(完整版)儀表選型

儀表選型一、儀表與化工關(guān)系儀表與化工關(guān)系密切，在化工生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。從一個簡單的控制回路我們就能發(fā)現(xiàn)兩者的關(guān)系。1-1典型單回路控制系統(tǒng)液位變送器代替人眼執(zhí)行器代替人手控制器代替人腦二、儀表分類儀表的分類方法很多，根據(jù)不同的原則可進(jìn)行相應(yīng)的分類，如按能源分可分為氣動、電動和液動儀表，按組合形式可分為基地式、單元組合式和綜合控制裝置，通用的是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行分類分為檢測儀表、顯示儀表、控制儀表和執(zhí)行器四大類。檢測儀表根據(jù)其被測變量不同，根據(jù)化工生產(chǎn)五大參數(shù)分為溫度、流量、壓力、物位、分析儀表。三、測溫方法及測溫儀表分類工業(yè)上常用的測溫方式有接觸式和非接觸式兩種,每種方式所對應(yīng)的測溫儀表及特點如下表所示。方式分類特點檢測儀表種類接觸式熱膨脹結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低、精度低玻璃管溫度、雙金屬溫度計熱電阻測量精度高、使用方便、可遠(yuǎn)傳鉑電阻、銅電阻、熱敏電阻熱電勢精度高、測量范圍廣、可遠(yuǎn)傳熱電偶非接觸式熱輻射不破壞被測物體的溫度場，可遠(yuǎn)距離測量、測溫范圍廣輻射高溫計、光學(xué)高溫計、紅外溫度計

熱電阻是應(yīng)用金屬在溫度變化時本身電阻也隨之發(fā)生變化的原理來測量溫度的，常用于中低溫區(qū)的溫度檢測，主要特點是精度高，性能穩(wěn)定。熱電阻選型應(yīng)該從溫度儀表生產(chǎn)廠家要求用戶提供的幾方面數(shù)據(jù)來考慮,即1.分度號；2.保護(hù)管；3.精度；4.插入深度；5.接線盒；6.安裝方式；7.型號（二）熱電阻的選型1.分度號（Pt100）

最常用的是分度號為Pt100的鉑熱電阻和分度號為Cu50的銅熱電阻，由于Cu50超過150℃易氧化，耐腐蝕性不好，而離子膜燒堿對控制要求比較嚴(yán)格，建議大家選用精度高、穩(wěn)定性好的Pt100熱電阻。2.保護(hù)管（1）結(jié)構(gòu)形式：按其保護(hù)管結(jié)構(gòu)形式分為裝配式（可拆卸）和鎧裝式（不可拆卸，內(nèi)裝鉑電阻）。（2）保護(hù)管直徑：

φ12(φ10、φ12、φ16等)2.保護(hù)管（3）保護(hù)管材質(zhì)：Ti

離子膜燒堿裝置中存在大量腐蝕介質(zhì)，如鹽水、鹽酸、燒堿、濕氯氣等。不同腐蝕介質(zhì)應(yīng)該選用不同的防腐蝕材料。儀表防腐以金屬為主，如各種牌號的不銹鋼、哈氏合金、鈦和鈦合金、鉭等。也有用非金屬材質(zhì)做村里的儀表，如熱電阻保護(hù)套管可以用普通不銹鋼燒結(jié)聚四氟乙烯，防腐效果很好，但要注意被測介質(zhì)溫度不能過高。具體應(yīng)該選定哪種材料才能防腐蝕，可以參照“儀表常用材料防腐蝕性能表”來最終確定，只有選定了相應(yīng)的抗腐蝕材料，才能確保儀表正常運行。3.精度4.插入深度：由工藝人員提供

3.精度：根據(jù)工藝要求的測溫偏差范圍來計算4.插入深度5.接線盒（1）防水的還是防爆的，如果是防爆的，那么防爆等級是多少（2）電氣接口尺寸：M20x1.56.安裝方式

（法蘭、螺紋、無固定）

（1）法蘭（固定或可動法蘭；如固定法蘭：JIS10K20ARF)（注意設(shè)備或管道上預(yù)留的法蘭標(biāo)準(zhǔn)是GB國標(biāo)，JIS日本標(biāo)準(zhǔn)，還是美國標(biāo)準(zhǔn)）（2）螺紋（螺紋規(guī)格：M20×1.5）（3）無固定裝置

熱電偶的選型也一樣要從以上幾個方面來考慮，但熱電偶的材質(zhì)與熱電阻不同，其分度號也不同與熱電阻，我國常用的幾種標(biāo)準(zhǔn)型熱電偶如下表所示。（三）熱電耦的選型

再者就是要特別注意熱電偶補償導(dǎo)線的選用。下表為補償導(dǎo)線的分類型號與分度號，供選用時參考。（三）熱電耦的選型（二）壓力檢測儀表的選型

壓力檢測儀表的選用是一項重要工作，如果選用不當(dāng)，不僅不能正確、及時地反映被測對象的壓力的變化，還可能引起事故。選用時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對壓力檢測的要求、被測介質(zhì)的特性、現(xiàn)場使用的環(huán)境條件，本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型等。1.就地指示壓力表的選用

(1)壓力在－40~0~＋40kPa的一般介質(zhì)，宜選用膜盒壓力表。表殼可為圓形或矩形，精確度等級為2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5或φ8mm軟接頭。(2)壓力在40kPa以上的一般介質(zhì)，可選用彈簧管壓力表。精確度等級為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。就地指示一般選用徑向不帶邊，就地盤裝一般選用軸向帶邊。1.就地指示壓力表的選用(3)壓力在－0.1~2.4MPa的一般介質(zhì)，應(yīng)選用壓力真空表。精確度等級為為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。(4)對于粘度較高的原油測量，應(yīng)選用隔膜式壓力表、膜片式壓力表或采取灌隔離液措施的一般壓力表。精確度等級為為1.5或2.5級，連接件規(guī)格為M20×1.5，刻度表殼直徑為φ100mm或φ150mm。2.遠(yuǎn)傳壓力儀表的選用

要求采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號時，應(yīng)選用壓力變送器。變送器的精確度應(yīng)不低于0.5級。①對于爆炸和火災(zāi)危險場所，應(yīng)選用氣動壓力變送器和防爆型電動壓力變送器。②對于微壓力的測量，可采用微差壓變送器。③對于粘稠（如粘度較高的原油）、含有固體顆?；蚋g性介質(zhì)壓力的測量，可選用法蘭膜片式壓力變送器（溫度不高于200℃）。如采用灌隔離液、吹氣或打沖洗液等措施，也可采用一般的壓力變送器。3.儀表量程的選擇化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定:

在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大工作壓力不應(yīng)超過儀表滿量程的3／4；在被測壓力波動較大或測振動壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過儀表滿量程的2／3；在測量高壓壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過儀表滿量程的3／5；為了保證測量準(zhǔn)確度，最小工作壓力不應(yīng)低于滿量程的1／3；當(dāng)被測壓力變化范圍大，最大和最小工作壓力可能不能同時滿足上述要求時，選擇儀表量程應(yīng)首先要滿足最大工作壓力條件。3.儀表量程的選擇

根據(jù)被測壓力，計算得到儀表上、下限后，還不能以此直接作為儀表的量程，目前我國出廠的壓力（包括差壓）檢測儀表有統(tǒng)一的量程系列，它們是lkPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它們的10n倍數(shù)（n為整數(shù)）。因此，在選用儀表量程時，應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)程或者標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。5.儀表類型的選擇

根據(jù)工藝要求正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的主要前提。壓力檢測儀表類型的選擇主要應(yīng)考慮以下幾個方面。①儀表的材料壓力檢測的特點是壓力敏感元件往往要與被測介質(zhì)直接接觸，因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。例如，對腐蝕性較強的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件；氨用壓力表則要求儀表的材料不允許采用銅或銅介質(zhì)，因為氨氣對銅的腐蝕性極強；又如氧用壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上可以與普通壓力表相同，但要禁油，因為油進(jìn)入氧氣系統(tǒng)極易引起爆炸。6.儀表類型的選擇②儀表的輸出信號對于只需要觀察壓力變化的情況，應(yīng)選用如彈簧管壓力表甚至液柱式壓力計那樣的直接指示型的儀表；如需將壓力信號遠(yuǎn)傳到控制室或其他電動儀表，則可選用電氣式壓力檢測儀表或其他具有電信號輸出的儀表；如果控制系統(tǒng)要求能進(jìn)行數(shù)字量通信，則可選用智能式壓力檢測儀表。③儀表的使用環(huán)境對爆炸性較強的環(huán)境，應(yīng)選擇防爆型壓力儀表；對于溫度特別高或特別低的環(huán)境，應(yīng)選擇溫度系數(shù)小的敏感元件及其他變換元件。

流量儀表分類速度式流量計容積式流量計質(zhì)量式流量計差壓式流量計

轉(zhuǎn)子流量計

電磁流量計

渦街流量計

渦輪流量計

堰式流量計

橢圓齒輪流量計

腰輪流量計

刮板式流量計

活塞式流量計

慣性力式質(zhì)量流量計補償式質(zhì)量流量計（二）流量儀表的分類1.節(jié)流流量計和差壓流量計節(jié)流流量計流體流經(jīng)節(jié)流件時,節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓與流量有確定的關(guān)系節(jié)流孔板（標(biāo)準(zhǔn)孔板、各種非標(biāo)準(zhǔn)孔板）、噴咀（標(biāo)準(zhǔn)噴咀、文丘利噴咀、拉伐爾噴嘴）楔形流量計、V形錐流量計差壓流量計差壓形成件產(chǎn)生與流速有確定關(guān)系的差壓但并未使管內(nèi)流動產(chǎn)生節(jié)流畢托管、均速管、彎管流量計節(jié)流流量計和差壓流量計節(jié)流流量計流體流經(jīng)節(jié)流件時,節(jié)流件前后產(chǎn)生的差壓與流量有確定的關(guān)系節(jié)流孔板（標(biāo)準(zhǔn)孔板、各種非標(biāo)準(zhǔn)孔板）、噴咀（標(biāo)準(zhǔn)噴咀、文丘利噴咀、拉伐爾噴嘴）楔形流量計、V形錐流量計差壓流量計差壓形成件產(chǎn)生與流速有確定關(guān)系的差壓但并未使管內(nèi)流動產(chǎn)生節(jié)流畢托管、均速管、彎管流量計節(jié)流流量計和差壓流量計流量計由節(jié)流件(差壓形成件)和差壓測量裝置構(gòu)成共同優(yōu)點：無運動部件適用高溫高壓共同缺點：本質(zhì)上的模擬儀表量程和精度方面的不足現(xiàn)場使用精度的不確定性不同點：節(jié)流式流量計不可恢復(fù)的壓力損失比差壓式大得多適用場合：高溫高壓介質(zhì)、非計量用途節(jié)流流量計和差壓流量計的發(fā)展發(fā)展動態(tài)：耐贓污：圓缺孔板耐磨損：耐磨孔板(預(yù)磨孔板)擴量程：可更換孔板、高精度寬量程差壓變送器一體化結(jié)構(gòu)：

一體式差壓流量計降低壓力損失：噴咀、道爾管、均速管提高測量小流量能力：

V錐流量計提高通用性：

楔形流量計、平衡流量計節(jié)流裝置的差壓和不可恢復(fù)壓損節(jié)流裝置-孔板和噴咀道爾管-差壓大阻力損失小的改型文丘利管（2）取壓方式

環(huán)室取壓單獨鉆孔取壓法蘭取壓均速管流量計（均速畢托管）畢托管原理與均速管均速管流量計的多種斷面和名稱均速管流量計阿牛巴流量計威力巴流量計強力巴流量計迪爾巴流量計電子巴流量計托巴管流量計Σ巴流量計均速管檢測件結(jié)構(gòu)形狀多種多樣：圓形、橢圓形、菱形、雙圓形、機翼形威力巴(Verabar)管型設(shè)計威力巴管型設(shè)計-低壓取壓孔前移楔形流量計

適用于高粘度低雷諾數(shù)的幾乎所有介質(zhì)

口徑1/2吋-24吋楔型流量計楔型流量計內(nèi)錐式節(jié)流裝置-V形錐流量計內(nèi)錐節(jié)流與孔板節(jié)流V形錐流量計V錐流量計彎管流量計一體化裝配的孔板流量計平衡流量計（BalancedFM）

NASA發(fā)明

節(jié)能型流量計，獲得相同的差壓值對應(yīng)～1/3的永久壓損

0.3～0.5級精度

短直管段，最小直管段可以小于0.5D，低壓損，寬量程比，不易堵。工作溫度可達(dá)850℃，工作壓力可達(dá)42MPa?？蓽y復(fù)雜工況介質(zhì)：氣液兩相、泥漿

(三)浮子流量計

1.原理:恒定差壓節(jié)流置浮子與轉(zhuǎn)子

2.浮子流量計的發(fā)展歷程:

電遠(yuǎn)傳,金屬管,襯里,拌熱浮子（轉(zhuǎn)子）流量計的發(fā)展浮子流量計即可變面積流量計（VariableAreaFlowMeter)節(jié)流流量計節(jié)流斷面面積是固定的，變化的差壓是流量的度量；浮子流量計節(jié)流斷面面積是可變的，變化的面積(通過浮子位置體現(xiàn))是流量的度量。浮子流量計經(jīng)歷了由玻璃錐管到金屬錐管，由直讀刻度到電信號遠(yuǎn)傳的發(fā)展過程浮子流量計豎直管,流向自下而上流道為倒錐管浮子自由旋轉(zhuǎn)但不是轉(zhuǎn)子!浮子停在在任何個位置都有:

浮力+差壓力=重力

注意三個力均為常數(shù)因此，必須是恒定差壓流量增大時,浮子上移,則流通面積增大,通過變面積實現(xiàn)恒差壓

變面積式測量方法示意圖

檢測原理1.錐形管----由下往上逐漸擴大管2.轉(zhuǎn)子----阻力件

組成

當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形流通面積時，由于受到流體的沖擊，轉(zhuǎn)子便要向上運動。

不同結(jié)構(gòu)類型的浮子(轉(zhuǎn)子)流量計轉(zhuǎn)子流量計的指數(shù)修正儀表出廠前標(biāo)度：20℃，0.10133MP

液體------水氣體------空氣液體流量的修正氣體流量的修正

修改量程

轉(zhuǎn)子流量計的特點①轉(zhuǎn)子流量計主要適用于檢測中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量；②流量計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，工作可靠，儀表前直管道的要求不高；③流量計的基本誤差約為儀表量程的±2％，量程比可達(dá)10∶1；④流量計的測量精度易受被測介質(zhì)密度、黏度、溫度、純凈度、安裝質(zhì)量等的影響。指針式塑料表盤小口徑浮子流量計玻管和金屬管浮子流量計金屬管浮子流量計2.電磁流量計電磁流量計是銷售額最大的流量儀表電磁流量計的發(fā)展歷史悠久仍充滿活力的流量計主要優(yōu)點：無阻流件、無阻力損失流量和口徑覆蓋范圍寬主要缺點：僅適用于導(dǎo)電液體發(fā)展動向：1.口徑系列日趨完整:1mm–3000mm2.針對流體磨損腐蝕：襯里和電極材料多樣化襯里:硬橡膠、氯丁橡膠（耐油）、聚四氟乙烯、改性(可溶性)聚四氟乙烯（PFA）、聚氨脂（耐磨損）、氧化鋁陶瓷（耐高溫、耐磨損）、聚全氟乙丙烯（FEP/F46）

電磁流量計的發(fā)展電極：1Cr18Ni9Ti(321)0Cr18Ni12Mo2Ti(316L)、哈氏合金（B-抗還原性酸、C-抗氧化性酸）、鈦、鉭、鉑、鉑銥合金、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電氟塑料3.針對電極泄漏等故障：各種自清洗技術(shù)、開發(fā)無電極電磁（低導(dǎo)電介質(zhì)電磁流量計）4.針對低導(dǎo)電介質(zhì)：低導(dǎo)電介質(zhì)電磁流量計(0.05μS/cm)[ABB、東京計裝]5.針對不滿管工況：不滿管電磁流量計[ABB、東芝]6.針對系統(tǒng)要求:開發(fā)電磁流量變送器[ABB、山武]

電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成，用來測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中各種導(dǎo)電液體的流量測量，如自來水；各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；各種易燃、易爆液體；污水處理以及化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的各種漿液流量測量。但是要注意電磁流量計不能用于檢測氣體、蒸汽和非導(dǎo)電液體的流量。電磁流量計的使用應(yīng)用建議：推薦使用于下列場合:贓污、腐蝕、含固體雜質(zhì)的流體;高粘度導(dǎo)電乳液對阻力損失有嚴(yán)格要求的場合;特小口徑和特大口徑;不同襯里的電磁流量傳感器不同襯里的電磁流量計

電磁流量計電磁流量計大口徑電磁流量計用于特大口徑的插入式電磁流量計電磁流量變送器兩線制4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，無需外加勵磁電源采用直流脈沖勵磁使用介質(zhì)電導(dǎo)率不低于50μS/cm3.超聲流量計

1.按測量原理分類:渡越時間差法多普勒頻移法

2.按結(jié)構(gòu)方式分類:

直接式,外卡式,插入式

3.多聲道是共同方向

4.推廣應(yīng)用問題超聲流量計度越時間差法-聲波直傳式和管壁反射式,已知聲速、換能器距離及聲束與流向之間的夾角

（須關(guān)注流體聲速的變化）多普勒頻移法-頻率偏移與微粒相對于聲源的運動速度成一定關(guān)系

(須關(guān)注固體顆粒與液體之間的滑移)按結(jié)構(gòu)區(qū)分為直接式和卡裝式、插入式多聲道超聲流量計超聲流量計超聲流量計液體超聲流量計比較成熟氣體超聲應(yīng)用中會遇到一系列問題特點:無阻力損失、流量下限低、但結(jié)構(gòu)復(fù)雜(機、電、聲一體)發(fā)展趨勢：市場看好,但存在過分的評價采用建議：一定要采用經(jīng)過市場考驗的可靠的產(chǎn)品,切忌盲目追趕潮流SIEMENS超聲流量計CONTROLOTRON超聲流量計多脈沖時差流量計,管壁發(fā)射式，雙通道或四通道用于一般檢測的外夾式：用于石油、天然氣開采、管道運輸和煉油，管道泄漏檢測整體式：用于原油、成品油和液化氣的貿(mào)易交接計量。有自動調(diào)零功能（不斷流）用于天然氣時，滿足AGA-9貿(mào)易交接計量要求。精度：液體0.2%氣體0.15%,溫度-40~230℃,DN20mm-1200mm多聲道大口徑超聲流量計在安裝現(xiàn)場EastechBadger外卡式度越時間差超聲流量計便攜式多普勒超聲流量(速)計4.質(zhì)量流量計質(zhì)量流量測量的意義間接式和直接式質(zhì)量流量計直接質(zhì)量流量計：徑流橫動量式質(zhì)量流量計熱式質(zhì)量流量計哥氏力質(zhì)量流量計主要適用場合：質(zhì)量流量精度要求高介質(zhì)成分隨機變化的場合熱式流量計熱膜式質(zhì)量流量計無運動部件壓力損失小適用高溫介質(zhì)量程寬（1：100）精度高（空氣1%

一般氣體2%）哥氏力質(zhì)量流量計N形測量管質(zhì)量流量計雙N形管哥氏力質(zhì)量流量計雙B形管哥氏力質(zhì)量流量計FOXBORO質(zhì)量流量計SIEMENS質(zhì)量流量計西門子雙U型管哥氏力質(zhì)量流量計哥氏力質(zhì)量流量計使用中的問題和解決方案：

1.安裝應(yīng)力影響和管道機械振動影響-各種測量管結(jié)構(gòu)

2.測量管的腐蝕和磨損-厚壁管的采用

3.液體介質(zhì)含汽泡（分相）問題-單測量管設(shè)計

4.渦街流量計

自然界中的旋渦現(xiàn)象

4.渦街流量計原理：渦街流量計是把一個非流線型阻流體垂直插入管道中，隨著流體繞過阻流體流動，會在其左右兩側(cè)后方交替產(chǎn)生旋渦，形成有規(guī)律的旋渦列。渦街流量計是根據(jù)旋渦脫離旋渦發(fā)生體的頻率與流量之間的關(guān)系來測量流量的儀表。自然界中的旋渦現(xiàn)象

卡門渦街原理流體流經(jīng)非流線型柱體時，柱體后部兩側(cè)會由旋渦分離而產(chǎn)生渦街渦街是兩列平行等距的旋渦列，兩列旋渦成錯排，旋轉(zhuǎn)方向相反旋渦的縱向間距相同，列間距與同列旋渦間距的比值是一個常數(shù)：h/L=0.281，與柱體斷面形狀、流體種類、流速無關(guān)渦街流量計的測量原理卡門渦街旋渦發(fā)生體壓電探頭dVf斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)的函數(shù)關(guān)系f=StV/dD渦街流量計渦街流量計的優(yōu)點:①本質(zhì)數(shù)字型流量儀表-脈沖頻率信號,測量值是讀數(shù)精度，無零點漂移,無傳輸精度損失②無運動部件-機械可靠性高，精度長期穩(wěn)定性好③介質(zhì)通用性好-儀表常數(shù)與被測介質(zhì)性質(zhì)及物性參數(shù)無關(guān)，現(xiàn)場精度可信度高④可以采用多種檢測方法和檢測元件適應(yīng)介質(zhì)要求⑤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單-安裝,使用維護(hù)方便，費用低

渦街流量計渦街流量計的缺點:①對管內(nèi)流動狀況敏感-要求足夠長的直管段②下限流量偏高③力敏檢測方法的渦街流量計對管道機械振動敏感渦街分離頻率的多種檢測方法渦街分離頻率的檢測原理涉及力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等物理學(xué)的所有基本學(xué)科旋渦是一種流體力學(xué)物理現(xiàn)象，屬于力學(xué)研究范疇。但是，渦街分離頻率的檢測原理采用了非電量電測原理，將力學(xué)量通過力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)的方法，轉(zhuǎn)換成電信號檢測出來。至今沒有一種流量計可以和渦街流量計一樣采用這樣多種多樣的檢測方法力學(xué)方法流速脈動：旋渦在柱體兩側(cè)交替分離，引起兩側(cè)的流速交替變動，采用檢測流速脈動的方法，即可檢測出旋渦分離頻率壓力脈動：旋渦在柱體兩側(cè)交替分離，引起柱體兩側(cè)壓力脈動，檢測出這種差壓脈動，即可檢測出旋渦分離頻率橫向升力：旋渦在柱體兩側(cè)交替分離，引起柱體兩側(cè)壓力脈動，差壓生成交變橫向升力脈動。采用對力敏感的元件（應(yīng)力敏感元件）則可檢測出旋渦分離頻率應(yīng)變檢測：橫向升力會使構(gòu)件產(chǎn)生機械應(yīng)變，檢測這種交變應(yīng)變，即可檢測出旋渦分離頻率渦街頻率的檢測-應(yīng)力檢測法4.渦街流量計應(yīng)用：渦街流量變送器，主要用于工業(yè)管道流體介質(zhì)的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。5.橢圓齒輪流量計原理：橢圓齒輪流量計有兩個相互嚙合的齒輪，一個是主動輪，一個是從動輪。當(dāng)流體流入時，主動輪由于受到壓力的作用，帶動從動輪工作。轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，就排出四個由橢圓齒輪與外殼圍成的半月形空腔這個體積的流量。在半月空腔容積V一定的情況下，只要測出橢圓齒輪流量計的轉(zhuǎn)速n就可以計算出被測流體的流量qv。qv=4Vn5.橢圓齒輪流量計應(yīng)用：橢圓齒輪流量計是直讀累積式儀表，是計量流經(jīng)管道內(nèi)液體流量總和的容積式流量計。可廣泛用于石油、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等部門的流量測量。

6.科里奧利質(zhì)量流量計

科里奧利質(zhì)量質(zhì)量流量計是利用兩管的擺動相位差來反映流經(jīng)該U形管的質(zhì)量流量。（四）流量儀表的選型

流量儀表的選型一般可以從五個方面進(jìn)行考慮，這五個方面的詳細(xì)因素如下：1.儀表性能方面：準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應(yīng)時間、壓力損失等2.流體特性方面：溫度、壓力、密度、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容，等熵指數(shù)；（四）流量儀表的選型3.安裝條件方面：管道布置方向，流動方向，檢測件上下游側(cè)直管段長度、管道口徑，維修空間、電源、接地、輔助設(shè)備（過濾器、消氣器）、安裝、等；4.環(huán)境條件方面：環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等；

5.經(jīng)濟因素方面：儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。流量儀表選型步驟1.依據(jù)流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型（要有幾種類型以便進(jìn)行選擇）；

2.對初選類型進(jìn)行資料及價格信息的收集，為深入的分析比較準(zhǔn)備條件；

3.采用淘汰法逐步集中到1—2種類型，對五個方面因素要反復(fù)比較分析最終確定預(yù)選目標(biāo)。流量測量儀表小結(jié)1.由于流量測量的特點,沒有通用流量計2.各種不同原理,不同結(jié)構(gòu),不同功能的流量計,各自在一定范圍內(nèi)發(fā)揮作用3.適用性和可靠性是對所有流量測量儀表的共同基本要求,因而,改進(jìn)儀表適應(yīng)性和提高儀表可靠性是流量計發(fā)展的基本方向4.信號傳輸方式的多樣化是為了滿足系統(tǒng)的要求5.流量儀表智能化的目的也是為了達(dá)到更高的適用性。傻瓜化是通向智能化的一條可行的途徑6.生產(chǎn)實踐不斷提出新的要求，是新型流量儀表的開發(fā)的原動力

物位：存放在容器或工業(yè)設(shè)備中物質(zhì)的高度或位置。液位：液體介質(zhì)液面的高低料位：固體粉末或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度。液位、界位及料位的測量統(tǒng)稱為物位測量。六、液位儀表（一）基本概念測量液位的儀表叫液位計測量料位的儀表叫料位計測量兩種密度不同的液體介質(zhì)分界面的高低（界位）的儀表叫界面計上述三種儀表統(tǒng)稱為物位計（二）物位儀表的分類1.直讀式：

根據(jù)流體的連通性原理來測量液位。按工作原理主要有以下幾種類型：

（二）物位儀表的分類2.靜壓式：壓力式和差壓式。根據(jù)液柱或物料堆積高度變化對某點上產(chǎn)生的靜（差）壓力的變化的原理測量物位。隔膜密封式差壓變送器

投入式液位變送器

（二）物位儀表的分類3.浮力式：它根據(jù)浮子高度隨液位高低而改變或液體對浸沉在液體中的浮筒（或稱沉筒）的浮力隨液位高度變化而變化的原理來測量液位。前者稱為恒浮力式，后者稱為變浮力式。（二）物位儀表的分類4.電氣式：

根據(jù)把物位變化轉(zhuǎn)換成各種電量變化的原理來測量物位。電容式液位計（二）物位儀表的分類5.輻射式：根據(jù)同位素射線的核輻射透過物料時，其強度隨物質(zhì)層的厚度變化而變化的原理來測量液位。射頻導(dǎo)納物位開關(guān)（二）物位儀表的分類另外還有：聲學(xué)式、光學(xué)式、射線式微波式、激光式、射流式、光纖維式等等（三）幾種常用的物位儀表1.差壓（壓力）式液位變送器差壓式液位變送器測量液位原理圖

設(shè)被測介質(zhì)的密度為ρ，容器頂部為氣相介質(zhì)，氣相壓力為pA，pB是液位零面的壓力，p1是取壓口的壓力，根據(jù)靜力學(xué)原理可得因此，差壓變送器正負(fù)壓室的壓力差為(1)取壓點與液位零面在同一水平面（2）取壓口低于容器底部液位測量的正遷移如圖所示，當(dāng)差壓變送器的取壓口低于容器底部的時候，差壓變送器上測得的差壓為因為：所以：2.磁翻轉(zhuǎn)式液位計

浮子室與容器相連，緊貼浮子室壁裝有帶磁鐵的紅白兩面分明的翻板或翻球的標(biāo)尺。當(dāng)浮子隨管內(nèi)液體升降時，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻轉(zhuǎn)，有液體的位置紅色向外，無液體的位置白色向外，紅白分界之處就是液位的高度。

浮子室與容器相連，緊貼浮子室壁裝有帶磁鐵的紅白兩面分明的翻板或翻球的標(biāo)尺。當(dāng)浮子隨管內(nèi)液體升降時，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻轉(zhuǎn)，有液體的位置紅色向外，無液體的位置白色向外，紅白分界之處就是液位的高度。

浮子室與容器相連，緊貼浮子室壁裝有帶磁鐵的紅白兩面分明的翻板或翻球的標(biāo)尺。當(dāng)浮子隨管內(nèi)液體升降時，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻轉(zhuǎn)，有液體的位置紅色向外，無液體的位置白色向外，紅白分界之處就是液位的高度。

3.電容式物位計

電容式物位計可以用于液位的測量，也可以用于料位的測量，但要求介質(zhì)的介電常數(shù)保持穩(wěn)定。

電容式物位計可以用于液位的測量，也可以用于料位的測量，但要求介質(zhì)的介電常數(shù)保持穩(wěn)定。4.超聲波物位計

超聲波穿越兩種不同介質(zhì)構(gòu)成的分界面時會產(chǎn)生反射和折射，且當(dāng)這兩種介質(zhì)的聲阻差別較大時幾乎為全反射。通過測量從發(fā)射超聲波至接收到被物位界面反射的回波的時間間隔來確定物位的高低。5.核輻射式物位計

核輻射式物位計是利用放射源產(chǎn)生的核輻射線（通常為γ射線）穿過一定厚度的被測介質(zhì)時，射線的投射強度將隨介質(zhì)厚度的增加而呈指數(shù)規(guī)律衰減的原理來測量物位的。

對固態(tài)、液態(tài)介質(zhì)的物位參量進(jìn)行非接觸測量，用于多煙霧、多粉塵、強干擾、強腐蝕等惡劣環(huán)境用途,用于多煙霧，多粉塵，強干擾，強腐蝕等惡劣環(huán)境（四）物位儀表的選型

必須考慮測量范圍、測量精度、被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)、環(huán)境操作條件、容器結(jié)構(gòu)形狀等因素。在液位檢測中最為常用的就是靜壓式和浮力式測量方法，但必須在容器上開孔安裝引壓管或在介質(zhì)中插入浮筒，因此在介質(zhì)為高粘度或者易燃易爆場合不能使用這些方法。在料位檢測中可以采用電容式、超聲波式、射線式等測量方法。七、執(zhí)行器的選型（一）執(zhí)行器的作用（三）執(zhí)行器的分類（五）執(zhí)行器的選型（四）氣動執(zhí)行器（二）執(zhí)行器的組成（一）執(zhí)行器的作用氣動調(diào)節(jié)閥應(yīng)用水處理現(xiàn)場應(yīng)用于水廠處理現(xiàn)場

應(yīng)用于武漢石油加氫裝置

執(zhí)行器接受控制器的輸出信號，經(jīng)執(zhí)行機構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線位移，去操縱調(diào)節(jié)機構(gòu)，改變被控對象進(jìn)、出的能量或物料，以實現(xiàn)過程的自動控制。（二）執(zhí)行器的組成執(zhí)行器執(zhí)行機構(gòu)：

調(diào)節(jié)機構(gòu)：執(zhí)行器的推動部分，它按照控制器所給信號的大小，產(chǎn)生推力或位移；執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，最常見的是控制閥，它接受執(zhí)行機構(gòu)的操縱，改變閥芯與閥座間的流通面積，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)流量。執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)兩部分組成（三）執(zhí)行器的分類根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)使用的能源種類執(zhí)行器可做如下分類執(zhí)行器氣動電動液動——結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格便宜、維護(hù)方便、防火防爆等優(yōu)點，因而在工業(yè)控制中獲得最普遍的應(yīng)用?！妱訄?zhí)行器的優(yōu)點是能源取用方便、信號傳輸速度快和傳輸距離遠(yuǎn)，缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、推力小、價格貴，適用于防爆要求不太高及缺乏氣源的場所?！簞訄?zhí)行器的特點是推力最大，但目前工業(yè)控制中使用不多。（四）氣動執(zhí)行器1.組成:氣動執(zhí)行器一般是由氣動執(zhí)行機構(gòu)和控制閥兩部分組成，根據(jù)需要還可以配上閥門定位器和手輪機構(gòu)等附件。2.氣動執(zhí)行器的分類。

薄膜式執(zhí)行機構(gòu)活塞式執(zhí)行機構(gòu)3.控制閥的分類

根據(jù)不同的使用要求，控制閥的結(jié)構(gòu)有很多種類，如直通單座（a）

，直通雙座（b）

、角型（c）

，隔膜閥（g）

、閥體分離閥、蝶閥（f）

、球閥（j）和（k）

、凸輪撓曲閥（i）

、籠式閥（h）

、三通閥（d）和（e）

、小流量閥與超高壓閥等。

下圖為控制閥的結(jié)構(gòu)分類圖3.控制閥的分類4.控制閥的流量特性

定義：流量特性是指流過閥門的調(diào)節(jié)介質(zhì)的相對流量與閥桿的相對行程閥門的相對開度）之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)表達(dá)式表示控制閥