過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表-第二章-流量物位成分的檢測(cè)與變送

1、 流量、物位及成分的流量、物位及成分的檢測(cè)與變檢測(cè)與變 送送 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 流量的概念：流量的概念： 單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體數(shù)量稱為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體數(shù)量稱為瞬時(shí)流量瞬時(shí)流量 某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體總量稱為某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)工藝管道某截面的流體總量稱為累積流量累積流量 流量的表示方法：流量的表示方法： （1 1）體積流量：瞬時(shí)流量）體積流量：瞬時(shí)流量 累積流量累積流量 （2 2）重量流量：瞬時(shí)流量）重量流量：瞬時(shí)流量 累積流量累積流量 （3 3）質(zhì)量流量：瞬時(shí)流量）質(zhì)量流量：瞬時(shí)流量 累積流量累積流量 Avqv _ dtqQ t vv

2、 0 vg qq vg QQ vm qq vm QQ 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 流量的檢測(cè)：流量的檢測(cè)： 容積法：容積法：以單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)來(lái)計(jì)算流量以單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)來(lái)計(jì)算流量 容積式流量計(jì)：容積式流量計(jì)： 橢圓齒輪式流量計(jì)橢圓齒輪式流量計(jì) 腰輪式流量計(jì)腰輪式流量計(jì) 螺桿式流量計(jì)螺桿式流量計(jì) 刮板式流量計(jì)刮板式流量計(jì) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：受流體狀態(tài)影響小受流體狀態(tài)影響小 適用于測(cè)量高粘度流體適用于測(cè)量高粘度流體 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 流量的檢測(cè)：流量的檢測(cè)： 速度法：速度法：測(cè)出管道平均流速測(cè)出管道平均流速 乘以管道截面積乘以管道截面積 速度式流量計(jì)：

3、速度式流量計(jì)： 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 渦輪式流量計(jì)渦輪式流量計(jì) 電磁式流量計(jì)電磁式流量計(jì) 超聲式流量計(jì)超聲式流量計(jì) 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 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)的流體體積采用固定的小容積來(lái)反復(fù)計(jì)量通過(guò)的流體體積 橢圓齒輪流量計(jì)：橢圓齒輪流量計(jì)： 體積流量為：體積流量為： nVqv4 n n為齒輪轉(zhuǎn)速；為齒輪轉(zhuǎn)速；V V為月牙腔體積為月牙腔體積 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 速度式流量計(jì)：速度式流量計(jì)： 節(jié)流式（差壓式）流量計(jì)：節(jié)流式（差壓式）流量計(jì)： 簡(jiǎn)單、可靠、應(yīng)用廣泛簡(jiǎn)單、可靠、應(yīng)用廣泛 原理：原理： 流體流過(guò)管道中節(jié)流元件流體流過(guò)

4、管道中節(jié)流元件 流速產(chǎn)生變化，使節(jié)流元流速產(chǎn)生變化，使節(jié)流元 件差壓產(chǎn)生變化，測(cè)得差件差壓產(chǎn)生變化，測(cè)得差 壓獲得流量壓獲得流量 流量的檢測(cè)與變送流量的檢測(cè)與變送 直接式流量計(jì)：直接式流量計(jì)： 科氏式流量計(jì)：科氏式流量計(jì)：科里奧力實(shí)驗(yàn)科里奧力實(shí)驗(yàn) a a）水靜止，左右擺動(dòng)，同一曲面）水靜止，左右擺動(dòng)，同一曲面 b b）c c）水流動(dòng)，左右擺動(dòng)，出水側(cè)）水流動(dòng)，左右擺動(dòng)，出水側(cè) 擺動(dòng)先于入水側(cè)擺動(dòng)先于入水側(cè) 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 物位的概念：物位的概念：存放在容器或工業(yè)設(shè)備中物體的高度或位置存放在容器或工業(yè)設(shè)備中物體的高度或位置 液位：液位：液體介質(zhì)液面的高低液體介質(zhì)液面的高低 料位

5、：料位：固體粉末或顆粒狀物質(zhì)堆積的高低固體粉末或顆粒狀物質(zhì)堆積的高低 界位：界位：液體與液體或液體與固體之間分界面的高低液體與液體或液體與固體之間分界面的高低 物位的檢測(cè)：物位的檢測(cè)： 靜壓式：靜壓式：通過(guò)壓力或差壓來(lái)測(cè)量通過(guò)壓力或差壓來(lái)測(cè)量液體液體的液位的液位 電氣式：電氣式：將敏感元件置于被測(cè)介質(zhì)中，當(dāng)物位發(fā)生變化時(shí)其電氣參數(shù)如將敏感元件置于被測(cè)介質(zhì)中，當(dāng)物位發(fā)生變化時(shí)其電氣參數(shù)如 電阻、電容等將產(chǎn)生相應(yīng)變化，能測(cè)電阻、電容等將產(chǎn)生相應(yīng)變化，能測(cè)液位液位和和料位料位 聲學(xué)式：聲學(xué)式：利用聲波在介質(zhì)中傳播速度及在不同界面之間的反射特性利用聲波在介質(zhì)中傳播速度及在不同界面之間的反射特性 射線式

6、：射線式：利用射線穿過(guò)被測(cè)介質(zhì)時(shí)被介質(zhì)吸收的程度來(lái)檢測(cè)，適用于操利用射線穿過(guò)被測(cè)介質(zhì)時(shí)被介質(zhì)吸收的程度來(lái)檢測(cè)，適用于操 作條件苛刻的場(chǎng)合作條件苛刻的場(chǎng)合 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 差壓式液位計(jì)：差壓式液位計(jì)： q pp 2 ghpp q 1 若為敞口容器，則為大氣壓若為敞口容器，則為大氣壓 g g為重力加速度為重力加速度 ghppp 21 實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)兩種情況實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)兩種情況 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 1 1、取壓口低于容器底部：、取壓口低于容器底部： 121 ghghppp 00 1 ghph時(shí)，當(dāng) 零點(diǎn)遷移零點(diǎn)遷移 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 2 2、被測(cè)介質(zhì)具有腐蝕性：、被測(cè)介質(zhì)具有腐蝕性： )(, 211211 hhgghppp設(shè) 0)(0 211 hhgph時(shí)，當(dāng) 零點(diǎn)遷移零點(diǎn)遷移 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 電容式物位計(jì)：電容式物位計(jì)： 根據(jù)電容極板間介質(zhì)的根據(jù)電容極板間介質(zhì)的 介電常數(shù)的不同所引起介電常數(shù)的不同所引起 的電容變換并通過(guò)檢測(cè)的電容變換并通過(guò)檢測(cè) 電容求得物位電容求得物位 物位的檢測(cè)與變送物位的檢測(cè)與變送 超聲波液位計(jì)：超聲波液位計(jì)： v v超聲波在液體中的傳超聲波在液體中的傳 播速度為播速度為 vth 2 1 t t為從發(fā)射到接受的時(shí)為從發(fā)射到接受的時(shí) 間間 物位的檢測(cè)與變送物位的檢