油田常用仪器仪表及工具

常用仪表仪器及工具材料学会正确使用和操作压力表、温度计、流量计、游标卡尺等仪器仪表及其他常用工具，掌握润滑油的基本知识以及管路安装的图识方法学习目标第一讲：压力测量仪表第二讲：温度测量仪表第三讲：游标卡尺、万经千分尺第四讲：流量测量仪表第五讲：常用轴承第六讲：常用润滑脂及切割工具第七讲：管道规格及工艺管道安装图示目录1.第一讲：压力测量仪表压力的概念及单位;压力测量仪表简称压力计或压力表，他根据生产过程的不同要求，可以有指示，记录和带远程变送的、报警、调节装置等。被测压力的显示方式多采用机械位移，也有采用数值显示形式。所谓的压力就是指垂直而均匀地作用在单位面积上的力。数学表达方式为：p=f/S单位为牛顿/平方米(Pa）1标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米水柱=0.1013MPa。在压力测量中常有表压、绝对压力和负压、真空度之分，它们的关系为;P表压=P绝对压力——P大气压力工程上所用的压力指示大多为表压，当被侧压力低于大气压时。一般用负压或真空度表示:P真空度=P大气压力——_P绝对压力以绝对压力零线做起点计算的压力称绝对压力因为各种工艺设备和测量仪表通常处于大气之中，本身承受着大气压，所以工程上用表压或真空度来表示压力的大小。2.测压仪表的种类测压仪表很多，按其转换原理的不同，大致可分为四大类1.液柱式压力计：根据流体力学原理，将被侧压力转换为液柱高度的压力计。2.弹性式压力计;利用弹性元件受压变形的原理进行测量的。3.电器式压力计：将被测的压力通过机械和电器元件转换成电量来测量的仪表，如电容式、电感式、应变式等。4.活塞式压力计：将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的重量来进行测量的，是一种精度较高的标准型压力计，精度可达到0.002-0.005%，长做校验仪。弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质的作用下，使弹性元件受压变形。通过测量该元件变形位移即可测得压力大小。此表结构简单，牢固可靠。测量范围（0.01~1000MPa）精度可达0.1级，諾与适当的传感元件相配合，可见弹性变形说引起的位移量转换成电信号，实现压力的远传、记录控制报警等功能。.弹性式压力计密封式圆弧形的扁平状弹簧管在被侧介质压力的作用下，由于长度无法改变，只能从横断面形状有变形区强于圆形扩张，迫使弹簧管伸直，自由端产生一定直线的位移，然后，通过连杆带动扇形齿轮进行进行角位移的转换，改变传动比和位移角的放大倍数，使指针从零度达270°的转交，在刻度盘上指示出相应的压力值，以实现测量压力的目的。在传动中指针转动的角度大小与弹簧管内所受压力的大小成正比。为了消除扇形齿轮和中心齿轮之间的间隙及转动时惯性，在中心齿轮的转轴上装有螺旋形的游丝。弹簧压力表的工作原理弹簧管压力表弹簧管压力表是单圈弹簧管压力表的简称。主要有1、弹簧管、2、齿轮传动机构（拉杆、中心齿轮）3、示数装置（指针和刻度表）以及外壳等几部分组成。被测压力P从接头处通入后，自由端的弹性变形位移将拉杆使扇形齿轮作逆时针偏转，进而带动中心齿轮2作顺时针偏转使固定在中心齿轮上的指针也做顺时针偏转，从而在面板上的刻度尺上显示出被测压力P的数值。游丝7用来克服因传动机构间的间隙而产生的仪表变差。电测型压力表电测型压力表是基于把压力变换成各种电量来进行压力测量的压力表。他们把弹性元件的变形转换成某中电量来进行测量压力。常用的有电阻式、电感式、电容式、霍尔式等。电测型压力表一般有压力传感器、测量电路和指示器三部分组成。下面介绍一下霍尔式远传是压力表。霍尔式远传是压力表的测量原理是霍尔效应。有霍尔元件与弹性元件结合在一起构成的霍尔压力传感器和显示仪表构成。灵敏度高，能远传指示，但霍尔元件受温度影响较大，稳定性受工作电流的影响，精度较低，仅能达到一级。霍尔元件与霍尔效应导体与半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，诺B的方向与薄片的Z轴相同，而在薄片的Y轴方向通入一恒定电流,在薄片X轴方向上的两侧面就产生了电位差，这一电位差称“霍尔电势”这一物理现象称“霍尔效应”。能产生霍尔效应的薄片就称为“霍尔片”。YBZX+霍尔压力传感器的工作原理当通入被测压力P11后，弹簧管自由端产生位移，带动霍尔片在线性非均匀磁场中的位置，即磁感应强度发生改变。B和位移有一定的线性关系，因此，该传感器就完成了压力-位移-霍尔电势的转换，从而实现了压力的测量。常见和使用的压力表远传压力表点接触电压力表精密压力表第二讲：温度测量仪表1、玻璃液体温度计2、电子温度计3、双金属温度计4、热电阻与热电偶常使用的温度计温度计电子温度计玻璃温度计压力温度计双金属温度计使用温度计的操作步骤1、检查温度计温包是否有破损2、检查温度计毛细管标尺的刻度是否清晰3、检查毛细管液体中是否有气泡断空的地方4、在室温下通标准温度计进行对比，误差不超过±0.5℃5、检查温度计孔是否有杂物堵塞，温度计应插入2/36、检查温度计插孔中是否装有变压器油使用前的检查工作使用操作1.根据现场介质的工作温度选择合理量程的温度计.2.把检查好的温度计在恒温状态下拿到工作现场3.把温度计沿着插孔的坡度轻轻放入插孔，温包请入液体中4.温度计插入被测介质时，要穏一段时间方可读数5.读时不可抽出温度计读数，以免造成误差6.读时要平视，水银温度计要读凸面高点，酒精温度计要读凹面低点7.要按时检查，确保温度计的可靠性双金属温度计的工作原理原理：双金属温度计是利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。工业用双金属温度计主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片，为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。热电偶的工作原理热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的优点热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。：①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。热电阻的工作原理热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电偶与热电阻的选型根据测温范围选择：200℃以上一般选择热电偶，200℃以下一般选择热电阻；根据测量精度选择：对精度要求较高选择热电阻，对精度要求不高选择热电偶；根据测量范围选择：热电偶所测量的一般指“点”温，热电阻所测量的一般指空间平均温度。还有,热电阻与热电偶的工作原理本身就不相同,输出的信号也不一样,热电阻是阻值随温度的变化而变化，而热电偶输出是毫伏信号.第三讲：长度测量工具游标卡尺结构：游标卡尺是一种测量长度的主要工具主要有;尺身、尺框、深度尺、游标组成。游标卡尺的使用操作使用前的检查工作使用前检查游标卡尺是否干净、无油污检查卡尺两个测量面和测量道口是否平直无损把两个测量爪贴合游标和主尺，看是否对准零位移动尺框，检查是否活动自如，不应过紧或有松动检查固定螺钉是否好用检查深度尺零点是否和主尺零点一致游标卡尺操作步骤用左手拿零件，右手拿游标卡尺，测量时两个量抓刚好接触到零件表面测量零件外径尺寸时，卡尺两侧两面的连线应垂直被测量物的表面两抓预测两件正确接触后，用固定螺钉吧卡尺固定住取下游标卡尺，整数可在零线左边的主尺刻度读出来。而小数部分，则要在游标对准的刻度线上读数为了保证测量准确性，可用同样方法在量一次，取平均值测量完后，打开固定螺钉，把游标卡尺复位，用固定螺钉固定好把游标卡尺擦洗干净，放入带有海绵缓冲垫的盒内保存好怎样读取游标卡尺数值游标卡尺一般分为10分度、20分度、50分度三种。10分度的游标卡尺可精度到0.1mm.20分度的游标卡尺可0.05mm.50分度的游标卡尺可精度到0.02mm（下图是游标卡尺的测量原理以10分度为例）怎样读取游标卡尺数值主尺上的最小分度是1mm,游标上有10个等分度，总长为主尺的9mm，侧游标上每一个分度是0.9mm.主尺上一个刻度与游标上的每一个刻度相差0.1mm10mm0101mm9mm0.9mm主尺游标怎样读取游标卡尺数值当被测量的物体厚度为0.6mm,主尺上的哪一条刻度线与游标的刻度线重合呢？只有第六条线重合，看下图：10mm010主尺游标010怎样读取游标卡尺数值当被测物体的厚度为23.7mm,主尺上的哪一条刻度线与游标的刻度线重合呢10mm2310主尺游标010怎样读取游标卡尺数值以20分度游标卡尺为例:看下图主尺读数11.00mm游标尺读数14*0.05=0.70mmD=11.70mm50分度游标卡尺与20分度游标卡尺读法相同，大家下去想想怎么读100123025507511.00mm14*0.05=0.70mm外径千分尺的使用方法1)用途和构造螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。螺旋测微器的构造如图所示。螺旋测微器的小砧的固定刻度固定在框架上、旋钮、微调旋钮和可动刻度、测微螺杆连在一起，通过精密螺纹套在固定刻度上。用途和构造(2)原理和使用螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。外径千分尺的使用注意事项①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。②在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。④当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。外径千分尺的使用方法1、使用前清净测砧、测微螺杆，检查相互作用2、使用标准样块（校块），使万径千分尺零位对齐，超出需校正3、测量时先将测砧与工作件相接触，然后转动微分筒，缓慢进给测微螺杆，在测量面将要接触工作件时因通过测力装置将近量面。当听到“咔咔”两到三声，表明量面以接触上，即可读数。数值读取固定套管上有一条水平线，在这条上、下各有一列间距为1mm的刻度线，上面的刻度线恰好在下面二相邻刻度线中间。微分筒上的刻度线是将圆周分为50等分的水平线，它是旋转运动的。根据螺旋运动原理，当微分筒(又称可动刻度筒)旋转一周时，测微螺杆前进或后退役个螺距-0.5mm。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过来了1/50周，这时螺杆沿轴线移动了1/50×0.5mm=0.01mm,因此,使用千分尺可以准确读出0.01mm的数值.(4)读数范例例1例2例3第三讲：流量测量仪表在石油生产中，为使各种生产过程能正常进行，对某些设备（如泵、鼓风机、压缩机等）来说，根据流量测量结果