儀表基礎(chǔ)知識(shí)-流量篇
1.常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（孔板）、（噴嘴）、（文丘利管）。
2.常用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有（雙重孔板）、（圓缺孔板）、（1/4圓噴嘴）和（文丘利噴嘴）。
3.孔板常用取壓方法有（角接取壓）、（法蘭取壓），其它方法有（理論取壓）、（徑距取壓）和（管接取壓）。
4.標(biāo)準(zhǔn)孔板法蘭取壓法，上下游取壓孔中心距孔板前后端面的間距均為（25.4±0.8）mm，也叫1英寸法蘭取壓。
5.1151變送器的工作電源范圍（12）VDC到（45）VDC，負(fù)載從（0）歐姆到（1650）歐姆。
6.1151DP4E變送器的測(cè)量范圍是（0～6.2）到（0～37.4）Kpa。
7.1151差壓變送器的zui大正遷移量為（500％），zui大負(fù)遷移量為（600％）。
8.管道內(nèi)的流體速度，一般情況下，在（管道中心線）處的流速zui大，在（管壁）處的流速等于零。
9.若（雷諾數(shù)）相同，流體的運(yùn)動(dòng)就是相似的。
10.當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，流束將在（縮口）處發(fā)生（局部收縮），從而使（流速）增加，而（靜壓力）降低。
11.1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件，當(dāng)差壓增加時(shí)，測(cè)量膜片發(fā)生位移，于是低壓側(cè)的電容量（增加），高壓側(cè)的電容量（減少）
12.1151差壓變送器的zui小調(diào)校量程使用時(shí)，則zui大負(fù)荷遷移為量程的（600％），zui大正遷移為（500％），如果在1151的zui大調(diào)校量程使用時(shí)，則zui大負(fù)遷移為（100％），正遷移為（0％）。
13.1151差壓變送器的精度為（±0.2%）和（±0.25%）。 注：大差壓變送器為±0.25%
14.常用的流量單位、體積流量為（m3/h）、（t/h），質(zhì)量流量為（kg/h）、（t/h），標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量為（Nm3/h）。
15.用孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量，設(shè)計(jì)時(shí)，蒸汽的密度為4.0kg/m3，而實(shí)際工作時(shí)的密度為3kg/m3，則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的（0.866）倍。
16.用孔板流量計(jì)測(cè)量氣氨流量，設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa（表壓），溫度為20℃，而實(shí)際壓力為0.15MPa（表壓），溫度為30℃，則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的（0.897）倍。
17.節(jié)流孔板前的直管段一般要求（10）D，孔板后的直管段一般要求（5）D，為了正確測(cè)量，孔板前的直管段為（30～50）D，特別是孔板前有泵或調(diào)節(jié)閥時(shí)更是如此。
18.為了使孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α趨向定值，流體的雷諾數(shù)應(yīng)大于（界限雷諾數(shù)）。
19.在孔板加工的技術(shù)要求中，上游平面應(yīng)和孔板中心線（垂直），不應(yīng)有（可見傷痕），上游面和下游面應(yīng)（平行），上游入口邊緣應(yīng)（銳利無毛刺和傷痕）。
20.圖中的取壓位置，對(duì)于哪一種流體來說是正確的？（ A ）
A. 氣體 B. 液體 C. 蒸汽 D. 高粘度流體 E. 沉淀性流體
原理：測(cè)量氣體時(shí)，為了使氣體內(nèi)的少量凝結(jié)液能順利地流回工藝管道，而不流入測(cè)量管路和儀表內(nèi)部，取壓口應(yīng)在管道的上半部，即圖中1處。
測(cè)量液體時(shí)，為了讓液體內(nèi)析出的少量氣體能順利返回工藝管道，而不進(jìn)入測(cè)量管路和儀表內(nèi)部，取壓口在與管道水平中心線以下成0～45度夾角內(nèi)。
對(duì)于蒸汽介質(zhì)，應(yīng)保持測(cè)量管路內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液，同時(shí)也防止工藝管道底部的固體介質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路和儀表內(nèi)，取壓口在管道水平中心線以上成0～45度夾角內(nèi)，如圖中3處。
21.灌隔離液的差壓流量計(jì)，在開啟和關(guān)閉平衡閥時(shí)，應(yīng)注意些什么？什么道理？
答案：打開孔板取壓閥之前，必須先將平衡閥門打開，然后打開一側(cè)的取壓閥，讓壓力均勻傳遞到差壓流量計(jì)正負(fù)壓兩側(cè)后，再關(guān)閉平衡閥，zui后打開另一個(gè)取壓閥。否則，儀表單向受壓容易損壞。
22.何謂差壓變送器的靜壓誤差？
答案：向差壓變送器正、負(fù)壓室同時(shí)輸入相同壓力時(shí)，變送器的輸出零位會(huì)產(chǎn)生偏移，偏移值隨著靜壓的增加而發(fā)生變化，這種由于靜壓而產(chǎn)生的誤差，稱為靜壓誤差。
23.試述節(jié)流裝置有哪幾種取壓方式？
答案： 1.角接取壓 2.法蘭取壓 3.理論取壓 4.徑距取壓 5.管接取壓。
24.用差壓變送器測(cè)流量時(shí)，何種條件下需要安裝封包？如何安裝？
答案：當(dāng)被測(cè)介質(zhì)是有腐蝕性的氣體或液體時(shí)，為了保護(hù)差壓變送器的膜盒和測(cè)量導(dǎo)管不被腐蝕需要加裝封包；當(dāng)被測(cè)介質(zhì)是粘性介質(zhì)時(shí)，為了保證測(cè)量準(zhǔn)確，也需安裝封包。封包與節(jié)流件的連接口為“進(jìn)口”，與測(cè)量導(dǎo)管的接口為“出口”，則被測(cè)介質(zhì)密度小于封液密度時(shí)，封包要“上進(jìn)下出”，則被測(cè)介質(zhì)密度大于封液密度時(shí)，封包要“下進(jìn)上出”。

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儀表基礎(chǔ)知識(shí)--儀表分類
檢測(cè)與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如按儀表所使用的能源分類，可以分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表（很少見）；按儀表組合形式，可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可以分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤裝儀表和架裝儀表；隨著微處理機(jī)的蓬勃好燕尾服，根據(jù)儀表有否引入微處理機(jī)（器）又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號(hào)的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。 顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有在紙記錄或無紙記錄，若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。 調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入，又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。 執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分有氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開等。 這類分類方法相對(duì)比較合理，儀表覆蓋面也比較廣，但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序，它們中間互有滲透，彼此溝通。例如變送器具有多種功能，溫度變送器可以劃歸溫度檢測(cè)儀表，差壓變送器可以劃歸流量檢測(cè)儀表，壓力變送器可以劃歸壓檢測(cè)儀表，若用兀壓法測(cè)液位可以劃歸物位檢測(cè)儀表，很難確切劃歸哪一類，中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也很難歸并。 幾種常用流量計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和比較 流量測(cè)量是四大重要過程參數(shù)之一（其他的是溫度、壓力和物位）。閉合管道流量計(jì)以其采用的技術(shù)分類，如下： 差壓流量計(jì)（DP） 這是zui普通的流量技術(shù)，包括孔板、文丘里管和音速噴嘴。DP流量計(jì)可用于測(cè)量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。DP流量計(jì)沒有移動(dòng)部分，應(yīng)用廣泛，易于使用。但堵塞后，它會(huì)產(chǎn)生壓力損失，影響度。流量測(cè)量的度取決于壓力表的度。 容積流量計(jì)（PD） PD流量計(jì)用于測(cè)量液體或氣體的體積流速，它將流體引入計(jì)量空間內(nèi)，并計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。葉輪、齒輪、活塞或孔板等用以分流流體。PD流量計(jì)的度較高，是測(cè)量粘性液體的幾種方法之一。但是它也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差，以及需裝有移動(dòng)部件。 渦輪流量計(jì) 當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí)，流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)。通過轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速推導(dǎo)出流量或總量。渦輪流量計(jì)可地測(cè)量潔凈的液體和氣體。像PD流量計(jì)，渦輪流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差，也需要移動(dòng)部件。 電磁流量計(jì) 具有傳導(dǎo)性的流體在流經(jīng)電磁場(chǎng)時(shí)，通過測(cè)量電壓可得到流體的速度。電磁流量計(jì)沒有移動(dòng)部件，不受流體的影響。在滿管時(shí)測(cè)量導(dǎo)電性液體度很高。電磁流量計(jì)可用于測(cè)量漿狀流體的流速。 超聲流量計(jì) 傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計(jì)常采用的方法，用以測(cè)量流體的平均速度。像其他速度測(cè)量計(jì)一樣，是測(cè)量體積流量的儀表。它是*流量計(jì)，如果超聲變送器安裝在管道外測(cè)，就無須插入。它適用于幾乎所有的液體，包括漿體，度高。但管道的污濁會(huì)影響度。 渦街流量計(jì) 渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體游渦的速度與流體的速度成一定比例，從而計(jì)算出體積流量。渦街流量計(jì)適用與測(cè)量液體、氣體或蒸汽。它沒有移動(dòng)部件，也沒有污垢問題。渦街流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生噪音，而且要求流體具有較高的流速，以產(chǎn)生旋渦。 熱質(zhì)量流量計(jì) 通過測(cè)量流體的溫度的升高或熱傳感器降低來測(cè)量流體速度。熱式質(zhì)量流量計(jì)沒有移動(dòng)部件或孔，能測(cè)量氣體的流量。熱質(zhì)量流量計(jì)是少數(shù)能測(cè)量質(zhì)量流量的技術(shù)之一，也是少數(shù)用于測(cè)量大口徑氣體流量的技術(shù)。 科里奧利流量計(jì) 這種流量計(jì)利用振動(dòng)流體管產(chǎn)生與質(zhì)量流量相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)來進(jìn)行測(cè)量。科里奧利流量計(jì)可用于液體、漿體、氣體或蒸汽的質(zhì)量流量的測(cè)量。度高。但要對(duì)管道壁進(jìn)行定期的維護(hù)，防止腐蝕。 電磁流量計(jì) 測(cè)量原理：法拉第電磁感應(yīng)定律證明一個(gè)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)將感應(yīng)生成一個(gè)電勢(shì)。采用電磁測(cè)量原理，流體就是運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)體。感應(yīng)電勢(shì)相對(duì)于流速成正比并被兩個(gè)測(cè)量電極所檢測(cè)，然后變送器將它進(jìn)行放大，根據(jù)管道橫截面積計(jì)算出流量。恒定的磁場(chǎng)由極＊＊替變化的開關(guān)直流電流而產(chǎn)生。 測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)變送器和一個(gè)傳感器組成。 它又有兩種型號(hào)：一體化型，變送器和傳感器組成一個(gè)整體的機(jī)械單元；分離型，變送器和傳感器被分開安裝。 變送器：Promag50（用按鈕操作，兩行顯示）傳感器：PromagW（DN25……2000） 技術(shù)參數(shù) 測(cè)量變量：流速。 輸入變量 測(cè)量范圍：典型v=0。1……10m/s帶測(cè)量精度 可操作流量范圍：超過1000：1 輸入信號(hào) 狀態(tài)輸入（輔助輸入）：U=3…30vDC，Ri=5kΩ，電氣隔離。可配置：累計(jì)量（S）復(fù)位，測(cè)量值抑制，錯(cuò)誤信息復(fù)位。 電流輸入（僅當(dāng)Promag 53）：有源/無源可選，電氣隔離分辨率：2μA 有源：4。。。20mA，Ri≤150Ω，Uout=24V DC，抗電流短路 無源：0/4。。。20mA，Ri≤150ΩUmax=30V DC。 輸出變量 輸出信號(hào) 電流輸出:有源/無源可選電氣隔離時(shí)間常數(shù)可選（0.05...100s）滿量程值可選溫度系數(shù):典型0.005%o.r./℃;分辨率:0.5 μA 有源：0/4...20mARL700Ω（HART: RL ≥250Ω ） 無源：4...20mAmax.30VDCRi≤ 150Ω 脈沖/頻率輸出: 無源集電極開路30VDC250mA電氣隔離. 頻率輸出:滿量程頻率2...1000Hz（f max =1250Hz）打開/關(guān)閉 比例1:1 脈沖寬度:zui大10s. 脈沖輸出:脈沖值及脈沖極性可選zui大脈沖寬度可設(shè)定（0.05...2s）zui大脈沖頻率可選材料變送器外殼，一體化外殼：噴粉涂層鑄鋁；墻裝外殼：鑄鋁 傳感器外殼， DN25...300：噴粉涂層鑄鋁； DN350...2000：涂層鋼 型號(hào)規(guī)格說明：50W9H-UD0A1AK2C4AW（DN900）50W就是50系列；9H表示口徑為900mm（DN900）；U表示襯底材料為聚亞安酯；D表示過程連接/材料為 PN 10 DIN250lST37-2法蘭（適用于DN200-DN2000）；0表示電極材料（所有電極）為1.4435/316L 不銹鋼；A表示標(biāo)定為0.5%.3點(diǎn)標(biāo)定；1說明認(rèn)證為無需特殊認(rèn)證；第二個(gè)A表示無防暴要求;K表示外殼防護(hù)等級(jí)為IP68分離型，墻裝式；2表示分離型自帶10m電纜； 環(huán)境條件： 環(huán)境溫度 -20...+60℃（傳感器，變送器），在陰暗處安裝，避免陽光直射，尤其在溫暖氣候區(qū)域。 測(cè)量精度 參考條件：符合DIN 19200 及VDI/VDE 264l，介質(zhì)溫度：+28℃±k，環(huán)境溫度：+22℃±k，預(yù)熱時(shí)間：30分鐘， 安裝時(shí)應(yīng)注意，只有當(dāng)滿管時(shí)才能獲得準(zhǔn)確的測(cè)量，避免以下安裝位置： 管道zui高點(diǎn)安裝（易聚集氣泡） 直接安裝在一根向下的管線的敞開出口前。 注意不要在泵的入口側(cè)安裝流量管，以避免抽壓而造成的對(duì)流量管襯里的破壞。當(dāng)使用往復(fù)、橫膈膜或柱塞泵時(shí)需要在安裝脈沖節(jié)氣閥。 當(dāng)向下管道長度超過5m時(shí)，在傳感器后安裝一個(gè)虹吸管或一個(gè)放氣閥。以避免低壓而可能造成的對(duì)測(cè)量管襯里的破壞。保證滿管，減少含氣量。 安裝方位：zui適宜的方位可幫助避免氣體的累積和測(cè)量管內(nèi)的殘?jiān)娣e。 垂直安裝；這種方位對(duì)易自排空管道系統(tǒng)很理想，并可不加空管檢測(cè)電極。 水平安裝：測(cè)量電極平面必須水平，這樣可以防止由于夾帶的氣泡而產(chǎn)生的電極短時(shí)間絕緣。注意：空管檢測(cè)功能僅當(dāng)測(cè)量裝置為水平安裝及變送器外殼向上時(shí)能正確工作。如果振動(dòng)非常劇烈，應(yīng)將傳感器和變送器分開安裝。 基座，支撐：如果公稱直徑為DN≥350，在能忍受足夠負(fù)載的基座上安裝變送器。注意不允許利用外框承住傳感器的重量。這會(huì)使外框變形并破壞內(nèi)部勵(lì)磁線圈。如果可能，安裝傳感器避免例如閥門，三通，彎頭等組件。 保證以下所需的進(jìn)口和出口直管段以確保測(cè)量精度：入口長度10 × DN 出口長度5 × DN 傳感器及變送器接地 傳感器處于管道中心位置 接地：傳感器及介質(zhì)必須有相同的電勢(shì)用來保證測(cè)量精度及避免電極地腐蝕破壞。等電勢(shì)通過在傳感器內(nèi)裝地參考電極保證。如果介質(zhì)在無襯里并接地地金屬管中流動(dòng)，它可通過連接到變送器外殼而滿足接地要求。對(duì)于分離型地接地同上一樣。 注意：如果不能確定介質(zhì)地正確接地與否應(yīng)安裝接地環(huán)。 故障診斷： 電磁流量計(jì) 如在啟動(dòng)后或操作期間出現(xiàn)故障，通常根據(jù)下述檢查表進(jìn)行故障診斷，直接找到問題的原因和相應(yīng)的解決方法。 檢查顯示 無顯示且無輸出信號(hào)：1、檢查電源端子1，2；2、檢查保險(xiǎn)絲。 無顯示但有信號(hào)輸出：1、檢查顯示模塊的電纜連接是否正確地插入放大板；2、顯示模塊損壞；3、測(cè)量電極損壞。 顯示文字為外文：關(guān)斷電源，同時(shí)按住+/-鍵并給測(cè)量儀表上電，顯示文字將會(huì)是英文（默認(rèn)）并處于zui大顯示對(duì)比度。 測(cè)量值顯示，但無電流或脈沖輸出信號(hào)：測(cè)量電極損壞。 顯示故障： 調(diào)試或測(cè)量期間的故障會(huì)立即顯示 故障信息會(huì)包含一些符號(hào)，這些符號(hào)意思如下：S=故障信息 P=過程故障 =故障信息 ！=警告信息 EMPTY PIPE=故障類型，即測(cè)量管部分滿管或*空管 03：00：05=故障發(fā)生時(shí)間，小時(shí)/分鐘/秒 #401=故障代碼 電流輸出：zui小電流，4－20mA（25mA）→2mA，輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于零流量； zui大電流，4－20mA（25mA） →25mA。 注意：被定義為“警告信息“的系統(tǒng)或過程故障，對(duì)于輸入／輸出無影響。
儀表基礎(chǔ)知識(shí)壓力篇
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