第3講 過程測量儀表.ppt

1、過 程 控 制 系 統(tǒng),主講人：錢艷平 能源與電氣學(xué)院,2,第三講 過程檢測儀表,3.1 檢測儀表的基礎(chǔ)知識 組成、接線方式 測量誤差、信號處理 安全防爆 3.2 常見被控量檢測儀表 壓力、溫度、流量、物位、成分等檢測 3.3 儀表技術(shù)的發(fā)展,3,第三講 過程檢測儀表,檢測儀表是過程控制的“眼睛”； 許多過程控制系統(tǒng)不能長期使用的主要原因就在于傳感器故障！,4,3.1 檢測儀表組成及功能,3.1.1 檢測儀表組成及功能 （一）功能：用于確定被控變量的當(dāng)前值 （二）組成： 傳感器（sensor）：檢測儀表中的首要部件，直接與被測量發(fā)生聯(lián)系（但不一定直接接觸）。感受被測參數(shù)的變化，并產(chǎn)生相應(yīng)的電或

2、非電量信號 ，也稱為一次儀表 。 變送器（transmitter）：將傳感器送來的檢測信號進行轉(zhuǎn)換、放大、整形、濾波等處理后，調(diào)制成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號，并輸出給控制器或進行模擬、數(shù)字顯示，也稱為二次儀表 。有時也將傳感器和變送電路統(tǒng)稱為傳感器。,非標(biāo)信號,標(biāo)準(zhǔn)信號,5,3.1.1 檢測儀表組成及功能,（三）對檢測儀表的要求 高準(zhǔn)確性：傳感器的輸出信號與被測參數(shù)成嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。 高穩(wěn)定性：不受時間或環(huán)境溫度變化等因素的影響。 高靈敏度：被測參數(shù)微小變化時，輸出量變化明顯。,6,3.1.2 信號標(biāo)準(zhǔn)及接線方式,（一）信號標(biāo)準(zhǔn) 電動儀表：4-20mA，DC（遠距離）；1-5V，DC（柜內(nèi)傳輸） 氣動儀

3、表：20-100KPa 除變送器外，控制器和執(zhí)行器的信號標(biāo)準(zhǔn)也如此！,7,3.1.2 變送器的信號及接線方式,（二）接線方式 1、電流二線制和四線制 2、電阻三線制 3、現(xiàn)場總線方式,8,3.1.2 變送器的信號及接線方式,1、電流二線制和四線制 二線制線路簡單，節(jié)省電纜； 四線制儀表的工作電源可為直流，也可為交流。,9,3.1.2 變送器的信號及接線方式,2、電阻三線制 若僅采用兩根導(dǎo)線將熱電阻接入電橋，將會由于遠距離連接導(dǎo)線的電阻而引入誤差。為防止由于遠距離接線而造成橋臂不平衡，工程中大量采用三線制。,10,3.1.2 變送器的信號及接線方式,3、現(xiàn)場總線方式 以HART為例，在一條電纜上

4、同時傳輸直流420mA的模擬信號和數(shù)字信號。 在直流420mA基礎(chǔ)上疊加幅值為0.5mA的正弦調(diào)制波作為數(shù)字信號，1200Hz頻率代表邏輯“1”，2200Hz頻率代表邏輯“0”。,11,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 測量誤差：測量值與真值之間存在的差別。 真值：一個變量本身所具有的真實值，它是一個理想的概念，一般是無法得到的。 在計算誤差時，一般用約定真值或相對真值來代替。,12,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 約定真值 一個接近真值的值，它與真值之差可忽略不計。實際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的測量值之平均值作為約定真值。 相對真

5、值 指當(dāng)高一級標(biāo)準(zhǔn)器的誤差僅為低一級的1/3以下時，可認為高一級的標(biāo)準(zhǔn)器或儀表示值為低一級的相對真值。,13,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 絕對誤差的實質(zhì)，是儀表讀數(shù)與被測參數(shù)真實值之差。 儀表的絕對誤差只能是讀數(shù)與約定真值或相對真值之差。,絕對誤差； M 儀表讀數(shù)； A 約定真值或相對真值。,14,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 相對誤差 儀表的絕對誤差與（約定或相對）真值的百分比。 引用誤差 絕對誤差與儀表量程的百分比：,15,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 儀表精度等級 （1）又稱準(zhǔn)確度級，是按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤

6、差大小劃分成的等級。 （2）我國儀表精度等級有：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。級數(shù)越小，精度（準(zhǔn)確度）就越高。 （3）工業(yè)控制用儀表多在0.14.0級，控制用儀表對精度要求較計量用儀表低。 （4）儀表的精度等級應(yīng)視工藝需求而定，不能片面追求高精度。,16,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（一）誤差的基本概念 例1：某壓力表刻度0100kPa，在50kPa處測量值為49.5kPa，求在50kPa處儀表示值的絕對誤差、相對誤差和引用誤差？ 儀表的絕對誤差： 儀表的相對誤差： 儀表的引用誤差：,17,3.1.3 檢測儀表

7、的誤差及處理,（二）測量信號的處理 過程控制系統(tǒng)中，測量信號往往帶有噪聲； 除傳感器本身需考慮抗干擾處理外，還可以采用軟件進行數(shù)字濾波處理。,18,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（二）測量信號的處理 數(shù)字濾波即程序濾波，通過計算機軟件（運算與判斷）濾去干擾信號，提高信號的真實性。 在計算機中常采用數(shù)字濾波消除低頻干擾。 常用的數(shù)字濾波有如下幾種： 1.算術(shù)平均值濾波 2.程序判斷濾波 3.中位值法濾波 4.一階慣性濾波,19,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（二）測量信號的處理 1.算術(shù)平均值濾波 又稱為遞推平均濾波，對周期性等幅振蕩的干擾有較明顯的濾波效果。,20,3.1.3 檢測儀表

8、的誤差及處理,（二）測量信號的處理 2.程序判斷濾波 當(dāng) 時，則Xi為輸入計算機的采樣值。 當(dāng) 時，應(yīng)將Xi-1采樣值作為第i次采樣值輸入計算機。 B 值的選擇主要決定于對象的被測參數(shù)的變化速度。,21,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（二）測量信號的處理 3.中位值法濾波 連續(xù)采樣三次以上的被測值，從中選擇大小居中的那個值作為有效的測量信號 適用場合：對變化速度不太快的參數(shù)，去掉其干擾脈沖。,22,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（二）測量信號的處理 4.一階慣性濾波 實質(zhì)上是通過計算機算法來實現(xiàn)動態(tài)的RC低通濾波,23,3.1.3 檢測儀表的誤差及處理,（二）測量信號的處理 5.數(shù)字濾

9、波使用原則 根據(jù)具體情況選擇采用。在實際應(yīng)用中，一般先對采樣值進行程序判斷濾波，然后再應(yīng)用算術(shù)平均濾波或一階慣性濾波等方法處理； 應(yīng)保證測量值的實時性（Real Time）和真實性。 對于存在較大干擾的信號，應(yīng)從干擾抑制上考慮，而不是僅僅濾波！,24,3.1.4 測量變送的幾個問題,1、信號滯后問題 2、傳輸距離問題 3、信號抗干擾處理 4、傳感器的定期維護問題,25,3.1.4 測量變送的幾個問題,1、信號滯后問題 測量信號滯后問題，主要由測量元件本身的特性和安裝位置不當(dāng)?shù)仍斐伞?多路循環(huán)測量時，應(yīng)保證每路信號控制的實時性。 氣動信號在管道傳送過程的滯后要特別注意。,26,3.1.4 測量變

10、送的幾個問題,2、傳輸距離問題 電流信號較電壓信號抗干擾能力強，傳輸距離遠； 不同電流信號傳輸距離視變送器帶載能力而定，帶載能力一般在250-750之間； 采用通信方式時，信號有時需加轉(zhuǎn)換器或中繼器（Repeater）以延長傳輸距離。,27,3.1.4 測量變送的幾個問題,3、信號抗干擾處理 干擾分類 差模干擾、共模干擾 硬件措施 電源隔離、屏蔽接地、雙絞線、RC濾波電路、光電隔離、硬件看門狗等等 軟件措施 軟件看門狗、數(shù)字濾波等等,28,3.1.4 測量變送的幾個問題,4、傳感器的定期維護問題 工業(yè)用儀表要定期進行校驗或標(biāo)定，校正零點和量程； 可結(jié)合過程控制系統(tǒng)軟件進行斷線、越限等異常報警。

11、 要根據(jù)具體儀表的使用要求定期維護，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴的關(guān)鍵儀表，如在線成分分析儀表等。,29,3.1.5 安全防爆,在石油、化工等多個行業(yè)，大量存在含有易燃易爆材料的場合（危險區(qū)域），如原油及其衍生物、酒精、天然氣、金屬屑、粉塵、纖維、飛揚物等等。 安全防爆是一項綜合性技術(shù)，與過程控制關(guān)系密切。 安全防爆意義重大。,30,3.1.5 安全防爆,（一）危險區(qū)分類,31,3.1.5 安全防爆,（二）可燃物的燃點和閃點 爆炸的形成，與可燃物的燃點、閃點密切有關(guān)。 燃點指可燃物受熱發(fā)生自燃的最低溫度。達到這一溫度，可燃物質(zhì)與空氣接觸，不需要明火作用，就能自行燃燒。 燃點越低，發(fā)生起火的危險性越

12、大。如汽油的燃點為220oC。 閃點是易燃物或可燃液體揮發(fā)出的蒸氣與空氣形成混合物后，遇火源發(fā)生燃燒的最低溫度。如汽油閃點39oC。 安裝在危險區(qū)的電子儀表（傳感器、執(zhí)行器或控制器），其表面溫度必須受限，并避免產(chǎn)生火花。,32,3.1.5 安全防爆,（三）防爆技術(shù) 為了確保電子設(shè)備在危險場所安全使用，發(fā)展了多種防爆技術(shù)： 隔爆型（d ） 本安型（ i ） 正壓型（） 油浸型（） 充砂型（） 各種防爆技術(shù)規(guī)范由國家標(biāo)準(zhǔn)強制規(guī)定，不同的防爆技術(shù)適用于不同的場合。,33,3.1.5 安全防爆,1、隔爆型（d ） 把設(shè)備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內(nèi)； 其外殼能夠承受通過外殼任何接

13、合面或結(jié)構(gòu)間隙，滲透到殼內(nèi)的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞；并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環(huán)境的點燃，從而達到隔爆目的。 適用于1區(qū)和2區(qū)。,34,3.1.5 安全防爆,2、本安型（i ） 設(shè)備內(nèi)部的所有電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下，產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體。 該防爆型式只能應(yīng)用于弱電設(shè)備中（控制器、傳感器等）。適用于0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。 安裝在安全區(qū)（如控制室內(nèi)）的非防爆型儀表，需經(jīng)防爆安全柵與安裝在危險區(qū)的本安儀表聯(lián)接。,35,3.1.5 安全防爆,（四）防爆安全柵 安全柵安裝在安全場所，一方面?zhèn)鬏斝盘?，另一方面將流入危險場所的能量控制在爆炸性氣體或

14、混合物的點火能量以下。 發(fā)生故障時，安全柵能將串入到故障儀表的能量限制在安全值以內(nèi)，從而確保現(xiàn)場設(shè)備、人員和生產(chǎn)的安全。,36,3.1.5 安全防爆,（四）防爆安全柵 分為齊納式安全柵與隔離式安全柵兩種。,37,3.1.5 安全防爆,1、齊納式安全柵 基于齊納二極管反向擊穿特性原理。由限壓電路、限流電路和熔斷器三部分組成。,38,3.1.5 安全防爆,1、齊納式安全柵 優(yōu)點：采用的器件非常少，體積小，價格便宜; 缺點：齊納式安全柵必須本安接地，且接地電阻必須小于1；對供電電源電壓要求高。,39,3.1.5 安全防爆,2、隔離式安全柵 變壓器隔離式安全柵利用變壓器或電流互感器將供電電源、信號輸入

15、端和信號輸出端進行電氣隔離，同時通過電子電路（限能器）限制進入危險場所的能量。 變壓器隔離式安全柵分為檢測端安全柵（輸入式安全柵）和操作端安全柵（輸出式安全柵）兩種。,40,3.1.5 安全防爆,2、隔離式安全柵 與齊納式安全柵相比，具有如下突出優(yōu)點： 隔離式安全柵的電源、信號輸入、信號輸出均通過變壓器耦合，實現(xiàn)信號的輸入、輸出完全隔離。 通用性強，可以在危險區(qū)或安全區(qū)認為合適的任何一方接地； 隔離式安全柵由于信號完全浮空，大大增強信號的抗干擾能力。,41,進液,出料量,氣動 執(zhí)行器,差壓式 液位變送器,V,420 mA,15 V,Q出,Q進,L,P氣,420 mA,420 mA,V,I,I,

16、操作端 安全柵,I,顯示 儀表,危險場所: 現(xiàn)場,非危險場所: 控制室,P,液位,檢測端 安全柵,24V DC,24V DC,24V DC,控 制 器,V30V DC I30mA DC,I,42,3.1.5 安全防爆,（五）安全防爆的其它考慮 靜電處理，如油庫設(shè)施的油罐、管道、卸油臺、加油柱應(yīng)可靠接地。 防雷擊處理，在易燃易爆生產(chǎn)場所應(yīng)安裝避雷設(shè)施（避雷針、SPD等）。 電纜連接及布線處理。 執(zhí)行器優(yōu)先選擇氣動設(shè)備。,43,3.2 常見被控量檢測儀表,常見被控參數(shù)： 溫度 壓力 流量 液位 物理特性 化學(xué)成分 許多工業(yè)過程都可以直接或間接地以上述參數(shù)實現(xiàn)控制。,44,3.2.1 溫度檢測,溫度

17、是工業(yè)過程控制系統(tǒng)中最常用、最基本的一個物理量。 工業(yè)過程中常用溫標(biāo)為攝氏，但美國采用華氏，換算關(guān)系：,45,（一）溫度測量方式,1、接觸式測溫： 膨脹式，基于物體受熱體積膨脹性質(zhì)； 熱電阻式，基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的性質(zhì)； 熱電偶式，基于熱電效應(yīng)。 特點： 簡單、可靠、精度高； 測溫元件有時可能破壞被測介質(zhì)的溫度場或與被測介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； 因受到耐高溫材料的限制，測溫上限有界。,46,（一）溫度測量方式,2、非接觸式測溫： 利用物體輻射能隨溫度變化的特性，如紅外式測溫。 特點： 不會破壞被測介質(zhì)的溫度場，測溫上限原則上不受限制； 可測運動體溫度，如軋鋼過程中鋼板表面溫度； 易受被測

18、物體熱輻射率及環(huán)境因素（物體與儀表間的距離、煙塵和水汽等）的影響。,47,（二）溫度測量元件,常用測量元件 熱電偶 熱電阻 半導(dǎo)體熱敏電阻 集成溫度傳感器,48,1、熱電偶（Thermocouple）,工業(yè)過程中使用范圍很廣的一種測溫元件。 特點： 其熱電動勢與溫度在小范圍內(nèi)基本上呈單值、線性關(guān)系； 穩(wěn)定性好； 測溫范圍寬，高溫?zé)犭娕紲y溫上限可達2800； 精度較高。,49,1、熱電偶（Thermocouple）,基本原理 熱電效應(yīng) 接觸電勢、溫差電勢 性質(zhì) 如果組成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體材料相同，則熱電偶回路內(nèi)的總熱電勢為零。 如果組成熱電偶兩端溫度相同，則熱電偶回路內(nèi)的總熱電勢為零。,50,

19、1、熱電偶（Thermocouple）,性質(zhì) 熱電偶AB的熱電勢與A、B材料的中間溫度無關(guān)，而只與端點溫度有關(guān)。 熱電偶回路中引入第三種材料的導(dǎo)線，只要第三種導(dǎo)線的兩端溫度相同，則第三種材料的引入不影響總熱電勢。,51,1、熱電偶（Thermocouple）,熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響 只有當(dāng)熱電偶冷端溫度T0保持不變時，熱電勢才是被測溫度T的單值函數(shù)： E(T，0) =E(T，T0) + E(T0，0) 所以，只有將冷端溫度保持為0，或者進行一定的修正才能得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。該過程稱為熱電偶的冷端溫度補償。 若被測溫度較高（1000 ），而冷端在室溫范圍，可以忽略冷端的影響，即無需補償。

20、,52,1、熱電偶（Thermocouple）,熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響 例1：用分度號為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為500，而這時冷端溫度為60。 試問：（1）實際溫度應(yīng)為多少？ （2）如果熱端溫度不變，設(shè)法使冷端溫度保持在20，此時顯示儀表的指示值應(yīng)為多少？ 已知：,53,1、熱電偶（Thermocouple）,熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響 解答： 顯示儀表指示值為500時，查表可得此時顯示儀表的實際輸入電勢為20.64mV，即 冷端溫度為60產(chǎn)生的電勢： 由23.076mV查表可得：t=557。即實際溫度為557。,54,1、熱電

21、偶（Thermocouple）,熱電偶冷端溫度對被測溫度的影響 例1： 當(dāng)熱端為557，冷端為20時，由于E（20，0）=0.798mV,故有： 查表可得顯示儀表指示值應(yīng)為538.4。,55,1、熱電偶（Thermocouple）,基本為定型生產(chǎn)，有標(biāo)準(zhǔn)化分度表。 常用熱電偶型號 鉑銠30-鉑銠6熱電偶（也稱雙鉑銠熱電偶，分度號B）；測溫范圍300-1600。 鉑銠10-鉑電偶（分度號S）；測溫范圍0-1300。 鎳鉻-鎳硅（鎳鉻-鎳鋁，分度號K）熱電偶；測溫范圍-50-1000。,56,2、熱電阻（RTD）,在中、低溫區(qū)，熱電偶輸出的熱電動勢很??； 而在中、低溫區(qū)，用熱電阻比用熱電偶做為測溫

22、元件時的測量精確度更高； 熱電阻特點：性能穩(wěn)定、測量精度高，一般可在-270900范圍內(nèi)使用（推薦在150以下時選用）。,57,2、熱電阻（RTD）,工業(yè)熱電阻的材料要求： 電阻隨溫度的變化呈線性關(guān)系； 電阻溫度系數(shù)大； 電阻率大； 熱容量??； 在測溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能。 熱電阻的材料主要有鉑、銅等。,58,2、熱電阻（RTD）,不同熱電阻特點及分度號 鉑在氧化介質(zhì)或高溫時，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。分度號有Pt100、Pt10。測溫范圍-200-850。 銅在-50-150穩(wěn)定性好，超過100易被氧化。分度號有Cu50、Cu100。測溫范圍-50-150。 鎳在我國含量少，不常用。分度

23、號有Ni100、Ni300和Ni500。測溫范圍-60-180。 三種熱電阻中，鉑（特別是Pt100）使用最廣,59,3、半導(dǎo)體熱敏電阻（Thermistor）,包括正溫度系數(shù)PTC、負溫度系數(shù)NTC和臨界溫度電阻CTR 三類。 連續(xù)測溫中主要采用負溫度系數(shù)NTC；而PTC和CTR一般用于制作位式作用溫度開關(guān)。 熱容量小，響應(yīng)快；但互換性差，熱電特性非線性大。測溫范圍-50-300。,60,（三）熱電偶、熱電阻的選型,根據(jù)工藝要求的測溫范圍和使用要求確定相應(yīng)分度號的熱電偶、熱電阻。 優(yōu)先選擇一體化熱電偶或熱電阻（1500C）溫度變送器，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號。 根據(jù)環(huán)境條件選用不同型式的接線盒。潮濕

24、或露天場所選用防濺式、防水式；易燃易爆場合注意防爆。,61,（四）測溫元件管道安裝原則,測量流動介質(zhì)（管道內(nèi)）溫度時，感溫點應(yīng)處于管道中流速最大的地方，應(yīng)保證傳感器與介質(zhì)充分接觸。 傳感器與被測介質(zhì)成逆流狀態(tài)（至少呈正交式），斜裝或在管道彎頭處安裝。 當(dāng)測溫管道過細（直徑小于80）時，安裝測溫元件需加裝擴充管。,62,3.2.2 壓力檢測,（一）壓力的基本概念 過程控制中的壓力即壓強。 壓力的單位有帕（Pa）、兆帕（MPa）、巴（bar）等。國內(nèi)用戶常用“公斤”，應(yīng)注意用戶習(xí)慣。,63,3.2.2 壓力檢測,（一）壓力的基本概念 壓力的表示方式有三種： 絕對壓力Pa，物體所承受的實際壓力，其零

25、點為絕對真空。 表壓力P，指高于大氣壓力時的絕對壓力與大氣壓力之差。 真空度（負壓） Ph，大氣壓力與低于大氣壓力時的絕對壓力之差。,64,3.2.2 壓力檢測,（二）常用壓力檢測方法 1. 應(yīng)變片式壓力檢測 2.擴散硅壓力傳感器，使用最廣。 3.電容式差壓變送器 其他方法：彈性式、液柱式等，多用于就地指示，不便遠傳。,65,3.2.2 壓力檢測,1、應(yīng)變片式壓力檢測 基于應(yīng)變片（電阻體）受力變形，阻值發(fā)生變化的原理。 測量范圍寬，可達數(shù)百MPa，多用于固體壓力測量。,66,3.2.2 壓力檢測,2、擴散硅式壓力傳感器 在半導(dǎo)體材料的基片上（硅片或鍺片）利用集成電路工藝制成擴散電阻，受外力作用

26、時，擴散電阻的電阻率變化而導(dǎo)致阻值改變。 主要優(yōu)點：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，良好的動態(tài)響應(yīng)，易集成，價格便宜。 應(yīng)用廣泛，約占液體、氣體壓力檢測的80%以上。,67,3.2.2 壓力檢測,3、電容式差壓變送器 電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件 由測量部件、轉(zhuǎn)換電路、放大電路三部分組成,68,3、電容式差壓變送器,69,3、電容式差壓變送器,感壓 膜片,電容-電流 轉(zhuǎn)換器,Pi,Ci2-Ci1,c,Ii,放大和輸出 限制電路,反饋電路,-,If,調(diào)零、遷移 電路,I,I0,(I2-I1),0100 kPa,420 mA,差動 電容,S,測量部件,轉(zhuǎn)換電路,放大電路,70,3.2.2 壓力檢測,

27、（三）壓力傳感器的安裝 測點要選在前后有足夠長的直管段上。 取壓管端面與管道連接處的內(nèi)壁應(yīng)平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。 引壓導(dǎo)管不宜過長，一般不大于50m；引壓導(dǎo)管不宜過細，一般采用內(nèi)徑為1015mm的無縫鋼管。 測點與壓力傳感器之間 應(yīng)加裝閘閥，以備檢修 壓力傳感器時使用，且 應(yīng)盡量靠近測點一側(cè)。,71,3.2.2 壓力檢測,（三）壓力傳感器的安裝 在測量蒸汽壓力時，應(yīng)加裝凝汽管，以防止高溫蒸汽與測壓元件直接接觸； 對于有腐蝕性的介質(zhì)，應(yīng)加裝充有中性介質(zhì)的隔離罐。 針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)（臟污、結(jié)晶、粘稠等），應(yīng)采取相應(yīng)的防堵等措施，并注意日常維護。,72,3.2.3 流量檢測,（一）流量的基

28、本概念 單位時間內(nèi)流過管道橫截面的流體數(shù)量，稱為瞬時流量。 當(dāng)流體的數(shù)量以體積表示時，稱體積流量。過程控制中使用很多。 當(dāng)流體的數(shù)量以質(zhì)量表示時，稱質(zhì)量流量。 在某一段時間內(nèi)流過管道橫截面的流體總和稱為總（流）量或累積流量。一般只用于計量考核，不參于過程控制。,73,3.2.3 流量檢測,（二）流量的測量方式 1、節(jié)流式（差壓式）流量計 2、電磁流量計 3、旋渦（渦街）流量計 4、其他流量計,74,3.2.3 流量檢測,1、差壓式流量計 基于節(jié)流變壓降原理，由節(jié)流件、導(dǎo)壓管及差壓檢測儀表組成。 最常用的節(jié)流件：孔板、噴嘴及文丘利管。,75,3.2.3 流量檢測,1、差壓式流量計 孔板,76,3

29、.2.3 流量檢測,1、差壓式流量計 噴嘴,77,3.2.3 流量檢測,1、差壓式流量計 文丘利管,78,1、差壓式流量計,（1）流量測量原理 流量與流體流過節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差的平方根成正比例關(guān)系 其中： 為流量系數(shù)； 為可膨脹性系數(shù)； 為節(jié)流件的開孔面積； 為流體密度； 為節(jié)流裝置前后的壓差。,79,1、差壓式流量計,（2）差壓流量計節(jié)流件的安裝 務(wù)必使節(jié)流裝置前后保持足夠的直管段，使被測介質(zhì)在節(jié)流前后保持穩(wěn)定的流動狀態(tài)； 在節(jié)流裝置附近不允許安裝測溫元件或開取樣口； 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； 管道內(nèi)流體必須充滿管道且為單向流動，注意節(jié)流件的安裝方向；

30、流體不能含有顆粒、纖維等雜質(zhì)。,80,1、差壓式流量計,（3）差壓流量計使用注意 開啟表時： 應(yīng)打開平衡閥2，再開高低 截止閥1、3，當(dāng)閥1、3全 開后，再關(guān)閥2。 停表時： 應(yīng)先打開平衡閥2，再關(guān)閉 閥1、3。,81,2、電磁流量計,（1）電磁流量計原理 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成，用來測量管道中導(dǎo)電性液體體積流量。 電磁流量計的感應(yīng)電勢與流量成線性關(guān)系：,82,2、電磁流量計,（2）電磁流量計特點 測量管道內(nèi)無節(jié)流部件，管道無壓損； 不堵塞，可測帶顆粒、纖維等雜質(zhì)的導(dǎo)電流體； 維護方便，壽命長； 沒有測量滯后現(xiàn)象。 不受流體的溫度、 壓力、密度和粘度 的影響。,83,2、電磁流量計,（3）電磁流量計的安裝要求 必須保證被測液體完全充滿測量導(dǎo)管： 在水平安裝時，應(yīng)低于管道； 垂直安裝時，液體流動方向應(yīng)從下往上。 一般要求在變送器前后有長度為35倍管道直徑的直管段； 要求安裝地點遠離強磁場。,84,3、旋渦（渦街）流量計,（1）旋渦（渦街）流量計 利用流體自然振蕩的原理： 當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向幾何尺寸適當(dāng)?shù)奈?/p>