过程控制第六讲 压力与流量的测量方法.ppt

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1、2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法1压力基本概念常用压力测量仪表压力测量仪表的选择与使用流量基本概念常用流量测量仪表流量测量仪表的安装与使用本讲小结本讲内容2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法21.压力基本概念工程技术中所称的“压力”，实质上就是物理学中的“压强”。压力指垂直均匀地作用在单位面积上的力。国际标准SI单位为帕斯卡，简称为帕，符号为Pa,表示1牛顿力垂直均匀地作用在1平方米面积上形成的压力，1帕=1N/m2。1bar=1.0e5Pa；1标准大气压=1.01325e5Pa；1m

2、mHg=1.33322e2Pa压力的表示方式有三种，即：绝对压力、表压力、负压或真空度。2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法32.常用压力测量仪表液柱式压力计活塞式压力计弹性式压力计电气式压力计按敏感元件的类型进行分类2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法4液柱式压力计测量原理?2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法5活塞式压力计测量原理?P=G/S精确度高常用作标准仪表，检验其它压力计特点?2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法6弹性式压力计工作原理：利用弹性元件在被测压力作用下产

3、生弹性变形的原理来度量被测压力。根据敏感元件形式分类：弹簧管式压力计薄膜式压力计波纹管式压力计2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法7电气式压力计电气式压力计，实际上是将弹性元件、液柱式压力计等所产生的微小位移或活塞式压力计所产生的力转换为电信号输出的一类压力计。常见压力变换器有：应变式压力变换器；压电电阻式压力变换器；电感式压力变换器；电容式压力变换器；霍尔片式压力变换器。2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法8电阻应变式压力计电线的电阻为：R=L/S当电线受到拉（应）力作用时，L变大，S

4、变小，R变大。当粘一组串联平行细导线（电阻应变片）的金属（弹性元件）因压力变化而发生微小变形（应变）时，细导线的电阻随之发生变化。从而，将压力参数转化为电阻参数。压力变化弹性变形电阻变化2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法9电感式压力计磁路的磁阻与铁芯的间隙相关。所以，当衔铁或铁芯的位置发生变化时，其电感也随之发生变化。从而，可以将位移量转化为电感量。2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法10电容式压力计电容器的电容量：C=S/d当S或d发生变化时，电容量发生变化。2021/9/8第六讲压

5、力与流量的测量方法11常见压力传感器外形工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送器隔离压力变送器高温压力变送器隔离压差变送器隔离液位变送器微压变送器电容压力变送器隔膜压力变送器绝压变送器双膜压差变送器微型探针压力计暖风空调压力计湿式压力变送器本安压力变送器OEM血压计OEM压力芯片2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法123.压力测量仪表的选择与使用量程：测量稳定压力时最大压力值应不超过满量程的3/4；测量波动压力时应不超过2/3，最低测量压力值应不低于满量程的1/3。精度：一般工业用压力表1.5

6、级或2.5级已足够，科研或精密测量选用0.05级或0.02级精密压力表或标准压力表。环境：根据测量环境如高温、腐蚀、潮湿、振动等以及被测介质性能（腐蚀性、易燃、易爆等）来确定压力表的种类与型号例：若选用弹簧管压力表来测量某设备内的压力，已知被测压力为（0.7-1）Mpa，要求测量的绝对误差不得超过0.02Mpa，试确定该压力表的测量范围及精度等级？可供选择的测量范围有（0-0.6）MPa，（0-1）MPa，（0-1.6）MPa,（0-2.5）MPa选择原则2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法13

7、使用原则取压位置：尽量避免涡流影响；避免局部阻力；远离热源和振动；避免导压管产生压差或者测量滞后（<50m）。隔离措施：温度隔离：采用凝汽管；腐蚀性隔离：采用隔离液或者隔离器；脏污隔离：采用空气包。2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法144.流量基本概念单位时间内通过管道某一截面的流体数量，称为“瞬时流量”，按表示方式不同分为体积流量:m3/s质量流量:Kg/s2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法155.常用流量测量仪表速度式流量计容积式流量计质量流量计按测量途径进行分类2021/9/8第

8、六讲压力与流量的测量方法16速度式流量计根据测速方法可以分为以下几类：压差流量计转子流量计电磁流量计超声波流量计涡轮流量计堰式流量计2021/9/8第六讲压力与流量的测量方法17压差流量计由流体力学知识可知，流体通过孔板节流装置后，会产生一定的压降。根据流速和压降的关系可以推导出下列方程：通过测量孔板前后压差即可计算出流速和流量。p1p22021/9/8第六讲压力与流量的测量方法18浮子式流量计垂直流道中的金属转子在压差力和重力的共同作用下平衡。压差与流