【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）或電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）來(lái)表示。當(dāng)兩個(gè)互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時(shí)，若在其中間放置待測(cè)溶液，并通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定，則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。這樣，測(cè)了待測(cè)溶液中流過(guò)的電流，就能測(cè)出待測(cè)溶液的電導(dǎo)率。 　　電導(dǎo)變送器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿、鹽濃度變送器相同。 ⑨ 智能變送器 　　智能式變送器是由傳感器和微處理器（微機(jī)）相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力，可對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括對(duì)測(cè)量信號(hào)的調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)顯示、自動(dòng)校正和自動(dòng)補(bǔ)償?shù)取?　　微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，還可以通過(guò)反饋回路對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使采集數(shù)據(jù)達(dá)到最佳。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它可以完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。所以智能式變送器降低了傳感器的制造難度，并在很大程主上提高了傳感器的性能。另外，智能式變送器還具有以下特點(diǎn)：具有自動(dòng)補(bǔ)償能力，可通過(guò)軟件對(duì)傳感器的非線(xiàn)性、溫漂、時(shí)漂等進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償；可自診斷，通電后可對(duì)傳感器進(jìn)行自檢，以檢查傳感器各部分是否正常，并作出判斷；數(shù)據(jù)處理方便準(zhǔn)確，可根據(jù)內(nèi)部程序自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理、去除異常數(shù)值等；具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳感器數(shù)據(jù)，還可將信息反饋至傳感器，從而對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制；可進(jìn)行信息存儲(chǔ)和記憶，能存儲(chǔ)傳感器的特征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補(bǔ)償特性等；具有數(shù)字量接口輸出功能，可將輸出的數(shù)字信號(hào)方便地和計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等連接。（2） 傳感器選用原則現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。 ① 根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型② 靈敏度的選擇 ③ 頻率響應(yīng)特性 ④ 線(xiàn)性范圍 ⑤ 穩(wěn)定性 ⑥ 精度三、流量測(cè)量?jī)x表 流量就是在單位時(shí)間內(nèi)流體通過(guò)一定截面積的量。這個(gè)量用流體的體積來(lái)表示稱(chēng)為瞬時(shí)體積流量（qv），簡(jiǎn)稱(chēng)體積流量；用流量的質(zhì)量來(lái)表示稱(chēng)為瞬時(shí)質(zhì)量流量（qm），簡(jiǎn)稱(chēng)質(zhì)量流量。流量計(jì)量單位一般有:體積流量： m3/h，L/h；質(zhì)量流量： Kg/h，t/h；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量： Nm3/h 對(duì)在一定通道內(nèi)流動(dòng)的流體的流量進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)稱(chēng)為流量計(jì)量。根據(jù)測(cè)量原理，將流量測(cè)量方法分為幾大類(lèi)，下面分別說(shuō)明其測(cè)量方法、特性等，并介紹幾種常用的流量計(jì)。1. 差壓式流量計(jì)（1） 概述 差壓式流量計(jì)(Difference Press Flowmeter)簡(jiǎn)稱(chēng)DPF，是利用孔板節(jié)流原理，根據(jù)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(lái)測(cè)量流量的儀表。（2） 基本原理充滿(mǎn)管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來(lái)衡量流量的大小。這種測(cè)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí)，在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。在正常情況（介質(zhì)物理參數(shù)保持不變）下，流量的大小是與孔板前后產(chǎn)生的壓差的平方根成正比的，F(xiàn)＝k△P1/2?？装迨且粔K加工成圓形同心的具有銳利直角邊緣的薄板?？装彘_(kāi)孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式：角接、法蘭及DD/2取壓；如圖所示。 圖 孔板的三種取壓方式在煤液化裝置中楔形流量計(jì)也是儀表的選型之一，如FE160FE170FE1806等等。楔形流量計(jì)也是差壓節(jié)流元件的一種，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。其檢測(cè)件為V形，設(shè)計(jì)合適時(shí)無(wú)滯流區(qū)，不會(huì)使管道堵塞，取壓方式未標(biāo)準(zhǔn)化。楔形流量計(jì) 1高壓取壓口；2低壓取壓口；3測(cè)量管；4楔形孔板；5法蘭主要特點(diǎn)：① 測(cè)量范圍寬, 雷諾數(shù)500到數(shù)百萬(wàn)范圍內(nèi), 流量和差壓始終保持方根關(guān)系。② 精確度高,經(jīng)標(biāo)定的楔式流量計(jì), 其流量系數(shù)基本誤差在+%內(nèi)。③ 具有自清潔能力, 節(jié)流件上下游無(wú)滯流區(qū)。④ 永久壓損比孔板小。⑤ 它結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗震性好，安裝方便、操作簡(jiǎn)單且重復(fù)性好, 可靠性高。⑥ 壽命長(zhǎng), 成本低, 安裝及維護(hù)方便適用范圍：① 適合于低雷諾數(shù)流體的流量測(cè)量。② 特別適合于高粘度流體、含固體顆粒液體、漿狀流體，如燃料油、原油、廢水、煤焦油、鐵礦漿、油漿、碳黑溶液、兩相流體等流量的測(cè)量。③ 適合于公稱(chēng)直徑DN25DN300的管道。④ ℃以下的各種場(chǎng)合；；其溫度視差壓變送器的耐溫性能而定，一般限制在180℃以下。（3） 差壓計(jì)特點(diǎn)節(jié)流孔板結(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。DPF應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比，封閉管道各種測(cè)量對(duì)象都有應(yīng)用：流體方面，單相、混相、潔凈、臟污；工作狀態(tài)方面，常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫；管徑方面，從幾毫米到幾米；流動(dòng)條件方面：亞音速流、臨界流、脈動(dòng)流。缺點(diǎn)；如流出系數(shù)不穩(wěn)定，線(xiàn)性差，重復(fù)性不高，準(zhǔn)確度因受諸多因素影響也不高，易積污和易被磨損，壓損較大，量程比（范圍度）小，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件高，要求的直管段過(guò)長(zhǎng)等。（4） 安裝使用注意事項(xiàng)① 安裝注意事項(xiàng)：節(jié)流元件的安裝要求包括方向要求（孔板圓柱形銳孔方向與流體流向一致）、管道條件(吹掃干凈)、管道連接情況（節(jié)流件的前端面應(yīng)與管道軸線(xiàn)垂直）、取壓口位置（根據(jù)被測(cè)介質(zhì)而定）、節(jié)流裝置上下游直管段長(zhǎng)度（節(jié)流件不同要求也不同）以及差壓信號(hào)管路的敷設(shè)情況等。② 使用注意事項(xiàng)盡管DPF的設(shè)計(jì)、制造及安裝等皆符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，但如果不注意使用，也可能達(dá)不到設(shè)計(jì)精確度的要求。DPF檢測(cè)件節(jié)流裝置安裝于現(xiàn)場(chǎng)各種工作場(chǎng)所，在長(zhǎng)期運(yùn)行后，無(wú)論管道或節(jié)流裝置都會(huì)發(fā)生一些變化，如堵塞、結(jié)垢、磨損、腐蝕等等，因此節(jié)流件任何幾何形狀及尺寸的變化都會(huì)帶來(lái)附加誤差，因此定期檢查檢測(cè)件是必要的。使用者要及時(shí)檢查工藝參數(shù)，對(duì)儀表進(jìn)行修正或采取一些措施，如更換節(jié)流件，調(diào)整差壓變送器量程等等。 另外，在起表時(shí)應(yīng)注意避免差壓表單向受壓和承受高溫，排放時(shí)注意隔離液的流失并防止產(chǎn)生燃燒、爆炸、中毒、污染等危險(xiǎn)。注意引壓管和變送器的保溫伴熱，防止介質(zhì)冷凝，結(jié)晶等，影響測(cè)量。2. 容積式流量計(jì) （1） 概述容積式流量計(jì)又稱(chēng)排量流量計(jì)（positive displacement flowmeter），簡(jiǎn)稱(chēng)PDF，在流量?jī)x表中是精度最高的一類(lèi)。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿(mǎn)和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流量體積總量。PDF流量計(jì)一般不具有時(shí)間基準(zhǔn)，為得到瞬時(shí)流量值需要另外附加測(cè)量時(shí)間的裝置。PDF品種繁多，可按不同原則分類(lèi)。按測(cè)量元件結(jié)構(gòu)分類(lèi)有如下型式：轉(zhuǎn)子式、刮板式、旋轉(zhuǎn)活塞式、膜式等。（2） 基本原理典型的PDF（橢圓齒輪式）的工作原理如下圖所示。兩個(gè)橢圓齒輪具有相互滾動(dòng)進(jìn)行接觸旋轉(zhuǎn)的特殊形狀。P1和p2分別表示入口壓力和出口壓力，顯然p1p2，圖（a）下方齒輪在兩側(cè)壓力差的作用下，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，為主動(dòng)輪；上方齒輪因兩側(cè)壓力相等，不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，是從動(dòng)輪，由下方齒輪帶動(dòng)，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。在(b)位置時(shí)，兩個(gè)齒輪均在差壓作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。選裝到(c)位置時(shí)，上方齒輪變?yōu)橹鲃?dòng)輪，下方齒輪則成為從動(dòng)輪，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到與(a)相同位置，完成一個(gè)循環(huán)。一次循環(huán)動(dòng)作排出四個(gè)由齒輪與殼壁間圍成的新月形空腔的流體體積，該體積稱(chēng)作流量計(jì)的循環(huán)體積。 設(shè)流量計(jì)循環(huán)體積為v，一定時(shí)間內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為N，則在該時(shí)間內(nèi)流過(guò)流量計(jì)的流體體積為V有V＝Nv 。雖然有許多分割方法形成各種形式的PDF，但大部分都有相似的基本特征。PDF產(chǎn)生誤差的主要原因是分割單個(gè)流體體積的活動(dòng)測(cè)量件和靜止測(cè)量室之間的縫隙泄漏量所形成。（3）特點(diǎn)PDF計(jì)量精度高，沒(méi)有前置直管段要求。PDF可用于高粘度流體的測(cè)量。范圍度寬，一般為10：1到5：1，特殊的可達(dá)30：1或更大。PDF是直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，操作簡(jiǎn)便。但是PDF結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，笨重，故一般只適用于中小口徑。與其他幾類(lèi)通用流量計(jì)（如差壓式、浮子式、電磁式）相比，PDF的被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)工況（溫度、壓力）、口徑局限性較大，適應(yīng)范圍窄。由于高溫下零件熱膨脹、變形，低溫下材質(zhì)變脆等問(wèn)題，PDF一般不適用于高低溫場(chǎng)合。目前可使用溫度范圍大致在30～+160℃，壓力最高為10MPa。大部分PDF儀表只適用潔凈單相流體，含有顆粒、臟污物時(shí)上游需裝過(guò)濾器（否則檢測(cè)活動(dòng)件易被卡死），既增加壓損，又增加維護(hù)工作；如測(cè)量含有氣體的液體必須裝設(shè)氣體分離器。部分形式PDF儀表（如橢圓齒輪式、腰輪式、旋轉(zhuǎn)活塞式等）在測(cè)量過(guò)程中會(huì)給流動(dòng)帶來(lái)脈動(dòng)，較大口徑儀表還會(huì)產(chǎn)生噪聲，甚至是管道產(chǎn)生振動(dòng)。（4） 安裝及使用注意事項(xiàng) ① 安裝注意事項(xiàng)：，一般溫度為10(15)～40（50）℃，濕度為10%～90%。，接近輻射熱的場(chǎng)所，亦會(huì)使溫度升高 。這種場(chǎng)所應(yīng)采取遮陽(yáng)或隔熱措施。、防浸水型儀表應(yīng)避開(kāi)有腐蝕性氣氛或潮濕場(chǎng)所，因?yàn)橛?jì)算器減速齒輪等零部件會(huì)被腐蝕氣體和晝夜溫差結(jié)露所損壞。如無(wú)法避免，可采取內(nèi)腔用潔凈空氣吹氣(air pruge)方式保持微正壓。，一般為水平安裝。流動(dòng)方向應(yīng)與儀表殼體表明方向一致，一般只能作單方向測(cè)量，必要時(shí)在其下游裝止逆閥，以免損壞儀表。與管道連接要使流量計(jì)不承受管線(xiàn)膨脹、收縮、變形和振動(dòng)；防止系統(tǒng)因閥門(mén)及管道設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生振動(dòng)，特別要避免諧振。PDF計(jì)量室與活動(dòng)檢測(cè)件的間隙很小，流體中顆粒雜質(zhì)影響儀表正常運(yùn)行，造成卡死或過(guò)早磨損。儀表上游必須安裝過(guò)濾器，并定期清洗；測(cè)量氣體在必要時(shí)應(yīng)考慮加裝沉渣器或水吸收器等保護(hù)性設(shè)備。用于測(cè)量液體管道必須避免氣體進(jìn)入管道系統(tǒng)，必要時(shí)設(shè)置氣體分離器。，應(yīng)設(shè)置旁路管線(xiàn)和閥門(mén)，以便于清掃和檢修。② 使用注意事項(xiàng)： 新投管線(xiàn)運(yùn)行前要清掃，往往隨后還要用實(shí)流沖洗，以去除殘留焊屑垢皮等。此時(shí)先應(yīng)關(guān)閉儀表前后截止閥，讓液流從旁路管流過(guò)；若無(wú)旁路管，儀表位置應(yīng)裝短管代替。 通常實(shí)液掃線(xiàn)后，管道內(nèi)還殘留較多空氣，隨著加壓運(yùn)行，空氣以較高流速流過(guò)PDF，活動(dòng)測(cè)量元件可能過(guò)速運(yùn)轉(zhuǎn)，損傷軸和軸承。因此開(kāi)始時(shí)要緩慢增加流量，使空氣漸漸外逸。 液流從旁路管轉(zhuǎn)入儀表時(shí)，啟閉要緩慢，特別在高溫高壓管線(xiàn)上更應(yīng)注意。啟用時(shí)第1步徐徐開(kāi)啟旁路閥，液體先在旁路管流動(dòng)一段時(shí)間；第2步徐徐開(kāi)啟進(jìn)口閥；第3步徐徐開(kāi)啟出口閥；第4步徐徐關(guān)閉旁路閥。切除儀表改旁路管時(shí)按上述逆順序動(dòng)作操作。啟動(dòng)后通過(guò)最低位指針或字輪和秒表，確認(rèn)未達(dá)過(guò)度流動(dòng)，最佳流量應(yīng)控制在(70～80%)最大流量，以保證儀表使用壽命。 新線(xiàn)啟動(dòng)過(guò)濾器網(wǎng)最易被打破，試運(yùn)行后要及時(shí)檢查網(wǎng)是否完好。同時(shí)過(guò)濾網(wǎng)清潔無(wú)污物時(shí)記錄下常用流量下的壓力損失這個(gè)參數(shù)，今后不必卸下檢查網(wǎng)堵塞狀況，即以壓力損失增加程度判斷是否要清洗。 用于高粘度液體，一般均加熱后使之流動(dòng)。當(dāng)儀表停用后，其內(nèi)部液體冷卻而變稠，再啟用時(shí)必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過(guò)儀表，否則會(huì)咬住活動(dòng)測(cè)量元件使儀表?yè)p壞。 氣體用等PDF啟用前必須加潤(rùn)滑油，日常運(yùn)行也經(jīng)常檢查潤(rùn)滑油存量的液位計(jì)。 使用氣體腰輪流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意不能有急劇的流量變化(如使用快開(kāi)閥)，因腰輪的慣性作用，急劇流量變化將產(chǎn)生較大附加慣性力，使轉(zhuǎn)子損壞。用作控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表時(shí)，若下游控制突然截止流動(dòng)，轉(zhuǎn)子一時(shí)停不下來(lái)，產(chǎn)生壓氣機(jī)效應(yīng)，下游壓力升高，然后倒流，發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)。3. 渦輪流量計(jì)（1） 概述渦輪流量計(jì)（Turbine Flowmeter）簡(jiǎn)稱(chēng)TUF，是一種速度式流量計(jì)，被測(cè)介質(zhì)的流體沖擊葉輪片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度隨流量的大小而變化。（2） 基本原理如圖所示為渦輪傳感器結(jié)構(gòu)圖，由圖可見(jiàn)，當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)傳感器時(shí)，由于葉輪的葉片與流體流向之間有一傾角，流體沖力使葉輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服阻力矩后葉輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩力矩平衡時(shí)葉輪便恒速旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線(xiàn)圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。在一定條件下轉(zhuǎn)速與流量成正比，因此測(cè)出葉輪轉(zhuǎn)速就可求得流量。（3） 特點(diǎn)渦輪流量計(jì)具有精度高、重復(fù)性好、時(shí)間常數(shù)小、量程寬、刻度線(xiàn)性以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大（同樣口徑可通過(guò)的流量大）和可適應(yīng)高參數(shù)（高溫、高壓、微流量和低溫）等特點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于以下一些測(cè)量對(duì)象：石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。TUF作為最通用的流量計(jì)，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、全系列、多規(guī)格批量生產(chǎn)的規(guī)模。其弱點(diǎn)是不適于長(zhǎng)期連續(xù)使用,同時(shí)流體物性（密度、粘度）對(duì)儀表特性有較大影響。氣體流量計(jì)易受密度影響，而液體流量計(jì)對(duì)粘度變化反應(yīng)敏感。傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長(zhǎng)的直管段，如安裝空間有限制，可加裝流動(dòng)調(diào)整器（整流器）以縮短直管段長(zhǎng)度。不適于脈動(dòng)流和混相流的測(cè)量。對(duì)被測(cè)介質(zhì)的清潔度要求較高，限制了其適用領(lǐng)域，雖可安裝過(guò)濾器以適應(yīng)臟污介質(zhì)，但亦帶來(lái)壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。（4） 安裝和使用注意事項(xiàng)① 安裝注意事項(xiàng)安裝渦輪流量計(jì)前，管道要清掃。被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí)，要加過(guò)濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測(cè)不出流量來(lái)。傳感器要求水平安裝，不能垂直安裝，同時(shí)應(yīng)安裝在便于維修，管道無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁干擾與熱輻射影響的場(chǎng)所。液體TUF的典型安裝管路系統(tǒng)如圖所示。下圖中各部分的配置可視被測(cè)對(duì)象情況而定，并不一定全部都需要。TUF對(duì)管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流是敏感的，因此要根據(jù)傳感器上游阻流件類(lèi)型配備必要的直管段或整流器。當(dāng)可能產(chǎn)生逆流時(shí)，變送器后面應(yīng)加裝止逆閥。若上游阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長(zhǎng)度不小于20D