第2章-测量仪表概述及选用.doc

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1、第2章测量仪表概述及选用第一节压力测量压力是油气集输、储运工作中需要经常测量和控制的重要工艺参数之一。如油气分离器、脱水器、加热炉都必须在一定压力下工作，压力的变化会影响处理效果，过高会危及设备安全。例如，稳定塔须在一定的负压下工作，压力波动会影响轻油产量和质量；外输管线的压力大小及变化还是调节外输流量、判断管线事故(穿孔、堵塞)的重要手段与依据。因此，压力测量是直接关系到生产过程能否优质、安全、高效运行的重要条件，对压力的测量与控制具有十分重要的意义。一、压力的定义和种类（1）压力的定义在油气生产中，通常所称的压力，就是指均匀垂直作用在单位

2、面积上的力，即由受力的面积和作用力的大小而决定，用数学式表示为：(2-1)式中—垂直作用力，；——受力面积，；——压力，。这里所讲的压力和物理学中所讲的压强，其定义和单位是相同的，但它和物理学中的压力概念是截然不同的，这一点大家要有所了解。在物理学中，测量压强的仪器叫做压强计，但在工业生产中，习根上都不叫压强计，而称为压力表。（2）压力的种类在压力测量中，压力有以下几种不同的概念。大气压力就是围绕地球的气层，对地球表面的单位面积上所产生的力。它随着海拔高度、纬度和气象情况而改变。表压力用仪表测出的高于大气压的压力，叫做表压。工业上所使用的压力

3、表，大部分都是当被测设备内的压力，超过大气压力时压力表的指针才开始移动，也就是它所指示的压力是表压。所以，压力表一般测到的压力，就是表压力。绝对压力表压力加上大气压，叫做绝对压力。它的测量比较麻烦，但它反映了实际压力，如对于气体和蒸气等介质一放都是用绝对压力来表示的。真空度绝对压力低于大气压的压力，叫做负压或真空度。在工程技术上，应用的压力是多种多样的，有时也需要知道各种不同的压力量值。在一般情况下，有的需要知道绝对压力，有的则是表压力，或真空度，而在另一种情况下，要找出相对于大气压力的压力量值，因为在很多自然现象中和许多问题中都与大气压有关

4、。但在生产现场中使用比较多的压力计是压力表，真空表和压力一真空两用表。显示方式一般采用指针机械位移和数字形式显示。二、压力的单位及其换算在国际单位制中，定义1牛顿力垂直作用在1平方米的面积上的所形成的压力为1“帕斯卡”(Pascal)，简称“帕”，用符号Pa表示。此外还有千帕(kPa)、兆帕(MPa)。我国规定压力的法定单位为帕斯卡。除了上面的基本压力单位外，在工业上和科学实验中很久以来就采用并保持了一系列实用单位。这些单位之所以能得到比较长时期的广泛的应用是由于它的概念明确、简单、容易机械复制和直接应用在许多测量仪器中。目前主要有以下几种实

5、用单位。（1）工程大气压一个工程大气压等于1平方厘米的面积上均匀分布着1公斤力作用时的压力，用公斤力／厘米2(kgf/cm2)表示，习惯上一般简写为公斤力/厘米2表示。它是生产中和科学技术上用得到最广泛的一种压力单位。（2）物理大气压(atm)一个物理大气压等于0℃时，水银密度为13.5951克/厘米2和重力加速度为980.665厘米／秒2时，高度为760毫米的水银柱在海平面上所产生的压力。因为它是地球大气圈的大气柱在海平面上的压力，是一个随时间和地点而变化的量。（3）毫米汞柱(mmHg)1毫米汞柱等于在标准重力加速度为980.665厘米/秒

6、2时，l毫米高的水银往在0℃时的密度所产生的压力。（4）毫米水柱(mmH2O)1毫米水柱等于在标准重力加速度980.665厘米/秒2下，1毫米水柱高在4℃时的压力。在4℃时水的密度为1.0克/厘米3。除以上几种压力单位外，还有米水柱、磅/英寸等压力单位。压力单位之间的换算见下表2-1。表2-1压力单位换算表单位帕（Pa）巴（bar）工程大气压（kgf/cm2）标准大气压（atm）毫米水柱（mmH2O）毫米汞柱（mmHg）磅力/平方英寸（lbf/in2）帕（Pa）11×10-51.×10-50.×10-51.×10-10.75006×10-21

7、.×10-4巴（bar）1×10511.0.1.×1040.75006×1031.×10工程大气压（kgf/cm2）0.×1050.10.967841×1040.73556×1031.4224×10标准大气压（atm）1.01325×1051.013251.0332311.03323×1040.76×1031.4696×10毫米水柱（mmH2O）0.×100.×10-41×10-40.96784×10-410.75006×10-11.4224×10-3毫米汞柱（mmHg）1.×1021.×10-31.35951×10-31.3158×10-3

8、1.35951×1011.9338×10-2磅力/平方英寸（lbf/in2）0.68949×1040.68949×10-10.70307×10-10.6805×10