過(guò)程控制教程檢測(cè)技術(shù)二

主要內(nèi)容

壓力的基本概念及單位常用壓力傳感器、壓力表的安裝流量的基本概念、伯努利方程差壓流量計(jì)及安裝要求旋渦式流量計(jì)電磁流量計(jì)及安裝要求物位測(cè)量成份自動(dòng)分析儀表在線成份分析儀使用注意事項(xiàng)

壓力的基本概念及單位

壓力指均勻、垂直地作用在單位面積上的力。

壓力的表示方式有三種，即：絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓或真空度。

絕對(duì)壓力是物體所承受的實(shí)際壓力，其零點(diǎn)為絕對(duì)真空。

表壓力指高于大氣壓力時(shí)的絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。

真空度（負(fù)壓）是大氣壓力與低于大氣壓力時(shí)的絕對(duì)壓力之差。

壓力的單位是帕斯卡（Pascal），簡(jiǎn)稱帕（Pa）。

常用壓力傳感器

壓阻式壓力傳感器

基于單晶硅的壓阻效應(yīng)而工作

精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、遲滯小、尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

法蘭式差壓變送器

按其結(jié)構(gòu)型式又分為兩種：?jiǎn)畏ㄌm雙法蘭式壓力表的安裝

測(cè)點(diǎn)要選在前后有足夠長(zhǎng)的直管段上；取壓管的端面與生產(chǎn)設(shè)備連接處的內(nèi)壁保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。

安裝地點(diǎn)應(yīng)力求避免振動(dòng)和高溫的影響。

測(cè)點(diǎn)與壓力計(jì)之間應(yīng)加裝切斷閥門，以備檢修壓力計(jì)時(shí)使用。切斷閥門應(yīng)裝在靠近測(cè)點(diǎn)的地方。

壓力表的安裝在測(cè)量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝凝汽管，以防止高溫蒸汽與測(cè)壓元件直接接觸；對(duì)于有腐蝕性的介質(zhì)，應(yīng)加裝充有中性介質(zhì)的隔離罐，針對(duì)被測(cè)介質(zhì)的不同性質(zhì)（高溫、低溫、腐蝕、臟污、結(jié)晶、粘稠等），采取相應(yīng)的防高溫、防腐蝕、防凍、防堵等措施。

引壓導(dǎo)管不宜過(guò)長(zhǎng)，以便減小壓力指示的時(shí)延。引壓導(dǎo)管的長(zhǎng)度一般不大于50m。

流量的基本概念及單位

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的流體數(shù)量，稱為瞬時(shí)流量。

當(dāng)流體的數(shù)量以體積表示時(shí)，稱“體積流量，記作qv。

當(dāng)流體的數(shù)量以質(zhì)量表示量，稱“質(zhì)量流量”，記作qm。

在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的流體總和稱為總（流）量或累積流量，記為qΣ。

通常指用來(lái)測(cè)量瞬時(shí)流量的儀表叫流量計(jì)，而用來(lái)計(jì)總量的儀表稱為計(jì)量表。

伯努利方程

流速為υ，密度為ρ，靜壓力為p，則當(dāng)流體充滿水平管道流動(dòng)時(shí)，其能量方程為第一項(xiàng)為靜壓能，第二項(xiàng)為動(dòng)壓能（動(dòng)能）。在同一管道的任一橫截面上，流體動(dòng)能及其靜壓能的總和不變。在一定條件下，這兩種形式的能量可以在總能量不變的前提下相互轉(zhuǎn)換。

差壓流量計(jì)

節(jié)流現(xiàn)象：流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。最常用的節(jié)流件：孔板、噴嘴及文丘利管。差壓式流量計(jì)：應(yīng)用節(jié)流變壓降原理測(cè)量流量的儀表。整套儀表由節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管及差壓檢測(cè)儀表組成。差壓式流量計(jì)的流量基本方程式是根據(jù)流體力學(xué)中伯努力方程和流動(dòng)連續(xù)性方程推導(dǎo)出來(lái)的。

流量與差壓之間的關(guān)系

流量與流體流過(guò)節(jié)流件前后所產(chǎn)生壓差的平方根成正比例關(guān)系

差壓流量計(jì)安裝要求

節(jié)流件的安裝

要求被測(cè)介質(zhì)在節(jié)流前后保持穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)

務(wù)必使節(jié)流裝置前后保持足夠的直管段

在節(jié)流裝置附近不允許安裝測(cè)溫元件或開取樣口

節(jié)流件的開孔與管道的軸線應(yīng)同心，節(jié)流件的端面與管道的軸線垂直

節(jié)流件所在管道內(nèi)流體必須充滿管道且為單向流動(dòng)在測(cè)量具有腐蝕性或含有結(jié)晶粒以及粘度大、易凝固等液體流量時(shí),在導(dǎo)壓管入口處加隔離膜盒的法蘭式差壓變送器。引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)的安裝測(cè)量液體流量：引壓導(dǎo)管不宜過(guò)細(xì)，一般采用內(nèi)徑為10～15mm的無(wú)縫鋼管；兩根引壓導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)充滿同樣的液體且無(wú)氣泡，應(yīng)注意：取壓點(diǎn)應(yīng)該位于節(jié)流件下半部分并與水平線成α=450的夾角。

引壓導(dǎo)管最好垂直向下，如果安裝條件不允許，也應(yīng)下傾一定坡度，使氣泡易于排出。

在引壓管路內(nèi)應(yīng)有放氣裝置，如果差壓計(jì)只能裝在節(jié)流件的上方，則需加裝儲(chǔ)氣罐，使少量的氣泡也能被放出。

引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)的安裝測(cè)量氣體流量：必須使管內(nèi)氣體中不能夾帶液體。

取壓點(diǎn)應(yīng)在節(jié)流件的上半部。

引壓導(dǎo)管最好垂直向上，至少也應(yīng)上傾一定的坡度。

如果差壓計(jì)必須裝在節(jié)流件也下，則必須加裝儲(chǔ)液罐和排放閥門。

測(cè)量腐蝕性液體的流量

必須采取隔離措施用某一種與管道內(nèi)的介質(zhì)不相溶、也不起化學(xué)反應(yīng)的中性液體作為隔離液。對(duì)具有腐蝕性、高粘度、易凍結(jié)、易析出固體物質(zhì)的被測(cè)介質(zhì)，常采用隔離器和隔離液，使被測(cè)介質(zhì)不與儀表或變送器接觸，以免破壞它們的正常工作性能。工業(yè)上常用的隔離液有：水、苯、乙醇、乙二醇、甲基硅油、、四氯化碳、煤油等。

測(cè)量腐蝕性液體的流量對(duì)隔離液的技術(shù)要求有以下幾點(diǎn)：

與被測(cè)介質(zhì)不發(fā)生物理（如擴(kuò)散）和化學(xué)作用，也不腐蝕儀表的感測(cè)元件；

隔離液應(yīng)具有良好的流動(dòng)性；

隔離液的密度應(yīng)不同于被測(cè)介質(zhì)的密度；

隔離液在意外的情況下混入被測(cè)介質(zhì)時(shí)，應(yīng)不影響被測(cè)介質(zhì)的使用。

旋渦式流量計(jì)

又稱渦街流量計(jì)、卡曼渦街流量計(jì)。利用流體自然振蕩的原理制成的一種漩渦分離型流量計(jì)。測(cè)量原理：當(dāng)流體以足夠大的流速流過(guò)垂直于流體流向的物體時(shí)，若該物體的幾何尺寸適當(dāng)，則在物體的后面，沿兩條平等直線上產(chǎn)生整體排列、轉(zhuǎn)向相反的渦列。渦列的個(gè)數(shù)，即渦街頻率，和流體的速度成正比。通過(guò)測(cè)旋渦頻率，就可知道流體的流速，從而測(cè)出流體的流量。

電磁流量計(jì)

原理電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，是一種用來(lái)測(cè)量管道中導(dǎo)電性液體體積流量的儀表。電磁流量計(jì)

原理電磁流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)與流量成線性關(guān)系電磁流量計(jì)的特點(diǎn)電磁流量變送器的測(cè)量管道內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，具有如下特點(diǎn)：使用可靠；維護(hù)方便；壽命長(zhǎng)；壓力損失小；沒(méi)有測(cè)量滯后現(xiàn)象。電磁流量計(jì)的安裝要求

必須保證被測(cè)液體完全充滿測(cè)量導(dǎo)管，因此在水平安裝變送器時(shí)，應(yīng)低于管道；垂直安裝時(shí)，液體流動(dòng)方向應(yīng)從下往上。

一般要求在變送器之前有長(zhǎng)度為5～10倍管道直徑的直管段，并要求安裝地點(diǎn)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)和振動(dòng)源。

變送器引出的信號(hào)線和電源線分開敷設(shè)并避免兩者平行，更不能把兩條線穿在同一根鐵管中。

物位測(cè)量

機(jī)械式；超聲波式，不與介質(zhì)接觸，適用于固體和液體。

電容式物位計(jì)，不適用于在電極上可能粘附的粘稠介質(zhì)及介電常數(shù)變化大的介質(zhì)。

壓力式。成份自動(dòng)分析儀表

工廠中常用的成份自動(dòng)分析儀表：氣體分析器、濕度計(jì)、酸度計(jì)等。

氧化鋯式氧量分析儀：分析煙氣中的含氧量。

紅外線氣體分析儀：吸收紅外線的輻射能，氣體溫度升高，利用這種轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定某氣體吸收了多少紅外線輻射能，從而確定混合物中某氣體的含量。

工業(yè)酸度計(jì)：