节流式流量计是一种典型的差压式流量计．是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表．据调查统计，在炼钢厂、炼油厂等工业生产系统中所使用的流量计有(70—80)％左右是节流式流量计．在整个工业生产领域中，节流式流量计也占流量仪表总数的一半以上．节流式流量计所以得到如此广泛的应用，主要是因为它具有以下两个非常突出的优点：

    ①结构简单，安装方便，工作可靠，成本低，又具有一定准确度．能满足工程测量的需要．

    ②有很长的使用历史，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化．只要按标准设计加工的节流式流量计，不需要进行实际标定，也能在已知的不确定度范围内进行流量

测量．

    尤其是第二个优点，使得节流式流量计在制造和使用上都非常方便．因为对一个流量计，特别是大流量测量用的流量汁，在检定时将会遇到各种各样的困难．

    节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成．安装在流通管道中的节流装置也称“一次装置”，它包括节流件、取压装置和前后直管段．显示装置也称“二次装置”，它包括差压信号管路利测量中所需的仪表．

    不少国家对节流装置做了很多研究工作．AGA(美国气体协会)和ASME(美国机械工程师协会)从本世纪初就开始进行节流装置的实验，研究结果分别在1969年和1971年的报告中发表．DIN(德国工业标准)中，早就对节流装置进行了规定，到1969年已经过六次修订国际标难化组织(ISO)在汇总了各国的研究成果的基础上，分别于1967年和1968年出版了ISO／R541和ISO／R781，作为节流装置的国际标准．1980年又对前面的两个文件进行了修订，出版了适合于孔板、喷嘴和文丘里管的国际标准ISO 5167．我国也于1981年出版了流量测量节流装置的国家标准GB 2624，对角接取压、法兰取压的标准孔板和角接取压标准喷嘴做了具体规定．

    使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件：

    ①流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道．

    ②流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体，溶液和分散性粒子小于o．1  m的胶体．在气体中有不大于2％(质量成分)均匀分散的固体微粒，或液体中有不大于5％(体积成分)均匀分散的气泡，也可认为是单相流体．但其密度应取平均密度．

    ③流体流经节流件时不发生相交．

    ④流体流量不随时间变化或变化非常缓慢．

    ⑤流体在流经节流件以前，流束是平行于管道轴线的无旋流。

    标准节流装置不适用于动流和临界流的流量测量。

（1）流量计本体最好选区用316不锈钢材料以防腐，如是防爆区还必须是防爆结果。

（2）轴承一般有炭化钨，聚四氟乙烯，碳石墨三种规格：碳化钨的精度最高，它作为工业控制的标准件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工场所优先考虑。轴承的寿命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比较好。

（3）感应探头是检测转动体的运动并把它转化为脉冲数字电信号，它电磁线圈电压输出值接近正弦曲线，脉冲信号的频率范围随测量的流量大小成线性变化，典型的范围为10:1，25:1 和100:1三种规格。电磁线圈的电阻一般小于2000Ω，大于该值可能损坏。

涡轮流量计由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成，如图1所示：

被测流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的转速随流量的变化而变化，即流量大，涡轮的转速也大，再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲，经前置放大器放大后，送入显示仪表进行计数和显示，根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。

涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量qv　、流速V和流体密度ρ乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比，即：

其中，qv为流体的体积总量，N为变送器产生的脉动总数；ξ为流量系数。

ξ是涡轮变送器的重要特性参数，不同的仪表有不同的ξ，并随仪表长期使用的磨损情况而变化；其含义是单位体积流量通过变送器时，变送器的输出的脉冲数。

涡轮变送器输出的脉冲信号，经前置于放大器放大后，送入显示仪表，就可以实现流量的测量。

1  本质安全防爆技术的原理
 　　本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。例如对于氢气(ⅡC)环境，必须将电路功率限制在1.3W左右。由此可见，本安技术能很好的适用于工业自动化仪表。
　　 针对电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要引爆源，本质安全技术通过限制电火花和热效应这两个可能的引爆源来实现防爆。在正常工作和故障状态下，当仪表产生的电火花或热效应的能量小于一定程度时，低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。它实际上是一种低功率设计技术。原理是从限制能量入手，可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内，以保证仪表在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。通常对于氢气环境，也就是危险程度最高、最易爆的环境，必须将功率限制在1.3W以下。国际电工委员会(IEC)规定，在危险程度最高的危险场所0区，只能采用Ex ia等级的本安防爆技术。因此，本质安全防爆技术是一种最安全、最可靠、适用范围最广的防爆技术。本质安全型仪表设备按安全程度和使用场所不同，可分为Ex ia和Ex ib。Ex ia的防爆级别高于Ex ib。
　　 Ex ia级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在两起故障时，电路元件不会发生燃爆。在ia型电路中，工作电流被限制在100mA以下，适用于0区、1区和2区。
　　 Ex ib级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆炸。在ib型电路中，工作电流被限制在150mA以下，适用于1区和2区。

2  本质安全防爆技术的特点
 (1) 不需要设计制造工艺复杂、体积庞大且又笨重的隔爆外壳，因此，本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻和造价低等特点。据资料，建立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为1:4。
 (2) 可在带电情况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等。
 (3) 安全可靠性高。本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳结合面锈蚀、划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性。
 (4) 由于本安防爆技术是一种“弱电”技术，因此，本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生。
 (5) 适用范围广。本安技术是唯一可适用于0区危险场所的防爆系统。
 (6) 对于像热电偶等简单设备，不需特别认证即可接入本安防爆系统。
 可见，与其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来技术上的突出特点。
 

第⑤位编码
Ⅱ类爆炸性气体环境中电气设备温度组别

防爆知识

  在化学工业及石化业中有不少生产、处理、运输及储存易燃物体的过程都会生出许多气体、蒸汽及雾气。这种情况也同样出现在其他工业中，如采油、天然气、采矿业等等，这些易燃气体、蒸汽、烟雾和尘埃与空气中的氧气形成了一个具爆炸性的环境。一旦点燃了这个环境，就会发生爆炸，导致对人员和财产的重大伤害。

  为了防止爆炸带来的危害，许多国家制定了保护性的法律条款、规范及工业标准，确保所有工业都遵守高水准的安全规格。国际经济联系日益紧密，各国也为协调防爆规定作出极大的努力。欧盟的 9/94EC 规程为达成一致提供了所需的条件。然而，世界各地还需在这方面付出更多努力。

  这份资料旨在为专业人士与公众深入浅出的介绍有关防爆的知识。这并不是说它可以完全取代对相关电器与安装规格和标准的学习。

  在采矿业中，矿工长时间在地底下工作。他们是时都要面对沼气爆炸的威胁。这才有了防爆要求的起源。各工业国更不断地在这方面进行研究，终于形成了今日要求严格的防爆标准。