化工测量仪表压力
化工仪表标注知识点总结
一、化工仪表概述化工仪表是化工过程中用于测量、控制和监测各种流体、压力、温度、流量等参数的仪器设备。
它们在化工生产中起着至关重要的作用，能够提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本，确保安全生产。
化工仪表包括各种传感器、变送器、控制器、执行器等设备，通过这些设备能够实现对化工过程的自动化控制。
二、化工仪表的种类1. 压力仪表：用于测量和监测管道、容器、设备等的压力，常见的压力仪表有压力传感器、压力变送器、压力表等。
2. 温度仪表：用于测量和监测流体或设备的温度，常见的温度仪表有温度传感器、温度变送器、温度计等。
3. 流量仪表：用于测量和监测流体的流量，常见的流量仪表有流量传感器、流量计等。
4. 液位仪表：用于测量和监测容器、罐体等的液位，常见的液位仪表有液位传感器、液位开关、液位计等。
5. 分析仪表：用于分析和监测流体的成分和性质，常见的分析仪表有pH计、浊度计、色度计、气体分析仪等。
6. 控制仪表：用于对化工过程进行自动控制，常见的控制仪表有PLC、DCS系统、PID控制器等。
7. 阀门执行器：用于对管道和设备的阀门进行控制，常见的阀门执行器有电动执行器、气动执行器等。
三、化工仪表的标注要求化工仪表的标注是为了保证设备的安全性、可靠性和合理性，其标注要求如下：1. 精确性：化工仪表的标注应准确无误，符合实际测量值，误差控制在允许范围内。
2. 易读性：化工仪表的标注应清晰可读，以便操作人员准确读取相关参数。
3. 规范性：化工仪表的标注应符合相关标准和规范要求，符合国家法律法规的规定。
4. 一致性：化工仪表的标注应与设备的实际参数一致，不得存在偏差和矛盾。
5. 完整性：化工仪表的标注应包括相关参数、单位、生产厂商、生产批号等信息，可以对设备进行追溯和管理。
1. 符号标注：化工仪表的标注应包括相关的符号和文字说明，以便操作人员快速理解和识别。
2. 参数标注：化工仪表的标注应包括相关的参数和单位，如压力仪表的压力单位为MPa或kPa，温度仪表的温度单位为℃或℉。
化工仪表及教材自动化答案--7---压力检测及仪表
工艺允许误差：
0.8 ×100% = 2% 40
所以选择测量范围为0 ～ 40 Mpa，精度等级为1.5级的
YX-150型电接点压力表。
回顾
1.液柱式压力计的原理 2.弹性式压力计、电接点信号压力表的原理★ 3.霍尔片式压力传感器的原理 4.应变片式压力传感器的原理★ 5.压阻式压力传感器的原理★ 6.力矩平衡式压力变送器的原理★ 7.电容式压力变送器的原理 8.压力计的选择（类型、测量范围上下限、精度等 级） ★
（1）结构 （2）差动变压器 （3）原理
4.力矩平衡式压力变送器
（1）结构：具有杠杆传动 机构，尺寸较大。
• 0.5级，输出 4~20mADC，两线制
• 右图是DDZ-Ⅲ型电动力 矩平衡压力变送器示意图。
4.力矩平衡式压力变送器
（1）结构：
• 1—测量膜片 • 2-轴封膜片 • 3-主杠杆 • 4-矢量机构 • 5-量程调整螺钉 • 6-连杆 • 7-副杠杆 • 8-检测片（衔铁） • 9-差动变压器 • 10-反馈动圈 • 11-放大器 • 12-调零弹簧 • 13-永久磁钢
4.力矩平衡式压力变送器
（3）工作原理：按力矩平衡原理工 作。采用反馈力平衡的原理，反馈 力的平衡方式可以是弹性力平衡或 电磁力平衡等。
4.力矩平衡式压力变送器
（3）工作原理：按力矩平衡原理工作。
p
Fi
F1
F2 位 移 Δx
U
I0=4~2 0 m A
测 量 膜 片 主 杠 杆 矢 量 机 构 副 杠 杆 差 动 变 压 器 检 测 放 大 器 （显 示 ）
位 移 动静极板
Δd
差动电容
大电路
4~2 0 m A D C
5.电容式压力变送器
化工仪表的五大参数
化工仪表的五大参数
化工仪表的五大参数指的是对于化工生产过程中常用的仪表，其关键参数的分类。
这些参数是：
1. 测量范围：这是指仪表能够测量的物理量的范围。
在化工生产过程中，不同的物理量的测量范围会有所不同，例如温度、压力、流量等。
2. 精度：精度是指仪表测量结果与实际值之间的偏差。
在化工生产过程中，精度是非常重要的一个参数，因为它直接影响到生产过程的稳定性和可靠性。
3. 灵敏度：灵敏度是指仪表能够分辨出物理量变化的最小值。
在化工生产过程中，灵敏度的大小会影响到仪表对于生产过程变化的反应速度。
4. 稳定性：稳定性是指仪表在不同的工作条件下，测量结果的稳定性和一致性。
在化工生产过程中，稳定性是非常重要的一个参数，因为它直接影响到生产过程的可靠性和一致性。
5. 可靠性：可靠性是指仪表在长期使用过程中的稳定性和耐用性。
在化工生产过程中，仪表的可靠性是非常重要的一个参数，因为它直接影响到生产过程的连续性和稳定性。
- 1 -。
化工测量仪表
量范围广，构造简
单，使用方便，不
受大小和形状的限
制，外有保护套管，
用起来方便。
返回目5 录
【热电偶】
第一节 温度仪表分类
3、热电偶的类形
8种标准化热电偶： S ：铂铑10-铂 –20～1300℃ B ：铂铑30-铂铑6 300～1600 ℃ K ：镍铬-镍硅 -50～1000 ℃ J ：铁-康铜 -40～750 ℃ R ：铂铑13-铂 -0～1600 ℃ E ：镍铬-康铜 -40 ～1000 ℃ T ：铜-康铜 -40 ～350 ℃
压阻式压力传感器 1—基座；2—单晶硅片； 3—导环；4—螺母；5— 密封垫圈；6—等效电阻
26
第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计 电容式压力变送器
工作原理 先将压力的变化转换为电容量的变化，然后通过转换、 放大部分转换成标准电流信号输出。
1—中心感应膜片 (可 动电极)； 2—固定电 极； 3—测量侧； 4— 隔离膜片
化工检测仪表
化工仪表自动化培训
腾龙化学（漳浦）有限公司
1
一、 化工测量与仪表
检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多很多： • 根据能源分：气动、电动、液动、核能等 • 根据组合：基地式、单元式、综合控制 • 根据安装：现场、盘装、架装 • 根据是否可引入计算机：智能、非智能 • 根据仪表信号形式：模拟仪表、数字仪表
23
第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计
组成
一般由压力传感器图、2-测5 电量气电式路压和力计信组号成处方理框图装置所组成。常用 的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。
18
24
第二节 压力测量仪表 3、电气式压力计 应变片式压力传感器
化工厂仪表知识点总结
化工厂仪表知识点总结一、压力仪表压力仪表是化工生产过程中最常用的仪表之一，它主要用来测量和监测管道或容器内的压力。
常见的压力仪表有压力变送器、压力开关、差压变送器等。
1. 压力变送器压力变送器是将被测压力转换为标准信号输出的设备。
它通常由压力传感器和信号处理电路组成，可以将被测压力转换为电流信号（4～20mA）或电压信号（0～10V），以便用于控制系统或记录仪表。
压力变送器的选型需考虑被测介质的性质、温度、精度要求、安全压力等因素，以确保其在化工生产过程中的可靠性和准确性。
2. 压力开关压力开关是一种用于压力控制的开关设备，当被测压力达到设定值时，压力开关会进行相应的动作，如通电或断电。
它通常用于过压、欠压保护及压力调节等方面。
压力开关的选型需考虑被测介质的性质、压力范围、工作压力、接触电流容量等因素，以确保其在化工生产过程中的稳定性和可靠性。
3. 差压变送器差压变送器是用来测量管道或容器内不同压力的设备，它通过测量两侧压力的差值来获得差压信号。
差压变送器通常用于流量、液位、浓度等参数的测量。
差压变送器的选型需考虑被测介质的性质、温度、精度要求、压力范围等因素，以确保其在化工生产过程中的准确性和可靠性。
二、温度仪表温度仪表是用来测量和监测化工生产过程中各种介质的温度的仪器和设备。
常见的温度仪表有温度传感器、温度变送器等。
1. 温度传感器温度传感器是测量介质温度的设备，它根据不同的工作原理可以分为接触式和非接触式两种。
接触式温度传感器主要有热电偶、热电阻、热敏电阻等，而非接触式温度传感器主要有红外线温度计、光纤光栅温度测量仪等。
在选型时，需考虑被测介质的性质、温度范围、精度要求、安全要求等因素，以确保温度传感器在化工生产过程中的准确性和可靠性。
2. 温度变送器温度变送器是将被测温度转换为标准信号输出的设备，它通常由温度传感器和信号处理电路组成，可以将被测温度转换为电流信号（4～20mA）或电压信号（0～10V），以便用于控制系统或记录仪表。
气体动力(化工)专业知识17- 压力测量仪表的原理及连接方式的认知
划 △ 补偿微压计 ·补偿微压计由一个可上下移动的容器和一个可上下微调静止的容器相连通，
用可动容器的位置变化补偿被测压力引起的静止容器中液位零点变化的液柱压力 计。用于测量非腐蚀性气体的微小压力，负压力及压力差，也可用来校准其它压 力计，可供实验室和计量单位使用。
划 △ 安装注意事项： ·必须保持玻璃管内壁及工作液的纯洁、纯净。不用时、应用纱布或其它遮
盖物遮住管口，以免影响测定准确 ·使用U型管压力计测量前必须注意压力计的最大量度大于或等于被测压力，
以防工作液冲出玻璃管
划 △ 斜管压力计 斜管压力计是一种变形单管压力计，将单管压力计制成斜管，以拉长液柱。
侧； ·压力取源部件的端部不应超出设备或管道的内壁； ·当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等浑浊物料的压力时，在垂直和倾斜的
设备和管道上，取源部件应倾斜向上安装，在水平管道上宜顺物料流束成锐角安装 ·当检测温度高于60℃的液体、蒸汽和可凝性气体压力时，就地安装的压力表
的取源部件应带有环形或U型冷凝弯； 在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时，取压点方位应符合下列规定： ·测量气体压力时，在管道的上半部； ·测量液体压力时，在管道的下半部与管道的水平中心线成0~45°夹角范围内 ·测量蒸汽压力时，在管道的上半部，以及下半部与管道水平中心线成0~45°
划 ·原理： 补偿微压计的工作原理：大容器和小容器在无压力作用时，两容器内液位相等，
通过反射镜中指针的实像与虚像尖端恰好接触。但当大小容器内有压差使小容器 液面下降时，指针实像与虚像脱离。转动丝杆使大容器上升，使之重新恰好接触， 大容器液位变化的高度可由标尺读出。 √ 液柱式压力计优缺点：结构简单，使用方便、灵敏度和精确度都高，常用于 校正其它压力计，缺点是反应慢，量程受液柱高度和液体密度限制，只用于测量 微小压力、真空度和差压等。
化工测量及常用仪表
4 化工测量技术及常用仪表4.1 概述流体压强、流量及温度是化工生产和科学实验中的重要信息，是必须测量的基本参数。
用来测量这些参数的仪表统称为化工测量仪表。
化工测量仪表的种类很多，本章主要介绍实验室常用测量仪表的工作原理，选用及安装使用的一些基本知识。
读者可查阅相关专业书籍和手册作进一步的深入了解。
化工测量仪表一般由检测(包括变送)、传送、显示等三个基本部分组成，检测部分通常与被测介质直接接触，并依据不同的原理和方式将被测的压强、流量或温度信号转变为易于传送的物理量，如机械力、电信号等；传送部分一般只起信号能量的传递作用；显示部分则将传送来的物理量信号转换为可读信号，常见的显示形式有：指示、记录、声光报警等。
根据不同的需要，检测、传送、显示这三个基本部分可集成在一台仪表内，比如弹簧管式压强表；也可分散为几台仪表，比如仪表室对现场设备操作时，检测部分在现场，显示部分在仪表室，而传送部分则在二者之间。
使用者在选用测量仪表时必须考虑所选仪表的测量范围与精度。
特别是检测、传送、显示三个基本部分分散为几台仪表的场合，相互间必须统筹和兼顾，否则将引入较大的测量误差。
这在本书“误差分析”的相关章节中已有论述。
4.2 流体压强的测量方法在化工生产和实验中，经常遇到流体静压强的测量问题。
常见的流体静压强测量方法有三种：1. 液柱式测压法，将被测压强转变为液柱高度差；2. 弹性式测压法，将被测压强转变为弹性元件形变的位移；3. 电气式测压法，将被测压强转变为某种电量（比如电容或电压）的变化。
一般而言，由上述方法测得的压强均为“表压值”，即以物理大气压为基准的压强值。
表压值加物理大气压值等于绝对压强值。
4.2.1 液柱式压强计液柱式压强计是基于流体静力学原理设计的。
结构比较简单、精度较高。
既可用于测量流体的压强，又可用于测量流体管道两点间的压强差。
它一般由玻璃管制成。
由于指示液与玻璃管会发生毛细现象，所以在自制液柱式压强计时应选用内径不小于5mm (最好大于8mm)的玻璃管，以减小毛细现象引起的误差。
化工仪表检测技术第2章压力检测
第二节
弹性式压力计
定义
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
优点
11
第二节 弹性式压力计
2
概述
在化工生产中, 压力是指由气体或液体均匀垂直地 作用于单位面积上的力。
在工业生产过程中,压力往往是重要的操作参数之一。 压力的检测与控制,对保证生产过程正常进行,达到 高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。
3
第一节
压力单位及测压仪表
一. 压力的单位及压力的表示方法
F S 式中，p表示压力；F表示垂直作用力；S表示受力面积。 p
23
第四节 智能式变送器
③具有温度、静压的自动补偿功能,在检测温度时,可 对非线性进行自动校正。
④具有数字、模拟两种输出方式,能够实现双向数据通 讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。 ⑤可以进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有 自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功 能,简化了调整、校准与维护过程,使维护和使用都 十分方便。
8
第一节 压力单位及测压仪表
2.弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
弹簧管压力计
x x 波纹管压力计 x
膜式压力计
p
x
3.电气式压力计
p 平薄膜 p p 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如 波纹膜 波纹管 单圈弹簧管 多圈弹簧管 p x
电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。 电容式 电阻式 电感式
化工仪表自动化 【第三章】概述及压力检测及仪表
3.1 概述
测量工具不够准确
测量者的主观性
周围环境的影响等
3.1 概述
1.测量误差的定义 由仪表读得的被测值与被测量真值之间的差距。 2.测量误差的表示方法
绝对误差
相对误差
xi：仪表指示值, xt：被测量的真值 由于真值无法得到 x：被校表的读数值， x x0 x0 ：标准表的读数值
导体也有霍尔效应，不过它们的霍尔电势远比半导 体的霍尔电势小得多。
3.2 压力检测及仪表
将霍尔元件与弹簧管配合，就组成了霍尔片式弹 簧管压力传感器，如图3-10所示。 当被测压力引入后，在 被测压力作用下，弹簧管自由 端产生位移，因而改变了霍尔 片在非均匀磁场中的位置，使 所产生的霍尔电势与被测压力 成比例。 利用这一电势即可实 图3-10 霍尔片式压力传感器 现远距离显示和自动控制。
将检测的参数转换为一定的便 于传送的信号的仪表
变送器
传感器的输出为单元组合仪表 中规定的标准信号
3.1 概述
测量过程的实质： 将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 测量仪表： 将被测参数经过一次或多次的信号能量变换，最终获得 一种便于测量的信号能量形式，并由指针位移或数字形式 显示。
第三章 检测仪表及传感器 3.2 压力检测及仪表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.压力的单位
压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。
F S 式中，p表示压力；F表示垂直作用力；S表示受力面积。 p
压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）
1Pa 1 N m2
1MPa 1106 Pa
3.2 压力检测及仪表
工程上除了（帕）外使用的压力单位还有：工 程大气压、物理大气压、汞柱、水柱等。 帕与汞柱和物理大气压的换算关系为：
辽宁石油化工大学化工自动化及仪表第6章 压力检测及仪表讲解
等。图6-8为电位器式电远传弹性压力计结构原理。在弹性元件
的自由端处安装滑线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端
连接并随之移动，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出
。
(四）压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置统称为压力传感器。 1．应变式压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金 属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变 片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥 式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪 表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。
递到中心感压膜片，中心感压膜片产生位移，使可动
电极和左右两个固定电极之间的间距不再相等，形成
差动电容。
差动电容的相对变化值与差压Δp呈线性对应关系，并与
腔内硅油的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的 变化给测量带来的误差。 4．振频式压力传感器 振频式压力传感器利用感压元件本身的谐振频率与压力 的关系，通过测量频率信号的变化来检测压力。 5．压电式压力传感器 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压 力转换成电信号的。它是动态压力检测中常用的传感器 ，不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力。
上，这时的力平衡关系为： pA W W0
p
1 (W A
W0
)
(6-6) (6-7)
(三）弹性式压力计
定义 弹性式压力检测是用弹性元件作为压力敏感元件把 压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。
优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、 价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
4．弹性测压计信号的远传方式
《化工技术基础实验》课件-测量技术
压力测量仪表分类 (按转换原理分) a.液柱式压力计 b.弹性式压力仪表 c.电气式压力仪表 d.活塞式压力标准仪表
一.液柱式压力计
常用的有U型管、倒U管、单管、斜管、U型管双指示液压差计
1
液柱式压力计注意问题：
★ 读数的表示方法
当待测流体为水时，压差计的指示液是Hg，测得的 液柱高度是50mm时，能读作50mm Hg柱吗？
32
三、热电阻温度计
热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度，对于在 500℃以下的中、低温输出电势很小，对测量电路的放大器 和抗干扰能力要求很高，否则不准；另外，由于冷端温度 的变化和环境温度的变化所引起的相对误差显得突出，不 易得到完全的补偿。
5.热电偶的结构
★普通热电偶：有热电极、绝缘管、 保护套和接线盒组成
★铠装热电偶：将热电偶丝与绝缘 材料及金属套管经过整体拉伸工 艺加工而成的坚实的组合体。外 径为1-8mm，还可小到0.2mm， 长度可为50m。反应速度快，可 弯曲、不怕震、耐高压的优点。
★表面型热电偶
利用真空镀膜法将两种电极材料蒸 镀在绝缘基底上的薄膜热电偶， 专门测量物体表面温度。
不能。应读作50mm Hg-H2O
★ 最小测量值的确定
如果要求压差的测量误差不大于3%，U管压差计的最 小单位一般是1mm，则每次读数的绝对误差为：
D(h) D(h1 h2) [D(h1)]2 [D(h2)]2 0.52 0.52 0.707mm
则最小液柱高度为：
hm in
D(h) Er(h)
❖ 动能与静压能的转化 ❖ 压力分布 ❖ 速度分布
16
★ 流量基本方程
Q F 0 2 p
α—流量系数 ε—膨胀校正系数
化工仪表基础-第二章压力检测
具有高灵敏度、快速响应、抗干扰能力强等优点，但需要外 部电源供电。
压阻式压力传感器
利用半导体材料的压阻效应，将压力转换为电阻值变化进 行测量。
具有测量精度高、稳定性好、温度稳定性高等优点，但需 要外部电源供电。
电容式压力传感器
利用电容原理，将压力转换为电容值变化进行测量。 具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，但需要外部电源供电。
压力检测仪表的选型与使用
选型原则
在选择压力检测仪表时，应考虑测量范围、精度、稳定性、 环境因素和安装条件等因素，以确保所选仪表能够满足实际 生产的需求。
使用注意事项
在使用压力检测仪表时，应注意定期校准和维护，避免超量 程使用，同时要关注仪表的安装和连接方式，确保其能够正 确、安全地工作。
02 压力检测仪表的工作原理
要意义。
航空航天中的压力检测
在航空航天领域，压力检测是保 证飞行安全的重要手段之一。
压力检测仪表用于测量飞机或航 天器内的气压和氧气压力等参数， 确保飞行过程中的安全和舒适。
航空航天中的压力检测仪表需要 具备高精度、高可靠性和抗干扰 能力，以确保在复杂的环境条件 下能够准确测量各种压力参数。
04 压力检测仪表的维护与校 准
在化工生产过程中，压力是重要的工 艺参数之一，对产品的质量和安全具 有重要影响，因此压力检测是化工生 产中必不可少的环节。
压力检测的原理与分类
压力检测原理
压力检测的原理主要是利用压力传感器的敏感元件，将压力信号转换为电信号 或气信号，再通过二次仪表或控制系统进行显示、记录和控制。
压力检测分类
根据测量原理和应用场合的不同，压力检测可以分为多种类型，如绝对压力、 表压、真空度等。
实验室中的压力检测
化工测量及仪表第9章
化工仪表的类型与功能
数据采集
数据分析
各类仪表能够实时采集各种物理量数 据，为生产监控和管理提供基础数据。
对采集的数据进行统计和分析，为优 化生产过程和提高产品质量提供支持。
监控预警
通过设定阈值等方式，实现超限报警 和自动控制等功能，保障生产安全。
化工测量及仪表的重要性
保障生产安全
精确的测量及仪表控制能够及 时发现异常情况，避免事故发
热电阻温度计
原理
热电阻温度计利用导体电阻随温度变化的特性， 通过测量电阻值来反映温度。
优点
精度高、稳定性好、测量范围广、输出信号易于 处理。
应用
广泛应用于工业生产、科学研究等领域，尤其在 低温和常温环境下具有优势。
红外测温仪
原理
红外测温仪利用物体发 射的红外辐射能量随温 度变化的特性，通过测 量红外辐射能量来反映 温度。
应用
雷达液位计具有测量精度高、稳定性 好、抗干扰能力强等优点，适用于高 温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液 位测量。
超声波液位计
原理
超声波液位计利用超声波在空气中传播的特性来测量液位高度。当超声波遇到液面后反射回来，被接收器接收并 转换为电信号输出。
应用
超声波液位计具有非接触式测量、测量精度高、稳定性好等优点，适用于各种液体和固体的液位测量，尤其适用 于高温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液位测量。
优点
非接触式测量、测量范 围广、响应速度快、精 度高。
应用
广泛应用于工业生产、 科学研究等领域，尤其 在高温、远距离、小型 目标等环境下具有优势。
05
第9章：液位测量仪表
液位测量仪表的分类与原理
分类
根据工作原理和应用场合，液位测量仪表可分为浮力式、压力式、电容式、超声 波式和雷达式等多种类型。
化工测量仪表
0.5 *100% 1.25% 40 0
因此该流量计必须选择1.0级的流量计 结论：
工艺要求的允许误差 ≥
仪表的允许误差 ≥ 校验所得到的相对百分误差
2、非线性误差
在通常情况下，总是希望测量仪表的输出量和输入量之间呈线性对应 关系。测量仪表的非线性误差就是用来表征仪表的输出量和输入量的 实际对应关系与理论直线的吻合程度。 通常非线性误差用实际测得的输入－输出特性曲线（也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示：
第1章 测量仪表基本知识
一、 测量过程与测量误差 1、测量过程
参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。
被测 被测对象 变量 传感器 变送器 显示装置
参数检测的基本过程
传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转 换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号，如 mV、 V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。 由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要 经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如 0 ～ 10mA 、 4 ～ 20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检 测仪表称为变送器。 有些时候，传感器可以不经过变送环节，直接通过显示装置把被测量 显示出来。
2、测量误差
测量误差——仪表测得的测量值
xi
与被测真值
xt
之差
xi xt
由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测 仪表（精度较低）和标准表（精度较高）在同一时刻对同一被测变量进行 测量所得到的2个读数之差。 即：
xi x0
测量误差的几种表示形式：
化工仪表分类及功能
化工仪表分类及功能
化工仪表是用于化工、石油、制药等工业生产过程中进行测量、控制、监测和管理的自动化设备。
根据用途和功能，化工仪表可以分为以下几类：
1.压力仪表：用于测量流体压力的仪表，包括压力传感器、压力变送器和压力
表等。
2.温度仪表：用于测量流体温度的仪表，包括热电阻、热电偶、温度传感器等。
3.流量仪表：用于测量流体流量的仪表，包括涡街流量计、超声波流量计、差
压流量计等。
4.物位仪表：用于测量液体或固体物料在容器中的液位或高度的仪表，包括浮
球液位计、雷达液位计、超声波液位计等。
5.过程分析仪器：用于分析工业生产过程中各种气体和液体的成分和含量的仪
器，包括气相色谱仪、质谱仪、光谱仪等。
6.执行器与驱动器：用于控制工业生产过程中的各种阀门、调节阀、驱动器等
设备的仪表。
7.控制系统与装置：用于工业生产过程中的各种控制系统的仪表，包括可编程
控制器（PLC）、集散控制系统（DCS）、监控与数据采集系统（SCADA）等。
这些化工仪表具有不同的功能和应用范围，可以在工业生产过程中进行测量、控制、监测和管理，对于保证生产的安全、稳定和高效运行具有重要的作用。
化工仪表分类及功能
化工仪表分类及功能
化工仪表可以根据其测量原理和用途分类。
常见的化工仪表有以下几类：
1. 压力测量仪表：用于测量流体压力，常见的有压力传感器、压力变送器和压力表等。
其功能是测量流体的压力、监控系统的压力变化，用于控制和保护系统的安全运行。
2. 温度测量仪表：用于测量物体的温度，常见的有温度传感器、温度变送器和温度计等。
其功能是测量流体或物体的温度变化，用于控制和调节系统的温度。
3. 流量测量仪表：用于测量流体的流量，常见的有流量计和流量变送器等。
其功能是测量流体的流量变化，用于控制和优化系统的流体运行。
4. 液位测量仪表：用于测量容器内的液位高度，常见的有液位传感器、液位变送器和液位计等。
其功能是测量容器内液体的高度变化，用于监控和控制系统的液位。
5. 分析仪表：用于分析流体或物体中的化学成分和性质，常见的有pH计、溶解氧仪、气体色谱仪等。
其功能是分析流体或
物体中的化学成分，用于质量控制和过程优化。
6. 控制仪表：用于监控和调节化工过程中的各个参数，常见的有PID控制器、PLC和DCS系统等。
其功能是根据测量仪表
的信号进行自动或手动控制，保持化工过程的稳定和优化。
中国石油大学化工检测仪表第三章 压力测量
当绝对压力大于大气压时，一般用表压表示； 绝对压力小于大气压时，一般用真空度表示。
基本概念
三、压力仪表分类：根据信号传输方式 1. 就地指示式：液柱式、弹管压力表 2. 远传信号式：电阻式、电容式、霍尔式、电感式等
第二节 就地指示压力测量仪表
3.2.1 液柱式压力计 3.2.2 弹性式压力计
3.2.1 液柱式压力计
四、 液柱式压力计特点 （1） 就地指示，简单直观 （2） 测量低压（差压）
（3）常用于实验室，因不能耐高温、易碎，现场很少用
（4）因工作液不同，液柱表面会出现弯月现象，正确的读数方法： 浸润性工作液:读取凹月 面的最低点；
非浸润性工作液:读取凸 月面的最高点。
3.3.2 弹性式压力计
ห้องสมุดไป่ตู้
三、电接点压力表 在普通弹簧管压力表的基础 上附加两个静触点1和2，触点 位置可根据要求的压力上、下 限数值设定。 指针3为测量值，是动触点， 在动、静触点之间接入电源。 压力超限时，动、静触点闭 合，报警回路接通，信号灯亮 （蜂鸣器响）发出报警信号。 还可经中间继电器实现某种信号联锁控制或位式控制。
3.2.1 液柱式压力计
一、U型管压力计
根据静力平衡原理可知，在U形管2-2截面上 左右压力平衡
被测介质 ρ´
教材是力平衡：PA ghA ghA PA A 有问题
P gh gh PA
g — 重力加速度； PA — 相对较低的压力或大气压； P — 相对较高的压力。
结论：
x k1 P
k1 ↑ →量程↓
K1由若弹簧管横截面几何形状、刚度决定，则 P↑→ x↑ 可据位移x变化测量压力P。
刚度↑→ k1↓→量程↑ 弹簧管长度↑→ k1 ↑ →量程↓ 用于小量程（多圈弹簧管）
化工仪表总结
化工仪表总结一、化工仪表概述化工仪表是化学工业中使用的各种仪表的总称，主要用于化工生产过程中的各种参数测量、控制和监测，如温度、压力、流量、液位等。
化工仪表在化学工业中扮演着至关重要的角色，是保障生产安全、稳定、高效进行的关键因素之一。
二、化工仪表分类化工仪表种类繁多，按照不同的分类方式可以分为多种类型。
以下是常见的几种分类方式：1.按功能分类（1）检测仪表：用于检测化工生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位等。
（2）控制仪表：用于对化工生产过程中的各种参数进行控制，如调节阀、气动薄膜执行机构等。
（3）显示仪表：用于显示化工生产过程中的各种参数，如数字显示仪表、记录仪等。
2.按测量参数分类（1）温度仪表：用于测量和控制系统中的温度，如热电偶、热电阻等。
（2）压力仪表：用于测量和控制系统中的压力，如压力传感器、压力表等。
（3）流量仪表：用于测量和控制系统中的流量，如节流装置、涡街流量计等。
（4）液位仪表：用于测量和控制系统中的液位，如超声波液位计、浮球液位计等。
三、化工仪表的应用化工仪表广泛应用于化学工业生产的各个领域，包括石油、化工、制药、食品等。
在生产过程中，化工仪表可以对各种参数进行实时监测和记录，保障生产的安全和稳定，同时还可以通过自动化控制系统实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。
例如，在石油工业中，流量计可以实时监测油品的流量，液位计可以实时监测油罐的液位高度，温度计和压力表可以分别监测油品的温度和压力。
这些参数的监测和控制对于石油工业的生产安全和效率至关重要。
另外，在制药工业中，温度和压力的稳定控制对于药品的质量和安全至关重要。
因此，温度和压力仪表在制药工业中得到了广泛的应用。
此外，流量计和液位计也是制药工业中必不可少的化工仪表，用于监测和控制药液的流量和液位。
四、化工仪表的发展趋势随着科技的不断发展，化工仪表也在不断进步和完善。
以下是化工仪表的发展趋势：1.智能化和自动化未来的化工仪表将更加智能化和自动化，可以实现远程控制和监测，自动完成参数的测量、控制和记录等功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
F CX
(1-2-9)
F —— 轴向外力; X —— 弹性元件的变形位移;
C —— 弹性元件的刚度系数。
因为
F Ae P
(1-2-10)
Ae —— 弹性元件的有效面积; P —— 被测压力 。
则
X Ae p
C
(1-2-11)
若 Ae / C 为常数，则 X 与 P 为线性关系。
2020/9/17
传感器：将各种非电量的工艺参数（压力、流量、物位、温度等） 转换成为各种便于远传的电量信号。
0.14MPa压缩空气 220V（交流） 24V（直流） 标准信号：气动 20~100kPa
电动 0 ~10 mA
4 ~20 mA
2020/9/17
18
返回
第一节 力平衡式压力变送器
测量部分（输入转换部分） 转换部分 工作原理
若PA为大气压，被测介质为气体， ρ΄ << ρ， ρ可忽略不计。则上
式可表示为：
h p
g
(1-2-3)
因工作液不同，液柱表面会
出现弯月现象。
浸润性工作液读取凹月面 的最低点；非浸润性工作液 读取凸月面的最高点。
2020/9/17
7
返回 上一页
二、单管压力计
P (h1 h2 )g源自(1-2-4))h2g
若D＞＞d
P h2g
2020/9/17
8
返回
三、斜管压力计
P (h1 h2 )g
因 D＞＞d ，则 h1+h2≈h2=Lsin
P Lg sin
L — 斜管内液柱的长度；
— 斜管倾斜角。
精确测量时，应考虑下降高度h1
P
(h2 h1)g (L sin
L(sin
d2 D2
)g
KL
L
减少变差。 （4） 指针、表盘 显示
原理图
2020/9/17
15
返回 上一页
讨论
1. 弹簧管压力表的量程与哪些因素有关？ 弹簧管初始几何形状（角度、截面）、 刚度（材料、壁厚）
2. 当弹簧管刚度、几何形状确定，量程应如何调整？ 改变放大机构的放大倍数。 调整拉杆与扇形齿轮连接点（调整螺钉）
3. 具有均匀壁厚的圆形弹簧管能否作为测压元件？ 不能。
若无特殊说明，仪表显示的 测量结果均为表压或真空度。
2020/9/17
3
返回 上一页
第一章 非远传式压力测量仪表
第一节 液柱式压力计 第二节 应用弹性变形测量压力
2020/9/17
4
返回
第一节 液柱式压力计
U形管压力计 单管压力计 斜管压力计
2020/9/17
5
返回
一、U型管压力计
PA ' ghA ghA pA A
2020/9/17
16
返回 上一页
第二章 远传式压力测量仪表
概述 第一节 力平衡式压力变送器 第二节 电阻式压力传感器 第三节 电容式压力传感器 第四节 电感式压力传感器 第五节 其它压力传感器
2020/9/17
17
返回
概述
变送器：将各种非电量的工艺参数（压力、流量、物位、温度等） 转换成统一标准信号，传送到有关仪表进行显示或控制。
第一篇 压力测量
概述 第一章 非远传式压力测量仪表 第二章 远传式压力测量仪表 第三章 压力测量仪表的选择、
校验和安装 小结
2020/9/17
1
返回
概述
压力: 垂直均匀地作用在单位面积上的力，即压强。
P＝F／A
F——垂直作用力； A——受力面积。 法定计量单位： N/m2 帕斯卡，以Pa表示。 其它原工程常用单位：
2020/9/17
19
返回
一、测量部分（输入转换部分）
1. 压力变送器
将被测压力通过弹性元件转换为作用在主杠杆上的力Fi ，经主杠杆 传递到转换部分。
高压－弹簧管；中压－波纹管；低压－膜片。
2020/9/17
20
返回 下一页
2. 差压变送器
高、中、低差压变送器采用膜盒， 微差压变送器采用金属或橡胶膜片。
h1 — 大容器中工作液下降的高度； h2 — 玻璃管中工作液上升的高度。
压力P作用下，大容器内工作液下降的体 积等于玻璃管内工作液上升的体积 ，即
h1A1=h2A2
h1
A2 A1
h2
d2 D2
h2
A1 — 大容器截面； d — 玻璃管直径；
A2 — 玻璃管截面； D — 大容器直径。
P
(1
d2 D2
11
返回
二、弹性元件
弹簧管
膜片
弹性后效与弹性滞后现象
膜盒 波纹管
2020/9/17
12
返回 下一页
2020/9/17
13
返回 上一页
三、弹簧管压力表
1、测压原理
1 2
P E
R2 bh
(1
b2 a2 ) 2
μ、E — 弹簧管材料的泊松
系数和弹性模量；
h — 弹簧管壁厚；
κ — 弹簧管几何参数，
膜盒：基座、硬芯、膜片、硅油、密封圈。 具有单向过载保护作用。
硅油：温度系数小，凝固点低(-40℃)。作 为力的传递媒质，并使膜片的运动受到阻 尼作用。
2020/9/17
21
返回 上一页
二、转换部分
由低频位移检测放大器和电磁反馈机构组成。
工程大气压（kgf/cm2）、标准大气压（atm）： 毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg）
压力单位换算关系，参见表1-1-1
2020/9/17
2
返回 下一页
各种压力关系：
在压力测量中，有大气压力、绝对压力、表压和真空度之分。 P 表=P绝 - P大气 P真= P大气 - P绝
绝压 > 大气压，称表压或正压； 绝压 < 大气压，称真空度或负压
α、β — 与a/b比值有关的参数。
Rh a2
利用椭圆或扁圆特殊截面，受压后长轴变短、短轴变长， 从而引起自由端位移。
2020/9/17
14
返回 下一页
2、弹簧管压力表结构
（1）弹簧管 扁平、中空，横截面为椭圆，一端固 定 ，另一端为自由端，弧度270°。 （2） 齿轮、杠杆传动机构 （3） 游丝：克服齿轮间的间隙,
A — U形管内孔截面积； ρ— 工作液的密度； ρ΄ — 被测介质的密度； g — 重力加速度； h — 左右两边液柱差，h=h1+h2 ; PA — 相对较低的压力或大气压； P — 相对较高的压力。
可得
h P PA
( )g
(1-2-2)
2020/9/17
6
返回 下一页
U型管压力计第二页
A2 A1
因
)g
L＞h2
，则灵敏度高于单管。
常用于微小压力测量, 测量范围一般为0～2000Pa。
2020/9/17
9
返回
第二节 应用弹性变形 测量压力
原理 弹性元件 弹簧管压力表 讨论
2020/9/17
10
返回
一、原理
基于弹性元件的弹性特性。当弹性元件在其轴向受到外力作用时， 会产生拉伸或压缩位移，即