流量,壓力測量(複習資料)
彈簧管壓力表可測量負壓、微壓、低壓、中壓、和高壓(可達1000mpa),準確度等級最高為0.1 級。
通常根據彈簧管的材料可得知其適用的被測介質和測量範圍。
(1)當採用磷銅作為彈簧管材料時,最大量程一般不超過20mpa,
不能用於測量氨氣的壓力;
(2)當採用不鏽鋼或合金鋼作為彈簧管材料時,最大壓力一般不
做要求(可達1000mpa),但測量氧,禁油。
(3)對於腐蝕性介質,可採用隔離膜或隔離液,也可採用耐腐蝕
的彈簧管材料。
波紋管壓力計測壓範圍:0~0.4mpa,準確度等級1.5~2.5 級
3、膜盒壓力計測壓範圍:-20~40kpa,準確度等級1.5~2.5 級
彈性元件測壓的特點:
(1)滯後效應影響較大,需選擇彈性特性好的材料;
(2)溫度敏感,故應選擇溫度係數小的材料製作彈性敏感元件;
(3)結構簡單,造價低,精度高,便攜裝,測圍寬
10-3~109pa,是目前工業生產中應用最廣的測壓方法。
電遠傳式壓力儀表也是利用彈性元件作為壓力敏感元件,但在
儀表中增加了轉換元件(或裝置)和轉換電路,能將彈性元件的位
移轉換為電訊號輸出,實現訊號的遠傳。
電容式壓力感測器
電容式壓力感測器:根據變電容原理,測量各種彈性元件在壓力作
用下引起的電容量的變化來間接測量壓力的感測器。
霍爾壓力感測器
兩端出現了乙個電位差,稱為霍爾電勢,這種現象稱為霍爾效應。
霍爾電勢的大小與半導體材料、控制電流、磁感應強度和霍爾元件的
尺寸有關。
在壓力感測器中,為實現從壓力—位移—霍爾電勢的轉化,在霍爾測
壓中也應用了彈簧管
電感式壓力感測器
電感式壓力感測器:利用電磁感應原理,測量由於各種彈性元件在壓力作用下產生的位移導致的自感或互感系數的變化來間接測量壓力的感測器。
根據其原理可分為自感式壓力感測器和互感式壓力感測器。
互感式壓力感測器自感式壓力感測器
諧振式壓力感測器
主要根據被測壓力所形成的應力改變彈性元件或與彈性元件相連的
振動元件的諧振頻率,經過適當的電路輸出脈衝頻率訊號進行遠傳。
(p148 圖3.83)
彈性元件:測量膜片。
振動元件:振弦,一端固定在支承上,另一端連線測量膜片。
永久磁鐵:產生磁場,激發及維持振弦的振動。
特點:適合與計算機配合使用,組成高精度的測量、控制系統。
(1)儀表量程的選擇
為保證安全,一般最大壓力值應不超過滿量程的3/4~2/3;為了保證
測量精度,被測壓力值應不低於儀表滿量程的1/3 為宜
(3)儀表型別的選擇
①被測介質的性質
②儀表輸出訊號: 直接指示性儀表
電遠傳式儀表
快速變化的壓力訊號
③使用環境
**性強的環境——防爆型儀表
溫度要求高的環境——溫度係數小的敏感元件
④差壓檢測儀表,額定靜壓值的選擇
靜壓:差壓檢測儀表,高、低壓側的實際工作壓力;
差壓檢測儀表的額定靜壓值應是實際工作壓力的1.5~2 倍!
2.壓力儀表的校驗
對於新儀表,在安裝使用前,為了防止由於產品質量或運輸過程中造
成的損壞,需要進行校驗,從而保證測量結果的可靠性與準確性。
壓力儀表在長時間使用後,會因為彈性元件疲勞、傳動機構的磨損和
電子元件的老化等造成誤差,因此有必要對所用儀表進行定期校驗。
在安裝時需要注意以下幾點:
(1)取壓口:被測物件上開設的專門引出介質壓力的孔或裝置。
①取壓口要具有代表性,能真實反應被測物件壓力的變化;
②盡可能方便引壓管路和壓力儀表的安裝及維護;
③取壓口位置要選在被測介質直線流動的管段或容器的壁面部分;
④取壓口開孔的軸線應垂直被測裝置壁面,內端麵與裝置內壁平齊;
⑤水平管道,被測介質為液體,取壓口在裝置橫截面中下側;(為什麼?)
水平管道,被測介質為氣體,取壓口在裝置橫截面上部。(為什麼?)
(3)引壓管路中的常用附件
①截止閥:引壓管靠近取壓口附近,正常執行時開啟,檢修時切斷。
②隔離罐:用於腐蝕性較強的被測介質。(p153 圖3.92)
③集氣器:被測介質為氣體/液體時使用?安裝在引壓管路的最上方/
最下方?目的?
④集液器:被測介質為氣體/液體時使用?安裝在引壓管路的最上方/
最下方?目的?
⑤冷凝器:測量蒸汽壓力或壓差時使用,安裝在取壓口附近,防止高
溫蒸氣直接與測壓元件接觸。
(4)特殊介質的取壓方式
①氣固兩相介質
大顆粒固體介質:取壓口安裝過濾網;
小顆粒固體介質:反吹技術 (p154 圖3.93)
②氣液兩相介質 (p154 圖3.94)
加裝分離罐
③高黏度、易結晶介質 (p154 圖3.95 圖3.96)
使用 u 形管壓力計測得的表壓值,與玻璃管斷面面積的大
小有關。
2 在液柱式壓力計中,封液在管內的毛細現象所引起的誤差
並不隨液柱高度變化而變化,是可以修正的系統誤差。
3 環境溫度對液柱壓力計的測量精度沒有影響。
回答:1 當被測壓力高於大氣壓時,被測壓力應引到單管壓力計的
哪一端?
當被測壓力低於大氣壓時,被測壓力應引到單管壓力計的哪一
端?2 彈簧管壓力表測的是哪一種壓力?若其在大氣中指示為
p,如果把它移到真空中,指示會不會變?
2、流量測量方法
用來測量流量的儀表統稱為流量計。測量流量總量的儀表
稱為流體計量表或總量計。
(1)差壓式流量測量法:利用伯努利方程原理,通過測量流體差
壓訊號來反映流量;
(2)速度式流量測量法:通過直接測量流體平均流速來得出流量;
(3)容積式測量:利用標準小容積來連續測量流量;
(4)質量流量測量法:以測量流體質量流量為目的。
根據流體的質量守恆和能量守恆原理,可
以得到有關流體質量流量和體積流量的理論方程式:
結論:由標準節流件構成的節流式流量計的量程比通常為
3:1。
(4)直徑比β
(5)①直徑比β一定時,流量係數與雷諾數的關係
②直徑比β與流量係數α之間的關係:
a 雷諾數一定時(re>rek),直徑比β越小,α越小,引起的永久性壓力損失越大;
b 直徑比β小,有利於小流量的測量
結論:應根據被測流體的最小流量和允許的壓力損失,合理選取直徑比 。
在進行測量時,孔板必須是清潔的。
①開孔直徑:當β≤2/3 時,d±0.001d;當β>2/3 時,d
±0.0005d
②孔板的厚度e 和節流孔的厚度e:0.005d≤e≤
0.02d,e≤e≤0.05d。當管徑d 滿足50mm≤d≤
64mm 時,孔板的厚度e 只要不大於3.2mm 即可。
③孔板的錐角應滿足:30°≤f≤45°。
④節流孔的直徑d≥12.5mm,0.2≤d/d≤0.75
⑤孔板只要滿足上述要求,可以用任何材料和方式
製造。在所有的節流裝置中,標準孔板、isa1932 噴嘴、文丘里管這三種節
流件用得最多.
相同點:
(1)均為標準節流裝置,流量係數可查有關的圖表;
(2)標準節流件加工好後,無須標定就可投入使用.
主要差別:
(1)壓力損失:孔板最為簡單,也最便宜,但在相同的差壓下,其壓力損失最大;文丘里管的壓損小,所以常用於管道內徑在100~800mm範圍內的大直徑管道內的流量測量.
(2)直徑比β:在相同的管道條件下,噴嘴的β值最小.
思考:如果被測流量值低於孔板可測流量的下限時,可以選用哪一種節流件,為什麼?
(3)流量係數:測量磨蝕性和腐蝕性流體,由於入口邊緣的
變形,流量係數會發生變化,這對孔板的影響最大,而對噴嘴
和文丘里管的影響較小.
3.節流裝置的取壓方式
以孔板為例,根據取壓口的位置,常用的取壓方式分為五種:
理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓和管接(損失)取壓。
對於孔板,主要採用角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓。(
(1)理論取壓
上游取壓口距孔板上游端麵的距離為d,下游取壓口中心
位於流束最小截面處。
角接取壓
上、下游取壓口分別位於孔板的上下游的端麵處,也就是
在節流件與管壁的兩個夾角處取出靜壓力。
(3)法蘭取壓
上下游取壓口的中心與孔板的上下游端麵的距離為
25.4mm。
(4)徑距取壓
上游取壓口距孔板上游端麵的距離為d,下游取壓口中心
與孔板的上游端麵的距離為d/2,也稱為d 和d/2 取壓。
③差壓訊號管路的安裝
差壓訊號管路主要包括:取壓口、引壓導管、冷凝器、集氣器、沉
降器(集夜器)、截斷閥、隔離器與隔離液、噴吹系統以及訊號管
路等部分。
目前工業生產中大多數採用差壓變送器。它們可將測得的
差壓訊號轉換為0.02-0.1 mpa 的氣壓訊號和4-20ma 的直流
電流訊號;
(2)節流式流量計的使用:
①使用過程中應定期檢定,使用時間過長會導致節流件變形或磨
損,引起較大的測量誤差;
②當流量顯示值小於滿刻度的30%時,流量顯示值的準確度開始下
降(除非流量計的量程比大於3:1);
③當流量顯示值出現異常時,應分別對顯示儀表、差壓計、引壓管
路以及節流裝置一一檢查。
,實際生產中根據不同的流體介質還有幾種常
用的非標準節流裝置,如1/4 圓孔板、1/4 圓噴嘴、錐形入口孔板、圓缺
孔板等。
圓缺孔板:贓汙、有氣泡析出或含有固體顆粒的流體流量的測量。
若使用標準孔板測量,孔板前後可能積存沉澱物,從而改變管道實際截面
積;使用圓缺孔板,測量中仍會存在較大誤差。
三、轉子流量計
轉子流量計又名浮子流量計或面積流量計。
特點:結構簡單,使用維護方便;
◆對儀表前後直管段長度要求不高;
◆壓力損失小且恆定;
◆測量範圍比較寬;
◆工作可靠且線性刻度;
◆可測氣體、蒸汽和液體的流量;
◆金屬浮子流量計可實現電、氣遠傳。
(3)電遠傳式轉子流量計(圖3.122)
轉子流量計特點:
1 主要適用於中小管徑,幾公釐~100 公釐;
2 用於較低雷諾數的中小流量的測量,相同口徑下可測的最小流量
比節流式流量計小,量程比可達10:1;
3 結構簡單,使用方便,儀表前直管段要求不高,但要求垂直安裝;
4 準確度易受被測介質密度、黏度、溫度、壓力、純淨度、安裝質
(4)量等因素的影響,正常情況下基本誤差約為儀表量程的±1~2%;
四、電磁流量計
電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律製成的一種測量導電流體體積流量的儀表。
式中,e 為感應電動勢:b 為磁感應強度, d 為管道內徑;v 為液體在管道內平均流速。
2. 電磁流量計的特點及應用
優點:(1)壓力損失小;
(2)適用於含有顆粒、懸浮物等流體的流量測量;
(3)可以測量各種腐蝕性介質:酸、鹼、鹽溶液;
檢測儀表複習總結
緒論1 化工生產中的主要測量引數 溫度 物位 壓力 流量 物性和物質成分 2 測量的含義 用實驗的方法確定乙個引數的量值 數值和單位 實質 通過實驗,將被測量和標準進行比較,確定被測物件的大小和單位 3 化工測量儀表主要由三部分組成 檢測環節 傳送放大環節 訊號處理顯示環節 4 測量方法 直接測量 ...
檢測儀表安裝與檢修方案
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儀表執行維護檢修規程 檢測儀表 物位儀表分冊
q dtcf js17 sc 2011 儀表車間維護檢修規程 物位儀表分冊 2011年xx月xx日發布2011年xx月xx日實施 大唐呼倫貝爾化肥 發布 儀表車間執行維護檢修規程方案審批流程 目錄1.總則 3 1.1.主題內容適用範圍 3 1.2.編寫修訂依據 3 2.浮子鋼帶液位計 3 2.1.概...