiáng)度越強(qiáng)，對(duì)

信號(hào)檢測(cè)越有利。而漩渦強(qiáng)度與流量平方成正比的，所以，在量程下限的低速區(qū),

漩渦強(qiáng)度很微弱，能否有效地檢測(cè)出漩渦信號(hào)，取決于檢測(cè)元件的靈敏度。

受以上兩方面因素的制約，渦街流量計(jì)的下限流速不能太低。一般狀況下，

測(cè)量液體流量時(shí)，下限流速為0.3~0.5m/s;測(cè)量氣體時(shí)下限流速為3?5m/s.

八、渦街流量計(jì)的特點(diǎn)

1、渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，流體在發(fā)生體兩側(cè)交

替地分別釋放出兩串規(guī)則地交織排列的游渦的儀表。

2、渦街流量計(jì)按頻率檢出方式可分為：應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振

動(dòng)體式、光電式及超聲式等。

渦街流量計(jì)是屬于最年輕的一類流量計(jì)，但其發(fā)展快速，目前已成為通用的一類

流量計(jì)。

3、優(yōu)點(diǎn)一：

⑴結(jié)構(gòu)簡潔堅(jiān)固；

（2）適用流體種類多；

⑶精度較高；

⑷范圍度寬；

（5）壓損小。

優(yōu)點(diǎn)二：

⑴高精度，在全部流量計(jì)中，屬于最精確的流量計(jì)；

(2)重復(fù)性好；

(3)無零點(diǎn)擾實(shí)力好；

⑷范圍度寬；

(5)結(jié)構(gòu)緊湊。

4^缺點(diǎn)一：

⑴不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量；

(2)需較長直管段；

(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪番量計(jì)相比)；

(4)儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應(yīng)用閱歷。

缺點(diǎn)二：

(1)不能長期保持校準(zhǔn)特性；

(2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。

5、渦輪番量計(jì)，是速度式流量計(jì)中的主要種類，它采納多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感

受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩

部分組成，也可做成整體式。

九、差壓流量計(jì)特點(diǎn)

1、差壓式流量計(jì)是依據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件

和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。

2、差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)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(cè)件形式對(duì)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。

二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì)，差壓變送器及流量顯示儀表。

它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類

儀表，它既可測(cè)量流量參數(shù)，也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。

3、差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水力阻力式、離心

式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類。

檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類：標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。

所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)用，無須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定

即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。

非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的，尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)件。

差壓式流量計(jì)是一類應(yīng)用最廣泛的流量計(jì)，在各類流量儀表中其運(yùn)用量占居首

位。近年來，由于各種新型流量計(jì)的問世，它的運(yùn)用量百分?jǐn)?shù)漸漸下降，但目前

仍是最重要的一類流量計(jì)。

4、優(yōu)點(diǎn)：

⑴應(yīng)用最多的孔板式流量，計(jì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，性能穩(wěn)定牢靠，運(yùn)用壽命長：

(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比擬；

(3)檢測(cè)件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

5、缺點(diǎn)：

⑴測(cè)量精度普遍偏低；

(2)范圍度窄，一般僅3：1~4：1；

⑶現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高；

(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

6、測(cè)量原理：當(dāng)充溢管道的流體流經(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(gè)靜壓力差，該壓力差與流量存在著確定的函數(shù)關(guān)系，

流量越大，壓力差就越大c通過導(dǎo)壓管將差壓信號(hào)傳遞紿差壓變送器，轉(zhuǎn)換成4?20mA.DC

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)流量顯示儀，便顯示出管道內(nèi)的瞬時(shí)和累積流量。

計(jì)算公式：依據(jù)能量守恒定律及流體連續(xù)原理，節(jié)流裝置的流量公式可以寫成：

Q=kVAP

節(jié)流元件：孔板也稱為節(jié)流元件，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)靜壓能回轉(zhuǎn)化成動(dòng)壓能,

即流速增加，壓力降低，降低的壓力(差壓)與流量的平方成正比，所以通過測(cè)

量孔板前后的差壓便可測(cè)量流量。

株修■，文丘利管發(fā)?文丘利■,

這些都屬于差壓流量計(jì)。他們具有測(cè)量精度高，安裝便利，運(yùn)用范圍廣、造價(jià)低

等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于各種介質(zhì)的流量測(cè)量。公稱通徑DN15~DN3000（mm）適

用介質(zhì)，為各種液體，氣體，飽和蒸汽，過熱蒸汽。

結(jié)論是這些裝置測(cè)量流量時(shí)雷諾數(shù)都是有要求的，假如流速過低的話無法得到精

確的數(shù)據(jù)，可以采納降低管徑或者其它方式來提高雷諾數(shù)。

十、質(zhì)量流量計(jì)

（科里奧利質(zhì)量流量計(jì)）

1、結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)主體采納兩根并排的U形管，讓兩根管的回彎部分相向微微振動(dòng)起來，

則兩側(cè)的直管會(huì)跟著振動(dòng)，即它們會(huì)同時(shí)靠攏或同時(shí)張開，即兩根管的振動(dòng)是同

步的，對(duì)稱的。

假如在管子同步振動(dòng)的同時(shí)，將流體導(dǎo)入管內(nèi)，使之沿管內(nèi)向前流淌，則管子

將強(qiáng)迫流體與之一起上下振動(dòng)。

2、原理

房量流量計(jì)指基于希臘人科里奧利力原理制成的流量計(jì)，由傳感器和一臺(tái)用

于信號(hào)處理的變送器（核心處理器）組成，再配用流量積算器組成流量測(cè)量系統(tǒng)。

干脆或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管中流淌流體的科里奧利力就可以測(cè)得質(zhì)量流量。

（熱式質(zhì)量流量計(jì)）

1、結(jié)構(gòu)

熱式質(zhì)最流量計(jì)（以下簡稱TME）是利用傳熱原理.即流淌中的流體與熱源（流體中

加熱的物體或測(cè)量管外加熱體）之間熱量交換關(guān)系來測(cè)量流量的儀表，過去我國習(xí)稱量

熱式流量計(jì)。當(dāng)前主要用于測(cè)量氣體

2、原理

通過測(cè)量氣體流經(jīng)流量計(jì)內(nèi)加熱元件時(shí)的冷卻效應(yīng)來計(jì)量氣體流量的。氣體通過的測(cè)量

段內(nèi)有兩個(gè)熱阻元件，其中一個(gè)作為溫度檢測(cè)，另一個(gè)作為加熱器。溫度傳感元件用于

檢測(cè)氣體溫度，加熱器則通過變更電流來保持其溫度與被測(cè)氣體的溫度之間有一個(gè)恒定

的溫度差。當(dāng)氣體流速增加，冷卻效應(yīng)越大，使須保持熱電阻間恒溫的電流也越大。此

熱傳遞正比于氣體質(zhì)量流量，即供應(yīng)電流與氣體質(zhì)量流量有一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系來反映氣

體的流量。

流速"

H^一、電磁流量計(jì)

1、原理

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(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

依據(jù)該原理，可測(cè)量管內(nèi)流淌的導(dǎo)電流體的體積，導(dǎo)電流體流淌的方向與電

磁場(chǎng)的方向垂直，在導(dǎo)管垂直方向施加一個(gè)交變的磁場(chǎng)，并在有絕緣襯里的

導(dǎo)管內(nèi)壁兩側(cè)安裝一對(duì)電極，兩電極的連線既與導(dǎo)管軸線垂直，又與磁場(chǎng)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(gè)電極上就產(chǎn)生感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)。

2、特點(diǎn)

測(cè)量不受液體密度、粘度、溫度、壓力導(dǎo)電率變更的影響

測(cè)量管內(nèi)無活動(dòng)及回流部件，無壓損、不堵塞，可測(cè)量含有纖維、固體顆粒

和懸浮物的液體。

儀表反映靈敏，測(cè)量范圍寬，流速0.3—導(dǎo)電率＞5us/cm的導(dǎo)電液

體都可測(cè)量，量程范圍可以隨意選定。

儀表采納了低頻三態(tài)方波勵(lì)磁技術(shù)、先進(jìn)的小信號(hào)處理技術(shù)和軟件技術(shù)，故

抗干擾性強(qiáng)、精度高、穩(wěn)定牢靠。

儀表不受液體流淌方向的影響，正反向安裝均可測(cè)量，并安裝便利，對(duì)直管

段要求不高。

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?/p>

工況要求生產(chǎn)電磁流量計(jì)。

儀表的耐沖擊、耐振性良好。

儀表不能測(cè)量氣體及不導(dǎo)電液體。

轉(zhuǎn)換器

流動(dòng)方向

十二、超聲流量計(jì)的特點(diǎn)

1、超聲流量計(jì)是通過檢測(cè)流體流淌對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。

2、依據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(干脆時(shí)差法、時(shí)

差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、相互關(guān)法、空間濾法及

噪聲法等。

超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無

阻礙流量計(jì)，是適于解決流量測(cè)量困難問題的一類流量計(jì)，特殊在大口徑流

量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，近年來它是發(fā)展快速的一類流量計(jì)之一。

3、優(yōu)點(diǎn)：

(1)可做非接觸式測(cè)量；(2)為無流淌阻撓測(cè)量，無壓力損失；(3)可測(cè)量非導(dǎo)

電性液體，對(duì)無阻撓測(cè)量的電磁流量計(jì)是一種補(bǔ)充。

4、缺點(diǎn)；

(1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體；而多普勒法只能用于測(cè)量含有確定

量懸浮顆粒和氣泡的液體；(2)多普勒法測(cè)量精度不高。

5、應(yīng)用概況：

(1)傳播時(shí)間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、：怪

液、液化自然氣等；

(2)氣體應(yīng)用方面在高壓自然氣領(lǐng)域已有運(yùn)用良好的閱歷；

(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，例如：未處理污水、工廠排

放液、臟流程液；通常不適用于特別清潔的液體。

十三、容積式流量計(jì)

1、又稱定排量流景計(jì)，簡稱PD流量計(jì)，在流量儀表中是精度最高的一類。

它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連綿不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，依據(jù)測(cè)

量室逐次重復(fù)地充溢和排放該體積部分流體的次數(shù)來測(cè)量流體體積總量。

2、容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類，可分為橢圓齒輪番量計(jì)、刮板流量計(jì)、

雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒

式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。

3、優(yōu)點(diǎn)：

(1)計(jì)量精度高；

(2)安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒有影響；

(3)可用于高粘度液體的測(cè)量；

(4)范圍度寬；

(5)直讀式儀表無需外部能源可干脆獲得累計(jì)，總量，清楚明白，操作簡便。

4、缺點(diǎn)：

(1)結(jié)果困難，體積浩大；

(2)被測(cè)介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大；

(3)不適用于高、低溫場(chǎng)合；

(4)大部分儀表只適用于干凈單相流體；

(5)產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。

十四、流量檢測(cè)中的開方和溫壓補(bǔ)償

1、伯努利效應(yīng)

1726年，伯努利通過多數(shù)次試驗(yàn)，發(fā)覺了“邊界層表面效應(yīng)”：流體速度加快時(shí),

物體與流體接觸的界面上的壓力會(huì)減小，反之壓力會(huì)增加。為紀(jì)念這位科學(xué)家的

貢獻(xiàn)，這一發(fā)覺被稱為“伯努利效應(yīng)”。伯努利效應(yīng)適用于包括氣體在內(nèi)的一切流

體，是流體作穩(wěn)定流淌時(shí)的基本現(xiàn)象之一，反映出流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流

速與壓強(qiáng)的關(guān)系：流體的流速越大，壓強(qiáng)越??；流體的流速越小，壓強(qiáng)越大。

管道內(nèi)有一穩(wěn)定流動(dòng)的流體，在管道不同截面處的豎直開口細(xì)管內(nèi)的液柱的

高度不同，表明在穩(wěn)定流動(dòng)中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大

2、節(jié)流裝置測(cè)量原理

在管道中流淌的流體具有動(dòng)能和位能，在確定條件下這兩種能量可以相互轉(zhuǎn)

換，但參與轉(zhuǎn)換的能量總和是不變的。利用節(jié)流元件測(cè)量流量就是利用這個(gè)原理

來實(shí)現(xiàn)的。

族肉遑節(jié)流裝置前后,玉差節(jié)流裝置前流體電度

節(jié)流裝置流量公式

流量匕%=

差壓（AP）

體程流星可流裝置前后，玉差節(jié)流裝置前流像空度

節(jié)流裝置流量公式

從上述公式可以看出，在其他不變的狀況下，流體的流量與流體的密度成正比關(guān)系，而

大多數(shù)流體（尤其是氣體）的密度會(huì)隨著工況條件（不同的溫度和壓力）的變更而變更,

所以流體的密度要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。也就是實(shí)際的流量與設(shè)計(jì)的流量不一樣了，須

要補(bǔ)償修正。

P買標(biāo)T設(shè)計(jì)

P設(shè)計(jì)T實(shí)際

以下是常用流量計(jì)的選擇依據(jù)，。

（1）一般流體，液體，蒸汽流量測(cè)量：差壓式流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，速度式流

量計(jì)（靶式，渦輪，煙街），超聲波，科氏，熱導(dǎo)式，旋進(jìn)漩渦。

（2）腐蝕，導(dǎo)電或帶固體顆粒流體流量測(cè)量：電磁流量計(jì)，非標(biāo)準(zhǔn)孔板（圓缺

等）

（3）高黏度流體流量測(cè)量：容積式（橢圓此輪，腰輪，刮板，靶式，契形）

（4）大管徑：笛形均速管等

（5）粉狀，塊狀固體流量測(cè)量：沖量式，皮帶秤等

十五、物位檢測(cè)儀表

物位測(cè)量儀表的種類許多，按液位、料位和界位來可分：

（1）液位儀表：浮力式（浮筒、浮球、浮標(biāo)、沉筒）、靜壓式（壓力式、差壓

式）、電容式、電感式、電阻式、超聲波式、微波式等。

（2）界位儀表：浮力式、差壓式、電極式、超聲波式等。

（3）料位儀表：重錘探測(cè)式、音叉式、超聲波式、激光式、放射性式等。

十六、接近開關(guān)

1、性能特點(diǎn)

在各類開關(guān)中，有一種對(duì)接近它的物體有感知實(shí)力的元件一一位移傳感器。利用

位移傳感器對(duì)■接近物體的敏感特性達(dá)到限制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開

關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到確定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”，

開關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也不

同。有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按確定的時(shí)間間隔，一個(gè)接一個(gè)地移向接近開關(guān)，又一

個(gè)一個(gè)地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)實(shí)力是不

同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。

2、種類

因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢砸罁?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)

物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：

（1）渦流式接近開關(guān)

這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)

接近開關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電

路參數(shù)發(fā)生變更，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而限制開關(guān)的通或斷。這種

接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必需是導(dǎo)電體。

(2)電容式接近開關(guān)

這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這

個(gè)外殼在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)

時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變更，從而

使電容量發(fā)生變更，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變更，由此便可限

制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體

或粉狀物等。

工作流程方框圖

述應(yīng)電極府板W

F/V信號(hào)

->->

變換處理喻HI

HH被淵電容置

(3)霍爾接近開關(guān)

霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物

件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面.上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路

狀態(tài)發(fā)生變更，由此識(shí)別旁邊有磁性物體存在，進(jìn)而限制開關(guān)的通或斷。這種接

近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必需是磁性物體。

反映了學(xué)也機(jī)子在戲場(chǎng)中的迨動(dòng)情況，是一個(gè)箸工

的也段現(xiàn)象,在一個(gè)通商電流的導(dǎo)體中，如果瓏加一小

費(fèi)丸于之成方向的才帶，也子的追勁姚迷杵產(chǎn)生依歸，

從而在干電淡加4場(chǎng)分的種導(dǎo)體曲靖產(chǎn)生電注。

（4）光電式接近開關(guān)

利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按確定方向裝在同

一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便

在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。

（5）熱釋電式接近開關(guān)

用能感知溫度變更的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電

器件安裝在開關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，熱釋電器件的

輸出便變更，由此便可檢測(cè)出有物體接近。

（6）其它型式的接近開關(guān)

當(dāng)視察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生變更時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移，這種

現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒

效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開關(guān)接收

到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識(shí)別出有無物體接近。

十七、常用液位計(jì)工作原理

1、磁翻板液位計(jì)

磁翻板液位計(jì)：又叫磁浮子液位計(jì)，磁翻柱液位計(jì)。

原理：連通器原理，依據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研發(fā)而成，當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，

浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示面板，使紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180。，當(dāng)液位上升

時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，面板上紅向交界處為容器內(nèi)液

位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位顯示。

2、浮球液位計(jì)

原理：浮球液位計(jì)結(jié)構(gòu)主要基于浮力和靜磁場(chǎng)原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。帶有磁體的浮球（簡

稱浮球）在被測(cè)介質(zhì)中的位置受浮力作用影響：液位的變更導(dǎo)致磁性浮子位置的變更。

浮球中的磁體和傳感器（磁簧開關(guān)）作用，使串連人電路的元件（如定值電阻）的數(shù)量

發(fā)生變更，進(jìn)而使儀表電路系統(tǒng)的電學(xué)量發(fā)生變更。也就是使磁性浮子位置的變更引起

電學(xué)量的變更。通過檢測(cè)電學(xué)量的變更來反映容器內(nèi)液位的狀況。

3、鋼帶液位計(jì)

原理：它是利用力學(xué)平衡原理設(shè)計(jì)制作的。當(dāng)液位變更時(shí)，原有的力學(xué)平衡在浮子受浮

力的擾動(dòng)下，將通過鋼帶的移動(dòng)達(dá)到新的平衡。液位檢測(cè)裝置（浮子）依據(jù)液位的狀況

帶動(dòng)鋼帶移動(dòng)，位移傳動(dòng)系統(tǒng)通過鋼帶的移動(dòng)策動(dòng)傳動(dòng)銷轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而作用于計(jì)數(shù)器來顯

示液位的狀況。

4、雷達(dá)液位計(jì)

原理：雷達(dá)液位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以

通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式探頭傳播，當(dāng)脈沖遇到物

料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。

原理：磁致伸縮液位計(jì)的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電

流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的四周產(chǎn)生版沖電流磁場(chǎng)。在磁致伸縮液位計(jì)的

傳感器測(cè)桿外配有一浮子，此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的變更而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有

一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子四周的磁場(chǎng)發(fā)生變

更從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)

脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間

差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。

6、射頻導(dǎo)納液位計(jì)

原理：射頻導(dǎo)納料位儀由傳感器和限制儀表組成，傳感器可采納棒式、同軸或纜式探極

安裝F倉頂。傳感器中的脈沖卡可以把物位變更轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)送給限制儀表，限制儀

表經(jīng)運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來，從而實(shí)現(xiàn)了物位的連續(xù)測(cè)量。

7、音叉物位計(jì)

原理：音叉式物位限制器的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一耐壓電晶體使音叉在

確定共振頻率下振動(dòng)。當(dāng)音叉與被測(cè)介質(zhì)相接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將變更，這些變

更由智能電路來進(jìn)行檢測(cè)，處理并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)信號(hào)。

8、玻璃板液位計(jì)（玻璃管液位計(jì)）

原理：玻璃板式液位計(jì)是通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器，透過玻璃板可干脆讀得容器

內(nèi)液位的高度。

9、壓力液位變送器

原理：壓力式液位計(jì)來納靜壓測(cè)量原理，當(dāng)液位變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí)，

傳感器迎液面受到的壓力的同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓

腔，再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的Po,使傳感

器測(cè)得壓力為：p.g.H,通過測(cè)取壓力P,可以得到液位深度。

10、電容式液位計(jì)

原理：電容式液位計(jì)是采納測(cè)量電容的變更來測(cè)量液面的凹凸的。它是一根金屬棒插入

盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個(gè)極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即

為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)￡1和液面上的介電常數(shù)￡2不同，比如：

E1>E2,則當(dāng)液位上升時(shí)，電容式液位計(jì)兩電極間怠的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量

增大。反之當(dāng)液位下降，E值減小，電容吊也減小。所以，電容式液位計(jì)可通過兩電極

間的電容量的變更來測(cè)量液位的凹凸。

前就放大鬻8不僅人

電總

0t髭青

帙到介收

，外電畏）

11>智能電浮筒液位計(jì)

原理：智能電浮筒液位計(jì)是依據(jù)阿基米德定律和磁藕合原理設(shè)計(jì)而成的液位測(cè)量儀表,

儀表可用來測(cè)量液位、界位和密度，負(fù)責(zé)上下限位報(bào)警信號(hào)輸出。

□

12.浮標(biāo)液位計(jì)

原理：它是利用力學(xué)平衡原理設(shè)計(jì)制作的。當(dāng)液位變更時(shí)，原有的力學(xué)平衡在浮子受浮

力的擾動(dòng)下，將通過鋼帶（繩）的移動(dòng)達(dá)到新的平衡。液位檢測(cè)裝置（浮子）依據(jù)液位

的狀況帶動(dòng)鋼帶（繩）移動(dòng)，位移傳動(dòng)系統(tǒng)通過鋼帶（繩）的移動(dòng)帶動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，

進(jìn)而在顯示裝置上顯示液位的狀況。

13、浮筒液位變送器

原理：浮筒浸沒在浮筒室內(nèi)的液體中，與扭力管系統(tǒng)剛性連接，扭力管系統(tǒng)承受的力是

浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值，在這種合力作用下的扭力管扭轉(zhuǎn)確定角度。浮筒

室內(nèi)液體的位置、密度或界位凹凸的變更引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變更，從

而使扭管轉(zhuǎn)角也隨之變更。該變更被傳遞到與扭力管剛性連接的傳感器，使傳感器輸出

電壓變更，繼而被電子部件放大并轉(zhuǎn)換為4--20mA電流輸出.浮筒液位變送器采納微

限制器與相關(guān)的電子線路測(cè)量過程變量，供應(yīng)電流輸出，驅(qū)動(dòng)LCD顯示及供應(yīng)HART

通信實(shí)力。

工4、電接點(diǎn)液位計(jì)

原理：電接點(diǎn)水位計(jì)依據(jù)水與汽電阻率不同而設(shè)計(jì)。測(cè)量筒的電極在水中對(duì)筒體的阻抗

小。在汽中對(duì)筒體的阻抗大。隨著水位的變更，電極在水中的數(shù)量產(chǎn)生變更。轉(zhuǎn)換成電

阻值的變更。傳送到二次儀表，從而實(shí)現(xiàn)水位的顯示、報(bào)警、愛護(hù)聯(lián)鎖等功能。

M

zkl

k

尸

尸

rJ

15、磁敏雙色電子液位計(jì)

原理：磁敏電子雙色液位計(jì)是選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼及進(jìn)口電子元件制造，顯示部位采納高亮

度LED雙色發(fā)光管，組成柱狀顯示屏，通過LED光柱的紅綠變更，可實(shí)現(xiàn)液位上、下

限報(bào)警和限制。

16、外測(cè)液位計(jì)

原理：外測(cè)液位計(jì)是一種利用聲納測(cè)距原理，''微振動(dòng)分析〃技術(shù)從容器外測(cè)量液位的儀

表。將兩個(gè)小巧的外測(cè)液位計(jì)超聲波傳感器一個(gè)安裝在罐體的底部，另一個(gè)安裝在罐體

的側(cè)壁來進(jìn)行密度變更的補(bǔ)償。外測(cè)液位計(jì)傳感器的信號(hào)經(jīng)過微處理器轉(zhuǎn)變，輸出到本

地顯示或用戶限制系統(tǒng)?？梢杂?jì)算出罐內(nèi)液體的高度和罐內(nèi)液體的容積。

24VDC

420mA

17、靜壓式液位計(jì)

原理：靜壓式液位變送器，將擴(kuò)散硅充油芯體封裝在不銹鋼殼體內(nèi)，前端防護(hù)帽起愛護(hù)

傳感器膜片的作用，乜能使液體流暢地接觸到膜片，防水導(dǎo)線與外殼密封連接，通氣管

在電纜內(nèi)與外界相連，內(nèi)部結(jié)構(gòu)防結(jié)露設(shè)計(jì)。

18、超聲波液位計(jì)I

原理：超聲波液位計(jì)/物位計(jì)是由一個(gè)完整的超聲波傳感器和限制電路組成。通過超聲

波傳感器放射的超聲波經(jīng)液體表面反射，返回須要的時(shí)間用與計(jì)算，通過溫度傳感器對(duì)

超聲波傳輸過程中的溫度影響進(jìn)行修正，換算成液面距超聲波傳感器的距離，通過液晶

顯示并輸出4mA-20mADC模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表遠(yuǎn)程讀取。

19＞差壓式液位計(jì)（雙法蘭液位計(jì)）

原理：差壓液位變送器就是通過測(cè)量凹凸壓力差，再由轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)傳送到

限制室的電器元件。差壓式液位計(jì)主要用于密閉有壓容器的液位測(cè)量。差壓的大小同樣

代表了液位高度的大小。用差壓計(jì)測(cè)量氣、液兩相之間的差壓值來得知液位凹凸。

十八、常用物位計(jì)工作原理

1.阻旋式料位計(jì)

原理:該限制器采納機(jī)電位控原理，接觸測(cè)量料位。當(dāng)料倉內(nèi)葉片部位無料時(shí)，料位器

通電，指示燈亮，葉片逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);當(dāng)料倉內(nèi)葉片部位有料時(shí)，葉片旋轉(zhuǎn)受阻，限制信號(hào)轉(zhuǎn)

換，隨之?dāng)嚅_料位器電機(jī)電源，此狀態(tài)始終維持到葉片部位無料，料位器自動(dòng)復(fù)位，電機(jī)電

源接通，指示燈亮，葉片起先旋轉(zhuǎn)，限制信號(hào)切換。

2.電容式料位計(jì)

原理：插入料倉中的電極與料倉壁之間構(gòu)成電容器，當(dāng)倉內(nèi)物料料位變更引起電容量的

變更時(shí)，通過轉(zhuǎn)換電路得到相應(yīng)的限制信號(hào)。因?yàn)殡娙萘渴沁B續(xù)變更的，因此該料位計(jì)可以

用作連續(xù)式料位測(cè)量，也可用作料位開關(guān)，作為報(bào)警或隈料、卸料設(shè)備的輸入信號(hào)。

4-20aA.竹

_____ywi-

工，用一

3.永磁式料位計(jì)

原理:永磁式料位器是利用電磁鐵通電即電生磁與永磁體擺桿產(chǎn)生推斥力，斷電即”磁生

電”而采集到永磁體擺桿回敲信號(hào)，并依據(jù)所采集回敲信號(hào)的有無推斷出永磁體擺桿搖擺與

否，進(jìn)而推斷出物料的有無。

4.超聲波物位計(jì)

原理：物位測(cè)量過程中，超聲波信號(hào)由超聲波探頭發(fā)出，經(jīng)液體或固體物料表面反射后

折回，由同一個(gè)探頭接收，測(cè)量超聲波的整個(gè)運(yùn)行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)物位的測(cè)量。

國中冷

B.?E

d.綾

hi

H.

5.雷達(dá)料位計(jì)

原理：雷達(dá)料位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以

通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)

反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。

7.激光物位計(jì)

原理：由半導(dǎo)體激光器放射連續(xù)或高速脈沖激光束，激光束遇到被測(cè)物體表面進(jìn)

行測(cè)量原理反射，光線返回由激光接收港接收。井精確記錄精光自放射到接收之

間的時(shí)間差，從而確定從激光雷達(dá)到被測(cè)物之間的距離。

激）t發(fā)射和

接收模塊

8.射頻導(dǎo)納料位計(jì)（電容式料位計(jì)）

原理：射頻導(dǎo)納料位計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分為主電極和補(bǔ)償電極兩部分。在主電極與補(bǔ)

償電極間分別施加一組RF射頻信號(hào)，因而具有很好的抗粘料、掛料特性，是取

代電容料位開關(guān)的新型物/液位測(cè)量產(chǎn)品

測(cè)量筒安裝

底就安整

9.重錘式料位計(jì):分纜式及帶式兩種

原理：重錘式料位計(jì)的智能電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)限制著系在不銹鋼鋼纜上的重錘向卜

降，重錘接觸介質(zhì)表面的瞬間停止下降，而后重鋌式料位計(jì)變更電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

將重錘收回。測(cè)量過程中，重錘式料位計(jì)通過專利的雙光學(xué)傳感器的精確計(jì)量,

獲得料位信號(hào)，并將料位信號(hào)變送為4~20mA模擬量信號(hào)、RS485信號(hào)或脈沖

信號(hào)輸出。

10.射線式料位計(jì)

原理：依據(jù)放射性同位素放出的射線通過物料后被汲取減弱程度的不同，對(duì)各種

形態(tài)的物料位置進(jìn)行非接觸監(jiān)控

11.稱重式料位計(jì)

確定容積的容器內(nèi)，物料重量與料位高度應(yīng)當(dāng)是成比例的，因此可用稱重傳感器

或壓力傳感潛測(cè)算出料位凹凸。

1-支承；2-彌重傳感器

12、超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)合區(qū)分

雷達(dá)液位計(jì)超聲波液位計(jì)

超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理的不同，而導(dǎo)致他們的運(yùn)用場(chǎng)合不同。

雷達(dá)是鑒于被測(cè)物質(zhì)的介電常數(shù)的，而超聲波是鑒于被測(cè)物質(zhì)的密度的。所以介電常數(shù)很低的物質(zhì)雷達(dá)的

測(cè)量效果就要打折扣，對(duì)于固體物質(zhì)一般也舉薦用超聲波。同時(shí)雷達(dá)放射的是電磁波，不須要傳播媒介，

而超聲波是聲波，是一種機(jī)械波，是須要傳播媒介的。

另外波的放射方式元件不同，如超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)來放射的，所以它不行能用在壓力較高或負(fù)

壓的場(chǎng)合，一般只用在常壓容器。而雷達(dá)可以用在高壓的過程罐.雷達(dá)的放射角度比超聲波大，在小容器

或瘦長的容器不舉薦用非接觸式宙達(dá)，一股舉薦導(dǎo)波宙達(dá)。

地終就是精度的問題，當(dāng)然了，雷達(dá)的精度確定是比超聲波高，在儲(chǔ)罐上確定是用高精度雷1A的，而不會(huì)

選超聲波。至于價(jià)格方面，一般狀況下超聲波比雷達(dá)低，當(dāng)然一些大量程的超聲波價(jià)格也是很高的，如6?

70米的量程，這時(shí)雷達(dá)也達(dá)不到，只能選超聲波！

聲波的傳輸是須要媒介的，所以在真空中就不能傳播。所以超聲波在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的局限性還是很大的，與

雷達(dá)比起來多有不足。

首先，超聲波物位計(jì)有溫度限制，一般探頭處溫度不能超過8