第6章 压力测点位置及仪表的选择
热工测量仪表习题
第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素？2．什么是真值？真值有几种类型？3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成?各部分有什么作用？4．仪表的精度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？7．什么是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的？9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1.5级，量程为0~2.5MPa 的压力表？为什么？习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~1.6MPa，精度等级为2.5级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为0.05MPa，问这块仪表是否合格？为什么？2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为0.9kPa，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为1.0级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否？5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5％，问选用哪块表合适？6. 有一台精度等级为2.5级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格？第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。
2.何谓系统误差？系统误差有何特点？3.试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？4.随机误差产生的原因是什么？随机误差具有哪些性质？5.为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？6.对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV）：85.30，85.71，84.70，84.94，85.63，85.65，85.24，85.36，84.86，85.21，84.97，85.19，85.35，85.21，85.16，85.32，试写出测量结果表达式（置信概率为99.73%）。
中国石油大学化工检测仪表第六章 温度测量
非接触式测温
非典 钢水
红外温度计
接触式与非接触式测温特点比较
方 式
测量 条件
接 触 式
感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的 加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过 感温元件能承受的上限温度 ; 被测对象不对感 温元件产生腐蚀 特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性 对象的连续在线测温，对高于l 300℃以上 的温度测量较困难
七个基本物理单位之一
一、温标
温标：为了保证温度量值的准确和利于传递， 需要建立一个衡量温度的统一标准尺度，这 种用来量度物体温度高低的标尺叫温度标尺， 简称温标。 各种温度计的刻度数值均由温标确定。 它规定了： ① 温度的起点； ② 测量温度的基本单位； ③ 各种温度计的分度值。
通常采用具有所定标物理量固定不变的东西作为基准。 例如：长度单位，1983年10月第十七届国际计量大会通过了米 的新定义：“1米是光在真空中1／299792458秒的时间间隔内 所经路程的长度”。 新的米定义有重大科学意义。从此光速c 成了一个精确数值。 例如：时间单位，在1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒 的定义是：铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射 的9,192,631,770个周期的持续时间。 温度定标：在标准大气压下，单组分物质具有固定的三相点、 沸点、融点等。
6.3.2 常用热电阻的材料
1. 铂热电阻
国标ITS一90规定，在-259．34～630．74℃温度范围 内，以铂电阻温度计作为基准温度仪器。
测温范围：-200～850℃。
-200℃～0℃范围： Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3] 0～850℃范围： Rt=R0(1＋At＋Bt2）
海洋石油仪表专业(基础知识)内容
1第一章 压力测量一 、压力测量的基本概念压力（包括压差和真空度）是石油生产中的重要参数之一。
他决定着生产过程能否正常进行，关系到设备和人身的安全，决定着设备的经济性等。
此外压力测量还不仅局限于它自身，有些物理量如温度、流量、液位等往往是通过压力来间接进行测量的。
所以压力的检测在自动化过程中具有特殊的地位。
在海洋石油生产中，所谓压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。
特别是在海洋采油生产过程中，经常会遇到压力和真空度的测量，其中包括 比大气压力高很多的高压、超高压和比大气压力低很多的真空测量。
二、压力单位及测压仪表由于压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力，故可用下式表示：图 1- 1 压力表外型总汇2 S Fp =（1－1）式中 P ——表示压力；F ——表示垂直作用力； S ——表示受力面积。
根据国际单位制（代号为SI ）规定，压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa ）。
帕为1牛每平方米，即2/11m N Pa = （1－2）帕所表示的压力单位较小，工程上经常使用兆帕（MPa ）。
帕与兆帕之间的关系为：Pa MPa 61011⨯= （1－3）过去使用的压力单位比较多，根据1984年2月27日国务院“关于在我国统一实行法定计量单位的命令”的规定，这些单位将不再使用，但为了使大家了解国际单位制式的压力单位（Pa 或MPa ）与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之间的换算关系表1－1。
表1－1 各种压力单位换算表在压力测量中，常有表压，绝对预压力，负压或真空度之分，其关系见图1－2 。
图1－2 表压、绝对压力和负压（真空）关系3工程上所用的压力指示值，大多为表压（绝对压力计的指示值除外）。
表压是绝对压力和大气压力之差。
即大气压力绝对压力表压＝P P P - （1－4）当被测压力低于大气压力之时，一般用负压或真空度来表示，它是大气压力与绝对压力之差，即绝对压力大气压力真空度＝P P P - （1－5）因为各种工艺设备和测量仪表通常是出于大气之中，本身就承受着大气压力。
建筑环境测试技术
1、测量：以确定量值为目的的一组操作，即测量中的比较过程，将被测参数的量值与作为单位的标准量进行比较，比出的倍数即为测量结果。
2、直接测量：直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接得到被测量的量值的测量方法。
组合测量：当某项测量结果需用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量。
3、测量方法的选择原则：①被测量本身的特性；②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备。
4、测量仪表：将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具，包括各类指示仪器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。
5、测量仪表的类型模拟式：对连续变化的被测物理量直接进行连续测量、显示或记录的仪表。
数字式：将被测的模拟量首先转换成数字量再对数字量进行测量的仪表。
6、测量仪表的功能：物理量的变换、信号的传输、测量结果的显示。
7、仪表的性能指标：精度（精密度、正确度、准确度）、稳定度、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性。
8、计量：利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
9、测量差误：测量仪器仪表的测量值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。
特点：必然性和普遍性。
产生原因：测量器具不准确，测量手段不完善，环境影响，测量操作不熟练以及工作疏忽。
10、真值A0：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。
指定值A S：由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：在每一级的比较中，以上一级标准所体现的值当做准确无误的值，称为实际值。
11、示值：由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值，也称测量器具的测量值或测得值，包括数值和单位。
12、绝对误差：Δx＝x－Α；x为测得值，A为实际值。
13、误差来源：仪器误差、人身误差、影响误差、方法误差。
热能与动力工程测试技术(第2版)教学配套课件严兆大主编第六章压力测量
1.L形总压管
L形总压管的结构如图6-17所示，它制造简单，安 装和使用比较方便，且支杆对测量结果的影响较 小，是最常见的总压管。其缺点是不敏感偏流角αp 比较小，一般为±10°～±15°。
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2.圆柱形总压管
圆柱形总压管的结构如图6-18所示，它的最大优点 是可以做成很小的尺寸，且工艺性能好、使用方 便，但其不敏感偏流角也较小。
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3.带导流套的总压管
图6-17 L形总压管的结构 07236-05A
3.带导流套的总压管
图6-18 圆柱形总压管的结构 07236-05A
3.带导流套的总压管
图6-19 带导流套的总压管 07236-05A
4.多点总压管
图6-20 梳状总压管 a) 凸嘴型 b) 凹窝型 c) 带套型 07236-05A
四、典型测压传感器
图6-11 石英晶体压电传感器结构 a) 普通型 b)与火花塞做成一体的石英晶体压电传感器
1—弹性膜片 2—传力件 3—底座 4—石英片 5—玻璃导管 6—胶玻 璃导管 7—引出导线接头 8—导
电环 9—金属箔 10—火花塞 11—传感器
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1. 石英晶体压电传感器
二、动态标定
图6-28 激波管内的工作过程 a)压力传播过程 b)压力—时间图 07236-05A
二、动态标定
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图6-29 激波管标定系统传 感器的输出曲线U=f(t)
第五节 压力测量系统的动态特性
一、容腔效应 二、传输管道的数学模型和频率特性
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一、容腔效应
在动态压力测量系统中，压力传感器是按动态参数测量的要求设计制 造的，它的固有频率很高，响应也很快，但由于测压元件前的空腔和 导压管的存在，必然导致压力信号的幅值衰减和相位滞后，这种效应 称为动态压力测量的容腔效应。
压力表的正确选择与安装
压力表的正确选择与安装压力表在生产和科研中应用十分广泛。
压力表的选择和安装是件重要工作。
一方面，压力表的正确选择与安装可为生产和科研提供准确有效的数据；另一方面，选用合理的压力表可为生产与科研提供更安全的检测环境。
压力表若选用不当，不能正确反映设备实际工作压力，影响工作人员正常操作，进而导致生产事故发生。
正确选择和安装压力表对指导生产实践具有重要意义。
标签：压力表；正确选择；安装前言压力表是最常见的测量压力的计量器具，广泛应用于各个生产、供暖、消防和安全防护等企业。
压力表的选用应根据各种行业的不同使用要求，在满足本行业技术要求的前提下，本着节约实用的原则全面地综合考虑，合理地选择准确度等级、量程、种类和型号。
1 压力表的选择正确选用压力表应当从压力表类型、量程、精确度和灵敏度、外形尺寸、应用范围等方面进行考虑。
1.1 压力表量程范围的选择测量稳定的压力时，最大量程应选择接近正常值的1/3至2/3范圍内；测量交变压力时，最大量程应选择接近而又大于正常值的2倍。
为了能够保持弹簧长时期的弹性不变形，弹簧式压力表交变压力不大于分度上限的1/2，对于瞬时测量，允许使用分度上限的3/4。
1.2 压力表精确度和灵敏度的选择压力表的精确度和灵敏度应根据使用场合测量值最大允许误差进行确定，一般采用以下两种方法来确定压力表的精度级别。
（1）精度≤最大或最小被测压力/压力表测量上限×工艺要求相对误差（2）精度=绝对允许基本误差/压力表测量上限×100%应根据上述两种方法选择精确度等级。
对于等级的选取只取较大的数值，以保证测量的准确性。
值得注意的是，工业上通常采用1.5级～2.5级精确度的压力表；而需要精确测量，如科研测量、校验压力表时，一般采用0.4级或0.25级以上的精密压力表和标准压力表。
1.3 压力表外形尺寸的选择在经济、实用的基础上还应考虑美观、便于安装和观测。
压力表外壳直径有40mm、60mm、100mm、150mm、200mm及250mm6种规格。
2022最新热工测量与自动控制重点总结
（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。
人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。
8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。
他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。
4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。
辽宁石油化工大学化工自动化及仪表第6章 压力检测及仪表讲解
等。图6-8为电位器式电远传弹性压力计结构原理。在弹性元件
的自由端处安装滑线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端
连接并随之移动，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出
。
(四）压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置统称为压力传感器。 1．应变式压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金 属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变 片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥 式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪 表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。
递到中心感压膜片，中心感压膜片产生位移，使可动
电极和左右两个固定电极之间的间距不再相等，形成
差动电容。
差动电容的相对变化值与差压Δp呈线性对应关系，并与
腔内硅油的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的 变化给测量带来的误差。 4．振频式压力传感器 振频式压力传感器利用感压元件本身的谐振频率与压力 的关系，通过测量频率信号的变化来检测压力。 5．压电式压力传感器 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压 力转换成电信号的。它是动态压力检测中常用的传感器 ，不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力。
上，这时的力平衡关系为： pA W W0
p
1 (W A
W0
)
(6-6) (6-7)
(三）弹性式压力计
定义 弹性式压力检测是用弹性元件作为压力敏感元件把 压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。
优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、 价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
4．弹性测压计信号的远传方式
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第六章压力测点位置及仪表的选择本章内容适用于压力测量仪表的选择、安装以及压力测点位置的选择。
1.压力测点位置的选择
为了提高压力测量的准确度和可靠性,对测点位置的选择要考虑以下的因素：
1.1 便于保护仪表和人身安全。
1.2 测点前后要有的足够长的直管段,不能处于管道弯曲、分叉和能形成涡流的地方。
1.3 测点要选在不易堵塞的地方,当管道内有突出物时,取压口应选在突出物之前。
1.4 取压管不能凸出管道内壁,避免在被测介质流动时动压对静压测量产生影响。
1.5 在阀门附近取压时,若取压口选在阀门前,则与阀门的距离应大于2D（D为管道直径）,取压口若选在阀门后,则与阀门的距离应大于3D。
1.6 当测量含尘流体压力时,取压口应选择不易积尘、堵塞、而且便于冲洗导管的地方,必要时加装除尘器。
2 压力测量仪表的选择
2.1 压力测量仪表的选用应根据生产过程对压力测量的要求、
被测介质的性质、现场环境条件等来选择。
2.2 对压力测量仪表的型式、精度、测量范围等都必须从实际出发,本着节约原则,合理选用。
2.3 为保证弹性元件、传感器能在安全范围内可靠动作,一般在被测压力较稳定的情况下,最大压力值应不超过仪表量程的3/4。
2.4 在被测压力波动较大的情况下,最大压力值应不超过满量程的2/3。
2.5 为了保证测量精度,被测压力最小值应不低于满量程的1/3。
3 取压管路及附加装置
3.1 取压管路
3.1.1 仪表管材料应能抗侵蚀,一般采用钢管或铜管,其内径宜在8-12毫米之间。
3.1.2 管路总长度一般不超过50米和不少于3米.若被测介质温度接近100℃时,长度不应小于6米。
3.1.3 应根据所测介质压力,采用耐压强度足够的仪表管.一般汽水取样多用无缝钢管,测量风压等低微压介质时,可用优质瓦斯管。
导压管敷设完毕后,应作严密性试验或耐压试验.尤其是油、氢和高压汽水管路不应忽视。
3.1.4 仪表管的装设应保持垂直,或与水平面之间具有不小于
1-10%的倾斜角度.整个仪表管应向同一方面倾斜,否则应视具体情况在表管最高处装设排汽门,或在最低处装设放水门。
3.1.5 敷设仪表管路时,每隔1～2米应有固定卡子,多根仪表管束一块敷设时,应排列整齐,敷设油、氢等易燃易爆介质的表管时，应注意隔热与防火。
3.1.6 仪表管道穿越楼板、平台铁板时,应加装护管或留有富裕的孔口,并定期进行防磨损检查。
3.1.7 采用管缆时,由于其外包有塑料套管,故不得敷设在靠近高温或煤粉易燃物多的处所,防止烤坏或可燃物积存发生自燃现象。
3.1.8 管路弯曲处应均匀,内径不应变扁,弯曲半径不小于管子外径的8-10倍。
3.1.9 测量差压(包括水位)的两根导压管应并排敷设,并处于同一环境温度中。
3.1.10 导压管路应油饰,并有用途名称标牌,必要时可刷色标。
3.2 仪表在非正常工况下,应考虑增设附加装置
3.2.1 为了不受被测介质高温影响,应在二次门前加装盘形或U型管,以便留存冷态液体隔热。
3.2.2 为不受急剧变化或传动压力的影响,应装有缓冲器。
3.2.3 为了不受大的振动影响,应装有减振器或固定装置。
3.2.4 被测量为特殊介质时，为了避免腐蚀,应装有隔离装置。
3.3 仪表垫片的材料选用取决于测量条件与介质。
3.3.1 低压、低温（80℃以下）用皮革、橡胶和尼龙类。
3.3.2 中压、温度在300～400℃时用石棉垫、橡胶垫或铝垫。
3.3.3 高温高压工况下用退火紫铜垫片,特殊要求时可用不锈钢垫片。
3.3.4 测量介质为氢气时,必须用除油脂铝垫或石棉垫,不可用有机材料。