(完整版)仪表选型

仪表选型一、仪表与化工关系仪表与化工关系密切，在化工生产中起着至关重要的作用。从一个简单的控制回路我们就能发现两者的关系。1-1典型单回路控制系统液位变送器代替人眼执行器代替人手控制器代替人脑二、仪表分类仪表的分类方法很多，根据不同的原则可进行相应的分类，如按能源分可分为气动、电动和液动仪表，按组合形式可分为基地式、单元组合式和综合控制装置，通用的是按仪表在测量与控制系统中的作用进行分类分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器四大类。检测仪表根据其被测变量不同，根据化工生产五大参数分为温度、流量、压力、物位、分析仪表。三、测温方法及测温仪表分类工业上常用的测温方式有接触式和非接触式两种,每种方式所对应的测温仪表及特点如下表所示。方式分类特点检测仪表种类接触式热膨胀结构简单、使用方便、价格低、精度低玻璃管温度、双金属温度计热电阻测量精度高、使用方便、可远传铂电阻、铜电阻、热敏电阻热电势精度高、测量范围广、可远传热电偶非接触式热辐射不破坏被测物体的温度场，可远距离测量、测温范围广辐射高温计、光学高温计、红外温度计

热电阻是应用金属在温度变化时本身电阻也随之发生变化的原理来测量温度的，常用于中低温区的温度检测，主要特点是精度高，性能稳定。热电阻选型应该从温度仪表生产厂家要求用户提供的几方面数据来考虑,即1.分度号；2.保护管；3.精度；4.插入深度；5.接线盒；6.安装方式；7.型号（二）热电阻的选型1.分度号（Pt100）

最常用的是分度号为Pt100的铂热电阻和分度号为Cu50的铜热电阻，由于Cu50超过150℃易氧化，耐腐蚀性不好，而离子膜烧碱对控制要求比较严格，建议大家选用精度高、稳定性好的Pt100热电阻。2.保护管（1）结构形式：按其保护管结构形式分为装配式（可拆卸）和铠装式（不可拆卸，内装铂电阻）。（2）保护管直径：

φ12(φ10、φ12、φ16等)2.保护管（3）保护管材质：Ti

离子膜烧碱装置中存在大量腐蚀介质，如盐水、盐酸、烧碱、湿氯气等。不同腐蚀介质应该选用不同的防腐蚀材料。仪表防腐以金属为主，如各种牌号的不锈钢、哈氏合金、钛和钛合金、钽等。也有用非金属材质做村里的仪表，如热电阻保护套管可以用普通不锈钢烧结聚四氟乙烯，防腐效果很好，但要注意被测介质温度不能过高。具体应该选定哪种材料才能防腐蚀，可以参照“仪表常用材料防腐蚀性能表”来最终确定，只有选定了相应的抗腐蚀材料，才能确保仪表正常运行。3.精度4.插入深度：由工艺人员提供

3.精度：根据工艺要求的测温偏差范围来计算4.插入深度5.接线盒（1）防水的还是防爆的，如果是防爆的，那么防爆等级是多少（2）电气接口尺寸：M20x1.56.安装方式

（法兰、螺纹、无固定）

（1）法兰（固定或可动法兰；如固定法兰：JIS10K20ARF)（注意设备或管道上预留的法兰标准是GB国标，JIS日本标准，还是美国标准）（2）螺纹（螺纹规格：M20×1.5）（3）无固定装置

热电偶的选型也一样要从以上几个方面来考虑，但热电偶的材质与热电阻不同，其分度号也不同与热电阻，我国常用的几种标准型热电偶如下表所示。（三）热电耦的选型

再者就是要特别注意热电偶补偿导线的选用。下表为补偿导线的分类型号与分度号，供选用时参考。（三）热电耦的选型（二）压力检测仪表的选型

压力检测仪表的选用是一项重要工作，如果选用不当，不仅不能正确、及时地反映被测对象的压力的变化，还可能引起事故。选用时应根据生产工艺对压力检测的要求、被测介质的特性、现场使用的环境条件，本着节约的原则合理地考虑仪表的量程、精度、类型等。1.就地指示压力表的选用

(1)压力在－40~0~＋40kPa的一般介质，宜选用膜盒压力表。表壳可为圆形或矩形，精确度等级为2.5级，连接件规格为M20×1.5或φ8mm软接头。(2)压力在40kPa以上的一般介质，可选用弹簧管压力表。精确度等级为1.5或2.5级，连接件规格为M20×1.5，刻度表壳直径为φ100mm或φ150mm。就地指示一般选用径向不带边，就地盘装一般选用轴向带边。1.就地指示压力表的选用(3)压力在－0.1~2.4MPa的一般介质，应选用压力真空表。精确度等级为为1.5或2.5级，连接件规格为M20×1.5，刻度表壳直径为φ100mm或φ150mm。(4)对于粘度较高的原油测量，应选用隔膜式压力表、膜片式压力表或采取灌隔离液措施的一般压力表。精确度等级为为1.5或2.5级，连接件规格为M20×1.5，刻度表壳直径为φ100mm或φ150mm。2.远传压力仪表的选用

要求采用统一的标准信号时，应选用压力变送器。变送器的精确度应不低于0.5级。①对于爆炸和火灾危险场所，应选用气动压力变送器和防爆型电动压力变送器。②对于微压力的测量，可采用微差压变送器。③对于粘稠（如粘度较高的原油）、含有固体颗粒或腐蚀性介质压力的测量，可选用法兰膜片式压力变送器（温度不高于200℃）。如采用灌隔离液、吹气或打冲洗液等措施，也可采用一般的压力变送器。3.仪表量程的选择化工自控设计技术规定:

在被测压力较稳定的情况下，最大工作压力不应超过仪表满量程的3／4；在被测压力波动较大或测振动压力时，最大工作压力不应超过仪表满量程的2／3；在测量高压压力时，最大工作压力不应超过仪表满量程的3／5；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于满量程的1／3；当被测压力变化范围大，最大和最小工作压力可能不能同时满足上述要求时，选择仪表量程应首先要满足最大工作压力条件。3.仪表量程的选择

根据被测压力，计算得到仪表上、下限后，还不能以此直接作为仪表的量程，目前我国出厂的压力（包括差压）检测仪表有统一的量程系列，它们是lkPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它们的10n倍数（n为整数）。因此，在选用仪表量程时，应采用相应规程或者标准中的数值。5.仪表类型的选择

根据工艺要求正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的主要前提。压力检测仪表类型的选择主要应考虑以下几个方面。①仪表的材料压力检测的特点是压力敏感元件往往要与被测介质直接接触，因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的工作条件。例如，对腐蚀性较强的介质应使用像不锈钢之类的弹性元件或敏感元件；氨用压力表则要求仪表的材料不允许采用铜或铜介质，因为氨气对铜的腐蚀性极强；又如氧用压力表在结构和材质上可以与普通压力表相同，但要禁油，因为油进入氧气系统极易引起爆炸。6.仪表类型的选择②仪表的输出信号对于只需要观察压力变化的情况，应选用如弹簧管压力表甚至液柱式压力计那样的直接指示型的仪表；如需将压力信号远传到控制室或其他电动仪表，则可选用电气式压力检测仪表或其他具有电信号输出的仪表；如果控制系统要求能进行数字量通信，则可选用智能式压力检测仪表。③仪表的使用环境对爆炸性较强的环境，应选择防爆型压力仪表；对于温度特别高或特别低的环境，应选择温度系数小的敏感元件及其他变换元件。

流量仪表分类速度式流量计容积式流量计质量式流量计差压式流量计

转子流量计

电磁流量计

涡街流量计

涡轮流量计

堰式流量计

椭圆齿轮流量计

腰轮流量计

刮板式流量计

活塞式流量计

惯性力式质量流量计补偿式质量流量计（二）流量仪表的分类1.节流流量计和差压流量计节流流量计流体流经节流件时,节流件前后产生的差压与流量有确定的关系节流孔板（标准孔板、各种非标准孔板）、喷咀（标准喷咀、文丘利喷咀、拉伐尔喷嘴）楔形流量计、V形锥流量计差压流量计差压形成件产生与流速有确定关系的差压但并未使管内流动产生节流毕托管、均速管、弯管流量计节流流量计和差压流量计节流流量计流体流经节流件时,节流件前后产生的差压与流量有确定的关系节流孔板（标准孔板、各种非标准孔板）、喷咀（标准喷咀、文丘利喷咀、拉伐尔喷嘴）楔形流量计、V形锥流量计差压流量计差压形成件产生与流速有确定关系的差压但并未使管内流动产生节流毕托管、均速管、弯管流量计节流流量计和差压流量计流量计由节流件(差压形成件)和差压测量装置构成共同优点：无运动部件适用高温高压共同缺点：本质上的模拟仪表量程和精度方面的不足现场使用精度的不确定性不同点：节流式流量计不可恢复的压力损失比差压式大得多适用场合：高温高压介质、非计量用途节流流量计和差压流量计的发展发展动态：耐赃污：圆缺孔板耐磨损：耐磨孔板(预磨孔板)扩量程：可更换孔板、高精度宽量程差压变送器一体化结构：

一体式差压流量计降低压力损失：喷咀、道尔管、均速管提高测量小流量能力：

V锥流量计提高通用性：

楔形流量计、平衡流量计节流装置的差压和不可恢复压损节流装置-孔板和喷咀道尔管-差压大阻力损失小的改型文丘利管（2）取压方式

环室取压单独钻孔取压法兰取压均速管流量计（均速毕托管）毕托管原理与均速管均速管流量计的多种断面和名称均速管流量计阿牛巴流量计威力巴流量计强力巴流量计迪尔巴流量计电子巴流量计托巴管流量计Σ巴流量计均速管检测件结构形状多种多样：圆形、椭圆形、菱形、双圆形、机翼形威力巴(Verabar)管型设计威力巴管型设计-低压取压孔前移楔形流量计

适用于高粘度低雷诺数的几乎所有介质

口径1/2吋-24吋楔型流量计楔型流量计内锥式节流装置-V形锥流量计内锥节流与孔板节流V形锥流量计V锥流量计弯管流量计一体化装配的孔板流量计平衡流量计（BalancedFM）

NASA发明

节能型流量计，获得相同的差压值对应～1/3的永久压损

0.3～0.5级精度

短直管段，最小直管段可以小于0.5D，低压损，宽量程比，不易堵。工作温度可达850℃，工作压力可达42MPa。可测复杂工况介质：气液两相、泥浆

(三)浮子流量计

1.原理:恒定差压节流置浮子与转子

2.浮子流量计的发展历程:

电远传,金属管,衬里,拌热浮子（转子）流量计的发展浮子流量计即可变面积流量计（VariableAreaFlowMeter)节流流量计节流断面面积是固定的，变化的差压是流量的度量；浮子流量计节流断面面积是可变的，变化的面积(通过浮子位置体现)是流量的度量。浮子流量计经历了由玻璃锥管到金属锥管，由直读刻度到电信号远传的发展过程浮子流量计竖直管,流向自下而上流道为倒锥管浮子自由旋转但不是转子!浮子停在在任何个位置都有:

浮力+差压力=重力

注意三个力均为常数因此，必须是恒定差压流量增大时,浮子上移,则流通面积增大,通过变面积实现恒差压

变面积式测量方法示意图

检测原理1.锥形管----由下往上逐渐扩大管2.转子----阻力件

组成

当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，由于受到流体的冲击，转子便要向上运动。

不同结构类型的浮子(转子)流量计转子流量计的指数修正仪表出厂前标度：20℃，0.10133MP

液体------水气体------空气液体流量的修正气体流量的修正

修改量程

转子流量计的特点①转子流量计主要适用于检测中小管径、较低雷诺数的中小流量；②流量计结构简单，使用方便，工作可靠，仪表前直管道的要求不高；③流量计的基本误差约为仪表量程的±2％，量程比可达10∶1；④流量计的测量精度易受被测介质密度、黏度、温度、纯净度、安装质量等的影响。指针式塑料表盘小口径浮子流量计玻管和金属管浮子流量计金属管浮子流量计2.电磁流量计电磁流量计是销售额最大的流量仪表电磁流量计的发展历史悠久仍充满活力的流量计主要优点：无阻流件、无阻力损失流量和口径覆盖范围宽主要缺点：仅适用于导电液体发展动向：1.口径系列日趋完整:1mm–3000mm2.针对流体磨损腐蚀：衬里和电极材料多样化衬里:硬橡胶、氯丁橡胶（耐油）、聚四氟乙烯、改性(可溶性)聚四氟乙烯（PFA）、聚氨脂（耐磨损）、氧化铝陶瓷（耐高温、耐磨损）、聚全氟乙丙烯（FEP/F46）

电磁流量计的发展电极：1Cr18Ni9Ti(321)0Cr18Ni12Mo2Ti(316L)、哈氏合金（B-抗还原性酸、C-抗氧化性酸）、钛、钽、铂、铂铱合金、导电橡胶、导电氟塑料3.针对电极泄漏等故障：各种自清洗技术、开发无电极电磁（低导电介质电磁流量计）4.针对低导电介质：低导电介质电磁流量计(0.05μS/cm)[ABB、东京计装]5.针对不满管工况：不满管电磁流量计[ABB、东芝]6.针对系统要求:开发电磁流量变送器[ABB、山武]

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成，用来测量导电液体体积流量的仪表。目前已广泛应用于工业生产中各种导电液体的流量测量，如自来水；各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；各种易燃、易爆液体；污水处理以及化工、食品、医药等工业中的各种浆液流量测量。但是要注意电磁流量计不能用于检测气体、蒸汽和非导电液体的流量。电磁流量计的使用应用建议：推荐使用于下列场合:赃污、腐蚀、含固体杂质的流体;高粘度导电乳液对阻力损失有严格要求的场合;特小口径和特大口径;不同衬里的电磁流量传感器不同衬里的电磁流量计

电磁流量计电磁流量计大口径电磁流量计用于特大口径的插入式电磁流量计电磁流量变送器两线制4-20mA标准信号，无需外加励磁电源采用直流脉冲励磁使用介质电导率不低于50μS/cm3.超声流量计

1.按测量原理分类:渡越时间差法多普勒频移法

2.按结构方式分类:

直接式,外卡式,插入式

3.多声道是共同方向

4.推广应用问题超声流量计度越时间差法-声波直传式和管壁反射式,已知声速、换能器距离及声束与流向之间的夹角

（须关注流体声速的变化）多普勒频移法-频率偏移与微粒相对于声源的运动速度成一定关系

(须关注固体颗粒与液体之间的滑移)按结构区分为直接式和卡装式、插入式多声道超声流量计超声流量计超声流量计液体超声流量计比较成熟气体超声应用中会遇到一系列问题特点:无阻力损失、流量下限低、但结构复杂(机、电、声一体)发展趋势：市场看好,但存在过分的评价采用建议：一定要采用经过市场考验的可靠的产品,切忌盲目追赶潮流SIEMENS超声流量计CONTROLOTRON超声流量计多脉冲时差流量计,管壁发射式，双通道或四通道用于一般检测的外夹式：用于石油、天然气开采、管道运输和炼油，管道泄漏检测整体式：用于原油、成品油和液化气的贸易交接计量。有自动调零功能（不断流）用于天然气时，满足AGA-9贸易交接计量要求。精度：液体0.2%气体0.15%,温度-40~230℃,DN20mm-1200mm多声道大口径超声流量计在安装现场EastechBadger外卡式度越时间差超声流量计便携式多普勒超声流量(速)计4.质量流量计质量流量测量的意义间接式和直接式质量流量计直接质量流量计：径流横动量式质量流量计热式质量流量计哥氏力质量流量计主要适用场合：质量流量精度要求高介质成分随机变化的场合热式流量计热膜式质量流量计无运动部件压力损失小适用高温介质量程宽（1：100）精度高（空气1%

一般气体2%）哥氏力质量流量计N形测量管质量流量计双N形管哥氏力质量流量计双B形管哥氏力质量流量计FOXBORO质量流量计SIEMENS质量流量计西门子双U型管哥氏力质量流量计哥氏力质量流量计使用中的问题和解决方案：

1.安装应力影响和管道机械振动影响-各种测量管结构

2.测量管的腐蚀和磨损-厚壁管的采用

3.液体介质含汽泡（分相）问题-单测量管设计

4.涡街流量计

自然界中的旋涡现象

4.涡街流量计原理：涡街流量计是把一个非流线型阻流体垂直插入管道中，随着流体绕过阻流体流动，会在其左右两侧后方交替产生旋涡，形成有规律的旋涡列。涡街流量计是根据旋涡脱离旋涡发生体的频率与流量之间的关系来测量流量的仪表。自然界中的旋涡现象

卡门涡街原理流体流经非流线型柱体时，柱体后部两侧会由旋涡分离而产生涡街涡街是两列平行等距的旋涡列，两列旋涡成错排，旋转方向相反旋涡的纵向间距相同，列间距与同列旋涡间距的比值是一个常数：h/L=0.281，与柱体断面形状、流体种类、流速无关涡街流量计的测量原理卡门涡街旋涡发生体压电探头dVf斯特劳哈尔数与雷诺数的函数关系f=StV/dD涡街流量计涡街流量计的优点:①本质数字型流量仪表-脉冲频率信号,测量值是读数精度，无零点漂移,无传输精度损失②无运动部件-机械可靠性高，精度长期稳定性好③介质通用性好-仪表常数与被测介质性质及物性参数无关，现场精度可信度高④可以采用多种检测方法和检测元件适应介质要求⑤系统结构简单-安装,使用维护方便，费用低

涡街流量计涡街流量计的缺点:①对管内流动状况敏感-要求足够长的直管段②下限流量偏高③力敏检测方法的涡街流量计对管道机械振动敏感涡街分离频率的多种检测方法涡街分离频率的检测原理涉及力学、热学、电学、声学、光学等物理学的所有基本学科旋涡是一种流体力学物理现象，属于力学研究范畴。但是，涡街分离频率的检测原理采用了非电量电测原理，将力学量通过力学、热学、电学、声学、光学的方法，转换成电信号检测出来。至今没有一种流量计可以和涡街流量计一样采用这样多种多样的检测方法力学方法流速脉动：旋涡在柱体两侧交替分离，引起两侧的流速交替变动，采用检测流速脉动的方法，即可检测出旋涡分离频率压力脉动：旋涡在柱体两侧交替分离，引起柱体两侧压力脉动，检测出这种差压脉动，即可检测出旋涡分离频率横向升力：旋涡在柱体两侧交替分离，引起柱体两侧压力脉动，差压生成交变横向升力脉动。采用对力敏感的元件（应力敏感元件）则可检测出旋涡分离频率应变检测：横向升力会使构件产生机械应变，检测这种交变应变，即可检测出旋涡分离频率涡街频率的检测-应力检测法4.涡街流量计应用：涡街流量变送器，主要用于工业管道流体介质的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。5.椭圆齿轮流量计原理：椭圆齿轮流量计有两个相互啮合的齿轮，一个是主动轮，一个是从动轮。当流体流入时，主动轮由于受到压力的作用，带动从动轮工作。转子每旋转一周，就排出四个由椭圆齿轮与外壳围成的半月形空腔这个体积的流量。在半月空腔容积V一定的情况下，只要测出椭圆齿轮流量计的转速n就可以计算出被测流体的流量qv。qv=4Vn5.椭圆齿轮流量计应用：椭圆齿轮流量计是直读累积式仪表，是计量流经管道内液体流量总和的容积式流量计。可广泛用于石油、化工、医药卫生等部门的流量测量。

6.科里奥利质量流量计

科里奥利质量质量流量计是利用两管的摆动相位差来反映流经该U形管的质量流量。（四）流量仪表的选型

流量仪表的选型一般可以从五个方面进行考虑，这五个方面的详细因素如下：1.仪表性能方面：准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等2.流体特性方面：温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容，等熵指数；（四）流量仪表的选型3.安装条件方面：管道布置方向，流动方向，检测件上下游侧直管段长度、管道口径，维修空间、电源、接地、辅助设备（过滤器、消气器）、安装、等；4.环境条件方面：环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等；

5.经济因素方面：仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。流量仪表选型步骤1.依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型（要有几种类型以便进行选择）；

2.对初选类型进行资料及价格信息的收集，为深入的分析比较准备条件；

3.采用淘汰法逐步集中到1—2种类型，对五个方面因素要反复比较分析最终确定预选目标。流量测量仪表小结1.由于流量测量的特点,没有通用流量计2.各种不同原理,不同结构,不同功能的流量计,各自在一定范围内发挥作用3.适用性和可靠性是对所有流量测量仪表的共同基本要求,因而,改进仪表适应性和提高仪表可靠性是流量计发展的基本方向4.信号传输方式的多样化是为了满足系统的要求5.流量仪表智能化的目的也是为了达到更高的适用性。傻瓜化是通向智能化的一条可行的途径6.生产实践不断提出新的要求，是新型流量仪表的开发的原动力

物位：存放在容器或工业设备中物质的高度或位置。液位：液体介质液面的高低料位：固体粉末或颗粒状物质的堆积高度。液位、界位及料位的测量统称为物位测量。六、液位仪表（一）基本概念测量液位的仪表叫液位计测量料位的仪表叫料位计测量两种密度不同的液体介质分界面的高低（界位）的仪表叫界面计上述三种仪表统称为物位计（二）物位仪表的分类1.直读式：

根据流体的连通性原理来测量液位。按工作原理主要有以下几种类型：

（二）物位仪表的分类2.静压式：压力式和差压式。根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力的变化的原理测量物位。隔膜密封式差压变送器

投入式液位变送器

（二）物位仪表的分类3.浮力式：它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒浮力式，后者称为变浮力式。（二）物位仪表的分类4.电气式：

根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。电容式液位计（二）物位仪表的分类5.辐射式：根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。射频导纳物位开关（二）物位仪表的分类另外还有：声学式、光学式、射线式微波式、激光式、射流式、光纤维式等等（三）几种常用的物位仪表1.差压（压力）式液位变送器差压式液位变送器测量液位原理图

设被测介质的密度为ρ，容器顶部为气相介质，气相压力为pA，pB是液位零面的压力，p1是取压口的压力，根据静力学原理可得因此，差压变送器正负压室的压力差为(1)取压点与液位零面在同一水平面（2）取压口低于容器底部液位测量的正迁移如图所示，当差压变送器的取压口低于容器底部的时候，差压变送器上测得的差压为因为：所以：2.磁翻转式液位计

浮子室与容器相连，紧贴浮子室壁装有带磁铁的红白两面分明的翻板或翻球的标尺。当浮子随管内液体升降时，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻转，有液体的位置红色向外，无液体的位置白色向外，红白分界之处就是液位的高度。

浮子室与容器相连，紧贴浮子室壁装有带磁铁的红白两面分明的翻板或翻球的标尺。当浮子随管内液体升降时，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻转，有液体的位置红色向外，无液体的位置白色向外，红白分界之处就是液位的高度。

浮子室与容器相连，紧贴浮子室壁装有带磁铁的红白两面分明的翻板或翻球的标尺。当浮子随管内液体升降时，利用磁性吸引，使翻板或翻球翻转，有液体的位置红色向外，无液体的位置白色向外，红白分界之处就是液位的高度。

3.电容式物位计

电容式物位计可以用于液位的测量，也可以用于料位的测量，但要求介质的介电常数保持稳定。

电容式物位计可以用于液位的测量，也可以用于料位的测量，但要求介质的介电常数保持稳定。4.超声波物位计

超声波穿越两种不同介质构成的分界面时会产生反射和折射，且当这两种介质的声阻差别较大时几乎为全反射。通过测量从发射超声波至接收到被物位界面反射的回波的时间间隔来确定物位的高低。5.核辐射式物位计

核辐射式物位计是利用放射源产生的核辐射线（通常为γ射线）穿过一定厚度的被测介质时，射线的投射强度将随介质厚度的增加而呈指数规律衰减的原理来测量物位的。

对固态、液态介质的物位参量进行非接触测量，用于多烟雾、多粉尘、强干扰、强腐蚀等恶劣环境用途,用于多烟雾，多粉尘，强干扰，强腐蚀等恶劣环境（四）物位仪表的选型

必须考虑测量范围、测量精度、被测介质的物理化学性质、环境操作条件、容器结构形状等因素。在液位检测中最为常用的就是静压式和浮力式测量方法，但必须在容器上开孔安装引压管或在介质中插入浮筒，因此在介质为高粘度或者易燃易爆场合不能使用这些方法。在料位检测中可以采用电容式、超声波式、射线式等测量方法。七、执行器的选型（一）执行器的作用（三）执行器的分类（五）执行器的选型（四）气动执行器（二）执行器的组成（一）执行器的作用气动调节阀应用水处理现场应用于水厂处理现场

应用于武汉石油加氢装置

执行器接受控制器的输出信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。（二）执行器的组成执行器执行机构：

调节机构：执行器的推动部分，它按照控制器所给信号的大小，产生推力或位移；执行器的调节部分，最常见的是控制阀，它接受执行机构的操纵，改变阀芯与阀座间的流通面积，调节工艺介质流量。执行器由执行机构和调节机构两部分组成（三）执行器的分类根据执行机构使用的能源种类执行器可做如下分类执行器气动电动液动——结构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便、防火防爆等优点，因而在工业控制中获得最普遍的应用。——电动执行器的优点是能源取用方便、信号传输速度快和传输距离远，缺点是结构复杂、推力小、价格贵，适用于防爆要求不太高及缺乏气源的场所。——液动执行器的特点是推力最大，但目前工业控制中使用不多。（四）气动执行器1.组成:气动执行器一般是由气动执行机构和控制阀两部分组成，根据需要还可以配上阀门定位器和手轮机构等附件。2.气动执行器的分类。

薄膜式执行机构活塞式执行机构3.控制阀的分类

根据不同的使用要求，控制阀的结构有很多种类，如直通单座（a）

，直通双座（b）

、角型（c）

，隔膜阀（g）

、阀体分离阀、蝶阀（f）

、球阀（j）和（k）

、凸轮挠曲阀（i）

、笼式阀（h）

、三通阀（d）和（e）

、小流量阀与超高压阀等。

下图为控制阀的结构分类图3.控制阀的分类4.控制阀的流量特性

定义：流量特性是指流过阀门的调节介质的相对流量与阀杆的相对行程阀门的相对开度）之间的关系。数学表达式表示控制阀