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1、第五章:第四節(jié)壓力和流量的測量一、壓力的基本概念壓力的國際單位為“帕斯卡”,簡稱“帕”(Pa)。除此之外,工程界長期使用許多不同的壓力計量單位。如“工程大氣壓”、“標準大氣壓”、“毫米汞柱”,氣象學(xué)中還用“巴”(bar)和“托”為壓力單位。這些單位在一些進口儀表說明書上可能還會見到。7/28/20211壓力單位轉(zhuǎn)換對照表7/28/20212二、電容式差壓變送器高壓側(cè)進氣口低壓側(cè)進氣口電子線路位置內(nèi)部不銹鋼膜片的位置7/28/20213電容式差壓變送器內(nèi)部結(jié)構(gòu)1—高壓側(cè)進氣口2—低壓側(cè)進氣口3—過濾
2、片4—空腔5—柔性不銹鋼波紋隔離膜片6—導(dǎo)壓硅油7—凹形玻璃圓片8—鍍金凹形電極9—彈性平膜片10—?腔7/28/20214各種電容式差壓變送器外形7/28/20215各種電容式壓力變送器外形(續(xù))(參考丹東長隆自控有限公司資料)法蘭7/28/20216各種電容式壓力變送器外形(續(xù))7/28/20217三、利用電容差壓變送器測量液體的液位差壓變送器施加在高壓側(cè)腔體內(nèi)的壓力與液位成正比:p=?gh7/28/20218電容差壓變送器用于測量液體的液位投入式水位計7/28/20219四、流量的基本概念
3、體積流量qV=Av,單位為m3/h或L/s;質(zhì)量流量qm=?Av,單位為t/h或kg/s。例:設(shè)測得流速v=10m/s,圓管道的直徑r=1m,則截面積A=0.79m2,流量qV=7.9m3/s。7/28/202110五、節(jié)流式流量計及電容差壓變送器在流量測量中的應(yīng)用測量流量的方法很多,有流速法、容積法、質(zhì)量法、水槽法等。流速法中,又有葉輪式、渦輪式、卡門渦流式(又稱渦街式)、熱線式、多普勒式、超聲式、電磁式、差壓節(jié)流式等。按照國家標準制造的標準節(jié)流裝置的流量系數(shù)計算公式是相當完備的,所以它是一種可
4、靠性和標準化較高的流量傳感器,所以在工業(yè)中大量使用差壓式流量計。7/28/202111葉輪式風流速、流量計(參考北京北方大河儀器儀表有限公司資料)7/28/202112玻璃轉(zhuǎn)子流量計流體入口流體出口轉(zhuǎn)子7/28/202113差壓節(jié)流式流量計所謂節(jié)流裝置,就是在管道中段設(shè)置一個流通面積比管道狹窄的孔板或者文丘里噴嘴,使流體經(jīng)過該節(jié)流裝置時,流束局部收縮,流速提高,壓強減小。節(jié)流式流量計的缺點是流體通過節(jié)流裝置后,會產(chǎn)生不可逆的壓力損失。另外,當流體的溫度t、壓力p1變化時,流體的密度將隨之改變。所以
5、必須進行溫度、壓力修正。7/28/202114節(jié)流裝置(取壓管及內(nèi)部的節(jié)流孔板)節(jié)流孔板后取壓管前取壓管流體通過節(jié)流孔板時,流速加快,后取壓管處的壓力減小。7/28/202115節(jié)流裝置外形節(jié)流孔板后取壓管7/28/202116流體流經(jīng)節(jié)流孔板時,壓力和流速的變化情況節(jié)流孔板流速變快,壓力變小7/28/202117節(jié)流裝置的另一種形式——文丘里管或文丘里噴嘴文丘里噴嘴的壓力損失較小。流體入口狹窄部位7/28/202118文丘里噴嘴原理示意圖文丘里噴嘴結(jié)構(gòu)圖文丘里噴嘴在管道中的位置前取壓口后取壓口7
6、/28/202119導(dǎo)壓管的配置節(jié)流裝置輸出的壓力差是從節(jié)流裝置的前后取壓孔取出的。從取壓孔到差壓變送器的導(dǎo)壓管的配置也應(yīng)按照規(guī)定的標準安裝。如果被測流體是氣體,導(dǎo)壓管應(yīng)從節(jié)流裝置的上方引出,以免混雜在氣體中的液滴堵住取壓管;如果被測流體是液體,導(dǎo)壓管應(yīng)從節(jié)流裝置的下方引出,以免混雜在液體中的氣體影響取壓。7/28/202120導(dǎo)壓管配置圖7/28/202121節(jié)流式流量計外形7/28/202122上??咸刂悄苡邢薰究ㄩT渦街流量計演示氣體或液體管道及渦流發(fā)生錐體7/28/202123本章作業(yè):
7、P94:5、67/28/202124休息一下7/28/202125