仪表基础知识培训讲义.ppt

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1、仪表基础知识讲座各种测量仪表的工作原理仪表控制原理及复杂回路介绍各种测量仪表的工作原理工作原理部分四、温度测量仪表的工作原理一、压力测量仪表的工作原理二、流量测量仪表的工作原理三、物位测量仪表的工作原理一、压力测量仪表的工作原理工作原理部分压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力，法定计量单位是帕斯卡（Pa）。1Pa=1N/m2=1Kg/m*S21、压力、绝对压力、大气压、表压和真空度如果被测流体的绝对压力地狱大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为

2、基准来表示的压力为绝对压力。测量流体压力用的压力表上的读数叫表压，它是流体绝对压力与该处大气压力的差值。工作原理部分2、绝压、大气压、表压、真空度之间的相互关系如下图：0绝对零压P11P2P2绝压P2表压P1负压(真空度)P1绝压大气压P工作原理部分3、压力变送器工作原理压力变送器是以电为能源，它利用变送器膜盒上的应变片作为转换元件，将被测压力转换成应变片电阻值的变化，然后经过桥式电路得到毫伏级的电量输出，供显示仪表显示被测压力或经放大电路转换成统一标准信号后，再传送到DCS等显示。孔板是标准节流装

3、置中最为简单的一种，也最便宜，制作加工好后无须标定就可投入使用。但在相同的差压下，其压损也最大。若是测量腐蚀性或磨蚀性流体，由于入口边缘的变形，流量系数会发生变化，体现在孔板上比较明显。工作原理部分二、流量测量仪表工作原理1、孔板+差变流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量流体通过孔板内孔后，会产生前后差压。差压变送器就是通过这个前后差压的变化来计算出流量的变化。工作原理部分基本的流量计算方程式为：Q=0.01252aℇd*dSQRT（∆P/ρ1）Q：工作状态下的体积流量a：流量系数ℇ：流体膨

4、胀系数d：工作状态下的节流孔直径ρ1：工作状态下的流体密度一般情况下，标准孔板只测量口径50mm以上，300mm以下的管道流量。工作原理部分孔板取压要求：气体：一般要求变送器安装位置高于取压点液体：一般要求变送器安装位置低于取压点差压变送器的检测元件采用膜盒组件，在使用的差压即使差压超过范围时，即单向过载，膜盒不容易损坏。膜盒内充满硅油，除用于传递压力之外，还有阻尼作用，使仪表输出平稳。范围内，具有很好的灵敏度和线性，测量范围广，静压误差小。差压变送器的正、负压室膜盒可能存在有效面积不相等或长期使用

5、出现变形，在同样的压力下，会产生一个附加的测量力，造成零位偏移。工作原理部分2、1工作原理电磁流量计由变送器和转换器两部分组成，两者之间用连接线（励磁线、信号线）相互连接。变送器是基于电磁感应定律工作的。NSvBEx2、电磁流量计工作原理部分Ex=Bdv*10⁻⁴B：磁感应强度d：两电极间距离v：被测介质平均流速被测介质流量Q与d、v有关Q=Π/4d*d*v则Q=Ex/KK：为一常数如上图，被测介质垂直与磁励线方向流动，因而在介质流动和磁力线都垂直的方向产生一感应电势Ex。工作原理部分采用电磁流量计

6、，要求测量介质温度不能太高，一般不超过120℃，压力不超过1.6MPa，流速不得低于0.3m/s；被测介质必须是导电介质，不能用于气体、蒸汽、石油制品等非导电性流体。被测介质不能含气泡。电磁流量计是一段光滑的管道，无活动及阻流部件，基本上无压力损失；流量计输出与流量成线性关系，可测量2.5mm的管道；合理选材可以测量腐蚀性的介质；安装要求比较低（前5D，后3D）；精度高。2、2选型优点2、3适用缺点工作原理部分3、质量流量计质量流量计是通过激励线圈使管子产生振动，流动的液体在振动管子内产生科氏力，由

7、于测量管进出测所受的力方向相反，所以管子会产生扭曲，在通过电磁检测器或光电检测器，将测量管的扭曲转变成电信号，以进入变送器进一步处理。质量流量计一般分三个部分：①传感器；②变送器；③显示器3.1工作原理工作原理部分3.2质量流量计优点①、能够直接测量质量流量，不受温度、压力、粘度、密度等因素影响，测量精度高。②、没有可动部件，虽然检测管有振动，但振幅很小，不会对测量产生影响③、管道内无障碍物，便于清洗。④、除一般介质外，还可测量高粘度的流体、浆液，并可测气体⑤、安装时不需要前后直管段⑥、还可以获得介

8、质密度信号工作原理部分4、超声波流量计4.2探头安装方式超声波在流体中的传播速度，顺流方向和逆流方向是不一样的，其传播的时间差和流体的流速成正比。所以只要测出了超声波在两个方向上传播的时间差，便可以知道流体的流速，再乘上管道截面积，便可得流体流量。超声波流量计传感器可以安装在管道外侧，可以不与介质接触；也可以安装在管道内。前者安装时不需将管道截断，不需开孔，比较方便，但由于管道的不确定性，测量精度较差。4.1工作原理（6）经济性。工作原理部分5、流量仪表选型需要考虑因