熱工測量儀表第一頁，共五十一頁，2022年，8月28日1測量的定義根據國際通用計量學基本名詞的推薦“測量是以確定量值為目的的一組操作”。這里的量值均指物理量而言。測量是按照某種規律，用數據來描述觀察到的現象，即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。第二頁，共五十一頁，2022年，8月28日測量方法的分類有許多種，按如何取得測量結果進行分類有：(1）直接測量法，就是將被測量直接與所選用的標準量進行比較，或者用預先標定好的測量儀表進行測量，從而直接得出測量值的方法。如用鋼卷尺測長度，用玻璃管水位計測水位等。(2)間接測量法，即利用被測量與某些量有確知的函數關系，用直接測量法測得這些有關量的數值，代入已知的函數關系算出被測量的數值。例如，通過測量導線電阻、長度以求出電阻率，節流裝置通過測量差壓、溫度、壓力從而測出流量等。第三頁，共五十一頁，2022年，8月28日(3)組合測量法，當被測量與直接測量的一些量不是一個函數關系，需要求解一個方程組才能取得時即為組合測量。如測量某電阻的溫度系數，其電阻值與溫度的關系為：

Rt=Ro(l+At+Bt2)，式中Rt是溫度為toC時電阻的數值，可以直接測得；溫度t也可直接測得。要取得系數A和B，需要解一個二元一次方程組。第四頁，共五十一頁，2022年，8月28日2測量誤差的概念測量所得的值與被測事物的真實值之間的差異。在實際測量時，無論什么樣的測量儀表，也不論其質量多高，它的測量結果與被測量的實際值之間總會存在一定的差值，這個差值就是誤差。第五頁，共五十一頁，2022年，8月28日測量誤差的表示方法誤差通常用絕對誤差、相對誤差和引用誤差來表示。（1）絕對誤差儀表的指示值與被測量值之間的差值，稱為絕對誤差,即:

絕對誤差=指示值—實際值

工作中通常可用標準表的指示值作為被測量的實際值。（2）示值相對誤差

示值絕對誤差與被測量實際值比值的百分數，稱為示值相對誤差（或相對誤差）（3）滿度相對誤差

所有示值絕對誤差中最大值與儀表量程之比的百分數，稱為滿度相對誤差（或引用誤差）

。工作中，一般采用滿度相對誤差來反映儀表的準確程度。第六頁，共五十一頁，2022年，8月28日3測量誤差的主要來源(1)器具誤差——計量器具本身所具有的誤差。由儀器、儀表本身及其附件所引入，出于儀器的電氣或機械性能不完善所產生的誤差。例如，電橋中的標準電阻、示波器的探極線等都含有誤差。儀器、儀表的零位偏移，刻度不準確，以及非線性等引起的誤差均屬于儀器誤差。(2)環境誤差——由于實際環境條件與規定條件不一致所引起的誤差。又稱為影響誤差，是指由于受到溫度、濕度、氣壓、電磁場、機械振動、聲音、光、放射性等影響所造成的附加誤差。其中溫度影響是最見的。第七頁，共五十一頁，2022年，8月28日(3)人員誤差——測量人員主觀因素和操作技術所引起的誤差。由于人的感覺器官和運動器官的限制所造成的誤差。例如，讀錯刻度、念錯讀數等。對于某些需借助于人眼、人耳來判斷結果的測量，以及需進行人工調節等的測量工作，均會引入人身誤差。(4)方法誤差——測量方法不完善引起的誤差，又稱為理論誤差。是指由于使用的測量方法不完善、理論依據不嚴密所產生的誤差，即凡是在測量結果的表達式中沒有得到反映的因素，而實際上這些因素又起作用時所引起的誤差。例如，用標準準孔板測量氣體流量時沒有加上溫壓補償，就會引起測量誤差。第八頁，共五十一頁，2022年，8月28日4測量誤差的分類根據測量誤差的性質及產生的原因，測量誤差可以分為3大類。系統誤差

在同一測量條件下，對同一被測參數進行多次重復測量，誤差的數值大小和符號都相同或按照某個確定規律變化，此種誤差稱為系統誤差。一般可以通過實驗的方法找到系統誤差的變化規律及產生的原因，并對測量結果加以修正，或者采取一定的措施，如改善測量條件和改進測量方法等，使系統誤差減小或消除，從而得到更加準確的測量結果。第九頁，共五十一頁，2022年，8月28日隨機誤差

在同一測量條件下，多次測量同一被測量時，誤差的數值大小在一定范圍內隨機變化，符號的變化也不可預見，這就稱為隨機誤差。隨機誤差也叫偶然誤差。

隨機誤差是由于測量過程中許多獨立的、微小的偶然因素(如儀器儀表中傳動部件的間隙和摩擦，振動或沖擊等干擾、溫度或濕度變化干擾、交流電源或電磁場變化等)所引起的綜合結果，表現為具有隨機性，隨機誤差使得測量數據存在分散性。大多數情況下，隨機誤差的統計特性服從正態分布，另外還有三角分布、梯形分布、均勻分布第十頁，共五十一頁，2022年，8月28日

粗大誤差

明顯歪曲了測量結果的異常誤差稱為粗大誤差。含有粗大誤差的測量值屬于錯誤的測量值，一般稱為壞值，正常的測量結果中不應含有壞值，應根據統計檢驗方法的某些準則判斷哪個測量值是壞值，然后從測量數據組中加以剔除。

粗大誤差產生的原因可能是由于人為的操作失誤，包括觀測者粗心大意導致操作不當或讀數錯誤等。另外，測量設備突然出現異常或測量條件的突然變化引起儀器產生不易察覺的故障，以及異常的或很大的外界干擾等因數都可能導致粗大誤差。

一般而言，對于測量結果的處理，首先是判斷并剔除粗大誤差，接下來，研究的誤差項通常只有系統誤差和隨機誤差兩種，所以在評價測量結果時就常采用系統誤差與隨機誤差來衡量。第十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日5測量儀表的主要質量指標精確度（簡稱精度）它是儀表精密度和準確度兩者的總和,是指在規定的工作條件下,儀表最大允許誤差相對于儀表測量范圍的百分數。

自動檢測儀表的精度等級，是按規定滿度相對誤差的一列標準值來分級的(0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0)。儀表精度等級規定了儀表在額定使用條件下最大誤差不得超過的數值。第十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日

穩定性系指儀表示值不隨時間和使用條件變化的性能。時間穩定性以穩定度表示，即示值在一段時間內隨機變動量的大小。使用條件變化的影響用影響誤差表示。如環境溫度的影響，是以溫度每變化一度示值變化多少來表示。靈敏度儀表在穩定狀態下輸出微小變化與輸入微小變化之比，即:S=dy/dx

式中dy是儀表示值的微小變化；dx是被測量的微小變化。靈敏度是儀表輸出輸入曲線上各點的斜率。第十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日變差是指儀表正向特性與反向特性不一致的程度，以正、反向特性之差的最大者與儀表量程之比的百分數表示。復現性復現性是指同一條件下對同一被測量多次重復測量其示值不一致的程度，動態特性是指儀表示值跟隨被測量隨時間變化的能力，一般用被測量初始值為零作單位階躍變化時，儀表示值隨時間變化所顯示的時間特性來評價。(1)上升時間：示值從穩態值的5%變到95%所需的時間。(2)響應時間：示值從開始變化到進入穩態值加減基本允許誤差范圍內所需時間。(3)過沖量：示值最大振幅與穩態值之差對穩態值的百分數。第十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日6溫度與溫標溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。為了能定量地表示物體的溫度，就必須選擇一個衡量溫度的標尺，這個標尺，就是溫標。它規定了溫度的讀數起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標(°F)、攝氏溫標（°C）、熱力學溫標(K)和國際實用溫標。理解：溫標是溫度的量化表示方法。第十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日華氏溫標(華氏度，oF)華氏溫標是由德國物理學家華倫海特在1714年發明的。他把一個大氣壓下冰的融點定為32度，水的沸點定為212度，并將其中間區段劃分為180等分，每一等分稱為華氏1度，這就是華氏溫度，用“F”表示。我國不常使用華氏溫標，但在外國，特別是英美，目前仍在廣泛使用這種溫標。攝氏溫標(攝氏度，oC)攝氏溫標是由瑞典人攝爾休斯在1724年發明的，攝氏溫標把標準大氣壓下冰的融點定為零度，水的沸點定為100度，并將其中間劃分為100等分，每一等分稱為攝氏1度(oC)。一般用字母t表示攝氏度數。攝氏溫標是工程上通用的溫度標尺。它與華氏溫標有如下關系：

m=1.8n+32(oF)n=(m-32)×5/9(oC)

式中m和n分別為華氏和攝氏溫度值。上述兩種溫標系統稱為經驗溫標。第十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日熱力學溫標（開爾文，K）經驗溫標的一個明顯缺點是，總是與某種物質的性質有關。1848年英國物理學家開爾文在熱力學第二定律基礎上建立了熱力學溫標，這是一種理想的溫標，它與工質的性質無關，但熱力學溫標是純理論的，無法直接實現。在熱力學中從理論上證明，熱力學溫標與理想氣體溫標是完全一致的。所以通常借助于氣體溫度計來復現熱力學溫標。第十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日國際實用溫標

氣體溫度計裝置系統復雜，不適宜于實際應用。于是人們又制定了一種通用的國際實用溫標。它測定的溫度很接近熱力學溫標，所用單位也與熱力學溫標相同。現在通用的國際實用溫標(IPTS-68)是國際計量委員會在1968年所制定的。

IPTS-68同時使用國際實用開爾文溫度和國際實用攝氏溫度。T68與t68之間的關系為：

t68=T68-273.15

式中，T68的單位是開爾文(K)，t68的單位是攝氏度(oC)。IPTS-68還選擇了一些純物質的平衡態溫度作為溫標基準點．規定了不同溫度范圍內的基準儀器。第十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日

7熱電偶測溫基本原理兩種不同的導體或半導體兩端相接成閉合回路，當兩接點分別處在不同的溫度T和T0時，則在回路中就會產生熱電勢，形成回路電流。這種現象稱為賽貝克效應，也稱熱電效應。熱電偶就是基于熱電效應而工作的。熱電勢由接觸電勢和溫差電勢兩部分組成。直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢或溫度。第十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日8熱電偶的四個基本定律均質導體定律

由同一種均質材料（導體或半導體）兩端焊接組成閉合回路，無論導體截面如何以及溫度如何分布，將不產生接觸電勢，溫差電勢相抵消，回路中總電勢為零。

可見，熱電偶必須由兩種不同的均質導體或半導體構成。中間導體定律

在回路中接入中間導體，只要中間導體兩端溫度相同，中間導體的引入對回路總電勢沒有影響，這就是中間導體定律。

應用：在熱電偶實際測溫線路中，冷端經銅導線與顯示儀表連接構成測溫系統。根據中間導體定律，只要連接線兩端溫度相同，這種測量接線方式就不會產生附加誤差。第二十頁，共五十一頁，2022年，8月28日中間溫度定律

回路兩接點（溫度為T、T0）間的熱電勢，等于在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數和。Tn稱中間溫度。

應用:由于E-T之間通常呈非線性關系,當冷端溫度不為0攝氏度時，不能利用已知回路實際熱電勢E（t,t0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實際熱電勢E（t,t0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值，需按中間溫度定律進行修正。參考電極定律

這個定律是專業人士才研究、關注的，一般生產、使用環節的人士不太了解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標準電極，假設鎳鉻-鎳硅的正負極分別和標準電極配對，他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳硅的值。

第二十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日９熱電偶的冷端補償方法熱電偶的熱電勢是以冷端為零度作標準來設計制造和分度標定的。然而，通常測量時儀表是處于室溫之中的，由于冷端不為零度，造成熱電勢差減小，使測量不準，出現錯誤。一般采用以下三種方法解決：冷端冰點法

第二十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日冷端保持為0℃的方法如圖所示，將熱電偶兩個熱電極的自由端分別插到廣口冰點器中的玻璃試管底部，并與底部存有少量的水銀相接觸。水銀上面放變壓器油，并用石蠟封結，防止水銀蒸汽影響人體健康。插入水銀的熱電偶自由端分別由銅導線引出，接至顯示儀表。為了人體健康，玻璃試管中也可不裝水銀而只裝變壓器油。冰點器中的冰塊要盡量碎并與蒸餾水均勻混合。此法多用于實驗室、檢定室中，工業現場難用此法。第二十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日計算修正法在工業生產中，甚至在某些儀表室里，由于條件的限制冷端往往暴露在環境溫度（但其值不變）下，這時可以對冷端溫度進行修正。根據中間溫度定律，可計算出熱端實際值。線路補償法在實際使用中熱電偶冷端溫度很難保持不變，按照上述查分度表計算的方法太麻煩，所以一般經常在儀表線路上直接進行補償。該法采用在冷端串聯一個由熱電阻構成的電橋。如果事先匹配好橋路各參數，當冷端溫度變化時，電橋產生的電壓正好與熱電勢隨溫度變化而變化的量抵消，整個熱電偶測量回路的總輸出電壓（電勢）就真實反映了所測量的溫度值。現在生產的測量儀表，大多都帶有自動補償的電路。第二十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日補償導線的作用：由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了降低成本，通常采用賤金屬的補償導線把熱電偶的冷端延伸到溫度比較穩定的控制室內。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線的工作溫度只能在100℃以下。

第二十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日10熱電阻的測量原理熱電阻具有熱阻效應，即電阻體的阻值會隨溫度的變化而變化。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。

金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即:

Rt=Rt0[1+α（t-t0）]

式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數。第二十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日相比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測溫范圍只有-50~300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500℃范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩定性好、性能可靠，在過程控制中的應用極其廣泛。較常使用的熱電阻是鉑電阻和銅電阻，分度號有Pt100,Cu50,Cu100，銅電阻現在已逐漸從工程使用中淡出，日本從1974年起就已廢除了銅熱電阻的工業標準。第二十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日11壓力的表示方法壓力有兩種表示方法：一種以絕對真空作為基準，稱為絕對壓力；另一種是以大氣壓力作為基準，稱為相對壓力。大多數測壓儀表所測得的壓力都是相對壓力，故相對壓力也稱表壓力。物體兩側所受壓力的差值就是差壓。絕對壓力=大氣壓力+相對壓力

真空度=大氣壓力—絕對壓力

我國法定的壓力單位是Pa（帕，N/m2），經常使用的是kPa（千帕）、MPa（兆帕）。

1MPa＝103kPa=106Pa

1毫米水柱＝9.81Pa1kgf/cm2＝9.81×104Pa

在國際單位推廣之前曾普遍使用的是公斤力/平方厘米（kgf/cm2），毫米水柱，現已經淘汰。第二十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日12壓力表的選用原則壓力表滿量程與容器最高工作壓力的關系一般選用1.5到2倍，特殊情況下可選用2—3倍。

壓力表盤直徑不小于100mm，儀表精度滿足生產工藝對測量精度的要求。壓力表的安裝設置

（1）應設置在便于觀察、清理處，避免受到輻射熱、凍結或振動等不利因素影響；

（2）壓力表應垂直安裝，安裝位置較高時，可略向前傾斜，以便于觀察，但傾斜角度不得超過30度；

（3）一情況下壓力表前應裝有緩沖彎管，緩解壓縮空氣直接沖入彈簧彎管內，還可積存凝結水；

（4）壓力表和緩沖彎管之間應裝有三通旋塞或針型閥，以便更換和校驗壓力表。第二十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日壓力表的分類：

壓力表按其測量精確度，可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1、0.16、0.25、0.4級；一般壓力表的測量精確度等級分別為1.0、1.6、2.5、4.0級。壓力表按其指示壓力的基準不同，分為一般壓力表、絕對壓力表、差壓表。壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值。電接點壓力表，帶有控制開關，可以實現發訊報警或控制功能。遠傳壓力表，帶有遠傳機構，可以提供工業工程中所需要的電信號（如電阻信號或標準直流電壓信號，相當于壓力變送器）。第三十頁，共五十一頁，2022年，8月28日13電容（差壓）變送器工作原理

被測介質的兩個壓力通入高、低兩壓力室，作用在

δ元件（即敏感元件）的兩側隔離膜片上，通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。第三十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日當兩側壓力不一致時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容量就不等，通過振蕩和解調環節，轉換成與壓力成正比的電電流或電壓信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。第三十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日14測量儀表的分類測量儀表的分類方法很多，按不同的測量原理，流量儀表可分為容積式、速度式和差壓式三類。

容積式流量計是利用機械測量元件把流體連續不斷地分隔成單位體積并進行累加而計量出流體總量的儀表。如腰輪流量計、橢圓齒輪流量計、刮板流量計、活塞流量計等。速度式流量計是以測量管道內或明渠中流體的平均速度來求得流量的儀表。如渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲流量計等。差壓式流量計是利用伯努利方程原理來測量流量的流量儀表。它以輸出差壓信號來反映流量的大小。如節流式流量計、均速管流量計、楔形流量計、彎管流量計等。第三十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日

15差壓流量計的測量原理差壓式流量計是根據流體流動的節流原理來測量流量的。當管道中的流體流過節流件時，流速增加，靜壓力減少，在節流件前后產生靜壓力差，這個靜壓力差與管內平均流速或流量之間有一定的函數關系。用差壓計測出阻擋件前后的壓差，即可間接求出流體的流量。流量方程：第三十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日式中：

qm—質量流量，kg/s；

C—流出系數；

ε—可膨脹性系數；

β—直徑比，β=d0/D;D—工作條件下管道內徑，m;d0—工作條件下節流件孔徑，m;Δp—差壓，Pa;ρ—上游流體密度，kg/m3。第三十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日16氣體差壓流量計的溫度壓力補償從差壓流量計的流量公式可知，在測量裝置已確定的情況下，氣體流量是差壓和流體密度的函數，我們在設計及使用流量計時通常是把密度看成是常數來看待，這在密度沒有變化時自然沒有問題。但在實際使用中工作密度常常會偏離設計密度且也是一個變化值，因此要測得準確的流體流量，就必須把密度變化考慮進去，這就是密度補償。密度一般很難直接測得，在實際測量中密度是溫度壓力的函數，因此可以通過測量溫度壓力來取得密度并加入流量公式中進行修正，以得到準確的流量測量數據，這就是氣體流量差壓測量的溫度壓力補償原理。第三十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日理想氣體通用溫壓補償公式：式中：

qns

、qn—分別為補償前后的流體流量

P、T—分別為介質的實際工作壓力、溫度

Ps

、Ts—分別為設計狀態下的工作壓力、溫度可以看出，要進行溫壓補償，必須要確切知道設計溫度和壓力。還有一些專門的補償公式，如ρ

＝A+BP，ρ

＝A+BT,查表法等等。第三十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日17電磁流量計工作原理根據法拉第電磁感應定律，導體在磁場中運動時，導體中必產生感應電勢。如果在磁場中運動著的是有一定電導率的液體，同樣在液體中也將產生感應電勢。如圖所示，在絕緣管壁上放置兩個電極，其連線方向為y軸方向，由于感應電勢E的產生使兩電極間產生電位差。事實上感應電勢E與流量之間有一定的數學關系，通過測量兩個電極之間的電位差從而即可測出流過管道的流量。第三十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日

電磁流量計原理

兩電極處測量管斷面電磁流量計由變送器和轉換器兩大部件組成，變送器的作用是產生電勢信號，由于變送器給出的信號很弱，又伴有很強的干擾，因此放大有用信號、消除干擾、輸出統一標準信號和對流量進行積算就成為了轉換器的主要任務第三十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日傳播時間法超聲波流量計聲波在流體中傳播，順流方向聲波傳播速度會增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時間。利用傳播速度之差與被測流體流速之關系求取流速，稱為傳播時間法。按測量具體參數不同，分為時差法、相位差法和頻差法。當今主流的超聲波流量計大都用的是傳播時間法。18超聲波流量計第四十頁，共五十一頁，2022年，8月28日式中L—超聲在換能器之間傳播路徑的長度，mX—傳播路徑的軸向分量，mT12,t21—從換能器1(2)到換能器2(1)的傳播時間，sc—超聲在靜止流體中的流速，m/svm—流體流過換能器1、2之間聲道上平均流速，m/s超聲波流量計的流速方程式第四十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日多譜勒式超聲波流量計換能器1發射頻率為f1的超聲波信號，經過管道內液體中的懸浮顆粒或氣泡后，頻率發生偏移，以f2的頻率反射到換能器2，這就是多譜勒頻移，f2與f1之差即為多譜勒頻差fd。當管道條件、換能器安裝位置、發射頻率、聲速確定以后，c、f1、θ即為常數，流體流速和多譜勒頻移成正比，通過測量頻移就可得到流體流速，進而求得流體流量。第四十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日超聲波流量計的三種安裝方式(1)外貼式外貼式超聲波流量計是生產最早，用戶最熟悉且應用最廣泛的超聲波流量計，安裝換能器無需管道斷流，即貼即用，它充分體現了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點。(2)管段式某些管道因材質疏、導聲不良，或者銹蝕嚴重，襯里和管道內空間有間隙等原因，導致超聲波信號衰減嚴重，用外貼式超聲波流量計無法正常測量，所以產生了管段式超聲波流量計。第四十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日管段式超聲波流量計把換能器和測量管組成一體，測量精度比其它超聲波流量計要高，但同時也犧牲了外貼式超聲波流量計不斷流安裝這一優點，要求切開管道安裝換能器。(3)插入式插入式超聲波流量計介于上述二者中間。在安裝上可以不斷流，利用專門工具在有水的管道上打孔，把換能器插入管道內，完成安裝。由于換能器在管道內，其信號的發射、接受只經過被測介質，而不經過管壁和襯里，所以其測量不受管質和管襯材料限制。第四十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日合理安裝超聲波流量計換能器安裝要求有較高的技術水平和豐富的經驗。安裝換能器需要考慮位置的確定和方式的選擇兩個問題。確定位置時除保證足夠的上、下游直管段外，尤其要注意換能器盡量避開有變頻調速囂、電焊機等污染電源的場合，管道中必須充滿水。在安裝方式上，主要有對貼安裝方式和V方式、Z方式三種。多譜勒式超聲波流量計采用對貼式安裝方式，時差式超聲波流量計采用V方式和Z方式，通常情況下，管徑小于300mm時，采用V方式安裝，管徑大于200mm時，采用Z方式安裝。對于即可以用V方式安裝又可以方式安裝的換能器，盡量選用Z方式。實踐表明，Z方式安裝的換能器超聲波信號強度高，測量的穩定性也好。第四十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日19渦街流量計的測量方法工作原理

在流體中設置旋渦發生體（阻流體），從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為U，旋渦發生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式：

f=SrU1/d=SrU/md式中U－旋渦發生體兩側平均流速，m/s；

Sr－斯特勞哈爾數；

m－旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比第四十六頁，共五十一