铠装热电阻、防爆热电阻、装配热电阻、一体化热电阻、端面热电阻1
贵阳永青仪电科技产品说明书第一章温度测量
一、概述
温度是表征物体冷热程度的物理量。在工农业生产和科学研究中都要用到温度的测量与控制问题。
二、温度检测仪表的分类
温度仪表通常分一次仪表与二次仪表。
一次仪表通常为：热电偶、热电阻、双金属温度计、就地温度显示仪等；
二次仪表通常为温度记录仪、温度巡检仪、温度显示仪、温度调节仪、温度变送器等。
另外，温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两种
温度仪表的接触式和非接触式比较：
1、接触式会破坏被检测物温度场，且测温元件易发生化学反应；非接触式不存在此问题。
2、接触式产生的时间滞后较大；非接触式反映速度较快。
3、接触式测量高温受到一定限制；非接触式测量的温度上限高。
4、接触式测温可测量低温和超低温；非接触式测温不适宜测低温。
5、接触式温度计结构简单、可靠、测量精度较高，共误差可在1[%]以内；非接触式测温结构复杂，测温时受被测物热发射率和环境条件影响大，测量误差较大，一般都在1[%]以上。
三、几种常用的热电阻
装配热电阻
WZ系列工业用热电阻作为温度测量传感器,通常与温度变送器,调节器以及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统,用以直接测量或控制各种生产过程中-200℃-500℃范围内的液体,蒸汽和气体介质以及固体表面的温度.
热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的.当被测介体中有温度梯度存在时,所测的温度是感温元件所在范围介质中的平均温度.
尽管各种热电阻的外形差异很大,但是它们的基本结构却大致相似,一般有感温元件,绝缘套管,保护管,和接线盒等主要部分组成。
特点
2压簧式感温元件，抗振性能好；
2测温精度高；
2机械强度高，耐压性能好；
2进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。
工作原理
热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。
主要技术参数产品执行标准
IEC584
IEC1515
GB/T16839-1997
JB/T5582-91
常温绝缘电阻
热电阻在环境温度为15—35°C，相对湿度不大于80%，试验电压为10—100V（直流）电极与外套管之间的绝缘电阻>100MΩ。
测量温度及允差
工业用隔爆热电阻作为温度测量和控制的传感器与显示仪表配套，以直接测量和控制生产过程中的气体、液体和蒸汽的温度。
隔爆热电偶，热电阻的结构、原理与装配方式基本相同，主要区别是隔爆产品接线盒（外壳）在设计上采用高强度铝合金压铸而成，并具有足够的内部空间，壁厚和机械强度，橡胶密封圈的热稳定性均符合国家防爆标准。所以当接线盒内部的爆炸性混合气体发生爆炸时，其内压不会破坏接线盒，而由此产生的热能不能向外扩散--传爆.只要用户严格遵守产品使用规则,产品就能达到可靠的防爆效果。
特点
防爆热电阻是利用间隙隔爆原理，设计具有足够强度的接线盒等部件，将所有会产生火花，电弧和危险温度的零部件都密封在接线盒腔内，当腔内发生爆炸时，能通过接合面间隙熄火和冷却，使爆炸后的火焰和温度传不到腔外，从而进行隔爆。
主要技术参数产品执行标准
IEC751
JB/T18622-1997
JB/T8623-1997
JB/T5518-91
常温绝缘电阻
热电阻在环境温度为15—35°C，相对湿度不大于80%，试验电压为10—100V（直流）电极与外套管之间的绝缘电阻>100MΩ。
贵阳永青仪电科技产品说明书测量范围及允差
带温度变送器（隔爆）热电偶/热电阻通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用，输出4-20mA，直接测量生产现场存在碳氯化合物等爆炸物的-200℃-1300℃范围内液体、蒸汽的气体质以及固体表面温度。
◆特点
二线制输出4-20mA，抗干扰能力强；节省补偿导线及安装温度变送器费用；安全可靠，使用寿命长；冷端温度自动补偿，非线性校正电路。
◆工作原理
热电偶（阻）在工作状态下所测得的热电势（电阻）的变化，经过温度变送器的电桥产生不平衡信号，经放大后转换成为4-20mA电信号给工作仪表，工作仪表便显示所对应的温度值。
隔爆热电偶（阻）利用间隙隔爆原理，当腔内发生爆炸时，能通过接合面间隙熄火和冷却，使爆炸后的火焰和温度传不到腔外，从而进行测温。热电偶（阻）产生的热电势（电阻值）经过温度变送器的电桥产生不平衡信号，经放大后转换成为4-20mA的直流电信号给工人仪表，工作仪表显示出所对应的温度值。
◆主要技术参数产品执行标准
IEC584
IEC751
IEC1515
JB/T5518-91
JB/T7391-94
铠装热电阻
铠装铂电阻作为一种温度传感器，它比装配式铂电阻直径小，易弯曲，适宜安装在管道狭窄和要求快速反应、微型化等特殊场合。其可对-200~600℃温度范围内的气体、液体介质和固体表面进行自动检测，并且可直接用铜导线和二次仪表相连接使用，由于它具有良好的电输出特性，可为显示仪、记录仪、调节器、扫描器、数据记录仪以及电脑提供精确的输入值。
铠装电阻外保护管采用不锈钢，内充满高密度氧化物质绝缘体，因此它具有很强的抗污染和优良的机械强度，适合安装在环境恶劣的场合。
铠装铂电阻通常由铠装铂热电阻感温元件、安装固定装置和接线装置等主要部件组成。
特点
2热响应时间少，减小动态误差；
2直径小，长度不受限制；
2测量精度高；
2进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定；
工作原理
铠装热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。
主要技术参数产品执行标准
IEC751
JB/T8623-1997
JB/T8622-1997
常温绝缘电阻
热电阻在环境温度为15—35°C，相对湿度不大于80%，试验电压为10—100V（直流）电极与外套管之间的绝缘电阻>100MΩ。
贵阳永青仪电科技 产品说明书
偶丝直径材料
▲WZCM、WZPM 型端面热电阻元件由特殊处理的丝材绕制，紧贴在温度计端面，与一般轴向热电阻相比，能更正确和迅速的反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦或其他机件的端面温度。
▲基本技术特性
分度号Cu50：R0=50±0.050Ω
分度号Cu100：R0=100+0.10Ω
Pt100：R0=100±0.1Ω
R0为元件在0℃时的电阻值
▲型号和规格
为了经济、有效地进行温度测量，正确选用和安装测温仪表是十分重要的，为此特做一些原则上的介绍。
分析被测对象
①被测对象的温度变化范围及变化的快慢；②被测对象是静止的还是运动的；③被测对象是液态的还是固态的，温度计的检测部分是否与它相接触，能否靠近，如果远离以后辐射的能力是否足以检测；④被测区域的温度是否相对稳定，要测量的是局部温度，还是某一区域的平均温度或温度分布；⑤被测对象及其周围环境是否有腐蚀性气氛，是否存在水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、臭氧及烟雾等介质，是否存在外来能源对辐射的干扰，如其他高温辐射源、日光、灯光、炉壁反射光及局部风冷、水冷等；⑥测量的场所有无冲击、振动及电磁场。
合理选用仪表
①仪表的可用测温范围及常用测温范围；②仪表的精度、稳定度、变差及灵敏度等；③仪表的防腐蚀性、防爆炸性及连续使用的期限；④仪表的输出信号能否自动记录和远传；⑤测温元件的体积大小及互换性；⑥仪表的相应时间；⑦仪表的防震、防冲击、抗干扰能力是否良好；⑧电源电压、频率变化及环境温度变化对仪表示值的影响程度；⑨仪表使用是否方便、安装维护是否容易。
贵阳永青仪电科技产品说明书第二章压力测量
一、概述
压力表可以指示、记录压力值，并可附加报警或控制装置。仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压(习惯上称真空)和差压。工程技术上所测量的多为表压。压力的国际单位为帕，其他单位还有：工程大气压、巴、毫米水柱、毫米汞柱等。
压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率，如生产合成氨时，氮和氢不仅须在一定的压力下合成，而且压力的大小直接影响产量高低。此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。
二、压力测量的分类
压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。
1、液压式压力测量仪表常称为液柱式压力计，它是以一定高度的液柱所产生的压力，与被测压力相平衡的原理测量压力的。大多是一根直的或弯成 U形的玻璃管，其中充以工作液体。常用的工作液体为蒸馏水、水银和酒精。因玻璃管强度不高，并受读数限制，因此所测压力一般不超过0.3兆帕。
它的特点是。液柱式压力计灵敏度高，因此主要用作实验室中的低压基准仪表，以校验工作用压力测量仪表。由于工作液体的重度在环境温度、重力加速度改变时会发生变化，对测量的结果常需要进行温度和重力加速度等方面的修正。
2、弹性式压力测量仪表是利用各种不同形状的弹性元件，在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表。弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同，可分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。这类仪表的特点是结构简单，结实耐用，测量范围宽，是压力测量仪表中应用最多的一种。
3、负荷式压力测量仪表常称为负荷式压力计，它是直接按压力的定义制作的，常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计。由于活塞和砝码均可精确加工和测量，因此这类压力计的误差很小，主要作为压力基准仪表使用，测量范围从数十帕至2500兆帕。
4、电测式压力测量仪表是利用金属或半导体的物理特性，直接将压力转换为电压、电流信号或频率信号输出，或是通过电阻应变片等，将弹性体的形变转换为电压、电流信号输出。代表性产品有压电式、压阻式、振频式、电容式和应变式等压力传感器所构成的电测式压力测量仪表。精确度可达0.02级，测量范围从数十帕至700兆帕不等。
5、压阻式压力传感器是利用半导体材料硅在受压后，电阻率改变与所受压力有一定关系的原理制做的。用集成电路工艺在单晶硅膜片的特定晶向上扩散一组等值应变电阻，将电阻接成电桥形式。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，应变使电阻值发生与被测压力成比例的变化，电桥失去平衡，输出一电压信号至显示仪表显示。
三、压力测量的选用
压力表的选择
单位及标度(刻度)压力仪表一律使用法定计量单位。即:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)o
对于涉外设计项目，可以采用国际通用标准或相应的国家标准。
在执行本规定时，尚应符合国家现行有关标准的规定。
按照使用环境和测量介质的性质选择
1、在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣的场合，应根据环境条件，选择合适的外壳材料及防护等级。
2、对一般介质的测量
(1).压力在一40kPa- 0一十40kPa时，宜选用膜盒压力表。
(2).压力在+40kPa以上时，一般选用弹簧管压力表或波纹管压力计。
(3).压力在一100kPa一0一+2400kPa时，应选用压力真空表。
(4).压力在一100kPa一OkPa时，宜选用弹簧管真空表。
3、稀硝酸、醋酸及其它一般腐蚀性介质，应选用耐酸压力表或不锈钢膜片压力表。
4、稀盐酸、盐酸气、重油类及其类似的具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表或隔膜压力表。其膜片及隔膜的材质，必须根据测量介质的特性选择。
5、结晶、结疤及高粘度等介质，应选用法兰式隔膜压力表。
6、在机械振动较强的场合，应选用耐震压力表或船用压力表。
7、在易燃、易爆的场合，如需电接点讯号时，应选用防爆压力控制器或防爆电接点压力表。
8、对于测量高、中压力或腐蚀性较强的介质的压力表，宜选择壳体具有超压释放设施的压力表。
9、下列测量介质应选用专用压力表:
(1) 气氨、液氨:氨压力表、真空表、压力真空表;
(2) 氧气:氧气压力表;
(3) 氢气:氢气压力表;
(4) 氯气:耐氯压力表、压力真空表;
(5) 乙炔:乙炔压力表;
(6) 硫化氢:耐硫压力表;
(7) 碱液:耐碱压力表、压力真空表。
10、测量差压时，应选用差压压力表。
精确度等级的选择
1、一般测量用压力表、膜盒压力表和膜片压力表，应选用1.5级或2.5. 级。
2、精密测量用压力表，应选用0.4级、0.25级或0.16级。
外型尺寸的选择
1、在管道和设备上安装的压力表，表盘直径为中l00mm或中150mmo
2、在仪表气动管路及其辅助设备上安装的压力表，表盘直径为小60mmo
3、安装在照度较低、位置较高或示值不易观测场合的压力表，表盘直径为中150mm或中200mm o
测量范围的选择
1、测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3一2/3,
2、测量脉动压力(如:泵、压缩机和风机等出口处压力)时，正常操作压力值应在
仪表测量范围上限值的1/3~1/2
3、侧量高、中压力(大于4MPa)时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1/2变送器的选择
1、以标准信号传输时，应选用变送器。
2、易燃、易爆场合，应选用气动变送器或防爆型电动变送器。
3、结晶、结疤、堵塞、粘稠及腐蚀性介质，应选用法兰式变送器。与介质直接接触的材质，必须根据介质的特性选择。
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4、对于测量精确度要求高，而一般模拟仪表难以达到时，宜选用智能式变送器，其精确度优于0.2级以上。当测量点位置不宜接近或环境条件恶劣时，也宜选用智能式变送器。
5、使用环境较好、测量精确度和可靠性要求不高的场合，可以选用电阻式、电感式远传压力表或霍尔压力变送器。
6、测量微小压力(小于500Pa)时，可选用微差压变送器。
7、测量设备或管道差压时，应选用差压变送器。
8、在使用环境较好、易接近的场合，可选用直接安装型变送器。
安装附件的选择
1、测量水蒸汽和温度大于60℃的介质时，应选用冷凝管或虹吸器。
2、测量易液化的气体时，若取压点高于仪表，应选用分离器。
3、测量含粉尘的气体时，应选用除尘器。
4、测量脉动压力时，应选用阻尼器或缓冲器。
5、在使用环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时，应采取绝热或伴热措施。
第三章流量测量
一、概述
所谓流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，又称瞬时流量。当流体量以体积表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量。单位时间通过流管内某一横截面的流体的体积，称为该横截面的体积流量。简称为流量，用Q来表示。
单位是每秒立方米，则流量的方程为：Q=SV=常量。
不可压缩的流体作定常流动时，通过同一流管各截面的流量不变。
对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。
二、流量测量的分类
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计，来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。
1.1差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。
差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
优点:
(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;
(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
缺点:
(1)测量精度普遍偏低;
(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;
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(3)现场安装条件要求高;
(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
注：一种新型产品：智能探针式流量计，客服了上述缺点，几乎无压损，精度达到0.2级。
应用概况:
差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
1.2 浮子流量计
浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。
80年代中期,日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。中国产量1990年估计在12~14万台,其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特点:
(1)玻璃锥管浮子流量计结构简单,使用方便,缺点是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;
(2)适用于小管径和低流速;
(3)压力损失较低。
1.3容积式流量计
容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。
优点:
(1)计量精度高;
(2)安装管道条件对计量精度没有影响;
(3)可用于高粘度液体的测量;
(4)范围度宽;
(5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计,总量,清晰明了,操作简便。
缺点:
(1)结果复杂,体积庞大;
(2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大;
(3)不适用于高、低温场合;
(4)大部分仪表只适用于洁净单相流体;
(5)产生噪声及振动。
应用概况:
容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然
气等)的总量测量。
工业发达国家近年PD流量计(不包括家用煤气表和家用水表)的销售金额占流量仪表的13%~23%;我国约占20%,1990年产量(不包括家用煤气表)估计为34万台,其中椭圆齿轮式和腰轮式分别约占70%和20%。
1.4 涡轮流量计
涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
优点:
(1)高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;
(2)重复性好;
(3)元零点漂移,抗干扰能力好;
(4)范围度宽;
(5)结构紧凑。
缺点:
(1)不能长期保持校准特性;
(2)流体物性对流量特性有较大影响。
应用概况:
涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。
1.5电磁流量计
电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。
电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。
70、80年代电磁流量在技术上有重大突破,使它成为应用广泛的一类流量计,在流量仪表中其使用量百分数不断上升。
优点:
(1)测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;
(2)不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好;
(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响;
(4)流量范围大,口径范围宽;
(5)可应用腐蚀性流体。
缺点:
(1)不能测量电导率很低的液体,如石油制品;
(2)不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体;
(3)不能用于较高温度。
应用概况:
电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口
贵阳永青仪电科技产品说明书径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。
1.6 涡街流量计
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错
排列的游涡的仪表。
涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是属于最年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
优点:
(1)结构简单牢固;
(2)适用流体种类多;
(3)精度较高;
(4)范围度宽;
(5)压损小。
缺点:
(1)不适用于低雷诺数测量;
(2)需较长直管段;
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);
(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
1.7 超声流量计
超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏
移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量
困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。
优点:
(1)可做非接触式测量;
(2)为无流动阻挠测量,无压力损失;
(3)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。
缺点:
(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法测量精度不高。
应用概况:
(1)传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;
(2)气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;
(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非
常清洁的液体。
1.8 科里奥利质量流量计
科里奥利质量流量计(以下简称CMF)是利用流体在振动管中流动时,产生与质量流量成正比的科里奥利力原
理制成的一种直接式质量流量仪表。
我国CMF的应用起步较晚,近年已有几家制造厂(如太行仪表厂)自行开发供应市场;还有几家制造厂组建合资企业或引用国外技术生产系列仪表。
1.9 明渠流量计
与前述几种不同,它是在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。
非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。有人估计1995台,约占流量仪表整体的1.6%,但是国内应用尚无估计数据。
2 新工作原理流量仪表的研究和开发
2.1 静电流量计
(electrostatic flowmeter)
日本东京技术学院研制适用于石油输送管线低导电液体流量测量的静电流量计。
静电流量计的金属测量管绝缘地与管系连接,测量电容器上静电荷便可知道测量管内的电荷。他们分别作了内径4~8mm铜、不锈钢等金属和塑料测量管仪表的实流试验,试验表明流量与电荷之间接近于线性。
2.2 复合效应流量仪表
(combined effects meter)
该仪表的工作原理是基于流体的动量和压力作用于仪表腔体产生的变形,测量复合效应的变形求取流量。本仪表由美国GMI工程和管理学院开发,已申请两项专利。
2.3 转速表式流量传感器
(tachmetric flowrate sensor)
它是由俄罗斯科学工程中心工业仪表公司开发，是基于悬浮效应理论研制的。该仪表已在若干现场成功的应用(例如在核电站安装2000余台测量热水流量，连续使用8年),且还在改进以扩大应用领域。
3 几种流量仪表应用和发展动向
3.1 科里奥利质量流量计(CMF)
国外CMF已发展30余系列，各系列开发在技术上着眼点在于:流量检测测量管结构上设计创新;提高仪表零点稳定性和精确度等性能;增加测量管挠度,提高灵敏度;改善测量管应力分布,降低疲劳损坏,加强抗振动干扰能力等。
3.2 电磁流量计(EMF)
EMF从50年代初进入工业应用以来,使用领域日益扩展,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占16%~20%。
我国近年发展迅速,1994年销售估计为6500~7500台。国内已生产最大口径为2~6m的ENF,并有实流校验口径3m的设备能力。
3.3 涡街流量计(USF)USF在60年代后期进入工业应用,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占4%~6%。1992年世界范围估计销售量为3.5
4.8万台,同期国内产品估计在8000~9000台。
4 结论由上述可知,流量计发展到今天虽然已日趋成熟,但其种类仍然极其繁多,至今尚无一种对于任何场合都适用的流量计。
每种流量计都有其适用范围,也都有局限性。这就要求我们:
(1)在选择仪表时,一定要熟悉仪表和被测对象两方面的情况,并要兼顾考虑其它因素,这样测量才会准确;
(2)努力研制新型仪表,使其在现有的基础上更加完善。
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三、流量测量的选用
为一个给定的使用场合选择流量计取决对一个测量问题各个不同方面的重视程度。
在一个具有相似操作条件的特定领域内，某一种流量计的优势，通常就是初选时的指南。
由于各种流量计的测量原理和结构不同，并且各自具有不同的特点，因此必须按照测量的目的、被测介质的种类、测量的条件等选择最适当的流量计。下面的问题会帮助我们在选用流量计时作出正确的决定。
（1）被测流体是何种类型的流体？
被测流体是液体、气体还是蒸气？是清洁的？还是脏污的或是一种浆液？被测流体是否具有腐蚀性。
（2）工艺过程的操作条件如何？温度和压力的界限值是多少？
（3）流量计的安装条件如何？
①计划进行的测量是在明泄上，还是在封闭的管理内？
②管道的口径尺寸是多少？
③操作状态下的管道雷诺数是多少？
④上游是否有适当长度的直管段？
⑤能否使用整流器？
⑥管道是否有过量的振动？
⑦流体是稳定的还是脉冲的？
⑧环境（或室内）的温度和湿度条件怎样？
（4）在仪表性能和流量测量方面有哪些总的要求？
①要求的总的精确度是多少？在多大的流量测量范围内要求保证上述精确度？
②包括劳力和管路在内的安装费；
③为使流量计运行的耗能费和为补偿总压损的泵送费；
④可靠性和维护费的比较；
⑤零件和维修装置的有效利用率；
⑥在将来的使用场合中的可能用途；
⑦试用一种新型流量计的风险。
第四章物位测量
一、概述
物位测量仪表是测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。测量块状、颗粒状和粉料等固体物料堆积高度，或表面位置的仪表称为料位计；测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液面位置的仪表称为液位计，又称液面计；测量容器中两种互不溶解液体或固体与液体相界面位置的仪表称为相界面计。
二、物位的分类
物位测量仪表的种类很多，常用的有直读式液位计、差压式物位仪表、浮力式液位计、电容式物位仪表、声波式物位仪表和核辐射物位仪表。此外，还有电触点式、翻板式和机械叶轮探测式等物位测量仪表。
1、直读式液位计是将指示液位用的玻璃管或特制的玻璃板接于被测容器，根据连通管原理，从玻璃管或玻璃板上的刻度读出液位的高度。直读式液位计结构简单、直观，但只能就地读数，不能远传。
2、差压式物位仪表是假定物料的重度为恒定值，容器中液体或固体物料堆积的高度与它在某测试点所产生的压力成正比，因而可用测压的方法来测量物位。测量压力可用压力表、压力传感器和压力变送器等。
3、浮力式液位计是根据液位变化时，漂浮在液体表面的浮子随之同步移动的原理工作的。这一移动距离通过机构传出或变成气信号或电信号，即可测出液位；也可将浮筒的一部分浸入液体中，并使之不能自由漂浮，则其所受的浮力将随液位或相界面位置而变化，测出此浮力变化即可测出液位。
如果将浮筒所受浮力变化，经联杆和扭管传到变送器霍耳元件，并变换成相应的电信号输出，那么经过仪表就可显示或调节相界面。
4、电容式物位仪表的工作原理是把物位的变化，变换成相应电容量的变化，然后测量此电容量的变化从而得到物位变化的。电容式物位仪表用于测量导电、非导电液体或固体物料的液位、料位或相界面位置，可供连续测量和定点监控之用。
5、声波式物位仪表一般分为利用声波阻断原理和利用声波反射原理两类。声波阻断式物位仪表在物位升高而阻断从发射换能器到接收换能器的声束时，接受换能器接受到的声能会产生突变，并发出突变的开关信号；声波反射物位仪表是根据声波从发射换能器到液面或料面，再从这一表面反射回到接收换能器的时间间隔，来测出物位的。
6、核辐射液位计是通过放射源发出射线，穿过被测物料后由探测器接收。当物位改变时，由于被测物料的吸收剂量改变，而使探测器接受到的辐射强度改变，再转换为电信号的变化，经放大后送给显示仪表连续显示物位。
核辐射物位仪表的特点是：射线能穿透很厚的壁以实现不接触测量，因而可用于高压、高温和有毒的密封容器的液位或料位测量，且不受周围电磁场、烟气和灰尘等影响，但使用时须注意保护。
贵阳永青仪电科技产品说明书三、物位测量的选用