【正文】 用浮子流量計(jì)通常以水標(biāo)定，氣體用空氣標(biāo)定。 ◆ 基本原理 : 差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓 ,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。其中以節(jié)流式和動(dòng)壓頭增益式應(yīng)用最為廣泛。 檢測(cè)件，特別是標(biāo)準(zhǔn)型的，是全世界通用的，并得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可。 （ 1）工作原理： 電磁流量計(jì) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)電極檢出，數(shù)值大小與流量成比例，其值為： 式中： E=KBVD E感應(yīng)電勢(shì)； K與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)。 (g) 可測(cè)正反雙向流量，也可測(cè)脈動(dòng)流量，只要脈動(dòng)頻率低于激磁頻率很多。要用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號(hào)）的信號(hào)電纜。 (3)優(yōu)點(diǎn) 1USF 可作非接觸測(cè)量，可作移動(dòng)性（即非定點(diǎn)固定安裝）測(cè)量，適用于管網(wǎng)流動(dòng)狀況評(píng) 估測(cè)定 2USF 為無流動(dòng)阻撓測(cè)量，無額外壓力損失。 外夾裝換能器的 USF 不能用于襯里或結(jié)垢太厚的管道，以及不能用于襯里（或銹層）與內(nèi)管壁剝離（若夾層夾有氣體會(huì)嚴(yán)重衰減超聲信號(hào)）或銹蝕嚴(yán)重（改變超聲傳播路徑）的管道。 執(zhí)行器有時(shí)不用附件，僅由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和附件 2部分組成。 離心泵的工作原理是把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被提升液體的動(dòng)能和勢(shì)能，是一個(gè)能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程。這種方法操作簡(jiǎn)便、流量連續(xù)，可以在某一最大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無需額外投資，適用場(chǎng)合很廣。另外，采用變頻調(diào)速后，不僅有利于降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過對(duì)升速 /降速時(shí)間的預(yù)置來延長(zhǎng)開機(jī) /停機(jī)過程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應(yīng)，大大延長(zhǎng)了水泵和管道系統(tǒng)的 壽命。 ◆ 水泵串聯(lián)和并聯(lián) 水泵串聯(lián)是指一臺(tái)泵的出口向另一臺(tái)泵的入口輸送流體。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)從多方面考慮，在各種流量調(diào)節(jié)方法之中綜合出最佳方案，確保離心泵的高效運(yùn)行。 ◆ 理想流量特性類型：直線流量特性、對(duì)數(shù)流量特性、拋物線流量特性、快開流量特性。 } 對(duì)數(shù)特性始終在直線特性的下方，因此在同一行程時(shí)，其流量比直線特性小。 16 （ 3）泵站的運(yùn)行費(fèi)用在整個(gè)給水排水系統(tǒng)中占首位。 2）改變泵流量揚(yáng)程特性 改變水泵轉(zhuǎn)速，使泵的流量揚(yáng)程特性曲線升高或降低，從而使泵的工況點(diǎn)穩(wěn)定在高效區(qū)，使泵的流量揚(yáng)程隨之改變，這就是變頻調(diào)速的工作原理。變速調(diào)節(jié)改變水泵的特性曲線。 這種控制方式的結(jié)果是，在某一級(jí)運(yùn)行范圍內(nèi)，隨著用水的波動(dòng)，導(dǎo)致水泵工況點(diǎn)仍有較大幅度的變化，就有可能： （ 1） 水泵長(zhǎng)期工作在低效率點(diǎn) ； （ 2） 再用水較多時(shí)用戶水壓難以保證，或在用水較少時(shí)水壓過高造成浪費(fèi)。 一泵站水泵也會(huì)長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行在多耗能、低效率的工況下。 （ 2） 壓力控制點(diǎn)選在用戶最不利點(diǎn)： 用戶壓力始終恒定，沒有能量浪費(fèi)，最大限度節(jié)能，控制準(zhǔn)確，但壓力控制點(diǎn)較遠(yuǎn)，公程和管理上較麻煩。 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)電網(wǎng)的干擾小，無沖擊電流，也適合于在幾臺(tái)水泵之間進(jìn)行頻繁的切換操作。 F占地少、投資回收期短 G功能齊全。 ◆多泵并聯(lián)恒壓變頻供水系統(tǒng) 多泵并聯(lián)恒壓供水，只要其中一臺(tái)泵是變頻泵，其余全是工頻泵，可以實(shí)現(xiàn)恒 壓變量供水。將壓力控制點(diǎn)設(shè)在最不利點(diǎn)更合理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能更佳，而且技術(shù)上不難實(shí)現(xiàn)。 2）采集的數(shù)據(jù)量大，整個(gè)系統(tǒng)共有 數(shù)字量輸入、輸出超過 3000 路，模擬量輸入、輸出超過1000 路，且工藝參數(shù)種類多，包括壓力、流量、溫度、差壓、液位、電流、電壓、功率等，但上下游相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)參數(shù)少。 水廠生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)的 3 層結(jié)構(gòu) 1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層 連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 ,完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制 . 完成對(duì)各控制站范圍內(nèi)的儀表、設(shè)備的監(jiān)視與控制 ,并與 IPC 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊?？梢詫?shí)現(xiàn)一個(gè)城市或地區(qū)那樣較大地理分布的監(jiān)測(cè)和控制。 補(bǔ)充內(nèi)容： 檢測(cè)儀表的選擇。 恒壓給水系統(tǒng)壓力控制點(diǎn)的設(shè)置位置，兩種設(shè)置位置的性能對(duì)比。在設(shè)計(jì)階段可以降低對(duì)供水壓力計(jì)算準(zhǔn)確度的要求，因?yàn)殡S時(shí)可以方便的改變供水壓力。設(shè)備電機(jī)在交流變頻調(diào)速器的控制下軟啟動(dòng)，無大啟動(dòng)電流，機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理。 變頻調(diào)速技術(shù)具體特點(diǎn)。 恒流調(diào)速壓力控制點(diǎn)的選擇 ： （ 1） 壓力控制點(diǎn)選在水泵出口處：出口處恒壓與出口處變壓 出口處恒壓：出口處壓力一般按最大流量最不利點(diǎn)考慮，用水降低時(shí)，水泵特性曲線變頻下移，最不利點(diǎn)水壓會(huì)上升，用戶水壓有波動(dòng)。 3） 小城鎮(zhèn)給水可以按高水位水池水位來控制送水泵機(jī)組的開停。閥門調(diào)節(jié)改變管線特性曲線。因此，在滿足供水要求的前提下，合理的調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，將有效的較低能耗。如果有多臺(tái)水泵，則改變水泵開啟臺(tái)數(shù)。 （ 4） 拋物線流量特性是指單位相對(duì)位移的變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量值的平方根成正比關(guān)系 大體具有 直線 和 對(duì)數(shù) 特性 的中間 特性 。 （ 2） 對(duì)數(shù)特性是指單位行程變化引起相對(duì)流量變化與該點(diǎn)的相對(duì)流量成正比，即調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)是變化的，它隨相對(duì)流量的增加而增大。 閥門定位器應(yīng)用場(chǎng)合： （ 1）提高控制系統(tǒng)精度 （ 2）系統(tǒng)需要改變調(diào)節(jié)閥流量特征 （ 3） 組成分位控制系 調(diào)節(jié)閥理想流量特性 ★★ 15 ◆ 流量特性指介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量與相對(duì)開度之間的關(guān)系。 水泵并聯(lián)是指兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的泵向同一壓力管路輸送流體，其目的是在壓頭相同時(shí)增加流量。設(shè)離心泵原葉輪直徑為 D、流量為 Q、揚(yáng)程為 H、功率為 P，切削后的葉輪直徑為 D′、流量為 Q′、揚(yáng)程為H′、功率為 P′，則其相互關(guān)系為： 上述三式統(tǒng)稱為泵的切削定律。如圖 2 所示， A 為水泵平衡工況點(diǎn) (也稱工作點(diǎn) )，對(duì)應(yīng)效率 ηa。如圖 1 所示，水泵特性曲線 Q－ H 與管路特性曲線 Q－ ∑h 的交點(diǎn) A 為閥門全開時(shí)水泵的極限工況點(diǎn)。所謂工況點(diǎn)，是指水泵裝置在某瞬時(shí)的實(shí)際出水量、揚(yáng)程、軸功率、效率以及吸上真空高度等，它表示了水泵的工作能力。 （ 4）混合儀表 B、 按結(jié)構(gòu)分 （ 1）基地式儀表 在被控制對(duì)象附近，多種功能部件（傳感器，執(zhí)行器都裝在一起，結(jié)構(gòu)緊湊）設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。 7USF 可測(cè)量非導(dǎo)電性液體，在無阻撓流量測(cè)量方面是對(duì)電磁流量計(jì)的一種補(bǔ)充。這里主要討論用于測(cè)量封閉管道液體流量的 USF 封閉管道用 USF 按測(cè)量原理分類有：傳播時(shí)間法、多普勒效應(yīng)法、波束偏移 法、相關(guān)法、噪聲法等。 b不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。 (d) 與其他大部分流量?jī)x表相比，前置直管段要求較低 11 （ e） 電磁流量計(jì)測(cè)量范圍度大，通常為 20： 1～ 50： 1，可選流量范圍寬。 3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高，如需較長(zhǎng)的直管段 (指孔板，噴嘴 )，一般難以滿足。 ◆ 節(jié)流式 DPF的優(yōu)點(diǎn)： 應(yīng)用最普遍的節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉。按檢測(cè)件 型式對(duì) DPF分 類為 :孔板流量計(jì)，文丘里管流量計(jì)及均速管流量計(jì)等。 容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件 分類 ,可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、螺桿式（雙轉(zhuǎn)子）流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)（家用燃?xì)獗恚┑?。與玻璃管浮子流量計(jì)相比，使用溫度和壓力范圍寬。常用儀表口徑 4050mm 以下，最小口徑做到 。 差壓式流量計(jì)的使用量居流量?jī)x表的首位，近年來，由于各種新型流量計(jì)的問世，它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降，但目前仍是最重要的一類流量計(jì)。 常用指標(biāo)包括：穩(wěn)定時(shí)間（相對(duì)于調(diào)節(jié)時(shí)間）、極限頻率（最大允許輸入信號(hào)的頻率）等。 ￡ =（ △ max/XmaxXmin） 100% 去掉上式中相對(duì)百分誤差的 %，稱為儀表的精確度，他被劃分成若干等級(jí)，如 （ ）、 、 、 、 。零位值應(yīng)從測(cè)量結(jié)果中設(shè)法消除。 信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)－ 4 ＤＤＺ－Ｉ型（ 60 年代，放大元件為電子管、磁放大器）、 DDZII 型（ 70，采用晶體管放大元件）儀表采用的信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)為： 0~10mA DC，或 0~5V DC。 輸出信號(hào)的形式 ： （ 1）模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量 （ 2）數(shù)字式：傳感器輸出為數(shù)字量 變送器定義 變送器：是輸出信 號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)化要求的傳感器。 檢測(cè)裝置的單元形式為變送單元儀表，其兩個(gè)基本組成部分。 3） 監(jiān)督控制系統(tǒng) SCC （優(yōu)）不僅可以進(jìn)行給定值控制，還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等，比 DDC系 統(tǒng)更接 * 4）集散控制系統(tǒng) DCS (優(yōu) )可靠性高，速度快，結(jié)構(gòu)靈活，易擴(kuò)展，設(shè)計(jì)開發(fā)簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn) 便。 4 1． 4 常用控制器的特點(diǎn) （答案結(jié)合課本與百度） 控制器控制方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 雙位控制 雙位控制 有最大最小兩個(gè)輸出值，周期長(zhǎng)些比較有利； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、易于實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用普遍 動(dòng)作頻繁，部件容易損壞 多位控制 控制效果比雙位好，位數(shù)增加，控制效果提高 位數(shù)高同時(shí)使控制器復(fù)雜程度增大 比例控制 輸出與輸入成比例，反應(yīng)快，控制及時(shí)，沒有時(shí)間延遲，參數(shù)整定方便 產(chǎn)生余差 比例積 分控制 無差控制，以比例控制為主，積分控制為輔，比例積分作用的參數(shù)相配合 積分控制緩慢，會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變慢 比例積分微分控制 控制質(zhì)量高、無余差 參數(shù)整定麻煩 控制方式的選擇 ① 當(dāng)廣義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)較小，負(fù)荷變化不大，工藝要求不高時(shí)，選用比例控制方式；當(dāng)廣義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)較小，負(fù)荷變化較大，工藝要求無余差時(shí)，選用比例積分控制方式。） 2）過渡過程要求： ①總的來說是希望實(shí)際調(diào)節(jié)過程盡可能接近與理想的調(diào)節(jié)過程 ②工程上有快、準(zhǔn)、穩(wěn)三方面的要求： A快速性：系統(tǒng)在穩(wěn)定的前提下，響應(yīng)的快速性是指系統(tǒng)消除實(shí)際輸出量與穩(wěn)態(tài)輸出量之間誤差的快慢程度。 2）各典型系統(tǒng)環(huán)節(jié)的特性及實(shí)例 ①比例環(huán)節(jié)：表達(dá)式為 G（ s） =K (k為增益，比例系數(shù)，放大系數(shù) ) ， 其特點(diǎn) 是輸入輸出量成