培訓(xùn)文件之儀表部分

159/159培訓(xùn)資料之儀表部分前言自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)代進(jìn)展迅速、應(yīng)用廣泛、最引人矚目的高新技術(shù)之一，在某種程度上，能夠講自動(dòng)化是現(xiàn)代化的同義詞。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，確實(shí)是在沒有人直接參與的情況下，通過自動(dòng)操縱裝置或系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)品要求等進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)與操縱，使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。自動(dòng)化技術(shù)的水平，將直接阻礙到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本、勞動(dòng)生產(chǎn)率、預(yù)期生產(chǎn)和盈利目標(biāo)的完成。我廠煤制油工藝是世界上第一套利用原煤作為原料，在高溫、高壓、催化劑、臨氫條件下生產(chǎn)石油產(chǎn)品的工業(yè)化大型生產(chǎn)裝置，其所采納的自動(dòng)操縱系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、高精度、高可靠性、高靈活性等特點(diǎn)，將會(huì)確保全廠裝置安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷和高質(zhì)量運(yùn)行，將會(huì)極大地提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。本章將從以下幾個(gè)部分著手，結(jié)合本廠實(shí)際，有代表性的講解工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用等方面的知識(shí)。第一節(jié)DCS、ESD及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)一、DCS系統(tǒng)1.概述DCS(DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM)即集散型操縱系統(tǒng),是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中檢測(cè)、操作、治理和分散操縱的一種新型操縱技術(shù)，是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、測(cè)量操縱技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT技術(shù)、圖形顯示技術(shù)及人機(jī)接口技術(shù)相互滲透進(jìn)展而產(chǎn)生的。它實(shí)現(xiàn)了操縱系統(tǒng)的功能分散，負(fù)荷分散，危險(xiǎn)分散以及集中治理。DCS既不同于分散的儀表操縱，又不同于集中式計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)，而是克服了二者的缺陷集中了二者的優(yōu)勢(shì)。DCS采納的是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，由過程操縱級(jí)、操縱治理級(jí)和生產(chǎn)治理級(jí)組成一個(gè)以通訊網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中顯示而操作治理、操縱相對(duì)分散的有用系統(tǒng)。它具有如下特點(diǎn)：（１）自主性；（２）協(xié)調(diào)性；（３）在線性與實(shí)時(shí)性；（４）高可靠性；（５）適應(yīng)性、靈活性和可擴(kuò)充性；（6）友好性。各DCS廠商（以Honeywell、Emerson、、橫河、ABB為代表）紛紛提升DCS系統(tǒng)的技術(shù)水平，并不斷地豐富其內(nèi)容?？偟倪M(jìn)展趨勢(shì)可體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：各制造廠商都在“開放性”上下功夫，力求使自己的DCS與其他廠商的產(chǎn)品專門容易地聯(lián)網(wǎng)；大力進(jìn)展和完善DCS的通信功能，并將生產(chǎn)過程操縱系統(tǒng)與工廠治理系統(tǒng)連結(jié)在一起，形成管控一體化；高度重視系統(tǒng)的可靠性，在軟件的設(shè)計(jì)中采納容錯(cuò)技術(shù)；在操縱功能中，不斷引進(jìn)各種先進(jìn)操縱理論，以提高系統(tǒng)的操縱性能，如自整定、自適應(yīng)、最優(yōu)、模糊操縱等；在系統(tǒng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)上，形成由小到大的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同規(guī)模的需求。當(dāng)今Honeywell公司最新推出的ExperionPKS（過程知識(shí)系統(tǒng)）、Emerson公司的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、Foxboro公司的A2、橫河公司的R3（PRM-工廠資源治理系統(tǒng)）和ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)代表了目前DCS的最新技術(shù)特點(diǎn)。而以和利時(shí)、浙大中控、上海新華為代表的國(guó)內(nèi)DCS廠家通過10年的努力，各自推出自己的DCS系統(tǒng)：和利時(shí)推出MACS－Smartpro第四代DCS系統(tǒng)、浙大中控推出Webfield(ECS)系統(tǒng)、新華推出XDPF-400系統(tǒng)。三家積極努力，為DCS在國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的普及應(yīng)用，特不是在中小型企業(yè)中的應(yīng)用做出了貢獻(xiàn)。2.HoneywellPks集散型操縱系統(tǒng)（1）簡(jiǎn)介ExperionPKS系統(tǒng)包含了霍尼韋爾公司三十年來在過程操縱、操作治理、行業(yè)知識(shí)等方面積存的經(jīng)驗(yàn)，采納最先進(jìn)的開放平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為工業(yè)企業(yè)提供一個(gè)統(tǒng)一的、全廠的、自過程操縱、設(shè)備和資產(chǎn)治理、直至生產(chǎn)治理、集成制造等一體化的知識(shí)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和全系列的解決方案。

PKS是具有最先進(jìn)的DCS能力的、統(tǒng)一的、協(xié)作的體系結(jié)構(gòu)。它最大的特點(diǎn)是采納容錯(cuò)以太網(wǎng)技術(shù)，具有先進(jìn)的、魯棒式的分布式操縱系，它提供方便的知識(shí)共享和工作流的治理，使企業(yè)人員與最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，并使企業(yè)人員也相互聯(lián)系在一起。ExperionPKS系統(tǒng)要緊包括:①調(diào)節(jié)操縱和邏輯操縱一體化的C200混合操縱器②和EPKS系統(tǒng)一體化的高可靠性的故障安全操縱器FSC③多種類型的常規(guī)的、智能的輸入/輸出子系統(tǒng)和各種類型現(xiàn)場(chǎng)總線的集成④方便的基于Windows的操作、應(yīng)用環(huán)境⑤先進(jìn)的HMIWeb技術(shù)的人機(jī)界面⑥支持OPC等開放式標(biāo)準(zhǔn)，提供多種第三方操縱器的通訊接口⑦魯棒的、高可靠性的容錯(cuò)以太網(wǎng)FTE⑧高效的分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)DSA⑨全系列的先進(jìn)操縱、設(shè)備和異常狀態(tài)治理、經(jīng)營(yíng)治理等集成制造解決方案（2）系統(tǒng)組成DCS一般由五部份組成：操縱器、I/O板、操作站、通訊網(wǎng)絡(luò)、圖形及編程軟件。盡管若干年往常就有人判定DCS立即被FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線操縱系統(tǒng)）所取代，然而直至今日，DCS仍然具有相當(dāng)?shù)纳?。?）煤液化應(yīng)用煤液化項(xiàng)目聯(lián)合操縱室UCR1-UCR5采納HONEYWELLPKS系統(tǒng)，單元操縱室采納SCADAP32P操縱器。二、ESD系統(tǒng)1.概述ESD是英文EmergencyShutdownDevice的縮寫，即緊急停車系統(tǒng)。這種專用的安全愛護(hù)系統(tǒng)是90年代進(jìn)展起來的，以它的高可靠性和靈活性而受到一致好評(píng)。

ESD緊急停車系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于DCS集散操縱系統(tǒng)，其安全級(jí)不高于DCS。為何要獨(dú)立設(shè)置ESD系統(tǒng)呢？因此一般安全聯(lián)鎖愛護(hù)功能也可由DCS來實(shí)現(xiàn)。然而關(guān)于較大規(guī)模的緊急停車系統(tǒng)應(yīng)按照安全獨(dú)立原則與DCS分開設(shè)置，如此做要緊有以下幾方面緣故：

（1）降低操縱功能和安全功能同時(shí)失效的概率，當(dāng)維護(hù)DCS部分故障時(shí)也可不能危及安全愛護(hù)系統(tǒng)。

（2）關(guān)于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備而言，緊急停車系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好。這有利于愛護(hù)設(shè)備，幸免事故擴(kuò)大；并有利于分辨事故緣故記錄。而DCS處理大量過程監(jiān)測(cè)信息，因此其響應(yīng)速度難以作得專門快；

（3）DCS系統(tǒng)是過程操縱系統(tǒng)，是動(dòng)態(tài)的，需要人工頻繁的干預(yù)，這有可能引起人為誤動(dòng)作；而ESD是靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)，如此設(shè)置ESD能夠幸免人為誤的動(dòng)作。2.TRICONESD系統(tǒng)（1）簡(jiǎn)介Tricon操縱器是一種三重化冗余（TripleModularRedundant—TMR）操縱器，它采納“三取二”表決方式工作。由于該操縱器是美國(guó)Triconex公司開發(fā)的，因此也稱其為Tricon操縱器。另外，Tricon操縱器也是特指Triconex公司開發(fā)的TMR產(chǎn)品，以不于其它公司開發(fā)的TMR產(chǎn)品。（2）系統(tǒng)組成Tricon三重化冗余容錯(cuò)操縱器是通過三重模件冗余結(jié)構(gòu)（TMR）實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的，不論是結(jié)構(gòu)的硬件故障，依舊內(nèi)部或外部的瞬時(shí)故障，Tricon操縱器都能做到無(wú)差錯(cuò)，可不能中斷操縱。Tricon操縱器三重化結(jié)構(gòu)如下圖所示。 自動(dòng)熱備用 自動(dòng)熱備用 I/O總線輸出分電路A主處理器A輸入分電路A輸出分電路A主處理器A輸入分電路A 三總線 三總線 輸出分電路B主處理器B輸入分電路B輸出分電路B主處理器B輸入分電路B I/O總線輸出分電路C主處理器C輸入分電路C輸出分電路C主處理器C輸入分電路C輸入 表決器輸出Tricon操縱器三重化結(jié)構(gòu)TRICON系統(tǒng)（TMR）的每一個(gè)數(shù)字輸入/輸出模件都包含三個(gè)完全相同的相互隔離的支路。每一個(gè)支路含有一個(gè)I/O微處理器，并從它的相應(yīng)的主處理器上的I/O通訊處理器接收其輸出表。（3）煤液化應(yīng)用煤液化項(xiàng)目的聯(lián)鎖愛護(hù)系統(tǒng)采納的是Triconex公司的TMR三重化冗余操縱系統(tǒng)，滿足TUV6的認(rèn)證要求，達(dá)到SIL3的安全等級(jí)。三、PLC系統(tǒng)1.概述PLC英文全稱是ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯操縱器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采納一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序操縱、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出來操縱各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序操縱器是六十年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯推斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序操縱功能，故也稱它為順序操縱器（SequenceController）。2.系統(tǒng)組成可編程序操縱器硬件由五部分構(gòu)成:（1）中央處理器（CentralProcessorUnit簡(jiǎn)稱CPU）；（2）電源（PowerSupply）；（3）輸入組件（Inputs）；（4）輸出組件（Outputs）；（5）編程器（Programmer）。3.PLC的要緊特點(diǎn)

（1）可靠性；（2）豐富的I/O接口模塊；（3）采納模塊化結(jié)構(gòu)；（4）編程簡(jiǎn)單易學(xué)；（5）安裝簡(jiǎn)單，維修方便

。4.PLC的功能（1）邏輯操縱；（2）定時(shí)操縱；（3）計(jì)數(shù)操縱；（4）步進(jìn)(順序)操縱；（5）PID操縱；（6）數(shù)據(jù)操縱；（7）通信和聯(lián)網(wǎng)；（8）其它：PLC還有許多專門功能模塊，適用于各種專門操縱的要求，如：定位操縱模塊，CRT模塊。5.PLC圖例（1）差不多邏輯門符號(hào)差不多邏輯運(yùn)算常用的邏輯門圖形符號(hào)，如下圖所示：

(a)與門(b)或門(c)非門圖差不多邏輯門（2）組合邏輯運(yùn)算①組合邏輯運(yùn)算將差不多邏輯運(yùn)算進(jìn)行各種組合，能夠獲得與非、或非、與或非、異或、同或等組合邏輯運(yùn)算。②組合邏輯門符號(hào)與差不多邏輯運(yùn)算有對(duì)應(yīng)的邏輯門一樣，組合邏輯運(yùn)算也有相應(yīng)的邏輯門符號(hào)，這些符號(hào)差不多上是由差不多邏輯門的與門、或門和非門符號(hào)組合而成，見圖。(a)與非門(b)或非門(c)與或非門(d)異或門(e)同或門圖各種組合邏輯門6.煤液化裝置要緊應(yīng)用PLC在煤液化項(xiàng)目中應(yīng)用較多，如泵、壓縮機(jī)、透平等。四、現(xiàn)場(chǎng)總線1.概述現(xiàn)場(chǎng)總線（FCS）是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和自動(dòng)化操縱設(shè)備的雙向串行、數(shù)字式、多節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)，它也被稱為現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備操縱網(wǎng)絡(luò)（INFRANET）。分布式的FCS系統(tǒng)比DCS系統(tǒng)更好地體現(xiàn)了“信息集中，操縱分散"的思想。2.結(jié)構(gòu)隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，促使了操縱系統(tǒng)由集散操縱系統(tǒng)（DCS）向現(xiàn)場(chǎng)總線操縱系統(tǒng)（FCS）的過渡。在一般的FCS系統(tǒng)中，遵循一定現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)儀表能夠組成操縱回路，使操縱站的部分操縱功能下移分散到各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表中。從而減輕了操縱站負(fù)擔(dān)，使得操縱站能夠?qū)Ｂ氂趫?zhí)行復(fù)雜的高層次的操縱算法。關(guān)于簡(jiǎn)單的操縱應(yīng)用，甚至能夠把操縱站取消，在操縱站的位置代之以起連接現(xiàn)場(chǎng)總線作用的網(wǎng)橋和集線器，操作站直接與現(xiàn)場(chǎng)儀表相連，構(gòu)成分布式操縱系統(tǒng)。3.特點(diǎn)分布式的FCS系統(tǒng)比DCS系統(tǒng)更好地體現(xiàn)了“信息集中，操縱分散"的思想。與傳統(tǒng)的DCS相比，F(xiàn)CS有其自身的特點(diǎn)。FCS系統(tǒng)具有高度的分散性，它能夠由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成自治的操縱回路。FCS的結(jié)構(gòu)比DCS簡(jiǎn)化。有的FCS系統(tǒng)省略了DCS中操縱站這一層，操作站直接與現(xiàn)場(chǎng)儀表相連。這些使FCS的可靠性得到提高。

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有開放性。系統(tǒng)的開放性決定了它具有互操作性和互用性。作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線還對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有較強(qiáng)地適應(yīng)性。由于結(jié)構(gòu)上的改變，F(xiàn)CS比DCS更節(jié)約硬件設(shè)備。與此同時(shí)，F(xiàn)CS比DCS性能有所提高。4.現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)由于現(xiàn)場(chǎng)總線具有以上特點(diǎn)，特不是其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，使其從設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及檢修維護(hù)，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。它不僅節(jié)約了硬件數(shù)量與投資，節(jié)約了安裝費(fèi)用，而且系統(tǒng)的維護(hù)開銷也大大地降低?，F(xiàn)場(chǎng)總線操縱系統(tǒng)不僅精確度與可靠性高，在方便使用和維護(hù)性方面，F(xiàn)CS也比DCS有優(yōu)勢(shì)。FCS使用統(tǒng)一的組態(tài)方式，安裝、運(yùn)行、維修簡(jiǎn)便；利用智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表，使維修預(yù)報(bào)（Predictedmaintenance）成為可能；由于系統(tǒng)具有互操作性和互用性，用戶能夠自由選擇不同品牌的設(shè)備達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成，在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自由選擇替換的設(shè)備，保障用戶的高度系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。

此外，它還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于重構(gòu)等特點(diǎn)。5.進(jìn)展趨向

傳統(tǒng)的集散操縱系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）具有集中監(jiān)控、分散操縱、操作方便的特點(diǎn)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)覺DCS的結(jié)構(gòu)存在一些不足之處，如操縱不能做到完全分散，危險(xiǎn)仍然相對(duì)集中；由于系統(tǒng)的不開放性，不同廠家的產(chǎn)品不能互換、互聯(lián)，限制了用戶的選擇范圍。利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，開發(fā)FCS系統(tǒng)的目標(biāo)是針對(duì)現(xiàn)存的DCS的某些不足，改進(jìn)操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高其性能和通用性。

FCS想要在實(shí)際中取代DCS，既要具備DCS所具有的功能，又要能克服DCS的缺點(diǎn)。FCS由于采納了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，在開放性、操縱分散等方面優(yōu)于傳統(tǒng)DCS。然而由于它是一種新技術(shù)，目前連標(biāo)準(zhǔn)本身都還沒有制定統(tǒng)一，因此FCS與成熟的DCS相比，還存在下列的一些欠缺。

（1）由于現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)本身尚在進(jìn)展中，從而給產(chǎn)品的開發(fā)和測(cè)試帶來難度。（2）在某些場(chǎng)合中，F(xiàn)CS還無(wú)法提供DCS已有的操縱功能。（3）目前FCS成功的應(yīng)用實(shí)例不多，難以評(píng)估實(shí)際應(yīng)用效果。

由于以上這些緣故，F(xiàn)CS取代DCS將是一個(gè)逐漸的過程。在這一過程中，會(huì)出現(xiàn)一些過渡型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如在DCS中以FCS取代DCS中的某些子系統(tǒng)。用戶將現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備連接到獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，服務(wù)器配有DCS中連接操作站的上層網(wǎng)絡(luò)接口，與操作站直接通信。在DCS的軟件系統(tǒng)中可增添相應(yīng)的通信與治理軟件，如此不需要對(duì)原有操縱系統(tǒng)作結(jié)構(gòu)上作出較大變動(dòng)。第二節(jié)現(xiàn)場(chǎng)儀表技術(shù)一、儀表的各種測(cè)量誤差及參數(shù)1.關(guān)于測(cè)量的概念依照國(guó)際通用計(jì)量學(xué)差不多名詞的推舉“測(cè)量是以確定量為目的的一組操作”。那個(gè)地點(diǎn)的量值均指物理量而言。測(cè)得的物理量值是一個(gè)名數(shù),它由表示物理量的數(shù)值和物理量的單位組成。同一物理量,由于所選擇的單位不同,得到測(cè)量結(jié)果的數(shù)值也不同。因此,在給出測(cè)量值大小的同時(shí)一定要給出所用的測(cè)量單位。2.測(cè)量方法

測(cè)量方法是完成測(cè)量任務(wù)所采納的手段。一般是依照給定的原理規(guī)定出在測(cè)量中所涉及的運(yùn)算和實(shí)際操作。

在測(cè)量過程中由于測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量參數(shù)不同,采納著各式各樣的測(cè)量?jī)x表和測(cè)量方法。

（1）簡(jiǎn)單測(cè)量當(dāng)選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量?jī)x表即可直接完成測(cè)量任務(wù),即可測(cè)得足夠精度的被測(cè)物理量的大小時(shí),常把這種測(cè)量稱為簡(jiǎn)單測(cè)量。

（2）直接測(cè)量任何測(cè)量都包含不同的簡(jiǎn)單測(cè)量。假如在測(cè)量過程中只包括一項(xiàng)簡(jiǎn)單測(cè)量和只依照一些已知數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量結(jié)果運(yùn)算就能夠得到被測(cè)物理量的大小,常把這種測(cè)量稱為直接測(cè)量。

（3）間接測(cè)量假如對(duì)被測(cè)物理量的測(cè)量包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的簡(jiǎn)單測(cè)量,或包括依照若干直接測(cè)量結(jié)果來計(jì)算出最后測(cè)量結(jié)果,這種測(cè)量稱為間接測(cè)量,也叫非直接測(cè)量。3.測(cè)量?jī)x表的性能指標(biāo)

儀表運(yùn)行特性通常分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性兩大類。（1）測(cè)量?jī)x表的靜態(tài)特性

①精確度

與精確度有關(guān)的指標(biāo)有三個(gè):周密度、正確度和精確度等級(jí)。

a．周密度它講明測(cè)量?jī)x表表示值的不一致程度。即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量在相同的規(guī)定的工作條件下,由同一測(cè)量者用同一儀表在相當(dāng)短的時(shí)刻內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次,其測(cè)量結(jié)果的不一致程度。

b．正確度它講明表示值有規(guī)律地偏離真值大小值的程度。

c．精確度它是周密度和正確度兩者的總和,即測(cè)量?jī)x表給出接近于被測(cè)真值的能力。

d．精確度等級(jí)它是指在規(guī)定的工作條件下,儀表最大同意誤差相關(guān)于儀表測(cè)量范圍的百分?jǐn)?shù)也稱精度等級(jí)。

②穩(wěn)定性

它是指在規(guī)定的工作條件保持恒定時(shí)在規(guī)定時(shí)刻內(nèi)儀表性能保持不變的能力。一般用周密度數(shù)值和觀測(cè)時(shí)刻長(zhǎng)短表示。

③阻礙系數(shù)

阻礙系數(shù)是儀表性能的重要指標(biāo)。由于儀表實(shí)際工作條件要比標(biāo)準(zhǔn)工作條件差專門多,現(xiàn)在阻礙量的作用能夠用阻礙系數(shù)來表示。它是示值變化與阻礙量變化之間的比值。

④儀表靜態(tài)輸入-輸出特性

儀表靜態(tài)輸入-輸出特性由靈敏度、靈敏限、分辨率、線性度、滯環(huán)、量程等特性表示。

a．靈敏度它表征儀表在穩(wěn)態(tài)輸出增量與輸入增量之間的比值,是靜態(tài)特性曲線上相對(duì)應(yīng)的斜率。

b．靈敏限當(dāng)儀表的輸入量從零不斷增加時(shí),在儀表示值發(fā)生可察覺的極微小變化時(shí),現(xiàn)在對(duì)應(yīng)的輸入量的最小變化值,稱為靈敏限。

c．分辨率它表示儀表能夠檢測(cè)到被測(cè)量最小變化的本領(lǐng)。

d．線性度通常用實(shí)際校驗(yàn)曲線與一條通過特性曲線上、下限值的端基直線之間的最大偏差值與最大值之比來衡量。

⑤死區(qū)、回差和滯環(huán)

a．死區(qū)它是指可不能引起儀表輸出的輸入值最大變化的范圍。

b．回差它是指在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)被測(cè)量值上行和下行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。

c．滯環(huán)它是指在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)被測(cè)量值上行和下行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差與死區(qū)之差。

⑥量程它是指測(cè)量上下限之間的代數(shù)差。（2）測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)特性及動(dòng)態(tài)誤差

①動(dòng)態(tài)特性

測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)特性是儀表在動(dòng)態(tài)工作中所呈現(xiàn)的特性,它決定儀表測(cè)量快變參數(shù)的精度,通常用穩(wěn)定時(shí)刻和極限頻率來概括表示。

所謂穩(wěn)定時(shí)刻是指給儀表一個(gè)階躍輸入,從階躍開始到輸出信號(hào)進(jìn)入并不再超出對(duì)最終穩(wěn)定值規(guī)定的同意誤差時(shí)的時(shí)刻間隔,穩(wěn)定時(shí)刻又稱阻尼時(shí)刻。

極限頻率是指一個(gè)儀表的有效工作頻率。在那個(gè)頻率以內(nèi)儀表的動(dòng)態(tài)誤差不超過同意值。

②動(dòng)態(tài)誤差

動(dòng)態(tài)誤差是儀表隨時(shí)刻變化的被測(cè)量時(shí)所具有的誤差,其數(shù)值是動(dòng)態(tài)與靜態(tài)測(cè)量結(jié)果的差值。動(dòng)態(tài)誤差屬于規(guī)律性誤差。③儀表的各種測(cè)量誤差（參數(shù)）

傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。然而在實(shí)際測(cè)量過程中，往往由于儀表本身性能、安裝使用環(huán)境、測(cè)量方法及操作人員疏忽等主客觀因素的阻礙，使得測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真實(shí)值之間存在一些偏差，那個(gè)偏差就稱為測(cè)量誤差。4.誤差的分類誤差的分類方法專門多，如按誤差出現(xiàn)的規(guī)律來分，可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏忽誤差；按儀表使用條件來分，有差不多誤差、附加誤差；按被測(cè)量變量隨時(shí)刻變化的關(guān)系來分，有靜態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)誤差等等。一般經(jīng)常用絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和引用誤差等來表示儀表的性能指標(biāo)。①絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差是指儀表的測(cè)量值與被測(cè)變量真實(shí)值之差,即△C＝Cm-Cr。②相對(duì)誤差相對(duì)誤差是指測(cè)量的絕對(duì)誤差與被測(cè)變量的真實(shí)值之比，即Ca=△C/Cr。③引用誤差測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確性不僅與絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差有關(guān)，而且還與儀表的測(cè)量范圍有關(guān)。工業(yè)儀表通常用引用誤差來表示儀表的準(zhǔn)確程度，即絕對(duì)誤差與測(cè)量范圍的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，Ca=△C/(Cmax-Cmin)x100%。在正常使用條件下，儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度叫儀表的準(zhǔn)確度（精確度），按數(shù)值的大小分為不同的等級(jí)，它是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。一般用最大引用誤差去掉正、負(fù)號(hào)及百分號(hào)來表示準(zhǔn)確度等級(jí)（精確度等級(jí)）。我國(guó)工業(yè)儀表等級(jí)一般劃分為…、0.05、0.1、0.25、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、…。二、儀表分類及選用原則1.檢測(cè)與過程操縱儀表分類檢測(cè)與過程操縱儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法專門多，依照不同原則能夠進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類，能夠分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表（專門少見）；按儀表組合形式，能夠分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合操縱裝置；按儀表安裝形式，能夠分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃進(jìn)展，依照儀表有無(wú)引入微處理機(jī)（器）又可分為智能儀表與非智能儀表。依照儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。顯示儀表依照記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦能夠有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有在紙記錄或無(wú)紙記錄，若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。

調(diào)節(jié)儀表但是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入，又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。

執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分為氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式能夠分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥依照其結(jié)構(gòu)特性和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通常分為直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開等。

這類分類方法相對(duì)比較合理，儀表覆蓋面也比較廣，但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門不類地劃分得井井有序，它們中間互有滲透，彼此溝通。例如變送器具有多種功能，溫度變送器能夠劃歸溫度檢測(cè)儀表，差壓變送器能夠劃歸流量檢測(cè)儀表，壓力變送器能夠劃歸壓力檢測(cè)儀表，若用靜壓法測(cè)液位能夠劃歸物位檢測(cè)儀表，專門難確切劃歸哪一類，中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也專門難歸并。2.變送器的選用原則（1）各類變送器的特點(diǎn)傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，一般還具有一定的放大作用。下面簡(jiǎn)單地介紹各類變送器的特點(diǎn)。

①一體化溫度變送器

一體化溫度變送器一般由測(cè)溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采納固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接愛護(hù)、限流愛護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對(duì)溫度與電阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測(cè)溫度成線性關(guān)系的4～20mA的恒流信號(hào)。

熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷端補(bǔ)償、放大單元、線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接愛護(hù)、限流愛護(hù)等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后，再由線性電路消除熱電勢(shì)與溫度的非線性誤差，最后放大轉(zhuǎn)換為4～20mA電流輸出信號(hào)。為防止熱電偶測(cè)量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電愛護(hù)電路。當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時(shí)，變送器會(huì)輸出最大值（28mA）以使儀表切斷電源。

一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約引線、輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)、線性好、顯示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接愛護(hù)和限流愛護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。

一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的4～20mA信號(hào),可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用,也可按用戶要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表。

②壓力變送器

壓力變送器也稱差壓變送器，要緊由測(cè)壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼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)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。

壓力變送器的測(cè)量原理（以電容式為例）是：過程壓力通過兩側(cè)或一側(cè)隔離膜片，灌充液作用在δ元件(即敏感元件)內(nèi)張緊的測(cè)量膜片上，測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣體上的電容極板各組成一個(gè)電容器，在無(wú)壓力通入或兩側(cè)壓力均等時(shí)測(cè)量膜片處于中間位置，兩個(gè)電容器的電容量相等.當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，這種位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板上形成的差動(dòng)電容。由電子線路把差動(dòng)電容轉(zhuǎn)換成4-20mADC的二線制電流信號(hào)。壓力變送器和絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。壓力變送器依照測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa～20MP3）和微差壓變送器（0～30kPa）兩種。

③液位變送器

a．浮球式液位變送器

浮球式液位變送器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。

一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng)。導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件，它能夠在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào)，并由電子單元轉(zhuǎn)換成4～20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。該變送器為模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)愛護(hù)電路，可使輸出最大電流不超過28mA，因而能夠可靠地愛護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。

b．浮筒式液位變送器

浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是依照阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來測(cè)量液體的液位、界位或密度的。它在工作時(shí)能夠通過現(xiàn)場(chǎng)按鍵來進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。

c．靜壓或液位變送器

該變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作。它一般選用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償，最后以4～20mA或0～10V的電流方式輸出。

④電容式物位變送器

電容式物位變送器適用于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中進(jìn)行測(cè)量和操縱生產(chǎn)過程，要緊用作類導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量和指示。

電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，它以兩線制4～20mA恒定電流輸出為基型，通過轉(zhuǎn)換，能夠用三線或四線方式輸出，輸出信號(hào)形成為1～5V、0～5V、0～10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。電容傳感器由絕緣電極和裝有測(cè)量介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當(dāng)料位上升時(shí)，因非導(dǎo)電物料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù)，因此電容量隨著物料高度的變化而變化。變送器的模塊電路由基準(zhǔn)源、脈寬調(diào)制、轉(zhuǎn)換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采納脈寬調(diào)原理進(jìn)行測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是頻率較低，對(duì)周圍無(wú)射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、無(wú)明顯溫度漂移等。

⑤超聲波變送器

超聲波變送器分為一般超聲波變送器（無(wú)表頭）和一體化超聲波變送器兩類，一體化超聲波變送器較為常用。

一體化超聲波變更新器由表頭（如LCD顯示器）和探頭兩部分組成，這種直接輸出4～20mA信號(hào)的變送器是將小型化的敏感元件（探頭）和電子電路組裝在一起，從而使體積更小、重量更輕、價(jià)格更廉價(jià)。超聲波變送器可用于液位。物位的測(cè)量和開渠、明渠等流量測(cè)量，并可用于測(cè)量距離。

⑥銻電極酸度變送器

銻電極酸度變送器是集PH檢測(cè)、自動(dòng)清洗、電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一體的工業(yè)在線分析儀表，它是由銻電極與參考電極組成的PH值測(cè)量系統(tǒng)。在被測(cè)酸性溶液中，由于銻電極表面會(huì)生成三氧化二銻氧化層，如此在金屬銻面與三氧化二銻之間會(huì)形成電位差。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度，該濃度與被測(cè)酸性溶液中氫離子的適度相對(duì)應(yīng)。假如把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當(dāng)作1，其電極電位就可用能斯特公式計(jì)算出來。

銻電極酸度變送器中的固體模塊電路由兩大部分組成。為了現(xiàn)場(chǎng)作用的安全起見，電源部分采納交流24V為二次儀表供電。這一電源除為清洗電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源外，還應(yīng)通過電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓，以供變送電路使用。第二部分是測(cè)量變送器電路，它把來自傳感器的基準(zhǔn)信號(hào)和PH酸度信號(hào)經(jīng)放大后送給斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路，以使信號(hào)內(nèi)阻降低并可調(diào)節(jié)。將放大后的PH信號(hào)與溫度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行迭加后再進(jìn)入轉(zhuǎn)換電路，最后輸出與PH值相對(duì)應(yīng)的4～20mA恒流電流信號(hào)給二次儀表以完成顯示并操縱PH值。

⑦酸、堿、鹽濃度變送器

酸、堿、鹽濃度變送器通過測(cè)量溶液電導(dǎo)值來確定濃度。它能夠在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種變送器要緊應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過程。

酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是：在一定的范圍內(nèi)，酸堿溶液的濃度與其電導(dǎo)率的大小成比例。因而，只要測(cè)出溶液電導(dǎo)率的大小變可得知酸堿濃度的高低。當(dāng)被測(cè)溶液流入專用電導(dǎo)池時(shí)，假如忽略電極極化和分布電容，則能夠等效為一個(gè)純電阻。在有恒壓交變電流流過時(shí)，其輸出電流與電導(dǎo)率成線性關(guān)系，而電導(dǎo)率又與溶液中酸、堿濃度成比例關(guān)系。因此只要測(cè)出溶液電流，便可算出酸、堿、鹽的濃度。

酸、堿、鹽濃度變送器要緊由電導(dǎo)池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵(lì)電源、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大器、相敏整流器、解調(diào)器、溫度補(bǔ)償、過載愛護(hù)和電流轉(zhuǎn)換等單元組成。

⑧電導(dǎo)變送器

它是通過測(cè)量溶液的電導(dǎo)值來間接測(cè)量離子濃度的流程儀表（一體化變送器），可在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過程中水溶液的電導(dǎo)率。

由于電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣是電的良導(dǎo)體，因此電流流過電解質(zhì)溶液時(shí)必有電阻作用，且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，具有負(fù)向溫度特性。為區(qū)不于金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）或電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）來表示。當(dāng)兩個(gè)互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時(shí)，若在其中間放置待測(cè)溶液，并通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。假如將電壓大小和電極尺寸固定，則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。如此，測(cè)了待測(cè)溶液中流過的電流，就能測(cè)出待測(cè)溶液的電導(dǎo)率。

電導(dǎo)變送器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿、鹽濃度變送器相同。

⑨智能變送器

智能式變送器是由傳感器和微處理器（微機(jī)）相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力，可對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括對(duì)測(cè)量信號(hào)的調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)顯示、自動(dòng)校正和自動(dòng)補(bǔ)償?shù)取?/p>

微處理器是智能式變送器的核心。它不但能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，還能夠通過反饋回路對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使采集數(shù)據(jù)達(dá)到最佳。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它能夠完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。因此智能式變送器降低了傳感器的制造難度，并在專門大程主上提高了傳感器的性能。另外，智能式變送器還具有以下特點(diǎn)：具有自動(dòng)補(bǔ)償能力，可通過軟件對(duì)傳感器的非線性、溫漂、時(shí)漂等進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償；可自診斷，通電后可對(duì)傳感器進(jìn)行自檢，以檢查傳感器各部分是否正常，并作出推斷；數(shù)據(jù)處理方便準(zhǔn)確，可依照內(nèi)部程序自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理、去除異常數(shù)值等；具有雙向通信功能。微處理器不但能夠接收和處理傳感器數(shù)據(jù)，還可將信息反饋至傳感器，從而對(duì)測(cè)量過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和操縱；可進(jìn)行信息存儲(chǔ)和經(jīng)歷，能存儲(chǔ)傳感器的特征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補(bǔ)償特性等；具有數(shù)字量接口輸出功能，可將輸出的數(shù)字信號(hào)方便地和計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)總線等連接。（2）傳感器選用原則現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)不，如何依照具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就能夠確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在專門大程度上取決于傳感器的選用是否合理。

①依照測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型②靈敏度的選擇

③頻率響應(yīng)特性

④線性范圍

⑤穩(wěn)定性

⑥精度三、流量測(cè)量?jī)x表流量確實(shí)是在單位時(shí)刻內(nèi)流體通過一定截面積的量。那個(gè)量用流體的體積來表示稱為瞬時(shí)體積流量（qv），簡(jiǎn)稱體積流量；用流量的質(zhì)量來表示稱為瞬時(shí)質(zhì)量流量（qm），簡(jiǎn)稱質(zhì)量流量。流量計(jì)量單位一般有:體積流量：m3/h，L/h；質(zhì)量流量：Kg/h，t/h；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量：Nm3/h

對(duì)在一定通道內(nèi)流淌的流體的流量進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)稱為流量計(jì)量。依照測(cè)量原理，將流量測(cè)量方法分為幾大類，下面分不講明其測(cè)量方法、特性等，并介紹幾種常用的流量計(jì)。1.差壓式流量計(jì)（1）概述差壓式流量計(jì)(DifferencePressFlowmeter)簡(jiǎn)稱DPF，是利用孔板節(jié)流原理，依照產(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測(cè)量流量的儀表。（2）差不多原理充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，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，因此在節(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，如此可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這種測(cè)量方法是以流淌連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí)，在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。在正常情況（介質(zhì)物理參數(shù)保持不變）下，流量的大小是與孔板前后產(chǎn)生的壓差的平方根成正比的，F(xiàn)＝k△P1/2。孔板是一塊加工成圓形同心的具有銳利直角邊緣的薄板?？装彘_孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式：角接、法蘭及D-D/2取壓；如圖所示。圖孔板的三種取壓方式在煤液化裝置中楔形流量計(jì)也是儀表的選型之一，如FE1606、FE1706、FE1806等等。楔形流量計(jì)也是差壓節(jié)流元件的一種，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。其檢測(cè)件為V形，設(shè)計(jì)合適時(shí)無(wú)滯流區(qū)，可不能使管道堵塞，取壓方式未標(biāo)準(zhǔn)化。楔形流量計(jì)1-高壓取壓口；2-低壓取壓口；3-測(cè)量管；4-楔形孔板；5-法蘭要緊特點(diǎn)：①測(cè)量范圍寬,雷諾數(shù)500到數(shù)百萬(wàn)范圍內(nèi),流量和差壓始終保持方根關(guān)系。②精確度高,經(jīng)標(biāo)定的楔式流量計(jì),其流量系數(shù)差不多誤差在+0.5%內(nèi)。③具有自清潔能力,節(jié)流件上下游無(wú)滯流區(qū)。④永久壓損比孔板小。⑤它結(jié)構(gòu)牢固、抗震性好，安裝方便、操作簡(jiǎn)單且重復(fù)性好,可靠性高。⑥壽命長(zhǎng),成本低,安裝及維護(hù)方便適用范圍：①適合于低雷諾數(shù)流體的流量測(cè)量。②特不適合于高粘度流體、含固體顆粒液體、漿狀流體，如燃料油、原油、廢水、煤焦油、鐵礦漿、油漿、碳黑溶液、兩相流體等流量的測(cè)量。③適合于公稱直徑DN25-DN300的管道。④管嘴取壓楔式流量計(jì)用于公稱壓力PN6.4MPa和溫度450℃以下的各種場(chǎng)合；法蘭取壓式楔式流量計(jì)適用于公稱壓力PN4.0MPa以下的各種場(chǎng)合；其溫度視差壓變送器的耐溫性能而定，一般限制在180℃以下。（3）差壓計(jì)特點(diǎn)節(jié)流孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉。DPF應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，至今尚無(wú)任何一類流量計(jì)可與之相比，封閉管道各種測(cè)量對(duì)象都有應(yīng)用：流體方面，單相、混相、潔凈、臟污；工作狀態(tài)方面，常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫；管徑方面，從幾毫米到幾米；流淌條件方面：亞音速流、臨界流、脈動(dòng)流。缺點(diǎn)；如流出系數(shù)不穩(wěn)定，線性差，重復(fù)性不高，準(zhǔn)確度因受諸多因素阻礙也不高，易積污和易被磨損，壓損較大，量程比（范圍度）小，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件高，要求的直管段過長(zhǎng)等。（4）安裝使用注意事項(xiàng)①安裝注意事項(xiàng)：節(jié)流元件的安裝要求包括方向要求（孔板圓柱形銳孔方向與流體流向一致）、管道條件(吹掃潔凈)、管道連接情況（節(jié)流件的前端面應(yīng)與管道軸線垂直）、取壓口位置（依照被測(cè)介質(zhì)而定）、節(jié)流裝置上下游直管段長(zhǎng)度（節(jié)流件不同要求也不同）以及差壓信號(hào)管路的敷設(shè)情況等。②使用注意事項(xiàng)盡管DPF的設(shè)計(jì)、制造及安裝等皆符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，但假如不注意使用，也可能達(dá)不到設(shè)計(jì)精確度的要求。DPF檢測(cè)件節(jié)流裝置安裝于現(xiàn)場(chǎng)各種工作場(chǎng)所，在長(zhǎng)期運(yùn)行后，不管管道或節(jié)流裝置都會(huì)發(fā)生一些變化，如堵塞、結(jié)垢、磨損、腐蝕等等，因此節(jié)流件任何幾何形狀及尺寸的變化都會(huì)帶來附加誤差，因此定期檢查檢測(cè)件是必要的。使用者要及時(shí)檢查工藝參數(shù)，對(duì)儀表進(jìn)行修正或采取一些措施，如更換節(jié)流件，調(diào)整差壓變送器量程等等。另外，在起表時(shí)應(yīng)注意幸免差壓表單向受壓和承受高溫，排放時(shí)注意隔離液的流失并防止產(chǎn)生燃燒、爆炸、中毒、污染等危險(xiǎn)。注意引壓管和變送器的保溫伴熱，防止介質(zhì)冷凝，結(jié)晶等，阻礙測(cè)量。2.容積式流量計(jì)（1）概述容積式流量計(jì)又稱排量流量計(jì)（positivedisplacementflowmeter），簡(jiǎn)稱PDF，在流量?jī)x表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，依照計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測(cè)量流量體積總量。PDF流量計(jì)一般不具有時(shí)刻基準(zhǔn)，為得到瞬時(shí)流量值需要另外附加測(cè)量時(shí)刻的裝置。PDF品種繁多，可按不同原則分類。按測(cè)量元件結(jié)構(gòu)分類有如下型式：轉(zhuǎn)子式、刮板式、旋轉(zhuǎn)活塞式、膜式等。（2）差不多原理典型的PDF（橢圓齒輪式）的工作原理如下圖所示。兩個(gè)橢圓齒輪具有相互滾動(dòng)進(jìn)行接觸旋轉(zhuǎn)的專門形狀。P1和p2分不表示入口壓力和出口壓力，顯然p1>p2，圖（a）下方齒輪在兩側(cè)壓力差的作用下，產(chǎn)生逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，為主動(dòng)輪；上方齒輪因兩側(cè)壓力相等，不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，是從動(dòng)輪，由下方齒輪帶動(dòng)，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在(b)位置時(shí)，兩個(gè)齒輪均在差壓作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，接著旋轉(zhuǎn)。選裝到(c)位置時(shí)，上方齒輪變?yōu)橹鲃?dòng)輪，下方齒輪則成為從動(dòng)輪，接著旋轉(zhuǎn)到與(a)相同位置，完成一個(gè)循環(huán)。一次循環(huán)動(dòng)作排出四個(gè)由齒輪與殼壁間圍成的新月形空腔的流體體積，該體積稱作流量計(jì)的"循環(huán)體積"。設(shè)流量計(jì)"循環(huán)體積"為v，一定時(shí)刻內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為N，則在該時(shí)刻內(nèi)流過流量計(jì)的流體體積為V有V＝Nv。盡管有許多分割方法形成各種形式的PDF，但大部分都有相似的差不多特征。PDF產(chǎn)生誤差的要緊緣故是分割單個(gè)流體體積的活動(dòng)測(cè)量件和靜止測(cè)量室之間的縫隙泄漏量所形成。（3）特點(diǎn)PDF計(jì)量精度高，沒有前置直管段要求。PDF可用于高粘度流體的測(cè)量。范圍度寬，一般為10：1到5：1，專門的可達(dá)30：1或更大。PDF是直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，操作簡(jiǎn)便。然而PDF結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，笨重，故一般只適用于中小口徑。與其他幾類通用流量計(jì)（如差壓式、浮子式、電磁式）相比，PDF的被測(cè)介質(zhì)種類、介質(zhì)工況（溫度、壓力）、口徑局限性較大，適應(yīng)范圍窄。由于高溫下零件熱膨脹、變形，低溫下材質(zhì)變脆等問題，PDF一般不適用于高低溫場(chǎng)合。目前可使用溫度范圍大致在-30～+160℃，壓力最高為10MPa。大部分PDF儀表只適用潔凈單相流體，含有顆粒、臟污物時(shí)上游需裝過濾器（否則檢測(cè)活動(dòng)件易被卡死），既增加壓損，又增加維護(hù)工作；如測(cè)量含有氣體的液體必須裝設(shè)氣體分離器。部分形式PDF儀表（如橢圓齒輪式、腰輪式、旋轉(zhuǎn)活塞式等）在測(cè)量過程中會(huì)給流淌帶來脈動(dòng)，較大口徑儀表還會(huì)產(chǎn)生噪聲，甚至是管道產(chǎn)生振動(dòng)。（4）安裝及使用注意事項(xiàng)①安裝注意事項(xiàng)：a.周圍溫度和濕度應(yīng)符合制造廠規(guī)定，一般溫度為-10(-15)～40（50）℃，濕度為10%～90%。b.日光直射在夏季會(huì)使溫度升高，接近輻射熱的場(chǎng)所，亦會(huì)使溫度升高。這種場(chǎng)所應(yīng)采取遮陽(yáng)或隔熱措施。c.非防塵、防浸水型儀表應(yīng)避開有腐蝕性氣氛或潮濕場(chǎng)所，因?yàn)橛?jì)算器減速齒輪等零部件會(huì)被腐蝕氣體和晝夜溫差結(jié)露所損壞。如無(wú)法幸免，可采取內(nèi)腔用潔凈空氣吹氣(airpruge)方式保持微正壓。d.避開振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)所。e.要有足夠空間便于安裝和日常維護(hù)。f.儀表姿勢(shì)必須做到橫平豎直，一般為水平安裝。流淌方向應(yīng)與儀表殼體表明方向一致，一般只能作單方向測(cè)量，必要時(shí)在其下游裝止逆閥，以免損壞儀表。與管道連接要使流量計(jì)不承受管線膨脹、收縮、變形和振動(dòng)；防止系統(tǒng)因閥門及管道設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生振動(dòng)，特不要幸免諧振。PDF計(jì)量室與活動(dòng)檢測(cè)件的間隙專門小，流體中顆粒雜質(zhì)阻礙儀表正常運(yùn)行，造成卡死或過早磨損。儀表上游必須安裝過濾器，并定期清洗；測(cè)量氣體在必要時(shí)應(yīng)考慮加裝沉渣器或水汲取器等愛護(hù)性設(shè)備。用于測(cè)量液體管道必須幸免氣體進(jìn)入管道系統(tǒng)，必要時(shí)設(shè)置氣體分離器。g.在連續(xù)使用的生產(chǎn)線上安裝流量計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)置旁路管線和閥門，以便于清掃和檢修。②使用注意事項(xiàng)：a.清洗管線新投管線運(yùn)行前要清掃，往往隨后還要用實(shí)流沖洗，以去除殘留焊屑垢皮等?，F(xiàn)在先應(yīng)關(guān)閉儀表前后截止閥，讓液流從旁路管流過；若無(wú)旁路管，儀表位置應(yīng)裝短管代替。b.排盡氣體通常實(shí)液掃線后，管道內(nèi)還殘留較多空氣，隨著加壓運(yùn)行，空氣以較高流速流過PDF，活動(dòng)測(cè)量元件可能過速運(yùn)轉(zhuǎn)，損傷軸和軸承。因此開始時(shí)要緩慢增加流量，使空氣慢慢外逸。c.旁路管切換順序液流從旁路管轉(zhuǎn)入儀表時(shí)，啟閉要緩慢，特不在高溫高壓管線上更應(yīng)注意。啟用時(shí)第1步緩緩開啟旁路閥，液體先在旁路管流淌一段時(shí)刻；第2步緩緩開啟進(jìn)口閥；第3步緩緩開啟出口閥；第4步緩緩關(guān)閉旁路閥。切除儀表改旁路管時(shí)按上述逆順序動(dòng)作操作。啟動(dòng)后通過最低位指針或字輪和秒表，確認(rèn)未達(dá)過度流淌，最佳流量應(yīng)操縱在(70～80%)最大流量，以保證儀表使用壽命。d.檢查過濾器新線啟動(dòng)過濾器網(wǎng)最易被打破，試運(yùn)行后要及時(shí)檢查網(wǎng)是否完好。同時(shí)過濾網(wǎng)清潔無(wú)污物時(shí)記錄下常用流量下的壓力損失那個(gè)參數(shù)，今后不必卸下檢查網(wǎng)堵塞狀況，即以壓力損失增加程度推斷是否要清洗。e.測(cè)量高粘度液體用于高粘度液體，一般均加熱后使之流淌。當(dāng)儀表停用后，其內(nèi)部液體冷卻而變稠，再啟用時(shí)必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過儀表，否則會(huì)咬住活動(dòng)測(cè)量元件使儀表?yè)p壞。f.潤(rùn)滑氣體用等PDF啟用前必須加潤(rùn)滑油，日常運(yùn)行也經(jīng)常檢查潤(rùn)滑油存量的液位計(jì)。g.幸免急劇流量變化使用氣體腰輪流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意不能有急劇的流量變化(如使用快開閥)，因腰輪的慣性作用，急劇流量變化將產(chǎn)生較大附加慣性力，使轉(zhuǎn)子損壞。用作操縱系統(tǒng)的檢測(cè)儀表時(shí)，若下游操縱突然截止流淌，轉(zhuǎn)子一時(shí)停不下來，產(chǎn)生壓氣機(jī)效應(yīng)，下游壓力升高，然后倒流，發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)。h.沖洗管道用蒸汽時(shí)禁止通過PDF。3.渦輪流量計(jì)（1）概述渦輪流量計(jì)（TurbineFlowmeter）簡(jiǎn)稱TUF，是一種速度式流量計(jì)，被測(cè)介質(zhì)的流體沖擊葉輪片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度隨流量的大小而變化。（2）差不多原理如圖所示為渦輪傳感器結(jié)構(gòu)圖，由圖可見，當(dāng)被測(cè)流體流過傳感器時(shí)，由于葉輪的葉片與流體流向之間有一傾角，流體沖力使葉輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服阻力矩后葉輪開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩力矩平衡時(shí)葉輪便恒速旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。在一定條件下轉(zhuǎn)速與流量成正比，因此測(cè)出葉輪轉(zhuǎn)速就可求得流量。（3）特點(diǎn)渦輪流量計(jì)具有精度高、重復(fù)性好、時(shí)刻常數(shù)小、量程寬、刻度線性以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）和可適應(yīng)高參數(shù)（高溫、高壓、微流量和低溫）等特點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于以下一些測(cè)量對(duì)象：石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。TUF作為最通用的流量計(jì)，其產(chǎn)品已進(jìn)展為多品種、全系列、多規(guī)格批量生產(chǎn)的規(guī)模。其弱點(diǎn)是不適于長(zhǎng)期連續(xù)使用,同時(shí)流體物性（密度、粘度）對(duì)儀表特性有較大阻礙。氣體流量計(jì)易受密度阻礙，而液體流量計(jì)對(duì)粘度變化反應(yīng)敏感。傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長(zhǎng)的直管段，如安裝空間有限制，可加裝流淌調(diào)整器（整流器）以縮短直管段長(zhǎng)度。不適于脈動(dòng)流和混相流的測(cè)量。對(duì)被測(cè)介質(zhì)的清潔度要求較高，限制了其適用領(lǐng)域，雖可安裝過濾器以適應(yīng)臟污介質(zhì)，但亦帶來壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。（4）安裝和使用注意事項(xiàng)①安裝注意事項(xiàng)安裝渦輪流量計(jì)前，管道要清掃。被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí)，要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測(cè)不出流量來。傳感器要求水平安裝，不能垂直安裝，同時(shí)應(yīng)安裝在便于維修，管道無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁干擾與熱輻射阻礙的場(chǎng)所。液體TUF的典型安裝管路系統(tǒng)如圖所示。下圖中各部分的配置可視被測(cè)對(duì)象情況而定，并不一定全部都需要。TUF對(duì)管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流是敏感的，因此要依照傳感器上游阻流件類型配備必要的直管段或整流器。當(dāng)可能產(chǎn)生逆流時(shí)，變送器后面應(yīng)加裝止逆閥。若上游阻流件情況不明確，一般推舉上游直管段長(zhǎng)度不小于20D，下游直管段長(zhǎng)度不小于5D。傳感器安裝在室外時(shí)，應(yīng)有避直射陽(yáng)光和防雨淋的措施。

②使用注意事項(xiàng)投運(yùn)前先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定。認(rèn)真檢查，確定儀表接線無(wú)誤，接地良好，方可送電。啟動(dòng)渦輪流量計(jì)前要檢查變送器方向是否與流體方向一致，它的啟動(dòng)步驟及方法與容積式流量計(jì)類似，目的確實(shí)是要幸免流體沖擊渦輪葉片而損壞儀表。在正常使用時(shí)，儀表上下游閥門應(yīng)該全開，用下游閥門調(diào)節(jié)流量，以使介質(zhì)能充滿變送器內(nèi)部腔體。在測(cè)量低溫介質(zhì)時(shí)，為防止渦輪軸承凍結(jié)和葉片損壞，應(yīng)加強(qiáng)保溫伴熱并除去管道和渦輪流量計(jì)內(nèi)部的水分和油分。關(guān)于測(cè)量液化氣等易氣化的介質(zhì)，在變送器的下游應(yīng)維持必要的背壓，以保證流經(jīng)變送器的介質(zhì)全部為液態(tài)。拆裝流量計(jì)時(shí)，對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。4.科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（1）概述科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（CoriolisMassFlowmeter）簡(jiǎn)稱CMF，是一種新型流量測(cè)量?jī)x表，它能夠直接用于測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度和溫度，在石化行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。通常質(zhì)量流量計(jì)指基于希臘人科里奧利（Coriolis）力原理制成的流量計(jì)，它由一臺(tái)傳感器和一臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器組成，再配用流量計(jì)算器組成流量測(cè)量系統(tǒng)。因此，還有專門多其他種類的質(zhì)量流量計(jì)。（2）差不多原理科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（CMF）是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。如下圖所示，截取一根支管，流體在其內(nèi)以速度V從A流向B，將此管置于以角速度ω旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中。設(shè)旋轉(zhuǎn)軸為X，與管的交點(diǎn)為O，由于管內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在軸向以速度V、在徑向以角速度ω運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在流體質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)切向科氏力Fc。那個(gè)力作用在測(cè)量管上，在O點(diǎn)兩邊方向相反，大小相同，為：δFc＝2ωVδm。因此，直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管道中流淌的流體所產(chǎn)生的科氏力就能夠測(cè)得質(zhì)量流量。這確實(shí)是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的差不多原理。

科里奧利質(zhì)量流量有專門多種結(jié)構(gòu)形式，如下圖所示：（3）特點(diǎn)CMF直接測(cè)量質(zhì)量流量，具有測(cè)量精度高、量程比寬、穩(wěn)定性好、維護(hù)量低等特點(diǎn)?？蓽y(cè)量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測(cè)量管路內(nèi)無(wú)阻礙件和活動(dòng)件，無(wú)上下游直管段要求。

測(cè)量值對(duì)流體粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測(cè)量值的阻礙微小。CMF零點(diǎn)不穩(wěn)定易形成零點(diǎn)漂移，阻礙其精確度的進(jìn)一步提高

，CMF不能用于測(cè)量低密度介質(zhì)和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制（按型號(hào)而異）會(huì)顯著著阻礙測(cè)量值。

CMF對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感，為防止管道振動(dòng)阻礙，大部分型號(hào)CMF的流量傳感器安裝固定要求較高。（4）安裝和使用注意事項(xiàng)①安裝注意事項(xiàng)安裝要求應(yīng)按照制造廠規(guī)定的安裝方法。為使調(diào)零時(shí)沒有流淌，CMF上下游設(shè)置截止閥，并保證無(wú)泄漏。操縱閥應(yīng)裝在CMF下游，CMF保持盡可能高的靜壓，以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸（fIashing）。同一型號(hào)兩臺(tái)CMF串聯(lián)安裝，或多臺(tái)CMF接近地并行（或并聯(lián)）安裝，應(yīng)向制造廠提出錯(cuò)開接近儀表的共振頻率值；拉開流量傳感器距離，不設(shè)置在同一臺(tái)架上，獨(dú)立設(shè)置支撐架；流量傳感器異方向安裝；流量傳感器間設(shè)置防振材料隔離等方法。②使用注意事項(xiàng)在煤液化裝置中，為測(cè)量油煤漿這種強(qiáng)磨蝕性漿液，選用直管單管型較好同時(shí)要使測(cè)量管處于垂直位置，以免管壁磨損不勻，縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會(huì)降低測(cè)量鋼管剛性而改變流量測(cè)量值，因此在運(yùn)行初期要定期檢測(cè)，確認(rèn)使用周期。測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會(huì)阻礙測(cè)量精確度，因此要定期清洗?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)（CMF）有時(shí)會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的情況，它來自流量傳感器部分，要緊緣故有；1）機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減；2）流體的密度粘度變化。CMF調(diào)零時(shí)必須在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，流量傳感器排盡氣體，充滿待測(cè)流體后在再關(guān)閉傳感器上下游閥門，在接近工作溫度的條件下調(diào)零。安裝方面變動(dòng)或溫度大幅度變化時(shí)需要重新調(diào)整。5.熱式質(zhì)量流量計(jì)（1）概述熱式質(zhì)量流量計(jì)(ThermalMassFlowmeter,以下簡(jiǎn)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(guó)習(xí)稱量熱式流量計(jì)。當(dāng)前要緊用于測(cè)量氣體。

（2）差不多原理熱式流量?jī)x表用得最多有兩類，即1）利用流淌流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì)（thenmaIprohIefIowmeter）曾稱量熱式TMF；2)利用熱消散（冷卻）效應(yīng)的金氏定律（KingsIaw）TMF。又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi)，也稱浸入型（immersiontype）或侵入型（intrusiontype）。有些在使用時(shí)從管外插入工藝管內(nèi)的儀表稱作插入式（insertiontype）。①熱分布式TMF熱分布式TMF的工作原理如圖1所示，薄壁測(cè)量管3外壁繞著兩組兼作加熱器和檢測(cè)元件的繞組2，組成惠斯登電橋，由恒流電源5供給恒定熱量，通過線圈絕緣層、管壁、流體邊界層傳導(dǎo)熱量給管內(nèi)流體。邊界層內(nèi)熱的傳遞能夠看作熱傳導(dǎo)方式實(shí)現(xiàn)的。在流量為零時(shí)，測(cè)量管上的溫度分布如圖下部虛線所示，相關(guān)于測(cè)量管中心的上下游是對(duì)稱的，由線圈和電阻組成的電橋處于平衡狀態(tài)；當(dāng)流體流淌時(shí)，流體將上游的部分熱量帶給下游，導(dǎo)致溫度分布變化如實(shí)線所示，由電橋測(cè)出兩組線圈電阻值的變化，求得兩組線圈平均溫度差ΔT。便可按下式導(dǎo)出質(zhì)量流量qm，即qm=K*A/Cp*ΔT

（1）式中Cp被測(cè)氣體的定壓比熱容；

A

測(cè)量管繞組（即加熱系統(tǒng)）與周圍環(huán)境熱交換系統(tǒng)之間的熱傳導(dǎo)系數(shù)；

K

儀表常數(shù)。在總的熱傳導(dǎo)系數(shù)A中，因測(cè)量管壁專門薄且具有相對(duì)較高熱導(dǎo)率，儀表制成后其值不變，因此A的變化可簡(jiǎn)化認(rèn)為要緊是流體邊界層熱導(dǎo)率的變化。當(dāng)使用于某一特定范圍的流體時(shí)，則A、Cp均視為常量，則質(zhì)量流量?jī)H與繞組平均溫度差成正比，如圖2中Oa段所示。測(cè)量管加熱方式大部分產(chǎn)品采納兩繞組或三繞組線繞電阻；除管外電阻絲繞組加熱方式外還有利用管材本身電阻加熱方式，如表1所示。測(cè)量管形狀有直管形，還有∏字形結(jié)構(gòu)，三繞組中一組在中間加熱，兩組分繞兩臂測(cè)量溫度。表1測(cè)量管加熱和檢測(cè)方式方

式感應(yīng)加熱熱電偶

兩繞組電阻絲三繞組電阻絲結(jié)構(gòu)

檢測(cè)元件熱電偶熱電阻絲熱電阻絲加熱方式測(cè)量管焦耳熱自己加熱中間繞組加熱②基于金氏定律的浸入型TMF兩溫度傳感器（熱電阻）分不置于氣流中兩金屬細(xì)管內(nèi)，一熱電阻測(cè)得氣流溫度T；另一細(xì)管經(jīng)功率恒定的電熱加熱，其溫度Tv高于氣流溫度，氣體靜止時(shí)Tv最高，隨著質(zhì)量流速ρU增加，氣流帶走更多熱量，溫度下降，測(cè)得溫度差ΔT=Tv-T。這種方法稱作“溫度差測(cè)量法”或“溫度測(cè)量法”。

若保持ΔT恒定，操縱加熱功率隨著流量增加而增加功率，這種方法稱作“功率消耗測(cè)量法”。（3）特點(diǎn)①優(yōu)點(diǎn)熱分布式TMF可測(cè)量低流速（氣體0.02～2m/s）微小流量；浸入式TMF可測(cè)量低、中、偏高流速(氣體2～60m/s)；插入式TMF更適合于大管徑。

TMF無(wú)活動(dòng)部件，無(wú)分流管的熱分布式儀表無(wú)阻流件，壓力損失專門小；帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表，雖在測(cè)量管道中置有阻流件，但壓力損失也不大。

TMF使用性能相對(duì)可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量?jī)x表相比，不需溫度傳感器，壓力傳感器和計(jì)算單元等，僅有流量傳感器，組成簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障概率小。

熱分布式儀表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想氣體的雙原子氣體，不必用這些氣體專門標(biāo)定，直接就用空氣標(biāo)定的儀表，實(shí)驗(yàn)證明差不僅2%左右；用于Ar、He等單原子氣體則乘系數(shù)1.4即可；用于其他氣體可用比熱容換算，但偏差可能稍大些。

氣體的比熱容會(huì)隨著壓力溫度而變，但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。②缺點(diǎn)a.熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)慢。

b.被測(cè)量氣體組分變化較大的場(chǎng)所，因cp值和熱導(dǎo)率變化，測(cè)量值會(huì)有較大變化而產(chǎn)生誤差。

c.對(duì)小流量而言，儀表會(huì)給被測(cè)氣體帶來相當(dāng)熱量。

d.關(guān)于熱分布式TMF，被測(cè)氣體若在管壁沉積垢層阻礙測(cè)量值，必須定期清洗；對(duì)細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn)，一般情況下不能使用。

e.對(duì)脈動(dòng)流在使用上將受到限制。

f.液體用TMF關(guān)于粘性液體在使用上亦受到限制。（4）安裝和使用注意事項(xiàng)①安裝姿勢(shì)（方向）

a.熱分布式大部分熱分布式TMF的流量傳感器可任何姿勢(shì)（水平、垂直或傾斜）安裝，有些儀表只要安裝好后在工作條件壓力、溫度下作電氣零點(diǎn)調(diào)整。然而有些型號(hào)儀表對(duì)安裝姿勢(shì)具有敏感性，大部分制造廠會(huì)對(duì)此就安裝姿勢(shì)阻礙和安裝要求作出講明。例如LDG-□DB系列為減少環(huán)境氣氛對(duì)流傳熱阻礙，只能水平安裝，水平度允差±20。應(yīng)用于高壓氣體時(shí)流量傳感器則寧可選擇水平安裝，因?yàn)槿绱吮阌谧龅秸{(diào)零的零偏置。

b.浸入式大部分浸入式TMF性能不受安裝姿勢(shì)阻礙。然而在低流速測(cè)量時(shí)因受管道內(nèi)氣體對(duì)流的熱流阻礙，使安裝姿勢(shì)顯得重要。因此在低和特不低流速流淌時(shí)要獲得精確測(cè)量，必須遵循制造廠依據(jù)儀表設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)而定的安裝建議。

②前置直管段

a.熱分布式本類儀表對(duì)上下游配管布置不敏感，通常認(rèn)為無(wú)上下游直管段長(zhǎng)度要求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案ISO/DIS11451認(rèn)為流量測(cè)量不受旋轉(zhuǎn)流和流速場(chǎng)剖面畸變阻礙。然而BS7405卻認(rèn)為；①上下游直管段長(zhǎng)度可小至2D；②在進(jìn)口端置一金屬（或塑料）網(wǎng)，可有效地改善流速分布畸變，得到分布均勻的氣流；③要防止從小管徑突然擴(kuò)大進(jìn)入較大口徑儀表，要緩慢過渡。

b.浸入式帶測(cè)量管的浸入式流量傳感器和插入式儀表需要一定長(zhǎng)度前置直管段，ISO/DIS14511對(duì)此未作具體規(guī)定，而按制造廠建議的值。BS7405建議關(guān)于在管道中用插入熱絲流速計(jì)時(shí)，需要(8～10)D的上游直管段和(3～5)D的下游直管段。下表列舉了Sierra公司對(duì)帶測(cè)量管浸入式TMF所規(guī)定的上直管段長(zhǎng)度；若在其進(jìn)口端裝一塊或二快多孔板式流淌調(diào)整器（整流器）后，則其長(zhǎng)度可大為縮短，如表最右列所示。帶測(cè)量管浸入式上游直管段長(zhǎng)度列

上游組流件名上游直管段長(zhǎng)度要求無(wú)流淌調(diào)整器內(nèi)裝流淌調(diào)整器

操縱閥

900彎管或T型接管

漸擴(kuò)管

漸縮管≥45D

≥15D

≥（10~45）D

≥15D≥3D

≥1D

≥3D

≥1D注：摘自Sierra公司760UHP型780UHP型樣本。

只有一組溫度檢測(cè)點(diǎn)的插入式儀表與帶測(cè)量管浸入式儀表的上游直管段長(zhǎng)度要求相近（只相差檢測(cè)桿到測(cè)量管進(jìn)口端的距離）；多組檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)桿或多根檢測(cè)桿的TMF,直管段長(zhǎng)度可縮短專門多，通常制造廠會(huì)提供建議。

③儀表連接管道的振動(dòng)

連接TMF的管道在常見實(shí)際范圍內(nèi)的振動(dòng)可不能產(chǎn)生振動(dòng)干擾，在正常情況下不阻礙儀表的測(cè)量性能。惟插入式TMF的檢測(cè)桿必須牢固地固定于管道，并幸免裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所。

④脈動(dòng)流的阻礙

TMF響應(yīng)時(shí)刻長(zhǎng)，不適應(yīng)脈動(dòng)流流量測(cè)量。若作測(cè)脈動(dòng)流測(cè)量，應(yīng)了解TMF的響應(yīng)性，以保證能跟隨的上脈動(dòng)的速度變化。脈動(dòng)引起的測(cè)量誤差通常使儀表輸出偏高，其程度取決于脈動(dòng)幅值和頻率。6.電磁流量計(jì)（1）概述電磁流量計(jì)（electromagnetismmassflowmeter）簡(jiǎn)稱EMF，是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初EMF實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，近年來世界范圍EMF產(chǎn)量約占工業(yè)流量?jī)x表臺(tái)數(shù)的5%～6.5%。

（2）差不多原理EMF的差不多原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流淌，與流淌方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來明右手規(guī)則”。EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如圖2，測(cè)量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳出。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。（3）特點(diǎn)EMF的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，因不易堵塞適用于測(cè)量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。EMF不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失，測(cè)量范圍度大，所測(cè)得的體積流量，實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率（只要在某閾值以上）變化明顯的阻礙。與其他大部分流量?jī)x表相比，前置直管段要求較低。

EMF的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬，從幾毫米到3m。可測(cè)正反雙向流量，也可測(cè)脈動(dòng)流量，只要脈動(dòng)頻率低于激磁頻率專門多，可應(yīng)用于腐蝕性流體。儀表輸出本質(zhì)上是線性的。

缺點(diǎn)是EMF不能測(cè)量電導(dǎo)率專門低的液體，如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。通用型EMF由于襯里材料和電氣絕緣材料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號(hào)儀表用于過低于室溫的液體，因測(cè)量管外凝露（或霜）而破壞絕緣。（4）安裝和使用注意事項(xiàng)①安裝注意事項(xiàng)

應(yīng)安裝在震動(dòng)小的場(chǎng)所，幸免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾；環(huán)境溫度、濕度應(yīng)符合要求；為獲得正常測(cè)量精確度，電磁流量傳感器上游也要有一定長(zhǎng)度直管段，但其長(zhǎng)度與大部分其它流量?jī)x表相比要求較低。90o彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開度的閥則需10D；下游直管段為（2～3）D或無(wú)要求；盡量保證變送器導(dǎo)管內(nèi)充滿被測(cè)液體或不致產(chǎn)生氣泡，確保精度。不管如何安裝，必須使電極處在水平方向上，以防止沉淀物堆積于電極上而阻礙測(cè)量。②使用注意事項(xiàng)使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿液體（非滿管型例外），有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。液體應(yīng)與地同電位，必須接地，例如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等緣故，造成液體與地間有電位差。測(cè)量有附著沉淀物的流體，或者由于長(zhǎng)期使用后，導(dǎo)管內(nèi)壁有積垢層，因此必須定期清洗內(nèi)壁和電極。7.超聲流量計(jì)（1）概述超聲流量計(jì)（UltrasonicFlowmeter）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）差不多原理依照對(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(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(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(wú)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),特不在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來它是進(jìn)展迅速的一類流量計(jì)之一。目前通常采納兩種類型的超聲波流量計(jì)，一種為多普勒超聲波流量計(jì)，另一類為時(shí)差式超聲波流量計(jì)。多普勒型是利用相位差法測(cè)量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運(yùn)動(dòng)，由于液體本身有一運(yùn)動(dòng)速度，導(dǎo)致超聲波在兩接收器（或發(fā)射器）之間的頻率或相位發(fā)生相對(duì)變化，通過測(cè)量這一相對(duì)變化就可獲得液體速度；時(shí)差型是利用時(shí)刻差法測(cè)量流速，即某一速度的聲波由于流體流淌而使得其在兩接收器（或發(fā)射器）之間傳播時(shí)刻發(fā)生變化，通過測(cè)量這一相對(duì)變化就可獲得流體流速。（3）特點(diǎn)①優(yōu)點(diǎn)USF可作非接觸測(cè)量。夾裝式換能器USF可無(wú)需停流截管安裝，只要在既設(shè)管道外部安裝換能器即可。這是USF在工業(yè)用流量?jī)x表中具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此可作移動(dòng)性（即非定點(diǎn)固定安裝）測(cè)量，適用于管網(wǎng)流淌狀況評(píng)估測(cè)定USF為無(wú)流淌阻止測(cè)量，無(wú)額外壓力損失。

流量計(jì)的儀表系數(shù)是可從實(shí)際測(cè)量管道及聲道等幾何尺寸計(jì)算求得的，既可采納干法標(biāo)定，除帶測(cè)量管段式外一般不需作實(shí)流校驗(yàn)。

USF適用于大型圓形管道和矩形管道，且原理上不受管徑限制，其造價(jià)差不多上與管徑無(wú)關(guān)。關(guān)于大型管道不僅帶來方便，可認(rèn)為在無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)流校驗(yàn)的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。

多普勒USF可測(cè)量固相含量較多或含有氣泡的液體。

USF可測(cè)量非導(dǎo)電性液體，在無(wú)阻止流量測(cè)量方面是對(duì)電磁流量計(jì)的一種補(bǔ)充。因易于實(shí)行與測(cè)試方法（如流速計(jì)的速度-面積法，示蹤法等）相結(jié)合，可解決一些專門測(cè)量問題，如速度分布嚴(yán)峻畸變測(cè)量，非圓截面管道測(cè)量等。

某些傳播時(shí)刻法USF附有測(cè)量聲波傳播時(shí)刻的功能，即可測(cè)量液體聲速以推斷所測(cè)液體類不。例如，油船泵送油品上岸，可核查所測(cè)量的是油品依舊倉(cāng)底水。

②缺點(diǎn)和局限性

傳播時(shí)刻法USF只能用于清潔液體和氣體，不能測(cè)量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體；反之多普勒法USF只能用于測(cè)量含有一定異相的液體。

外夾裝換能器的USF不能用于襯里或結(jié)垢太厚的管道，以及不能用于襯里（或銹層）與內(nèi)管壁剝離（若夾層夾有氣體會(huì)嚴(yán)峻衰減超聲信號(hào)）或銹蝕嚴(yán)峻（改變超聲傳播路徑）的管道。

多普勒法USF多數(shù)情況下測(cè)量精度不高。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)有品種不能用于管徑小于DN25mm的管道。（4）安裝使用注意事項(xiàng)①安裝方法介紹目前通常采納三種安裝方式:W型，V型，Z型。依照不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式，通常W型適用于小管徑(25～75mm)，V型適用于中管徑(25～250mm)，Z型適用于大管徑(250mm以上)，總之，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和靈敏度，選擇合適的安裝方式，使得測(cè)量信號(hào)(即差值)與二次儀表相匹配。為了保證儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇滿足一定條件的場(chǎng)所定位:通常選擇上游10D、下游5D以上直管段；上游30D內(nèi)不能裝泵、閥等擾動(dòng)設(shè)備。超聲波流量計(jì)探頭的安裝方法，具體采納“坐標(biāo)法安裝”，即先將管道外表面處理潔凈，涂上專用偶合劑。首先固定其中一個(gè)探頭的位置，用紙帶繞管道一周，量出周長(zhǎng)作好對(duì)折標(biāo)記，在周長(zhǎng)1/2處確定另一探頭軌道的位置，同樣該軌道應(yīng)與管道軸心平行，再依照儀表顯示的安裝距離，確定兩探頭在軌道上的相對(duì)距離，保證超聲波有足夠的信號(hào)強(qiáng)度，通常使得面板上顯示的信號(hào)強(qiáng)度大于2%，待讀數(shù)顯示穩(wěn)定，講明安裝調(diào)試結(jié)束，儀表可正常工作。②流量計(jì)的使用a.零流量的檢查當(dāng)管道液體靜止，而且周圍無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、無(wú)強(qiáng)烈震動(dòng)的情況下，表頭顯示為零，現(xiàn)在自動(dòng)設(shè)置零點(diǎn)，消除零點(diǎn)飄移，運(yùn)行時(shí)須做小信號(hào)切除，通常當(dāng)流量小于滿程流量的5%，自動(dòng)切除。同時(shí)零點(diǎn)也可通過菜單進(jìn)行調(diào)整。b.儀表面板鍵盤操作啟動(dòng)儀表運(yùn)行前，首先要對(duì)參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)置，例如，使用單位制、安裝方式、管道直徑、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流體類型、兩探頭間距、流速單位、最小速度、最大速度等。只有所有參數(shù)輸入正確，儀表方可正確顯示實(shí)際流量值。c.流量計(jì)的定期校驗(yàn)為了保證流量計(jì)的準(zhǔn)確度，應(yīng)進(jìn)行定期的校驗(yàn)，通常采納更高精度的便攜式流量計(jì)進(jìn)行直接對(duì)比，利用所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算:誤差=(測(cè)量值-標(biāo)準(zhǔn)值)/標(biāo)準(zhǔn)值，利用計(jì)算的相對(duì)誤差，修正系數(shù)，使得測(cè)量誤差滿足±2%的誤差，即可滿足計(jì)量要求。該操作簡(jiǎn)單方便，可有效提高計(jì)量的準(zhǔn)確度。③流量傳感器或換能器的安裝a).流量傳感器（即帶測(cè)量管段的插入式換能器總稱）的安裝

a)安裝本類流量傳感器時(shí)管網(wǎng)必須停流，測(cè)量點(diǎn)管道必須截?cái)嗪蠼尤肓髁總鞲衅鳌?/p>

b)連接流量傳感器的管道內(nèi)徑必須與流量傳感器相同，其差不應(yīng)在±1％以內(nèi)。

c)傳感器盡可能在如下圖所示與水平直徑成45度的范圍內(nèi)，幸免在垂直直徑位置附近安裝。否則在測(cè)量液體時(shí)換能器聲波表面易受氣體或顆粒阻礙，在測(cè)量氣體時(shí)受液滴或顆粒阻礙。

d)測(cè)量液體時(shí)安裝位置必須充滿液體。

e)上下游應(yīng)有必要的直管段。b.外夾裝式換能器的安裝。

上面第b)、c)、d)、e)各項(xiàng)應(yīng)同樣注意外，還應(yīng)注意以下各點(diǎn)：a)剝凈安裝段內(nèi)保溫層和愛護(hù)層，并把換能器按裝處的壁面打磨潔凈。幸免局部凹陷，凸出物修平，漆銹層磨凈。b)關(guān)于垂直設(shè)置的管道，若為單聲道傳播時(shí)刻法儀表，換能器的安裝位置應(yīng)盡可能在上游彎管的彎軸平面內(nèi)（見圖a），以獲得彎管流場(chǎng)畸變后較接近的平均值。c)換能器安裝處和管壁反射處必須避開接口和焊縫，如圖b以V法示例。d)換能器安裝處的管道襯里和垢層不能太厚。襯里、銹層與管壁間不能有間隙。關(guān)于銹蝕嚴(yán)峻的管道，可用手錘震擊管壁，以震掉壁上的銹層，保證聲波正常傳播。但必須注意防止擊出凹坑。e)能器工作面與管壁之間保持有足夠的耦合劑，不能有空氣和固體顆粒，以保證耦合良好。f)多普勒法夾裝式換能器安裝有對(duì)稱安裝和同側(cè)安裝兩種方法，如圖13所示。對(duì)稱安裝適用于中小管徑（通常小于600mm）管道和含懸浮顆粒或氣泡較少的液體；同側(cè)安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆粒或氣泡較多的液體。8.浮子式流量計(jì)（1）概述浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,從而使浮子能夠在錐管內(nèi)自由地上升和下降。

浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì),特不在小、微流量方面有舉足輕重的作用。

80年代中期,日本、西歐、美國(guó)的該儀表的銷售金額占流量?jī)x表的15%～20%。我國(guó)1990年的產(chǎn)量在12～14萬(wàn)臺(tái),其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì)。

（2）差不多原理浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖1所示，被測(cè)流體從下向上通過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上