内容发布更新时间 : 2024/5/17 20:07:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

6-7、用标准孔板测量气体流量，给定设计参数p=0.8kPa，t=20，现实际工作参数p?=0.4kpa，t?=30，现场仪表指示为3800/h，求实际流量大小。

6-8、一只用水标定的浮子流量计，其满刻度值为1000d/h，不锈钢浮子密度为7.92g/，现在用来测量密度为0.79g/的乙醇流量，问浮子流量计的测量上限是多少？

6-9、说明涡轮流量计的原理。某一涡轮流量计的仪表常数为K=150.4次/L，当它在测量流量时的输出频率为f=400Hz，其相应的瞬时流量时多少？

6-10、说明电磁流量计的工作原理，这类流量计在使用中有何要求。

答：1）电磁流量计是基于电磁感应原理，导电流体在磁场中垂直于磁力线方向流过，在流通管道两侧的电极上将产生感应电动势，感应电动势的大小与流体速度有关，通过测量次电动势可以求得流体流量。

2）电磁流量计对直管段要求不高，直管段长度为5D-10D；安装地点应尽量避免剧烈振动和交直流強磁场。在垂直安装时，流体要自下而上流过仪表；水平安装时，两个电极要在同一平面上。电磁流量计适用于导电性介质的流量测量。

6-11、涡街流量计的检测原理是什么？常见的漩涡发生体有哪几种？如何实现旋涡频率检测？ 答：（1）涡街流量计的检测原理是利用流体振荡的原理进行流量测量、当流体流过非流线型 阻挡体时会产生稳定的旋涡列、旋涡的产生频率与流体留宿有着确定的对应关系、测量频 率的变化。就可得知流体的流量、

（2）常见旋涡发生体的形状有圆柱、三角柱、矩形柱、T型柱以及由以上形状组合而成的组合形状

（3）旋涡频率的检出有多种方式、可分为一体式和分体式两类、一体式的检测元件放在旋涡发生体内、如热丝式分体式检测元件则装在旋涡发生体下游、如、压电式均利用旋涡发生时引起的波动进行测量、旋涡频率采用热敏电阻检测方式、在三角主体的迎面对称嵌入两个热敏电阻、通入恒定电流加热电阻、使其温度稍高于流体、在交替产生旋涡的作用下、两个

电阻被周期的冷却、使其阻值改变、阻值的变化有电桥测出、即可测得旋涡产生频率、从而知流量

6-12、说明超声流量计的工作原理，超声流量计的灵敏度与哪些因素有关？

答：1）超声流量计是利用超声波在流中的传播特性实现流量测量。超声波在流体中传播，将受到流体流速的影响，检测接收的超声波信号可以测知流速，从而求得流体流量。

6-13、质量流量测量有哪些方法。 答：直接测量和间接测量

直接式质量流量计：仪表的输出直接与质量流量成正比

推导式质量流量计：通过对体积流量和密度的同时测量，然后把结果送入计算单元，通过运算求出质量流量。

温度，压力补偿式质量流量计：同时测出体积流量，温度和压力，由温度和压力等参数和密度的关系，通过运算装置算出介质密度，再算出质量流量。

6-14、为什么科氏流量计可以测量质量流量？（p89）

6-15、说明标准流量装置的作用，有哪几种主要类型？

答：标准容积法、标准质量法、标准流量计法、标准体积管法。

7物位检测

7.1.1 物位的定义：物位统指设备和容器中液体或固体物料的表面位置，是液位、料位、界位的总称。

液位：是指设备和容器中液体介质表面的高低。

料位：是指设备和容器中所储备的块状、颗粒或粉末状固体物料的堆积高度。 界位：是指相界位置。例如不互容的两种液体、固液之间的分界面。 7.1.2物位检测的分类 一、按测量方式

1、连续测量：连续性测量能持续测量物位的变化。

2、定点测量：只能测量物位是否达到上限、下限或某个特定位置，定点测量一般为物位开关。

二、按工作原理

1、直读式物位检测仪表：能直接显示容器中物位的高度，方法可靠、准确，但只能就地指示。

2、静压式物位检测仪表：适用于液位检测。 3、浮力式物位检测仪表：适用于液位检测。 4、机械接触式物位检测仪表：通过测量物位探头物位接触时的机械力实现物位额测量。

5、电气式物位检测仪表:将电气式物位敏感元件置于被测介质中，物位的变化会引起电气参数的改变从而检测这些参数即可知物位变化。

6、其他检测方法：声学式、射线式、光纤式仪表等等。 7.2常用物位检测仪表 7.2.1静压式液位检测仪表 静压差的计算公式：?p?其中，

pB?pA?H?g

pA为容器上部空间的压力，

pB为零液位处的压力。

7.2.11压力、差压式液位计 对于敞口容器上式中的

pA为大气压力，在容器底部或侧面液位零点处引出压力信号，

仪表指示的表压力即反应相应的液柱静压。

差压计的连接：正压侧于容器底部相通，负压侧连接容器上部的气空间。

差压计安装在最低液面以下时加在压差计两侧的差压为:?p?H?g?h?g。（注：测量仪表安装高度?容器液位）

对于有可疑凝结蒸汽或采用隔离介质的液位测量系统，差压计的负压侧通常有一个固定的压力偏置量，此时的差压为：

?p?H?g?(h2?h1)?g。

127.2.1.2吹气式液位计

优点：由于检测点移至顶部，其维修均很方便。

缺点：其测量精度受测压表的精度，液体的温度和密度对其检测有影响。 7.2.2浮力式物位检测仪表 7.2.2.1浮子式液位计

（1）是一种恒浮力式液位计。

（2）基本原理：通过测量漂浮于被测液面上的浮子随着液面的变化而上下移动而产生的位移来检测液位高低，其所受浮力的大小一定。即检测浮子所在位置可知液面高低。、 （3）浮子形状常见有圆盘形、圆柱形和球形等。下面以圆柱形为例来作分析。 7.2.2.2 浮筒式液位计

（1）是一种变浮力式液位计。

（2）基本原理：利用浮筒被液体浸没高度不同引起的浮力变化来检测液位。 7.2.3其他物位检测仪表 7.2.3.1电容式物位计

（1）原理：基于圆筒形电容器的电容值随物位而变化。

?C?k?2??1ln(D/d)H

一定条件下，k?2??1ln(D/d)为常数，则?C与H成正比，测量电容变化量即可得物位。

（2）电容式物位计可以测量液位、料位和界位，主要由测量电极和电容检测电路组成。 （3）常见的电容检测方法有交流电桥法、充放电法、谐振电路法。可以输出标准电流信号，实现远距离传送。

（4）特点：电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便，结构牢固，易维修；价格较低。 但是不适合于以下介质：如介质的介电常数随温度等影响而变化、介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等情况。 7.2.3.2超声式物位计

（1）原理： 利用声波的某些特性制成。如声波阻断式—固体、液体或气体对声波的吸收能力不同（气体最大，固体最小），由接收的超声波可知物体是否达到预定位置，可实现报警或定位检测。H?1ct 2（2）应用范围：液位、物位。（对环境的适应性较强，应用广泛）p101

（3）特点：无机械可动部件，安装维修方便；超声换能器寿命长；可以实现非接触式测量，适合于有毒、高粘度及密闭容器物位的测量；对环境适应能力强，应用广泛。 （4）缺点:在检测中易受介质的温度、成分等变化的影响。 7.2.3.3核辐射式物位计

（1）原理;核辐射式物位计是利用核辐射线在穿透物质是将被衰减的现象来确定物位。（ 射线在穿透物质时，它的强度随物质层的厚度指数降低，只要测出通过物质前后的辐射强度，就可知厚度物位。）

（2）组成：射线源、防护容器、射线检测器、电子转换和指示电路。 （3）检测方式：有固定安装式和随动式两种

（4）特点 ：具有非接触式测量的特点，可用于高温高压、真空密闭等各种容器中液体或固体物料的物位测量；可适应腐蚀、有毒、高粘度、爆炸性等各种困难介质和高温、高湿、多粉尘、强干扰等恶劣的工作条件。其放射性安全防护措施需按有关规范操作。 7.2.3.4物位开关

（1）用于定点测量，检测物位是否达到预定的高度，并发出相应的开关量信号。 （2）特点：简单、可靠、使用方便，适用范围广。 7.3影响物位测量的因素 一、液位测量的特点

（1）液面波动（物料流进流出、沸腾或泡沫）

（2）大型容器中各处物理量（温度、密度和粘度）分布不均 （3）液体处于特殊状态中（高温、高压、高粘度、含大量杂质） 二、料位测量的特点 （1）料面不规则

（2）物料排出后有滞留区 （3）物料间空隙不稳定 三、界位测量的特点 存在浑浊段

课后习题

7-1常用液位测量方法有哪些？

（1）压力式液位计：根据静止介质的某一点所受压力与此点上方的介质高度成正比，利用压力表来显示其高度。（2）直读式：直接是用与被测容器连通的玻璃管来显示容器内的物位高度，或在容器上开有窗口直接观察物位高度。（3）浮力式：利用漂浮在液面上的浮子的位置随液位的变化来测量定位。（4）电气式：将物位的变化转换为某些电量参数的变化而进行间接测量。（5）声波式：由于物位的变化引起的声波的遮断。（6）光学式：利用物位对光波的遮断和反射原理进行测量。（7）核辐射式：放射性同位素放出的射线被中间介质吸收

而减弱。

7-2对于开口容器和密封压力容器用差压式液位计测量时有何不同？影响液位计测量精度的因素有哪些？

对于开口容器，在容器底部或侧面液位零点处引出压力信号，仪表指示的表压力即反映相应的液位静压。对于密封压力容器，可用差压计测量液位。差压式的正压侧与容器底部相通，负压侧连接容器上部的空间。可求液位高度。 因素：液位计本身的精度、以及液位的温度对其密度的影响、物料本身性质如温度、粘度、液面的稳定、料面是否规则。

7-3利用差压变送器测量液位时，为什么要进行零点迁移？如何实现迁移？

（1）进行零点迁移的原因：由于测压仪表的安装位置一般不能和被测容器的最低液位处在同一高度上，因此，在测量液位是，仪表的量程范围内会有一个不变的附加值。

（2）如何实现：对感压原件预加一个作用力，将仪表的零点迁移到与液位零点相重合，即实现零点迁移。

7-4恒浮力式液位计与变浮力式液位计的测量原理有什么异同点？在选择浮筒式液位计时，如何确定浮筒的尺寸和重量？

恒浮力式液位计和变浮力式液位计都属于浮力式物位检测仪表，都是基于力的平衡原理，利用液体浮力进行液位的测量。恒浮力式是靠浮子随液面升降的位移反映液位变化的；而变浮力式则是靠液面升降对物体浮力改变反映液位的变化。

在选择浮筒式液位计时，要依据其测量原理选择浮筒的尺寸和质量。 设浮筒的重力为G，浮力为W，则悬挂点所受重力F=G-W， 又知浮力W为

故 ：

4

式中，D为浮筒的直径5；?为被测液体的密度；H为浮筒浸入液体部分的高度。因此浮筒所受重力F与液位H呈线性关系，液位越高，力越小。为了提高灵敏度，应使H前的系数尽可能大，所以浮筒的直径D也是越大越有利。而且，为了有较大的量程，浮筒的长度L也要尽可能大。关于浮筒的质量选取依据零点消失原则进行。 7-5物料的料位测量与液位测量有什么不同的特点？

从概念上说，物料的料位是指设备和容器中所储存的块状、颗粒或粉末状固体物料的堆积高度，其是针对固体进行测量；而液位是指设备和容器中液体介质表面的高低，其是针对液体的测量。

由于测量对象性质的不同，在测量方法的选取上也有所不同。一般所有的物质检测方法和物位检测仪表都可以进行液位的测量，而只有机械接触式、电气式、超声式、核辐射式等适用于料位测量。故在测量方法和测量仪表的选取上，料位相对于液位有一定的局限性。

7-6电容式物位计、超声式物位计、核辐射式物位计的工作原理，各有何特点？

（1）电容式：基于圆筒形电容器的电容值随物位而变化。（2）超声式：利用回声测距原理，由发射探头发出的超声脉冲，在介质中传到界面反射再返回到操头接受。（3）核辐射

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