1、過程檢測技術及儀表課程設計目錄_Toc345598421第 1章緒論 .- 1 -1.1目的 .- 2 -1.2課題背景與意義 .- 2 -1.3監(jiān)測原理 .- 2 -1.4實驗裝置簡介 .- 4 -第 2章被測參數(shù)及儀表選用 .- 6 -2.1本設計需要檢測和控制的主要參數(shù).- 6 -2.2實驗管流體進 、出口溫度測量 .- 7 -2.2.1檢測方法設計以及依據(jù) .- 7 -2.2.2儀表種類選用以及設計依據(jù) .- 9 -2.2.3測量注意事項 .- 9 -2.2.3誤差分析 .- 9 -2.3實驗管壁溫測量 .- 8 -2.3.1檢測方法設計以及依據(jù) .-10-2.3.2儀表種類選用以及設

2、計依據(jù) .-10-2.3.3測量注意事項 .-11-2.3.4誤差分析 .-11-2.4水浴溫度測量 .-11-2.4.1 檢測方法設計以及依據(jù).-11-.專業(yè)整理 .2.4.2儀表種類選用以及設計依據(jù).-12-2.4.3測量注意事項 .-13-2.5水位測量 .-13-2.5.1檢測方法設計以及依據(jù) .-13-2.5.2儀表種類選用以及設計依據(jù).-14-2.5.3測量注意事項 .-16-2.5.4誤差分析 .-17-2.6流量測量 .-17-2.6.1檢測方法設計以及依據(jù) .-17-2.6.2儀表種類選用以及設計依據(jù).-17-2.6.3測量注意事項以及誤差分析.-17-2.7差壓測量 .-1

3、8-2.7.1檢測方法設計以及依據(jù) .-18-2.7.2儀表種類選用以及設計依據(jù).-19-2.7.3測量注意事項 .-20-2.8心得體會 .-20-參考文獻.-21-第1章緒論. 學習幫手 .專業(yè)整理 .1.1 目的針對 “應用技術主導型 ”普通工科高等教育的特點 ，從工程創(chuàng)新的理念出發(fā)，以工程思維模式為主 ，旨在培養(yǎng)突出 “實踐能力 、創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神 ”特色的、適應當前經濟社會發(fā)展需要的 “工程應用型人才 ”。通過在模擬的實戰(zhàn)環(huán)境中系統(tǒng)鍛煉 ，使學生的學習能力 、思維能力 、動手能力、工程創(chuàng)新能力和承受挫折能力都得到綜合提高 。以增強就業(yè)競爭力和工作適應力 。1.2 課題背景與意義換熱

4、設備污垢的形成過程是一個極其復雜的能量 、質量和動量傳遞的物理化學過程 ，污垢的存在給廣泛應用于各工業(yè)企業(yè)的換熱設備造成極大的經濟損失，因而污垢問題成為傳熱學界和工業(yè)界十分關注而又至今未能解決的難題之一。按對沉積物的監(jiān)測手段分有：熱學法和非傳熱量的污垢監(jiān)測法熱學法中又可分為熱阻表示法和溫差表示法兩種； 非傳熱量的污垢監(jiān)測法又有直接稱重法、厚度測量法 、壓降測量法 、放射性技術 、時間推移電影法 、顯微照相法 、電解法和化學法 。這些監(jiān)測方法中 ，對換熱設備而言 ，最直接而且與換熱設備性能聯(lián)系最密切的莫過于熱學法 。這里簡單介紹污垢監(jiān)測的熱學法中的污垢熱阻法 。1.3 監(jiān)測原理按對沉積物的監(jiān)測手

5、段分有 ：熱學法和非傳熱量的污垢監(jiān)測法 。 熱學法中又可分為熱阻表示法和溫差表示法兩種 ； 非傳熱量的污垢監(jiān)測法又有直接稱重法、厚度測量法 、壓降測量法 、放射性技術 、時間推移電影法 、顯微照相法 、電解法和化學法 。這些監(jiān)測方法中 ，對換熱設備而言 ，最直接而且與換熱設備性能聯(lián)系最密切的莫過于熱學法 。 這里簡單介紹污垢監(jiān)測的熱學法中的污垢熱阻法。表示換熱面上污垢沉積量的特征參數(shù)有 ：單位面積上的污垢沉積質量 m f，污垢層平均厚度 f和污垢熱阻 Rf。這三者之間的關系由下式表示 ：mf1(1)Rfff ff. 學習幫手 .專業(yè)整理 .壁污垢沉積層壁T b1T b1R f 2R2cT s1

6、T s2T s1RwRR2 f1 fR1cRwQT b2Rf 1T b2ATs2（ a）潔凈（b）污染圖 1.1清潔和有污垢時的溫度分布及熱阻通常測量污垢熱阻的原理如下：設傳熱過程是在熱流密度 q 為常數(shù)情況下進行的 ，圖 1a 為換熱面兩側處于清潔狀態(tài)下的溫度分布 ，其總的傳熱熱阻為 ：1/ U cR1 cRw R2 c(3)圖 1b 為兩側有污垢時的溫度分布，其總傳熱熱阻為1/U f R1 fR f 1Rw R f 2 R2 f(4)如果假定換熱面上污垢的積聚對壁面與流體的對流傳熱系數(shù)影響不大，則可認為 R1 c R1 f , R2cR2 f 。于是從式 (4-4) 減去式 (3)得：R

7、f 1Rf 211（ 5）U fU c. 學習幫手 .專業(yè)整理 .式 (5)表明污垢熱阻可以通過清潔狀態(tài)和受污染狀態(tài)下總傳熱系數(shù)的測量而間接測量出來 。 實驗研究或實際生產則常常要求測量局部污垢熱阻 ，這可通過測量所要求部位的壁溫表示 。 為明晰起見 ，假定換熱面只有一側有污垢存在 ，則有：1 /U cR1cRwR2c(Ts1,cTb ) / q（ 6）1/ U fR1cR w R fR2 f(Ts1, fTb ) / q（ 7）若在結垢過程中 ， q、 Tb均得持不變 ，且同樣假定 R2 cR2 f ，則兩式相減有：R f (Ts1, f Ts1, c ) / q(8)這樣，換熱面有垢一側的

8、污垢熱阻可以通過測量清潔狀態(tài)和污染狀態(tài)下的壁溫和熱流而被間接測量出來 。式中：mf 單位面積上污垢沉積質量f 污垢沉積厚度R1c 結垢前管外介質與管壁的對流換熱熱阻Rw 管壁的導熱熱阻R2c 結垢前管壁與管內介質的對流換熱熱阻1 /U c 結垢前總的傳熱熱阻1 /U f 結垢后總的傳熱熱阻R1 f 結垢后管外介質與管壁外污垢的對流換熱熱阻Rf 1 結垢后管壁外污垢的導熱熱阻Rf 2 結垢后管壁內污垢的導熱熱阻R2 f 結垢后管壁內污垢與管內介質的對流換熱熱阻Ts1, c 結垢前外管壁溫度Ts1, f 僅管內結垢后外管壁溫度Tb 結垢前后管內表面溫度q 熱流密度 :單位面積的截面內單位時間通過的

9、熱量1.4 實驗裝置簡介如圖 1 所示的實驗裝置是我校節(jié)能與測控研究中心楊善讓教授為首的課題組基于測量新技術 軟測量技術開發(fā)的多功能實驗裝置。基于本實驗裝置 ，先后. 學習幫手 .專業(yè)整理 .完成國家 、東北電力公司 、省、市多項科研項目并獲獎，鑒定結論為國際領先 。目前承擔國家自然科學基金、973 項目部分實驗工作 。圖 1.2 多功能動態(tài)模擬實驗裝置外形圖本實驗裝置的模擬換熱器是由恒溫水浴作為熱源加熱實驗管段（約 2m ），水浴溫度由溫控器 、電加熱管以及保溫箱體構成。水浴中平行放置兩實驗管，獨自擁有補水箱和集水箱，構成兩套獨立的實驗系統(tǒng)。可以做平行樣實驗和對比實驗 。 為獲取水處理藥劑的

10、效果、強化換熱管的污垢特性、污垢狀態(tài)下強化管的換熱效果等等 ，管內流體一般為人工配制的易結垢的高硬度水或是含有固體微粒等致垢物質 。1187654310220 V12冷卻水入21出口9口1- 恒溫槽體 ； 2- 試驗管段 ； 3- 試驗管入口壓力； 4- 管段入口溫度測點； 5- 管壁溫度測點；6- 管段出口溫度測點； 7- 試驗管出口壓力； 8- 流量測量 ； 9- 集水箱 ； 10- 循環(huán)水泵 ； 11- 補水箱 ； 12- 電加熱管. 學習幫手 .專業(yè)整理 .圖 1.3 實驗裝置流程圖第 2 章被測參數(shù)及儀表選用2.1 本設計需要檢測和控制的主要參數(shù)1、溫度：包括實驗管流體進口 （ 20

11、40 ）、出口溫度 （ 2080），2、實驗管壁溫 （ 2080）以及水浴溫度 （ 2080），3、水位：補水箱上位安裝 ，距地面2m ，其水位要求測量并控制 ，以適應不同流速的需要 ，水位變動范圍 200mm500mm，4 、流 量： 實驗管內 流 體流 量需 要測 量， 管徑 25mm，流量 范圍0.54m 3/h ，5、差壓：由于結垢導致管內流動阻力增大，需要測量流動壓降，范圍為. 學習幫手 .專業(yè)整理 .050mm 水柱2.2 實驗管流體進 、出口溫度測量實驗管流體進口 （ 2040 ）、出口溫度 （ 2080）。2.2.1 檢測方法設計以及依據(jù)由上述實驗裝置可知 ，實驗裝置的進出口管

12、直徑較小 ，為 25mm，故不宜使用體積較大的溫度計 ，否則會增加流動阻力影響流速 。 而且，溫度變化范圍在 2080 之間 ，水溫變化較小 ，屬于低溫范圍溫度測量 ，所以需要選用精度較高的測溫元件 。 進出口溫度可以用同種方法測量 ，這樣可以在求溫差時減小誤差。而熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器，一般測量溫度在-200 850 。熱電阻是電阻性的元件，由金屬制成如鉑 ，鎳，銅等，所選金屬必須具有可以預測的電阻值隨溫度變化的特性，其物理性能要易于加工制造，電阻溫度系數(shù)必須足夠大 ，使其電阻隨溫度的改變易于準確測量 。 其他的溫度檢測器件 ，如熱電偶 ，并不能讓設計人員有一種相當線性的電阻

13、隨溫度變化特性 ，而熱電阻這種線性度極好的電阻溫度特性 ，大大簡化了信號處理電路的設計制作 。因為銅電阻則易產生腐蝕 ，長期穩(wěn)定性差 ；而鎳電阻適用溫度范圍較窄 ；鉑電阻具有最為精確 、有可靠的溫度電阻特性 ，對溫度響應的線性度好 ，化學惰性，鉑的電阻率高于其他的熱電阻材料 ，在電阻值相同的情況要求用材少 ，適于對成本考慮較強 ，對熱響應講究的場合 ，而且鉑熱是阻的測量精確度是最高的，所以選用鉑電阻進行測量 。鎧裝熱電阻是利用物質在溫度變化時 ，其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測量溫度的 。當阻值變化時 ，工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值 。鎧裝鉑電阻作為一種溫度傳感器 ，它比裝配式鉑電阻直徑小

14、 ，易彎曲 ，適宜安裝在管道狹窄和要求快速反應 、微型化等特殊場合 。其可對 - 200600 溫度范圍內的氣體 、液體介質和固體表面進行自動檢測 ，并且可直接用銅導線和二次儀表相連接使用 ，由于它具有良好的電輸出特性 ，可為顯示儀 、記錄儀 、調節(jié)器、 掃描器、數(shù)據(jù)記錄儀以及電腦提供精確的輸入值 。鎧裝電阻外保護管采用不銹鋼 ，內充滿高密度氧化物質絕緣體 ，因此它具有很強的抗污染和優(yōu)良的機械強度 ，適合安裝在環(huán)境惡劣的場合 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .圖 2.1 WZPK-233U 鎧裝薄膜鉑熱電阻表 2.1 鎧裝薄膜鉑熱電阻外徑安裝固定裝置標準尺安裝固定裝置標準尺鎧裝薄膜鉑熱電阻外徑 （

15、d ）6 5 43D 60 50D0 42 36D1 24 20d 097S2219有表 2.1 可知，本次設計中的管徑為 25mm, 所以選用電阻外徑為4m 、5m 、6m 的熱電阻都可以 。圖 2.2 熱電阻測量端結構圖. 學習幫手 .專業(yè)整理 .2.2.2 儀表種類選用以及設計依據(jù)傳感器采用 WZPK-233S 鎧裝 Pt100 熱電阻，熱電阻在環(huán)境溫度為 15 35 攝氏度，相對濕度不大于 80%，試驗電壓為 10 100V （直流）電極與外套管之間的絕緣電阻 100M 。固定卡套螺紋安裝 ，接線盒形式為防水式 ，直徑為 3mm 。WZPK-233S 參數(shù)：品牌 捷峰分度號PT100型

16、號 WZPK-130 230 430測量范圍-200-450 （）允差等級A熱響應時間 5 （s）2.2.3 測量注意事項使用時應采用三線制連接方式以減少導線電阻對測溫的影響；另外還要保持工作電源的穩(wěn)定性 ，減少其對測量結果的影響 ；保護套管的截面積尺寸和材料保持一致 ；熱電阻安裝時 ,其插入深度不小于熱電阻保護管外徑的 8 倍10 倍,盡可能使熱電阻受熱部分增長 ；熱電阻盡可能垂直安裝 ,以防在高溫下彎曲變形。在數(shù)據(jù)處理時 ，由于利用熱電阻進行溫度測量時 ，容易產生溫度誤差 ，所以，我們要對管壁不同處多次測量求取平均值 ，以確保接近真實溫度2.2.3 誤差分析（1）器件應用時的機械缺陷 ，如

17、線材的彎曲 ，使用中不慎產生的沖擊 ，器件受熱膨脹時由于外殼的收縮所引起的應力 ，以及震動等 ，均會對傳感器的測量重復性產生長周期的影響 。 以上所述的機械應力會影響熱電阻的穩(wěn)定性 ，也會影響熱電阻的精度 。（2）由于熱電阻通電后會產生自升溫現(xiàn)象，從而帶來誤差 ，并且該誤差無法消除，故規(guī)定最大電流 6mA 。2.3 實驗管壁溫測量實驗管道在恒溫水槽中 ，通過與水槽中的水進行熱交換傳熱 ，壁溫范圍 2080 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .2.3.1 檢測方法設計以及依據(jù)因實驗管壁與水浴是相互接觸的 ，水浴溫度一定會影響管壁溫度 ，故管壁溫度用一般的熱電偶和熱電阻都不易測量 。 所以要想測出管壁溫

18、度就一定要避免水浴溫度的干擾 ，使水浴與管壁測點隔離 。所以 ，可以選用一個接觸式隔熱溫度計進行測量 。接觸式測溫中熱電阻和熱電偶比較適合 ，但熱電偶冷端處理困難，且溫差較小誤差大 。 用光刻技術技術制作一個薄片熱電阻外層加上隔熱層貼在管壁溫度側點上 ，三組值同時測量取平均值 ，以達到精確測溫效果 。2.3.2 儀表種類選用以及設計依據(jù)膜式鉑電阻是近年來發(fā)達國家的一種鉑熱電阻新技術 ，這種新型熱電阻是有外型尺寸小 、靈敏度高 、響應快 、絕緣性能好 、穩(wěn)定性好 、耐震耐腐蝕使用壽命長等優(yōu)點 。本設計選用供應薄片熱電阻 pt100 熱電 wzp-231G ，固定卡套螺紋式安裝，接線盒形式為防水型

19、 ，公稱直徑為 2mm ，測溫范圍 ： - 40 250 ，精度 A 級，其允許偏差如下表 ：表 2.2 WZP-231 的參數(shù)名稱分度號精度使用溫度范圍 允差 NameGraduationClassMeasuring range Allowable error鉑熱電阻A (0.15+0.002t )PlatinumThermalPt100-40 250 B (0.3+0.005 t )Resistance它的特點是 ：測溫精度高 ；機械強度高 ，耐壓性能好 ；進口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定 ；毋須補償導線 ，節(jié)省費用 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .圖 2.3 WZP-231G實物圖2.3.3

20、 測量注意事項（1）水浴與管壁分開的面積太大 ，影響流體的流量及換熱 。 所以溫度計的體積應盡可能小 。（2）外界環(huán)境變化會影響管壁溫度，故使外界環(huán)境溫度保持穩(wěn)定。（3）固定螺紋安裝 。（4 ）由于熱電阻與儀表之間一般都有一段較長的距離 ,因此兩根連接導線的電阻隨溫度的變化 ,將同熱電阻阻值的變化一起加在不平衡電橋的一個臂上 ,使測量產生較大的誤差 。為減小這一誤差 ,一般在測溫熱電阻與儀表連接時 ,采用三線制接法 。（5）測溫元件經 VPI 浸漆前，將其鎖緊螺帽套緊后 ，且將此裝置固定于某處，避免因接頭裝置使測溫元件引出線受力 。2.3.4 誤差分析導熱誤差 ，傳熱誤差 ，輻射誤差以及水浴影

21、響 ，另外由于冷端溫度也會產生誤差。2.4 水浴溫度測量模擬換熱器中的水域是恒溫的 ，溫度范圍是 20 80 ， 由于實驗管內的流體會在該水域內換熱 ，因此水域溫度會變化 。 為了保持水域溫度恒定 ，需要有相關設備來控制 。水浴溫度控制由溫控器 、電加熱管以及保溫箱體構成2.4.1 檢測方法設計以及依據(jù)由實驗裝置要求分析 ，水槽內水浴溫度是一個存在一定變化的物理量 ，而水浴溫度又通過穩(wěn)控器來實時監(jiān)控 。 因此，測溫儀表要求較高的靈敏性和精確. 學習幫手 .專業(yè)整理 .度。所以可以采用新型溫度傳感器中的AD590 。2.4.2 儀表種類選用以及設計依據(jù)AD590 是利用 PN 結正向電流與溫度的

22、關系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。 它精度高 、價格低 、不需輔助電源 、線性好 ，這種器件在被測溫度一定時，相當于一個恒流源 。該器件具有良好的線性和互換性 ，測量精度高 ，并具有消除電源波動的特性 。 即使電源在 515V 之間變化 ，其電流只是在 1 A以下作微小變化 。圖 2.4 AD590實物圖它的主要特性如下 ：(1) 流過器件的電流 ( A)等于器件所處環(huán)境的熱力學溫度 (開爾文 ) 度數(shù)：Ir/T=1 (1)式中 ，Ir 流過器件 (AD590) 的電流 ，單位為 A；T 熱力學溫度 ，單位為K；(2) AD590 的測溫范圍為 - 55 +150 ；(3) AD590 的電

23、源電壓范圍為 430 V ，可以承受 44 V 正向電壓和 20 V 反向電壓，因而器件即使反接也不會被損壞 ；(4) 輸出電阻為 710 m ；(5) 精度高， AD590 在- 55 +- 150 范圍內 ，非線性誤差僅為 0.3 。AD590 的引腳使用AD590 的引腳共有 3 個,查各種資料里 ,只用了兩個引腳 (即 + -) ，第三個腳可以不用 ,是接外殼做屏蔽用的 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .圖 2.5 引腳說明圖2.4.3 測量注意事項其輸出電流是以絕對溫度零度 （ -273 ）為基準 ，每增加 1 ，它會增加 1 A輸出電流 ，因此在室溫 25 時， 其輸出電流 Iout=

24、 （273+25 ） =298 A。Vo 的值為 Io 乘上 10K ，以室溫 25 而言 ，輸出值為 10K 298 A=2.98V。測量 Vo 時，不可分出任何電流 ，否則測量值會不準 。2.5 水位測量補水箱上位安裝 ，距地面 2m ，其水位要求測量并控制 ，以適應不同流速的需要 ，水位變動范圍 200mm500mm 。2.5.1 檢測方法設計以及依據(jù)實驗裝置補水箱內水為人工配制的易結垢的高硬度水或是含有固體微粒等致垢物質 。其介電常數(shù)與空氣的差別很大。而電容式液位測量是利用被測對象物質的導電率 ，將液位變化轉換成電容變化來進行測量的一種液位計。此儀表的信號轉化不依賴于機械可動部分，所以

25、比較可靠，而且由于測量信號可方便地轉化成標準電信號輸出，易于遠傳也便于和電動單元組合儀表或計算機系 統(tǒng)配套使用。 故與其他液位傳感器相比 ，電容液位測量具有靈敏性好、輸出電壓高 、誤差小 、動態(tài)響應好 、無自熱現(xiàn)象 、對惡劣環(huán)境的適用性強等優(yōu)點。本設計中被測介質為非導體，可以把容器作為外電極。若把一根金屬棒作為內電極插入非導電的被測介質中，構成圓筒形電容器。該電容器的總電容可算如下 ：20 h - x(11)C1D 2l nD 1. 學習幫手 .專業(yè)整理 .21xC2(12)D2l nD12 0 h01 x2 0 1 xCC1C2C0D 2D 2l nl nD1D1式中1 液體介質的介電常數(shù)；

26、0 為氣體介質的介電常數(shù) ； h 為電極的總高度 ； D1 為內電極的外徑 ； D 2 為外電極的內徑 ； C0 為初始電容 ，在空倉時可測的 ，當有液體時 ，輸出電容 C 液面高度 x 成線性關系電容式液位計在工作時 ，兩個電極之間分別處于兩種介質之中 ，而這兩種介質的介電常數(shù)肯定是不同的 ，液體的介電常數(shù) 1和氣體的介電常數(shù) 2之間存在一個差 ，這樣同一段距離中 1與 2的比例不同 ，加和的結果也不同 。電容式液位計測量時 ，加設 1 那2，么當液位升高時 ，1占據(jù)的比例增大而 2占據(jù)的比例減小 ，兩個電極之間的總的介電常數(shù)值也就會隨之增大 ，而電容量也就會相應增加 ，通過對電容量增加值的

27、測算就可以得到液位高度值 。電容式液位計的測量主要就是依賴兩個電極之間的電容量變化 ，也就是說電容液位計的靈敏度是取決于兩個介質 ，氣體、和液體的介電常數(shù)的差值 。電容液位計的測量必須保證兩個介質的介電常數(shù)保持不變 ，否則介電常數(shù)的變化會直接導致誤差的產生 。2.5.2 儀表種類選用以及設計依據(jù)UCD-628系列電容液位變送器，采用電容法測量原理，適用于電力 、冶金、化工、食品、制藥、污水處理 、鍋爐汽包等的液位測量 。特點：1、結構緊湊 ，體積小，安裝維護簡單 ，統(tǒng)一外形尺寸 。2、多種信號輸出形式 ，可用于不同系統(tǒng)配置 。3、聚四氟乙烯探極 ，耐酸、堿等強腐蝕性液體及高溫。4、浸入液體的測

28、量部分 ，只有一條四氟軟線或四氟棒式探極作為傳感，可靠性高。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .5、全密封鋁合金外殼和不銹鋼聯(lián)接件。6、對高溫壓力容器與測量常溫常壓一樣簡單，且測量值不受被測液體的溫度、比重及容器的形狀 、壓力影響 。7、非隔離的兩線制 、三線制和測量 、輸出、電源三端隔離四線制多種電路結構方式 ，自帶隔離器 ，適應不同信號接地方式 。8、完善的過流 、過壓、電源極性的保護 。圖 2.6 UCD-628 實物圖核心部件采用先進的射頻電容檢測電路經過16 位單片機經過精確的溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號（一般為420mA ）。 可選HART、CANBUS、 485 通訊協(xié)議進行系統(tǒng)

29、組態(tài) 。全系列變送器都具有自校準功能 ，用戶可通過兩個按鍵進行 “零點 ”、量“程 ”自動校準 ，以適應各種復雜場所的不同要求。電容式液位變送器特點是結構簡單 ，無任何可動或彈性元部件 ，因此可靠性極高，維護量極少 。 一般情況下 ,不必進行常規(guī)的大 、中、小維修 ；多種信號輸出，方便不同系統(tǒng)配置 ；適用于高溫高壓容器的液位測量 ，且測量值不受被測液體的溫度 、比重及容器的形狀 、壓力影響 ；特別適用于酸 、堿等強腐蝕性液體的測量 ；完善的過流 、過壓、電源極性保護 。表 2.3 電容式液位變送器性能：測量范圍 ： 0.2 20 米精度： 0.5 級、1.0 級探極耐溫 ： -40 250 允

30、許容器壓力： -1MPa 2.5MPa. 學習幫手 .專業(yè)整理 .測量介質 ：電導率不低于10-3s/m的酸、堿、水等非結晶導電液體供電電源 ： DC21 27V輸出信號 ： 4 20mA(0 10mA,0 20mA)輸出保護 ： 27mA防爆等級 ： Exd CT5變送器適應環(huán)境溫度：-40 60 量程調節(jié)范圍及零點遷移：30%FS接線：變送器為標準二線或三線制儀表 ，電源（信號）端子位于儀表殼體內的接線側，信號線應使用屏蔽線或兩根紐在一起的雙絞線 ，盡量不要與其它電源線一起通過線管或明線槽 ，也不可在大功率設備附近穿過 。安裝與調試 :纜式和桿式液位變送器具有多種安裝固定方式 ，以適應不同

31、現(xiàn)場情況 。 當現(xiàn)場不能夠提供 M20 1.5的內螺紋或法蘭等工藝設施時 ，可選擇墻壁安裝式 、水平管架式和垂直管架式等三種安裝方式可選擇 。若需要現(xiàn)場調整可采取以下方法：A：采用智能電路的調試方法：現(xiàn)場調零 - 當液位位處于最低位時 ，同時按住 “ Z鍵”和 “ 鍵S”8 秒鐘后同時松開，再將 “ Z鍵”按一下 ，輸出電流自動調整到4mA 。現(xiàn)場調滿 - 當液位處于最高位時，同時按住 “ Z鍵”和 “ S鍵”8 秒鐘后同時松開，再將 “ 鍵S”按一下 ，輸出電流自動調整到20mA 。B：采用模擬電路的調試方法：當液位在下限時 ，用螺絲刀緩慢旋轉 “ Z電”位器，觀察電流表的讀數(shù)接近 4mA

32、。當液位在上限時 ，用螺絲刀緩慢旋轉 “ S電”位器，觀察電流表的讀數(shù)接近 20mA2.5.3 測量注意事項1）電容式液位計應垂直安裝，并固定以防止晃動引起的誤差。2）應采用非隔離兩線制 、三線制或測量 、輸出、電源三端隔離四線制多種電路結構方式 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .3）注意得使用高頻電路 。4）防止渣子在引壓管內部沉積。5) 盡可能短地使用引壓管 。6) 兩引壓管里的液壓高度應保持平衡 。2.5.4 誤差分析由于水泵流量大或裝置不穩(wěn)時 ，會引起水位波動 ，產生微小誤差 ；壓力的泄漏；引壓管道的摩擦損失 ；液體介質的管路中積集氣體 。2.6 流量測量實驗管內流體流量需要測量 ，其管徑

33、 25mm，流量范圍 0.54m 3/h （流速為 0.282.26m/s ）。2.6.1 檢測方法設計以及依據(jù)迄今為止 ，流量的測量準確度較低，流量計的通用性很差，特別是對腐蝕性流體 、贓物流體 、高粘性流體的流量的測量還需要更多的發(fā)展。對于該實驗的污垢流體 ，本文選擇的是靶式流量計。靶式流量計是20 世紀 60 年代迅速發(fā)展起來的流量計。它的特點是適用于低速測量 ，測量小流量時對外界的震動干擾不敏感；耐高溫 ，可測量高溫介質；測量精度高 ，重復性好 ，精度可達千分之二 ；在大部分情況下 ，可以測量高黏度流體 ，對流體的黏度變化不敏感 ；適用于液體以及氣體測量 ，對于混合型介質 ，多相流介質

34、 ，一定程度上也可以測量 ；測量有些介質時 ，不會因為流體產生的氣旋現(xiàn)象影響計量精度 ；不怕管道雜質影響 ，不怕堵塞 ；壓力損失較小，只有傳統(tǒng)孔板的六分之一 ，小于渦街 ，節(jié)能效果明顯 。經過上網(wǎng)查詢最終選擇使用江蘇華寧儀表有限公司生產的靶式流量計。2.6.2 靶式流量計特點（a）耐高溫高壓 ，大口徑管道 ，性能可靠 ；（b）智能化結構設計 ，具有參數(shù)設定標校及故障提示功能；（ c）六位液晶顯示 ，可顯示瞬時流量 ，累積流量 ；（ d）具有上下限報警以及脈沖輸出功能 ；（ e）指示表頭可以軸向 360旋轉 ；（ f）具有溫度補償和軟件修正功能 。. 學習幫手 .專業(yè)整理 .2.6.3 測量注意

35、事項以及誤差分析由于不充許直接在流量計測量管前后端安裝閥門、彎頭等極大改變流體流態(tài)的部件。如果需要在流量計前后管道上安裝閥門、彎頭等部件也應盡量保證前后直管段長度。2.7 差壓測量測量流動壓降 ，范圍為 050mm水柱（0500Pa ）。2.7.1 檢測方法設計以及依據(jù)由于結垢導致管內流動阻力增大 ，需要測量流動壓降 ，范圍為 050mm 水柱，因其測量的差壓為較低的壓力 ，因此要求測量的靈敏度要高 ，測量的液體污垢含量很多 ，因此選用電容式差壓傳感器 。電容式差壓變送器是應用現(xiàn)代先進技術制造的一種高科技產品，該產品具有設計原理新穎 、品種規(guī)格齊全 、安裝使用簡便 、本質安全防爆等特點 。 尤以精度高 、體積小 、重量輕 、堅固耐振 、調整方便 、長期穩(wěn)定性高 、單向過載保護特性好等優(yōu)點 ,可直接輸出 420mA 標準信號 ，適用于測量壓力 ,差壓 ,流量及液位。電容式差壓傳感器的結構如下圖所示。 將