压力和流量的测量

2020/2/261第五章：第四节压力和流量的测量一、压力的基本概念压力的国际单位为“帕斯卡”，简称“帕”（Pa）。除此之外，工程界长期使用许多不同的压力计量单位。如“工程大气压”、“标准大气压”、“毫米汞柱”，气象学中还用“巴”（bar）和“托”为压力单位。这些单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到。2020/2/262压力单位转换对照表2020/2/263二、电容式差压变送器高压侧进气口低压侧进气口电子线路位置内部不锈钢膜片的位置2020/2/264电容式差压变送器内部结构1—高压侧进气口2—低压侧进气口3—过滤片4—空腔5—柔性不锈钢波纹隔离膜片6—导压硅油7—凹形玻璃圆片8—镀金凹形电极9—弹性平膜片10—腔2020/2/265各种电容式差压变送器外形2020/2/266各种电容式压力变送器外形（续）（参考丹东长隆自控有限公司资料）法兰2020/2/267各种电容式压力变送器外形（续）2020/2/268三、利用电容差压变送器测量液体的液位差压变送器施加在高压侧腔体内的压力与液位成正比：p=gh2020/2/269电容差压变送器用于测量液体的液位投入式水位计2020/2/2610四、流量的基本概念体积流量qV=Av，单位为m3/h或L/s；质量流量qm=Av，单位为t/h或kg/s。例：设测得流速v=10m/s，圆管道的直径r=1m，则截面积A=0.79m2，流量qV=7.9m3/s。2020/2/2611五、节流式流量计及电容差压变送器在流量测量中的应用测量流量的方法很多，有流速法、容积法、质量法、水槽法等。流速法中，又有叶轮式、涡轮式、卡门涡流式（又称涡街式）、热线式、多普勒式、超声式、电磁式、差压节流式等。按照国家标准制造的标准节流装置的流量系数计算公式是相当完备的，所以它是一种可靠性和标准化较高的流量传感器，所以在工业中大量使用差压式流量计。2020/2/2612叶轮式风流速、流量计（参考北京北方大河仪器仪表有限公司资料）2020/2/2613玻璃转子流量计流体入口流体出口转子2020/2/2614差压节流式流量计所谓节流装置，就是在管道中段设置一个流通面积比管道狭窄的孔板或者文丘里喷嘴，使流体经过该节流装置时，流束局部收缩，流速提高，压强减小。节流式流量计的缺点是流体通过节流装置后，会产生不可逆的压力损失。另外，当流体的温度t、压力p1变化时，流体的密度将随之改变。所以必须进行温度、压力修正。2020/2/2615节流装置（取压管及内部的节流孔板）节流孔板后取压管前取压管流体通过节流孔板时，流速加快，后取压管处的压力减小。2020/2/2616节流装置外形节流孔板后取压管2020/2/2617流体流经节流孔板时，压力和流速的变化情况节流孔板流速变快，压力变小2020/2/2618节流装置的另一种形式——文丘里管或文丘里喷嘴文丘里喷嘴的压力损失较小。流体入口狭窄部位2020/2/2619文丘里喷嘴原理示意图文丘里喷嘴结构图文丘里喷嘴在管道中的位置前取压口后取压口2020/2/2620导压管的配置节流装置输出的压力差是从节流装置的前后取压孔取出的。从取压孔到差压变送器的导压管的配置也应按照规定的标准安装。如果被测流体是气体，导压管应从节流装置的上方引出，以免混杂在气体中的液滴堵住取压管；如果被测流体是液体，导压管应从节流装置的下方引出，以免混杂在液体中的气体影响取压。2020/2/2621导压管配置图2020/2/2622节流式流量计外形2020/2/2623上海肯特智能有限公司卡门涡街流量计演示气体或液体管道及涡流发生锥体2020/2/2624本章作业：P94：5、62020/2/2625休息一下