【正文】 奧利力原理制成的流量計。在傳感器的外殼內(nèi)有一對平行的測量管，該管在安裝于管子端部的電磁驅(qū)動線圈作用下，做近似于音叉的振動。當(dāng)流體通過兩個平行的測量管時，會產(chǎn)生一個與流速方向橫向的加速度及相應(yīng)的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲，這一扭曲現(xiàn)象稱為科里奧利現(xiàn)象。測量管扭曲的大小是完全與流經(jīng)測量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。質(zhì)量流量計的特點是：具有很高的精度；所測的質(zhì)量流量與流體的溫度、壓力、粘度、電導(dǎo)率和流動狀態(tài)無關(guān)，但流體必須充滿；應(yīng)保證測量管無腐蝕與磨損及結(jié)垢，這都會影響測量準確度；零點飄移較大，且壓頭損失較大；忌液氣混合；傳感器法蘭前后必需加裝具有足夠強度的支架以避免管道振動干擾，引起測量誤差。 其他還有超聲波流量計等。 壓力測量儀表 在化工生產(chǎn)中，壓力往往是重要的操作參數(shù)之一。經(jīng)常會遇到壓和真空度的測量。測量壓力的儀表通?？煞譃樗拇箢悾阂褐綁毫τ?、彈性壓力計、壓力（壓差）變送器、活塞式壓力計。 液柱式壓力計是根據(jù)靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換為液柱高度進行測量的。按其結(jié)構(gòu)形式的不同，有U形管壓力計、單管壓力計和斜管壓力計等。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉。缺點是：體積大，讀數(shù)不便、玻璃管易碎、精度較低。它只限于測量低壓或微壓、壓差和負壓不大，要求不高，且環(huán)境不復(fù)雜的條件。液柱式壓力計的工作液體通常選用汞、水、酒精。 彈性式壓力表：是將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進行測量的。按彈性元件的不同可分為彈簧管式、膜盒式、膜片式、波紋管式、板簧式。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，若增設(shè)附加機構(gòu)（如記錄機構(gòu)、控制元件、電氣轉(zhuǎn)換裝置）可制成壓力記錄本儀、電接點式壓力表、壓力控制報警器等。它主要用來測量真空度、壓力、可以就地指示、遠傳集中控制、記錄、報警或發(fā)信。若采用膜片式或隔膜式結(jié)構(gòu)也尚可測量結(jié)晶及腐蝕性介質(zhì)。 壓力傳感器是將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種形式的電量進行測量的。按其工作原理可分為電阻式、電容式、壓阻式、電感式、壓電式、霍而式等。輸出信號根據(jù)不同形式可以是電阻、電流、電壓和頻率。由于其響應(yīng)快、抗環(huán)境干擾能力強、耐腐蝕、精度高、壓力和真空度范圍寬、等到特點而成為壓力檢測儀表中的重要品種。它多用于壓力信號的遠傳達室、發(fā)信或集中控制，如和顯示、調(diào)節(jié)、記錄儀表聯(lián)合使用則可組成自調(diào)系統(tǒng)。廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)自動化和航空工業(yè)中。最常用的是電容式傳感器：是利用檢測電容的方法測量壓力的，當(dāng)被測壓力或壓差推動極板，使極板之間距離發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，經(jīng)變換電路將其轉(zhuǎn)換成電流、電壓或頻率信號輸出 活塞式壓力計是將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量進行測量。按其形式可分為單活塞式、雙活塞式兩種。特點是測量精度高，但其測量精度受溫度、重力加速度的影響，使用時需較正，并且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。它一般作為標準的壓力測量儀表來校驗其他類型的壓力計。 8．4物位儀表 在化工生產(chǎn)中，常需要測量各種界面的高度，稱其為物位測量。一般按其工作原理可分為直讀式、差壓式、浮力式、電學(xué)式、聲學(xué)式、核輻射式等。 　　　　　直讀式玻璃液位計是一種基于連通器原理實現(xiàn)液位測量的最簡單和最經(jīng)濟的液位計。玻璃液位計無需外界能源，安全防爆。玻璃液位計有多種形式，最典型的為玻璃管液位計和玻璃板液位計。 浮球液位計：是一個金屬或其他材料的浮球（一般材質(zhì)為銅或不銹鋼），在液位上下浮動時，球上下移動，通過支點，依靠杠桿原理，另一端的指針也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，就得出相應(yīng)的數(shù)值。也可以利用一些裝置將其轉(zhuǎn)換成氣動或電動信號進行遠傳。用于直接批示各種敞開或有壓的液位高度，與玻璃管液位計相比，具有不怕破裂，讀數(shù)清晰的優(yōu)點，尤其是適用于對玻璃管壁有粘滯作用的油污液體介質(zhì)。缺點是：精度等級不高，；并且量程范圍不大，對測高液位有限制。主要有浮球式（包括浮標式、浮球式液位計）、浮筒式液位計、磁性翻板式液位計等。 差壓式液位計是利用差壓的方法測量液位的，它是根據(jù)液柱的靜壓與液柱高度成正比的原理而工作的。主要有壓力式液位計、差壓式液位（或）界面計、吹氣法壓力液位計。差壓式液位變送器是石化行業(yè)使用較廣的方法。對有腐蝕、粘稠介質(zhì)可采用法蘭式（可帶毛細管）差壓變送器來測量。 電容式液位計是用于測量非導(dǎo)電介質(zhì)液位的。它是由兩根同軸金屬套筒組成的，相互絕緣固定，構(gòu)成一個同軸圓柱形電容器。當(dāng)液體為零時，傳感器二電極構(gòu)成一電容器，以此時的電容量為0，當(dāng)液體上升時，一部分電極之間充以被測介質(zhì)的電容量，因此電容量的變化與液體高度成正比，通過檢測電容量即可檢測出液位。 其他還有超聲波液位計、音叉液位計、浮磁液位計、磁致伸縮式液位計、射頻導(dǎo)納液位計、雷達液位計、放射性液位計等。 8．5控制閥 調(diào)節(jié)閥接受調(diào)節(jié)器送來的信號，改變被調(diào)介質(zhì)的流量，從而把被調(diào)參數(shù)維持在所需要的范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)二部分組成。 在生產(chǎn)過程中，最常用的執(zhí)行機構(gòu)為氣動執(zhí)行機構(gòu)和電動執(zhí)行機構(gòu)。在通常情況下，為了考慮防爆的要求，以選用氣動執(zhí)行機構(gòu)為宜。氣動執(zhí)行機構(gòu)是以壓縮空氣為動力的推動裝置，其輸出桿位移為直線式，如果通過曲柄等杠桿機構(gòu)，則可轉(zhuǎn)換成角位移式。氣動執(zhí)行機構(gòu)按照 其結(jié)構(gòu)不同有氣動薄膜式、活塞式和長行程式。 調(diào)節(jié)機構(gòu)是直接改變調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的機構(gòu)，是由閥體、閥芯、閥座、閥桿、和填料等組成。依照閥體結(jié)構(gòu)形式的不同可分為單座閥、雙座閥、角閥、三通閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、蝶閥、球閥、快速切斷閥、隔膜閥、閥體分離閥、低噪聲閥、波紋管密封閥、低溫控制閥和旋塞閥。 閥門定位器：它的功能是接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出去控制氣動執(zhí)行機構(gòu)，當(dāng)氣動執(zhí)行器動作后，閥桿的位移又通過機械裝置負反饋到閥門定位器，因此定位器與執(zhí)行器組成了一個閉合回路。 8．6自動化方案的制定 開環(huán)控制系統(tǒng)：凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用沒有影響的系統(tǒng)開叫環(huán)控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)：凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用有直接影響的系統(tǒng)開叫環(huán)控制系統(tǒng)。 在化工生產(chǎn)中，確定什么樣的比較正確的方案，才是最關(guān)鍵的。首先必須了解工藝的內(nèi)容，熟悉工藝的參數(shù)，并且林確定各參數(shù)之間的關(guān)系，還需要配合其它專業(yè)及目前的現(xiàn)實情況，比如說：該地區(qū)的氣候情況，水文情況，應(yīng)達到的自動化的程度等。自動化替代的僅僅是人所無法承受的，或不能達到的高強度、高精度、復(fù)雜的工作，卻不能完成不可能完成的任務(wù)。比如說升溫，如果說加熱的飽和蒸汽只有2kgf/cm2 ，那么即使加熱閥門開到100%，也不可能升到150℃。因為2公斤壓力的蒸汽只有120℃，而達到150℃ kgf/cm2 ，因此這對于閥門來說就是無法完成的任務(wù)。所以說，自動化對于化工生產(chǎn)來說，只是一個工具，卻不能改變化學(xué)反應(yīng)本身。他起到的作用，不過是為了降低勞動強度、提高產(chǎn)品精度、簡化操場作步驟，以提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。而生產(chǎn)工藝中的參數(shù)，必需考慮多種因素，多種情況，及生產(chǎn)中的各各細節(jié)，這就需要對生產(chǎn)工藝十分的了解，以及對化學(xué)參數(shù)認識較深，有扎實的基本功。不能僅憑對化學(xué)的了解或僅僅是自動化的了解，如不能二者有機結(jié)合，往往是事倍功半，弄巧成拙。 在確定方案時，必需知道介質(zhì)的特性，如密度、狀態(tài)、沸點、比熱容、粘度、飽和蒸汽壓等；還必需知道化學(xué)反應(yīng)全過程的性質(zhì)，如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、吸熱或放熱的多少等；另外還應(yīng)該知道管道管徑、材質(zhì)、壓力等級、溫度等級，及公用工程中所能提供的水（或冷凍水）的溫度與壓力、蒸汽的溫度與壓力、介質(zhì)在管道中運動的方向與溫度、壓力情況；還應(yīng)該知道選用某些儀表它的性能，如壓頭損失、環(huán)境對它的影響等。 化工設(shè)計中常用概念 Re（雷諾準數(shù)）：是用以比較流體流動狀態(tài)的一個無因次準數(shù)。1883年英國人雷諾提出：當(dāng)粘性流體相對于幾何形狀相像的物體流動時，只要vlρ/η相同，流體的流動狀態(tài)就相似。V表示流體的流速、l表示物體的線速度（如圓管的直徑）、ρ表示流體的密度、η表示流體的粘度。雷諾準數(shù)的大小表示流體流動狀態(tài)的一個依據(jù)。它一般可分為層流、中間流、湍流。 層流又稱滯流。它是指質(zhì)點的運動跡線有條不紊的流動，在圓管中流體的雷諾準數(shù)小于2300時，為層流。 湍流又稱紊流，是指質(zhì)點的運動跡線極其紊亂而流線極易改變的流動。在圓管中流體的雷諾準數(shù)大于10000時，呈湍流現(xiàn)象。在湍流與層流中間時，為中間流。 粘度是動力粘度、運動粘度、和相對粘度的通稱。 我們常把動力粘度稱為粘度。定義為η=τ/D。其中τ為剪切應(yīng)力；D為垂直于流層的方向上的速度梯度。即流體流動的剪切應(yīng)力除以流層方向的速度梯度。其中SI單位為帕斯卡秒，化工技術(shù)中常用毫帕斯卡秒。過去用的厘米克秒制單位為泊、厘泊。 運動粘度定義為υ=η/ρ，其中η為動力粘度；ρ為其密度。即動力粘度除以流體的密度。SI單位為米2/秒?；挝怀Ｓ煤撩?/秒。 相對粘度它的定義是：流體的動力粘度與同溫度下的水的動力粘度之比。為列量綱量。有時它也指高分子溶液的動力粘度與同溫度下的純?nèi)軇┑膭恿φ扯戎取?1Pas（帕斯卡秒）=10P（達因秒/厘米2 =泊）= 1000cP（厘泊） 1牛頓=105達因 厘泊=厘沲密度（比重） 1沲（st）=100厘沲=104m2/s 1沲（st）=1厘米2/秒=100毫米2/秒 流體輸送的流動阻力計算 根據(jù)不可壓縮流體的機械能量守衡定律。流體在泵的輸送壓頭與管路損耗壓頭應(yīng)該是一樣的。 我們主要計算流體的阻力。通常，將阻力分解為兩部分，一是直圓管內(nèi)阻力，一是管件、閥門等和局部阻力。 ΣR=ΣRr+ΣR1={λ（l+Σle）+Σζ}u2/2 d ΣR局部阻力 le局部阻力的當(dāng)量長度 l管線長度 Σζ部分局部阻力的阻力系數(shù)之和 λ磨擦系數(shù) d管徑 ΣRr=λl u2/2d，計算圓管的阻力，首先要求取磨擦系數(shù)λ，就必須計算雷諾數(shù)，再根據(jù)金屬管的管壁粗糙度ε值，通過查磨擦系數(shù)粗糙度ε值雷諾數(shù)表，查取磨擦系數(shù)。 計算局部阻力，可按照當(dāng)量長度法，即局部阻力相當(dāng)于通過與其具有相同管徑的某一長度的直管阻力這某一長度的直管則為當(dāng)量長度。這樣一來，就可用計算直管阻力的公式來計算局部阻力，即在計算管路阻力時，將管路中的直管長度及管件、閥門等的當(dāng)量長度 合并在一起作為管路總長度。 局部阻力還可以用阻力系數(shù)和動能的乘積來表示。 8．4 飽和蒸氣壓：是指在一定的溫度下與液體或固體相互平衡的蒸氣所具有的壓力。如果液體是水，稱水蒸氣壓力。例如在20℃時，（）；（）。某溫度下的飽和蒸氣壓也代表該溫度下的沸騰點。對于兩種或兩種以上的液體或固體混合，混合物的配比不同，則它的飽和蒸氣壓就不同。當(dāng)液體溶有不揮發(fā)溶質(zhì)時，在相同溫度下，其蒸氣壓較純?nèi)軇┑?，因此在相同壓力下溶液的沸點比純?nèi)軇┑姆悬c高。當(dāng)加熱蒸氣溫度一定時，蒸發(fā)溶液時的傳熱溫差就比蒸發(fā)純?nèi)軇┑姆悬c高。20 / 2