認識流體輸送系統(tǒng) 管路測量儀表

教學(xué)內(nèi)容---化工測量儀表彈簧管壓力表是指彈簧管為敏感元件的壓力表，又可以稱作布爾登表。

彈簧管壓力表的主要組成部分為一彎成圓弧形的彈簧管，管的橫切面為橢圓形。作為測量元件的彈簧管一端固定起來，并通過接頭與被測介質(zhì)相連；另一端封閉，為自由端。自由端借連桿與扇形齒輪相連，扇形齒輪又和機心齒輪咬合組成傳動放大裝置。

彈簧管壓力表屬于就地指示型壓力表，就地顯示壓力的大小，不帶遠程傳送顯示、調(diào)節(jié)功能。

壓力表，不銹鋼彈簧管壓彈簧管壓力表的延伸產(chǎn)品有彈簧管耐震壓力表，彈簧管膜盒壓力表，彈簧管隔膜力表，彈簧管電接點壓力表等等。

彈簧管壓力表，主要用來測量無爆炸、不結(jié)晶、不凝固、對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。彈簧管壓力表P膜片式彈性元件敏感元件--變形膜片膜片壓力表是指以膜片為敏感元件的壓力表。膜片壓力表由測量系統(tǒng)(包括接頭、波紋膜盒等)，傳動機構(gòu)(包括拔桿機構(gòu)，齒輪傳動機構(gòu))，指示部件(包括指針與度盤)和外殼(包括表殼、襯圈和表玻璃)所組成。儀表外殼為防濺結(jié)構(gòu)，具有較好的密性，故能保護其內(nèi)部機構(gòu)免受污穢浸入。膜片壓力表的作用原理是基于彈性元件(測量系統(tǒng)上的膜片)變形。在被測介質(zhì)的壓力作用下，迫使膜片產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形——位移，借助連桿組經(jīng)傳動機構(gòu)的傳動并予放大，由固定于齒輪上的指針將被測值在度盤上指示出來。還有調(diào)零裝置，可以方便調(diào)整零位。膜片壓力表適用于測量具有一定腐蝕性、非凝固或非結(jié)晶的各種流體介質(zhì)的壓力或負壓。壓力計的使用原理：當(dāng)U型壓力計沒有與測壓點連通前，U型玻璃管內(nèi)兩側(cè)的液面在零刻度線處相平。當(dāng)U型管的一端與測壓點連通后，U型管內(nèi)的液面會發(fā)生變化。若與測壓點連通一側(cè)的液面下降，說明測壓點處的壓力為正壓，反之則為負壓。玻璃管液位計玻璃管液位計是一種直讀式液位測量儀表，適用于工業(yè)生產(chǎn)過程中一般貯液設(shè)備中的液體位置的現(xiàn)場檢測，其結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確，是傳統(tǒng)的現(xiàn)場液位測量工具。玻璃管液位計在上下閥上都裝有螺紋接頭，通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器，透過玻璃板玻璃管可直接讀得容器內(nèi)液位的高度。玻璃管液位計在上下閥內(nèi)都裝有鋼球，當(dāng)玻璃板因意外事故破壞時，鋼球在容器內(nèi)壓力作用下阻塞通道，這樣容器便自動密封，可以防止容器內(nèi)的液體繼續(xù)外流。在玻璃管液位計閥端有阻塞孔螺釘，可供取樣時用，或在檢修時，放出儀表中的剩余液體時用。磁轉(zhuǎn)子液位計與被測儲槽形成連通器，保證被測量儲槽與測量管體間的液位相等。當(dāng)液位計測量管中的轉(zhuǎn)子隨被測液位變化時，轉(zhuǎn)子中的磁性體與顯示條上顯示色標(biāo)中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色表示有液，白色表示無液，以達到就地準(zhǔn)確顯示液位的目的。磁轉(zhuǎn)子液位計就地顯示磁性轉(zhuǎn)子式液位計具有顯示直觀醒目、不需電源，安裝方便可靠，維護量小，維修費用低的優(yōu)點，是玻璃管，玻璃板液位計的升級換代產(chǎn)品?？蓮V泛應(yīng)用于石油，化工，電站，制藥，冶金，船舶工業(yè)，水/污水處理等行業(yè)的罐，槽，箱等容器的液位檢測。轉(zhuǎn)子式液位計的原理是由轉(zhuǎn)子感應(yīng)液位的升降。有用機械方式直接使轉(zhuǎn)子傳動記錄結(jié)構(gòu)的普通液位計，有把轉(zhuǎn)子提供的轉(zhuǎn)角量轉(zhuǎn)換成增量電脈沖或二進制編碼脈沖作遠距離傳輸?shù)碾妭?、?shù)傳液位計，還有用微型轉(zhuǎn)子和許多干簧管組成的數(shù)字傳感液位計等。應(yīng)用較廣的是機械式液位計。轉(zhuǎn)子式液位計以轉(zhuǎn)子感測液位變化，工作狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子、平衡錘與懸索連接牢固，懸索懸掛在液位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊懸索和平衡作用，調(diào)整轉(zhuǎn)子的配重可以使轉(zhuǎn)子始終位于所測液體的液面上。在液位不變的情況下，轉(zhuǎn)子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當(dāng)液位上升時，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上浮力，使平衡錘拉動懸索帶動液位輪作順時針方向旋轉(zhuǎn)，液位編碼器的顯示讀數(shù)增加；液位下降時，則轉(zhuǎn)子下沉，并拉動懸索帶動液位輪逆時針方向旋轉(zhuǎn)，液位編碼器的顯示器讀數(shù)減小。浮球液位計由浮球、插桿等組成。浮球液位計通過連接法蘭安裝于容器頂上，浮球根據(jù)排開液體體積相等等原理浮于液面，當(dāng)容器的液位變化時浮球也隨著上下移動，由于磁性作用，浮球液位計的干簧受磁性吸合，把液面位置變化成電信號，通過顯示儀表用數(shù)字顯示液體的實際位置，浮球液位計從而達到液面的遠距離檢測和控制。超聲波液位計是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。在測量中超聲波脈沖由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。由于采用非接觸的測量，被測介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。電容式液位計是依據(jù)電容感應(yīng)原理，當(dāng)被測介質(zhì)浸汲測量電極的高度變化時，引起其電容變化。它可將各種物位、液位介質(zhì)高度的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號，遠傳至操作控制室供二次儀表或計算機裝置進行集中顯示、報警或自動控制。轉(zhuǎn)子流量計的主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動的轉(zhuǎn)子。當(dāng)流體自下而上經(jīng)錐形玻璃管時，在轉(zhuǎn)子上下之間產(chǎn)生壓差，轉(zhuǎn)子在此差壓作用下上升。當(dāng)此上升的力、轉(zhuǎn)子所受的浮力及粘性升力與轉(zhuǎn)子的重力相等時，轉(zhuǎn)子處于平衡位置。玻璃轉(zhuǎn)子流量計液體流量均為以20℃清水標(biāo)定刻度，氣體流量均以20℃、101325Pa空氣標(biāo)定刻度。轉(zhuǎn)子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上。流體自下而上流過流量計。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計的特點：優(yōu)點：

讀取流量方便，流體阻力小，測量精確度較高，能用于腐蝕性流體的測量；流量計前后無須保留穩(wěn)定段。缺點：

玻璃管易碎，且不耐高溫、高壓。金屬管轉(zhuǎn)子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的轉(zhuǎn)子組所組成。被測流體從下向上經(jīng)過錐管和轉(zhuǎn)子形成的環(huán)隙時，轉(zhuǎn)子上下端產(chǎn)生差壓形成轉(zhuǎn)子上升的力，在某一位置轉(zhuǎn)子所受的浮力與轉(zhuǎn)子重力達到平衡。此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。此時轉(zhuǎn)子在測量管中上升的位置代表流量的大小，變化轉(zhuǎn)子的位置由內(nèi)部磁鐵傳輸?shù)酵獠康闹甘酒?，使指示器正確地指示此時的流量值。與錐管間的流通環(huán)隙面積保持一定。金屬管轉(zhuǎn)子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上。流體自下而上流過流量計。V錐型流量計它利用V錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)，通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節(jié)流件相比，它改變了節(jié)流布局，從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)流。屬高精度、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。皮托管，又名“空速管”，“風(fēng)速管”，英文是Pitottube。皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置，由法國H.皮托發(fā)明而得名。嚴(yán)格地說，皮托管僅測量氣流總壓，又名總壓管；同時測量總壓、靜壓的才稱風(fēng)速管，但習(xí)慣上多把風(fēng)速管稱作皮托管?？装辶髁坑嬍菍?biāo)準(zhǔn)孔板與多參量差壓變送器套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量?？装辶髁坑嫷墓?jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡單,使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量。文丘里流量計用于測量封閉管道中單相穩(wěn)定流體的流量，常用于測量空氣、天然氣、煤氣、水等流體的流量。為新一代差壓式流量測量儀表，其基本測量原理是以能量守恒定律——伯努力方程和流動連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的流量測量方法。工作原理與孔板流量計相同，其優(yōu)點是能量損失小，測量精確。組成：漸縮管、喉管和漸擴管漸縮管錐角通常取15

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，漸擴管錐角要取得小些，一般為5

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文丘里流量計的特點：

缺點：加工比孔板復(fù)雜，加工精細，因而造價高，且安裝時需占去一定管長位置。

優(yōu)點：其機械能損失小，測量精度高，故尤其適用于低壓氣體的輸送。渦輪流量計由渦輪流量變送器和顯示儀表組成。渦輪流量計包括渦輪、導(dǎo)流器、磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器、外殼及前置放大器等部分。渦輪流量計的工作原理：當(dāng)流體通過安裝有渦輪的管路時，流體的動能沖擊渦輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，流體的流速愈高，動能越大，渦輪轉(zhuǎn)速也就愈高。在一定的流量范圍和流體粘度下，渦輪的轉(zhuǎn)速和流速成正比。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動時，渦輪葉片切割置于該變送器殼體上的檢測線圈所產(chǎn)生的磁力線，使檢測線圈磁電路上的磁阻周期性變化，線圈中的磁通量也跟著發(fā)生周期性變化，檢測線圈產(chǎn)生脈沖信號，即脈沖數(shù)。其值與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比，也即與流量成正比。這個電訊號經(jīng)前置放大器放大后，即送入電子頻率儀或渦輪流量積算指示儀，以累積和指示流量。電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，電磁流量計用來測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。其工作原理是具有一定的電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動勢。電動勢正比于磁通量密度、測量管內(nèi)徑與平均流速的乘積。電動勢（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理，測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù)，使流量儀表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，計量更方便、經(jīng)濟、準(zhǔn)確。產(chǎn)品達到國內(nèi)外先進水平，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。液體膨脹式溫度計液體膨脹式溫度計是利用玻璃泡內(nèi)的測量物質(zhì)（水銀、酒精、甲苯、煤油等）受熱膨脹、遇冷收縮原理來進行溫度測量的。液體膨脹式溫度計主要由感溫泡的玻璃毛細管、感溫物質(zhì)、刻度標(biāo)尺三部分組成。液體膨脹式溫度計特點：（1）測量范圍：-200~600度；（2）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格便宜，精確度較高；（3）僅能就地測量，示值不能遠傳；（4）標(biāo)尺刻度細小，讀數(shù)不夠清晰；（5）易損壞，無法修復(fù)；熱電偶熱電偶是一種感溫元件，是一種儀表。它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。