《过程控制》 第六讲 压力的基本概念及单位

Process Control Instrumentation Technology 主要内容 ◆压力的基本概念 ◆常用压力传感器、压力表的安装 ◆流量的基本概念 差压流量计、旋涡式流量计、电磁流量计 及安装要求 物位测量 ◆成份自动分析仪表

Process Control & Instrumentation Technology 主要内容 ⧫压力的基本概念 ⧫常用压力传感器、压力表的安装 ⧫流量的基本概念 ⧫差压流量计、旋涡式流量计、电磁流量计 及安装要求 ⧫物位测量 ⧫成份自动分析仪表

Process Control Instrumentation Technology 压力的基本概念及单位 压力指均匀、垂直地作用在单位面积上的力 ◆压力的表示方式有三种,即:绝对压力、表压 力、负压或真空度。 绝对压力是物体所承受的实际压力,其零点为绝对 真空。 ◆表压力指高于大气压力时的绝对压力与大气压力之 差 ◆真空度(负压)是大气压力与低于大气压力时的绝 对压力之差。 ◆压力的单位是帕斯卡( Pascal),简称帕(Pa)

Process Control & Instrumentation Technology 压力的基本概念及单位 ⧫压力指均匀、垂直地作用在单位面积上的力。 ⧫压力的表示方式有三种，即：绝对压力、表压 力、负压或真空度。 ⧫绝对压力是物体所承受的实际压力，其零点为绝对 真空。 ⧫表压力指高于大气压力时的绝对压力与大气压力之 差。 ⧫真空度（负压）是大气压力与低于大气压力时的绝 对压力之差。 ⧫压力的单位是帕斯卡（Pascal），简称帕（Pa）

Process Control Instrumentation Technology 常用压力传感器 ◆压阻式压力传感器 ◆基于单晶硅的压阻效应而工作 ◆精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、 尺寸小、重量轻、结构简单 法兰式差压变送器 ◆按其结构型式又分为两种: ◆单法兰 ◆双法兰式

Process Control & Instrumentation Technology 常用压力传感器 ⧫压阻式压力传感器 ⧫基于单晶硅的压阻效应而工作 ⧫精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、 尺寸小、重量轻、结构简单 ⧫法兰式差压变送器 ⧫按其结构型式又分为两种： ⧫单法兰 ⧫双法兰式

Process Control Instrumentation Technology 压力表的安装 ◆测点要选在前后有足够长的直管段上;取 压管的端面与生产设备连接处的内壁保持 平齐,不应有凸出物或毛刺。 ◆安装地点应力求避免振动和高温的影响 测点与压力计之间应加装切断阀门,以备 检修压力计时使用。切断阀门应装在靠近 测点的地方

Process Control & Instrumentation Technology 压力表的安装 ⧫测点要选在前后有足够长的直管段上；取 压管的端面与生产设备连接处的内壁保持 平齐，不应有凸出物或毛刺。 ⧫安装地点应力求避免振动和高温的影响。 ⧫测点与压力计之间应加装切断阀门，以备 检修压力计时使用。切断阀门应装在靠近 测点的地方

Process Control Instrumentation Technology 压力表的安装 ◆在测量蒸汽压力时,应加装凝汽管,以防止高 温蒸汽与测压元件直接接触; ◆对于有腐蚀性的介质,应加装充有中性介质的 隔离罐,针对被测介质的不同性质(高温、低 温、腐蚀、脏污、结晶、粘稠等),采取相应 的防高温、防腐蚀、防冻、防堵等措施 ◆引压导管不宜过长,以便减小压力指示的时延。 引压导管的长度一般不大于50m

Process Control & Instrumentation Technology 压力表的安装 ⧫在测量蒸汽压力时，应加装凝汽管，以防止高 温蒸汽与测压元件直接接触； ⧫对于有腐蚀性的介质，应加装充有中性介质的 隔离罐，针对被测介质的不同性质（高温、低 温、腐蚀、脏污、结晶、粘稠等），采取相应 的防高温、防腐蚀、防冻、防堵等措施。 ⧫引压导管不宜过长，以便减小压力指示的时延。 引压导管的长度一般不大于50m

Process Control Instrumentation Technology 流量的基本概念及单位 ◆单位时间内流过管道横截面的流体数量,称为 瞬时流量。 ◆当流体的数量以体积表示时,称“体积流量, 记作qv ◆当流体的数量以质量表示量,称“质量流量”, 记作qm。 ◆在某一段时间内流过管道横截面的流体总和称 为总(流)量或累积流量,记为qΣ。 ◆通常指用来测量瞬时流量的仪表叫流量计,而 用来计总量的仪表称为计量表

Process Control & Instrumentation Technology 流量的基本概念及单位 ⧫单位时间内流过管道横截面的流体数量，称为 瞬时流量。 ⧫当流体的数量以体积表示时，称“体积流量， 记作qv。 ⧫当流体的数量以质量表示量，称“质量流量”， 记作qm。 ⧫在某一段时间内流过管道横截面的流体总和称 为总（流）量或累积流量，记为qΣ。 ⧫通常指用来测量瞬时流量的仪表叫流量计，而 用来计总量的仪表称为计量表

Process Control Instrumentation Technology 伯努利方程 ◆流速为υ,密度为p,静压力为p,则当流体充满 水平管道流动时,其能量方程为 +=常数 ◆第一项为静压能,第二项为动压能(动能) ◆在同一管道的任一横截面上,流体动能及其静 压能的总和不变。 ◆在一定条件下,这两种形式的能量可以在总能 量不变的前提下相互转换

Process Control & Instrumentation Technology 伯努利方程 ⧫流速为υ，密度为ρ，静压力为p，则当流体充满 水平管道流动时，其能量方程为 ⧫第一项为静压能，第二项为动压能（动能）。 ⧫在同一管道的任一横截面上，流体动能及其静 压能的总和不变。 ⧫在一定条件下，这两种形式的能量可以在总能 量不变的前提下相互转换。 + = 常数 2 2 p v 

Process Control Instrumentation Technology 差压流量计 ◆节流现象:流体在有节流裝置的管道中流动时, 在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生 差异的现象 ◆最常用的节流件:孔板、喷嘴及文丘利管 ◆差压式流量计:应用节流变压降原理测量流量 的仪表。整套仪表由节流装置、导压管及差压 检测仪表组成 ◆差压式流量计的流量基本方程式是根据流体力 学中伯努力方程和流动连续性方程推导出来的

Process Control & Instrumentation Technology 差压流量计 ⧫节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时， 在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生 差异的现象。 ⧫最常用的节流件：孔板、喷嘴及文丘利管。 ⧫差压式流量计：应用节流变压降原理测量流量 的仪表。整套仪表由节流装置、导压管及差压 检测仪表组成。 ⧫差压式流量计的流量基本方程式是根据流体力 学中伯努力方程和流动连续性方程推导出来的

Process Control Instrumentation Technology 流量与差压之间的关系 ◆流量与流体流过节流件前后所产生压差的 平方根成正比例关系 K√4p

Process Control & Instrumentation Technology 流量与差压之间的关系 ⧫流量与流体流过节流件前后所产生压差的 平方根成正比例关系 qv = K p

Process Control Instrumentation Technology 差压流量计安装要求 节流件的安装 ◆要求被测介质在节流前后保持稳定的流动状态 ◆务必使节流裝置前后保持足够的直管段 ◆在节流装置附近不允许安装测温元件或开取样口 ◆节流件的开孔与管道的轴线应同心,节流件的端面 与管道的轴线垂直 ◆节流件所在管道内流体必须充满管道且为单向流动 在测量具有腐蚀性或含有结晶粒以及粘度大、易凝 固等液体流量时,在导压管入口处加隔离膜盒的法兰 式差压变送器

Process Control & Instrumentation Technology 差压流量计安装要求 ⧫节流件的安装 ⧫要求被测介质在节流前后保持稳定的流动状态 ⧫务必使节流装置前后保持足够的直管段 ⧫在节流装置附近不允许安装测温元件或开取样口 ⧫节流件的开孔与管道的轴线应同心，节流件的端面 与管道的轴线垂直 ⧫节流件所在管道内流体必须充满管道且为单向流动 ⧫在测量具有腐蚀性或含有结晶粒以及粘度大、易凝 固等液体流量时,在导压管入口处加隔离膜盒的法兰 式差压变送器