3 过程检测技术(2)
过程装备 第三章作业
第三章过程检测技术2．测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量仪表主要性能指标有：量程：仪表在保证规定精确度的前提下所能测量的被测量的区域称为仪表的量程。
一般，在仪表的工作量程内的相对误差不超过某个设定值。
精度等级：可以用仪表的最大引用误差描述仪表的测量精度。
灵敏度：指仪表或装置在达到稳态后，输入量变化引起的输出量变化的比值。
线性度：用实际标定曲线与拟合直线之间的最大偏差与满量程之比值的百分数来表征线性度。
迟滞误差：在输入量增加和减少的过程中，对于同一输入量会得出大小不同的输出量，在全部测量范围内，这个差别的最大值与仪表的满量程之比值称为迟滞误差。
漂移：指输入量不变时，经过一定时间后输出量产生的变化，有温漂和零漂之分。
漂移是衡量仪表稳定性的重要指标。
重复性：仪表的重复性用全测量范围内的各输入值所测得的最大重复性误差来确定。
传感器的主要特性有：准确性、稳定性、灵敏性、经济性、耐腐蚀和低能耗等。
6. 对某物理量经过20次测量，得到如下数据：324.08 324.03 324.02 324.11 324.14 324.07 324.11 324.14 324.19 324.23 324.18 324.03 324.01 324.12 324.08 324.16 324.12 324.06 324.21 324.14分别用3σ准则和肖维奈准则判断有无粗差，并求该测量列的算术平均值x 、标准差σ和极限误差△，写出测量结果表达式。
解：n=20,平均值为11.32411==∑=ni i x n x剩余误差：xx V i i -=为-0.03,-0.08,-0.09,0.0,0.03,-0.04,0.0,0.03,0.08,0.12,0.07,-0.08,-0.10,0. 01,-0.03,0.05,0.01,-0.05,0.1,0.03。
按贝塞尔方程计算标准差06.01112=-=∑=n i i V n σ (1)按3σ准则表示3σ=0.18 σ312.010max<==V V因而10x 不属于粗差，该数组中无坏值。
过程检测技术.ppt
第三章 过程检测技术
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过程装备控制工程
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3 过程检测技术
本章教学目标和要求： 1、了解有关测量及误差的基本知识。 2、了解各种测量仪表的测量原理；掌握压力计、 温度仪表、流量仪表以及液位计的选用。 3、了解传感器的特性、标定方法以及传感器的 选用。 4、 掌握计算机测试系统的基本结构以及各元器 件的作用；了解计算机测试系统的设计步骤。
不等精度测量法：在测量过程中，测量环境条件有部 分不相同或全部不相同，所得的结果的可靠度不同。
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过程装备控制工程
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法 ③接触测量和非接触测量 接触测量：仪表的某一部分必须接触被测对象。 非接触测量：仪表的任何一部分均不与被测对象接触。
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测量仪器仪表与设备可以由许多单独的部件组成，也 可以是一个不可分的整体。前者构成的是检测系统， 属于复杂仪表，多用于实验室；后者是简单仪表，应 用极为广泛。
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过程装备控制工程
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3.1 测量基本知识
3.1.4 测量仪表和设备 （1）感受件（传感器） 传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。 它的作用是感受被测量的变化，直接从对象中提取被 测量的信息．并转换成一相应的输出信号。 对传感器的要求： ①准确性； ②稳定性； ③灵敏性。
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3.2 误差基本知识
3.2.1 误差基础 （2）测量的精密度、准确度和精确度 ①精密度 对同一被测量进行多次测量，测量的重复性 程度称为精密度。
②准确度 对同一被测量进行多次测量，测量值偏离被 测量真值的程度称为准确度。
《过程检测技术》PPT课件
—过程装备及控制系—贺鸿
分析测量误差的目的，是根据测量误差的规律性，找出消除或减少误差 的方法，科学地表达测量结果，合理地设计测量系统。
3.2.1.1 测量误差及分类
测量过程是将被测变量与其的标准量进行比较的过程。 测量误差：测量值与其真值之差。任何测量过程都不可避免
地存在误差，其真值是未知的。
单单圈圈弹弹簧管簧管压压力表是工力表是工业现场业现场使用最使用最普遍的就地指示式普遍的就地指示式压压力力检测仪检测仪表表也有也有电电接点接点输输出的出的弹弹簧管簧管压压力表弹弹簧管簧管压压力表力表结构简单结构简单使用方便使用方便价格低廉价格低廉测测量范量范围宽可以可以测测量量负压微微压压低低压压中中压压和高和高压一般的工一般的工业业用用弹弹簧管簧管压压力表的精度等力表的精度等级为1
因而x9不属于粗大误差，该组数中无坏值。
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太原理工大学化学化工学院
3.2.1.2 粗大误差的检验与剔除
—过程装备及控制系—贺鸿
方法二：按肖维奈准则
由表3-1查得，当n＝12时，K＝2.03， Kσ
因：Vmax=V9=2.4＞Kσ 所以，x9属于粗大误差，即该组数中 的41.2为坏值，剔除。
对剩余的11个数值再进行粗大误差判别。算得 n=11,
实验条件不正确
坏值：含有粗大误差的测量值称为异常值或坏值。
处理方法：所有的坏值均应从测量结果中剔除。
注意：测量数列中包含坏值，不可能得到真实测量结 果。把正常测量数据当坏值删除，会对测量结果造成 歪曲。只有利用相关理论，经过正确的分析判断，才 能确认那些属于坏值。
‹#›Leabharlann 太原理工大学化学化工学院变送器是检测仪表中的中间环节，它的作用是将传感器 的输出信号进行变换，实现放大、远距离传送、线性化 处理或转变成规定的统一信号，供给显示器等。
《过程检测技术》课件
详细描述
环境监测是保护和改善环境的重要手段。过程检测技 术可以对各种环境要素进行实时监测，帮助人们及时 了解环境状况，发现污染源和潜在的环境问题，为制 定有效的环境保护措施提供科学依据。
医疗领域
要点一
总结词
过程检测技术在医疗领域的应用主要涉及对病人生命体征 的监测和医疗设备的控制，以提高医疗质量和安全性。
详细描述
在工业生产过程中，各种参数的监测和控制 对于产品的质量和生产的稳定性至关重要。 过程检测技术可以帮助企业实时监测各种参 数的变化，及时发现异常情况并进行调整，
从而提高产品质量和生产效率。
能源领域
总结词
过程检测技术在能源领域的应用主要涉及对各种能源的监测和管理，如煤炭、石油、天 然气等化石能源以及核能、太阳能、风能等可再生能源。
广泛应用于化工、食品、医药等 领域，如仓库高度监测、液位控 制等。
总结词
介绍物位检测系统的基本原理、 应用领域、系统组成和实现方法 。
系统组成
包括物位传感器、信号处理单元 、显示单元和控制系统等部分。
实现方法
根据实际需求选择合适的物位传 感器和信号处理单元，进行系统 设计和集成。
案例五
总结词
成分分析仪的基本 原理
详细描述
在安全监测领域，过程检测技术可以对各种安全参数进 行实时监测，如温度、压力、流量等，及时发现异常情 况并进行预警或自动控制。这有助于预防事故的发生， 保障人员和设备的安全。
04 过程检测技术发展趋势与 挑战
智能化与自动化
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，过程检测技术 正朝着智能化方向发展。通过引入人工智能算法，可 以实现自动识别、自动检测和自动控制等功能，提高 检测效率和准确性。
《过程控制原理及应用》阶段练习题—3
《过程控制原理及应用》阶段练习题—3第三章 过程检测技术3.1 检定一只量程为5A 的电流表，结果如下：（1）试求仪表各示值的绝对误差﹑ 实际相对误差﹑示值相对误差和引用误差。
（2）确定仪表的精度等级。
解：（1）取ΔI 为绝对误差， δI 为相对误差， δIr 为示值相对误差，q 为引用误差。
相应各值如下表所示：（2）由于 q max =q 1=2.0 因此该仪表的精度等级为2。
3.2 某台测温仪表的测温范围为0~500℃，校验该表时得到的最大绝对误差为±3℃。
试确定该仪表的精度等级。
解：该仪表的最大引用误差为：国家规定的精度等级中没有0.6级仪表，而该仪表的最大引用误差超过了0.5级仪表的允许误差，故该台仪表的精度等级应为1.0级。
3.3 现有精度等级为1.5级，2.0级各2.5级的三块仪表，测量范围分别为0~ 100 ℃，-50~550 ℃和-100~500 ℃。
现需测量500 ℃左右的温度，要求测量的相对误差不超过2.5%，选用哪块仪表比较合适？%6.05003%100max max ±=±=⨯∆=N x δ解 ： 测量所允许的最大误差为Δt max =500×2.5%=12.5℃1.5级仪表测量范围上限只有100 ℃，直接排除之。
2.0级仪表所允许的最大误差为Δt max,2=（550+50）×2.0%=12℃2.5级仪表所允许的最大误差为Δt max,3=（500+100）×2.5%=15℃故只有2.0级满足Δt max,2＜Δt max 的情况。
因此，测量500℃左右的温度，应选2.0级量程是-50~550 ℃的仪表。
3.4 已知被测压力在范围0.7~1MP 内波动，要求测量的绝对误差不得超过0.02MPa ，试选定弹簧管压力计的量程和精度等级。
可供选用的压力计量程系列为：0~0.6MPa ；0~1MPa ；0~1.6MPa ； 0~2.5MPa. 解：因为压力有波动，故仪表上限应大于最大工作压力的3/2，即MPa N 5.1)2/3(1=⨯>为了满足测量精度的要求，被测压力的最小值不应低于满量程的1/3，即MPa N 1.237.0=⨯<故应选择量程范围为0~1.6MPa 的压力表。
第3章过程检测技术
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3.1 测量基本知识
3 、等精度测量和不等精度测量
4 、接触测量与非接触测量
用接触测量法测量时，仪表的某一部分（一般为传 感器部分）必须接触被测对象（被测介质）。而采用非 接触测量法时，仪表的任何部分均不与被测对象接触。 过程检测多数采用接触测量法。
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3.1 测量基本知识
5 、静态测量与动态测量；
20
3.2.2 测量误差分析与处理
3 ） 粗 大误差的检 验 与 剔 除
必须经过正确的分析和判断，被确认属于坏值的数据 才有理由于以剔除。 判断坏值的方法有几种，概括起来都属于统计判别法 。
统计判别法的准则 :
① 拉依达准则（ 3σ 准则）； ② 肖维奈门 (Chauvenet) 准则； ③ 格拉布斯（ Grubbs ）准则 。
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3.2.2 测量误差分析与处理
1 、随机误差的分析与处理（影响测量的精密度） 2 ）算术平均值原理 绝大多数真值无法求得，只有通过多次反复测量，并 对测量数据进行处理，求取真值的最佳估计值（最佳信赖 值）。 算术平均值作为测量序列真值的最佳估计。 3 ）随机误差的标准误差估计（贝塞尔公式） 4 ）置信概率与置信区间 5 ）随机误差的消除： • 去除摩擦、间隙以及噪声等干扰因素的影响； • 在相同条件下重复多次测量： • 采用滤波等数据与处理软硬件。
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3.2.3 仪器仪表的主要性能指标
技术、经济及使用三方面的指标
技术方面的指标有误差、精度等级、灵敏度、变差、 量程、响应时间、漂移等。 经济方面的指标有使用寿命、功耗、价格等。当然， 性能好的表，总是希望它的使用寿命长、功耗低、价 格便宜。 使用方面的指标有操作维修是否方便，运行是否可靠 安全，以及干扰与防护能力的强弱，重量体积的大小 ，自动化程度的高低等。
过程检测技术基础 基本概念和检测系统特性
特点：实时性、准确性、稳定性。
发展趋势：智能化、自动化、网络化。
过程检测技术的应用实例
热工检测技术的应用实例
温度检测：在工业生 产中温度检测是必不 可少的如锅炉、窑炉、 反应器等设备的温度 监测。
压力检测：在化工、 石油、天然气等工业 领域压力检测是保证 生产安全和产品质量 的重要手段。
流量检测：在供水、 供气、供油等系统中 流量检测是保证系统 正常运行的重要环节 。
安全性
检测系统特性
检测系统的基本组成
传感器：用于检 测被测对象的物 理量
数据采集系统： 用于采集和处理 传感器输出的信 号
数据处理系统： 用于分析和处理 采集到的数据
显示和控制系统： 用于显示检测结 果和控制检测过 程
检测系统的性能指标
准确性：检测结果的准确性是检测系统的 核心指标
灵敏度：检测系统对被测信号的响应能力
参数
电力行业：监 测发电机组运 行状态确保电 力系统的稳定
运行
钢铁行业：监 测冶炼过程中 的温度、成分 等参数提高产
品质量
制药行业：监 测药品生产过 程中的温度、 湿度、压力等 参数确保药品
质量安全
THNK YOU
汇报人：
液位检测：在储罐、 水池等设备中液位检 测是保证设备安全运 行的重要手段。
流量检测技术的应用实例
工业生产：用于监测生产线上的流量确保生产效率和产品质量 环保监测：用于监测河流、湖泊等水体的流量评估水资源状况 农业灌溉：用于监测农田灌溉用水的流量确保农作物生长所需的水分 交通管理：用于监测道路、桥梁等交通设施的流量优化交通管理策略
温度检测原理：利用热敏元件（如热电偶、热敏电阻等）将温度变化转换为电信 号
压力检测原理：利用压力传感器（如压力变送器、压力开关等）将压力变化转换 为电信号
第三章过程检测技术2
∴ Q2 1
Q1
2
Q2
1 2
Q1
H
17
Q2为介质在操作状态下的体积流量，再将它换算成标定状态下的体积流量：
Q21.24Q1
T2
20P2
Q2’ Q1
10P2T1 20P1T2
Q2‘ 0.0611Q51
P2
2 0T2
ρ10、ρ20可同时取标准状态下或标定状态下的密度 饱和蒸汽示值修正：——换算成水的流量
压差的大小与流体流速的大小有关，流速愈大，差压也愈大，因此只要测 出差压就可以推算出流速，进而可以计算出流体的流量。
(a) 标准孔板
(b) 喷嘴
H
(c) 文丘里管
4
把流体流过阻力件使流束收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中 的阻力件称为节流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。 标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管。 对于标准化的节流件，在设计计算时都有统一标准的规定、要求和计 算所需的有关数据及程序，可直接按照标准制造；安装和使用时不必进行 标定。 特殊节流件主要用于特殊介质或特殊工况条件的流量检测，它必须用 实验方法单独标定。
a
单独钻孔取压
环隙宽度和单独钻孔取压口的直径 a 通常在4～10mm之间
显然，环隙取压由于环室的均压作用，便于测出孔板 两端的平稳差压，能得到较好的测量精度，但是夹持环的加工 制造和安装要求严格。当管径D＞500mm时，一般采用单独钻孔 取压。
H
9
——节流式流量计的安装
流体在管道中正常流动（v、p） 原理总结：
➢ 节流装置经过长时间的使用，会因物理磨损或者化学腐蚀，造成几何形状和尺寸 的变化，从而引起测量误差，因此需要及时检查和维修，必要时更换新的节流装 置
【免费下载】第三章 过程检测技术
第三章过程检测技术1.简述直接测量法与间接测量法的定义，指出它们的异同及使用场合？答：直接测量法—指被测量与单位能直接比较得出比值，或者仪表能直接显示出被测参数值的测量方法；间接测量法—通过测量与被测量有一定函数关系的其他物理量，然后根据函数关系计算出被测量的数值，称为间接测量法。
相同之处在于都是对工业生产中一些物理量的测量，都包含测量三要素。
不同之处在于直接测量测量过程简单方便，应用广泛；间接测量过程较复杂，只有在误差较大或缺乏直接测量仪表时才采用。
2.测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量仪表的主要性能指标有技术，经济及使用三方面的指标，其中技术方面的有：误差，精度等级，灵敏度，变差，量程，响应时间，漂移等；经济方面的有：使用寿命，功耗，价格等；使用方面的有：操作维修是否方便，运行是否可靠安全，以及抗干扰与防护能的强弱，重量体积的大小，自动化程度的高低等。
传感器的主要特性有：准确性，稳定性，灵敏性。
3.举例说明系统误差，随机误差和粗大误差的含义及减小误差的方法。
答：系统误差是由于测量工具本身的不准确或安装调整得不正确，测试人员的分辨能力或固有的读数习惯，测量方法的理论根据有缺陷或采用了近似公式等原因产生的测量值与真值的偏差。
系统误差的绝对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某一规律变化。
如仪表零位未调整好会引起恒值系统误差。
随即误差是由于测量过程中大量彼此独立的微小因素对被测值的综合影响而产生的测量值与真值的偏差，其绝对值和符号以不可预料的方式变化。
如气温的变化。
粗大误差—是由于测量操作者的粗心，不正确地操作，实验条件的突变或实验状况未达到预想的要求而匆忙实验等原因造成的明显地歪曲测量结果的误差。
减小误差的方法：①系统误差：应尽量减少或消除系统误差的来源。
首先检查仪表本身的性能是否符号要求；其次仔细检查仪器是否处于正常工作条件，如环境条件及安装位置等是否符合技术要求，零位是否正确；此外还应检查测量系统和测量方法本身是否正确。
03过程检测技术2.
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过程装备控制工程
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3.3 压力测量
3.3.1 概述 气流的压力分为静压和总压。 静压：气流中某一点的气体，作用在通过该点并顺流线 方向上的无穷小和薄的壁面上的压力。 总压：指一束气流在没有外功的情况下，可逆的绝热的 减速到零之后的气体压力。
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3.3 压力测量
（3）测量液体压力时，取压点应在管道的下部，使导 压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应在管道
上部，使管道内不积存液体。
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3.3 压力测量
3.3.7 压力仪表的安装 2、导压管铺设 导压管应保证传递压力的精确性与快速性，因此要： （1）导压管粗细要合适；长度尽量短，以减少压力指 示的迟缓。 （2）导压管水平安装要保证有一定的倾斜度，以利于 积存于其中的液体或气体排出。 （3）当被测介质易冷凝或冻结时，要加设保温板热管 线。 （4）取压点与压力仪表之间应装切断阀。
RL D
单位纵向应变 与电阻率关系
dL
L
K dR 1 12 d 1
R
电阻的 纵向应变
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3.3 压力测量
3.3.4 压阻式压力计 （2）压阻式压力计
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3.3 压力测量
3.3.4 压阻式压力计 （2）压阻式压力计
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3.3 压力测量
3.3.5 压电式压力计 （1）石英的压电效应
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3.3 压力测量
过程检测技术小结二
过程检测技术小结二第一篇：过程检测技术小结二小结二一、选择题1、用电容式液位计测哪种液体液位时，必须在电极外包绝缘层（）。
A、低粘度B、高粘度C、导电D、不导电用电容式液位计测哪种液体液位时，不需在电极外包绝缘层（）。
A、低粘度B、高粘度C、导电D、不导电2、当超声波从一种介质向另一种声阻抗相差悬殊的介质传播时。
几乎全部（）A、反射B、折射C、吸收D、透射3、超声波的接收探头实现的能量转换是（）A、电能转换为光能B、机械能转换为电能C、电能转换为机械能D、光能转换为电能超声波的发射探头实现的能量转换是（）A、电能转换为光能B、机械能转换为电能C、电能转换为机械能D、光能转换为电能4、电磁式流量计的被测流体必须是（）的A、导电B、不导电C、高粘度D、低粘度转子式流量计适合测（）流体。
A、小流量B、大流量C、导电D、不导电二、简答题：1、画图说明手动电位差计的工作原理。
2、说明下图是如何应用校正具测量液位的3、画图说明差动变压器的工作原理，并说明可以测量哪些被测量（至少说明2个）4、看图（P222图3.181）说明动圈式仪表的工作原理5、说明下图中各个电阻（RT、RB、R串、R并）的作用6、P252习题 3.32三、计算题P252习题35、36、37第二篇：过程检测技术小结一小结一一、填空题1、按照信号的显示输出形式分类，检测仪表可以分为__________仪表和_________仪表。
2、超声波的接收与发射是基于___________效应和___________效应。
3、按照内部电子在光线作用下是否溢出物体表面，光电效应可分为______________和______________。
4、根据应变效应制成的两种常用敏感元件或传感器，它们是___________和___________。
5、检测仪表包括两个过程，第一过程包括敏感元件、________、处理和传输，第二过程包括测量电路和____________。
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过程装备控制技术及应用
第三章 过程检测技术（2）
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3.5流量检测及仪表
本节内容
流量检测的主要方法和分类
节流式流量计 转子流量计 ★ ★
☆
电磁流量计
涡轮流量计 漩涡流量计
★
☆ ☆
容积式流量计
其它流量检测方法
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3.5.2差压式流量计
（1）测量原理及节流装臵
差压式（也称节流式）流量计是最成熟、常用的，其测 量原理是节流原理。 节流装臵组成：节流元件、取压装臵及其前后直管段。 常用节流装臵：孔板、喷嘴和文丘里管。均已标准化，使用 时可以查阅有关手册。 取压方式：角接取压和法兰取压。角接取压分为钻孔取压和 环室取压。角接取压可用于孔板和喷嘴，法兰取压一般只用 于孔板。
其中的ε为气体膨胀系数，
qv F0
2
' 1
( p1 p2 )
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流量方程的一般形式
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qm F0 2 ( p1 p2 )
' 1
qv F0
2
' 1
( p1 p2 )
对不可压缩流体，ε=1。
②流量公式分析
推导可得：
F0
， m
F1
，
2
D
， m
' 1 ' 2
v2
1 1 2m2
(p p )
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节流装置的流量方程
不可压缩流体的流量方程为： 质量流量：
v2
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1 1 2m2
' ' ( p1 p2 ) 2
使用范围：管径: 50~ 1000mm，测量范围:1.5~100000m3/h， 精度为士1％~士 2％。 压差式流量计有很多优点，但由于压力损失比较大，且 安装时前端需要直管段因此在使用时应注意以下几点
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(4)压差式流量计的使用
节流装臵的安装要正确。 正确安装是正确使用的前提。在安装时一定要注意方向 正确，在使用中还应特别注意不能使节流装臵出现沉 淀、结焦、堵塞等现象，以免引起过大的测量误差。 对孔板的要求。孔板的进口边缘应尖锐，严格直角，不可 有毛刺、划痕。如有圆弧，应满足rK≤0.0004d。如果孔 板的边缘变钝，就会造成P变小，从而引起测量误差。 对管道、取压装臵、导压管、压差变送器等的安装、使用 都有一定的要求。在进行流量测量时，一定要遵守有关规 定，否则就会引起较大的测旦误差，导致测量精度与设计 时的精度相差甚远。
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(2)节流装置的流量方程
①流量方程的推导 假设水平管道中的流体为不可压缩 流体，由伯努利方程和连续方程 可得： v 2 p' v2 p'
1
2
1
1
2
2
2
2
1v1 F1 2 v2 F2 qm
F1、F2：I、II截面面积，μ：流束收缩系数，F0孔板开孔截 F0 F2 d 面的面积。令： 2
(a) 标准孔板
(b) 喷嘴
(c) 文丘里管
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3.5.2差压式流量计
差压式流量计由节流装臵、差压计、 显示仪表组成。 (2)节流装臵的流量方程 节流现象
充满管道的流体在有节流装臵的管 道中流经节流装臵时，流束收缩， 流速提高，静压减小，在节流装 臵前后的管壁处，流体的静压力 产生差异，在节流装臵的前后就 产生了一定的压差，大小与流量 有关。这种现象称为节流现象。 ‹#›
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3.5.1 概述
1.速度式流量计
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分
类
以测量流体在管道内的流速作为测量依据 来计算流量的仪表。 2.容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的 数目作为测量依据来计算流量的仪表。 3.质量流量计 以测量流体流过的质量M为依据的流量计。 质量流量计分直接式和间接式两种。
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压差式流量计的组成
压差式流量计组成：
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节流装臵、引压导管、压差变送器和二次仪表。 原理总结：
流体在管道中流动（v、p） 节流件使流体收束，流速增大，压力降低
“压差”与流量有关
节流件前后出现“压差”
采用差压变送器，将差压信号转换为统一的标准信号，便于显示及控制
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3.5.2差压式流量计
环室取压法能得到较好的测量精度，但是加 工制造和安装要求严格，如果由于加工和现场安 装条件的限制，达不到预定的要求时，其测量精 度仍难保证。
所以，在现场使用时，为了加工和安装方便， 有时不用环室而用单独钻孔取压，特别是对大口 径管道。
标准状态下的体积流量用qvn表示，单位为Nm3/s。
流量计：测量流体流量的仪表。 计量表：测量流体总量的仪表。
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3.5.1 概述
流量检测的主要方法和分类
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流量检测方法有很多，从测量原理看，可以分为直接测量和间接 测量两类。
直接测量：直接测量出管道中的体积流量或质量流量
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3.5.2差压式流量计
标准节流装置仅适用于测量管道直径大于50mm， 雷诺数在104 ～105 以上的流体，而且流体应当清洁， 充满全部管道，不发生相变。
节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的 差压大小，但这个差压信号还必须由导压管引出，并 传递到相应的差压计，以便显示出流量的数值。
不可压缩流体的流量方程为：
qm F0 2 ( p1 p2 )
( p1 p 2 )
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节流装置的流量方程
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对于可压缩流体，设为绝热过程，增加压缩补偿，可以 得到可压缩流体的流量方程为
' qm F0 2 1 ( p1 p2 )
例：椭圆齿轮流量计（体积）；刮板流量计（体积）； 科里奥利力流量计（质量）；悬浮陀螺流量计（质量）；
热式质量流量计（质量）
间接测量：通过测量出流体的(平均)流速，结合管道的截面积、 流体的密度及工作状态等参数计算得出。
例：节流式流量计，转子流量计，电磁流量计；
涡轮流量计、涡街流量计； 超声波流量计（基于速度法检测体积流量）
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3.5.2差压式流量计
优点 标准孔板 应用广泛，结 构简单，安装 方便，适用于 大流量的测量
缺点 流体经过孔板后压力损 失大，当工艺管道上不 允许有较大的压力损失 时，便不宜采用。
标准喷嘴和标 准文丘里管
压力损失较孔 板小
结构比较复杂，不易加 工
在流量方程式中，流量系数α和气体膨胀系数ε是两个 重要参数，其大小与诸多因素有关。 流量系数α
1- 2 m 2
α与节流装臵的形式、取压方式、雷诺数Re、m以及 管道的粗糙度有关，是一个影响因素复杂的综合性 参数 。 对于标准节流装臵，α可以从有关手册中查出；对于 非标准节流装臵，其值要由实验方法确定。
3.5.2差压式流量计
标准节流装臵
节流装臵包括节流件、取压装臵和符合要求的前后直管段
国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里 管等标准化，并称为“标准节流装置”。即： 标准节流装臵是指节流件、取压装臵都标准化， 前后直管段符合规定要求，可以直接投入使用 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加 工要求、取压方法、使用条件等。
环隙取压
a
流体
a
单独钻孔取压
太原理工大学化学化工学院 法兰取压和D－D/2取压
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D－D/2取压装置是设有取压口的管段，上、下游取压口轴 线与孔板上游端面的距离分为D和D/2（D为管道的直径）
l1(D) D－D/2取压 l2(D/2)
法兰取压
l2 l1
法兰取压装置是由一对带有取压口的法兰组成 取压口轴线距离孔板上、下端面均为25.4mm（1英寸）
孔板断面示意图
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3.5.2差压式流量计标准取压方式
由基本流量方程可知，节流件前后的压差是节流式流量
计计算的关键数据，但压差的数值不仅与流体流量有关，还 取决于不同的取压方式。 角接取压法 我国规定
标准节流装臵取压方法
分为
法兰取压法
举例
标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准 喷嘴为角接取压法。
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节流装置的流量方程
气体膨胀系数ε
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ε用来校正流体的可压缩性，它与节流件前后压力的相 对变化量、流体的等熵指数等因素有关，取值范围≤1 不可压缩流体，ε＝1； 可压缩性流体，ε＜1。 应用时可以查阅有关手册
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