在特定的流动条件下，流体流动的部分动能会转化为流体振动，而振动频率与流速（流量）有确定比例关系，依据这种原理工作的流量计成为流体振动式流量计。 两种类型：

这种流量计可分为利用流体自然振动的卡门旋涡分分离性和流体强迫振荡的旋涡进动型两种，前者称为涡街流量计，后者称为旋进旋涡流量计。 特点：

涡街流量计可测气体、液体和蒸汽介质，压缩较旋进旋涡流量计为小，但直管段长度要求高；旋进旋涡流量计压损较大，虽然原理上可测量液体，但现在还只能用于气体测量。不过，旋进旋涡流量计直管段长度要求低，低流速特性好，目前在天然气流量检测方面应用较多。

10.15

答：漩涡频率的检出有多种方式，可以检测在旋涡发生体上受力的变化频率，一般可用应力、应变、电容、电磁等检测技术；也可以检测在旋涡发生体附近的流动变化频率，一般可用热敏、超声、光电等检测技术。检测元件可以放在漩涡发生体内，也可以在下游设置检测器进行检测。采用不同的检测技术就构成了各种不同类型的涡街流量计。

10.16

答：间接测量和直接测量两类。间接测量方法通过测量体积流量和液体密度经计算得出质量流量，这种方式有成为推导式；直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。

10.17

答：科里奥利流量计工作原理：是一种利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。

特点：科里奥利流量计能够直接测的气体、液体、和浆液的质量流量，也可以用于多相流测量，且不受被测介质物理参数的影响，测量精度较高；对流体流速分布不敏感，因而无前后直管段要求；可做多参数测量，如同期测量密度；流量范围度大，有些课高达（100:1）~（150:1）。但科氏流量及存在零点漂移，影响其精度的进一步提高；不能用于低密度介质和低压气体测量；不能用于较大管径；对外界震动干扰较为敏感，管道振动会影响其测量精度；压力损失较大；体积较大；价格昂贵。

10.18

答：目前超声波流量计最常采用的测量方法分成两类：传播速度差法和多普勒效应法。 1）传播速度差法测量原理：

超声波在流体中的传播速度与流体流速有关，顺流传播速度大，逆流传播速度小。传播速度差法利用超声波在流体中顺流与逆流传播的速度变化来测量流体流速并进而求得流过管道的流量。

2）多普勒效应法测量原理： 根据多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率将不同于声

源发出的频率，这个频率的变化量与两者之间的相对速度成正比，超声波多普勒流量计就是基于多普勒效应测量流量的。在超声多普勒测量方法中，超声波发射器作为固定声源，随流体一起运动的固体颗粒相当于与声源有相对运动的观察者，它的作用是把射入到其上的超声波反射回接收器。发射声波与接收器接收到的声波之间的频率差，就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。这个频率差正比于流体流速，故测量频差就可以求的流速，进而得到流体流量。

流体温度对于测量没有影响，因为测量是基于频率测量或者速度差比，而并不是基于超声波声速测量，声速的变化并不会影响到频率或者速度差比。

10.19

答：被测流体中存在一定数量的具有反射声波能力的悬浮颗粒或气泡。

10.20

答：

1. 考虑被测对象的性质，针对气体、液体、浆体等不同形态的被测对象考虑不同的流量仪表；

2. 考虑被测对象测量时的流速，根据流速的不同，选取合适的流量仪表； 3. 考虑测量精度要求选取合适的流量仪表；

4. 对纯净物和混合物等不同特性的物质，考虑合适的流量仪表‘ 5. 考虑现场的安装条件选取合适流量仪表；

6. 考虑压损要求，对压损要求较高的时候不适合选取压损较大的流量仪表如节流式流量计等；

7. 以及其他的特殊因素，根据具体的要求考虑进来选取最合适的流量仪表。

10.21

答：流量标准装置是流量计校准使用，能够提供准确流量值作流量量值传递的测量设备。流量标准装置需按照有关标准和检定规定建立，并由国家授权的专门机构认定。

10.22

答：以实际流体流过被校仪表，用流量标准装置测出流过被校仪表流体的实际流量，与被校仪表的流量示值作比较，或对被校流量仪表进行分度，这种方法有时又称作湿法标定。流量实流校准法获得的流量值可靠、准确，是许多流量仪表校准时所采用的方法，也是目前建立标准流量的方法。

第十一章

11.1

由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测量容器中液体的压力即可测算出液位高度。

11.2

实质是容器底部与压力表之间的液体的压力值。

11.3

电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量；导电液体采用单电极，非导电液体采用同轴双电极；金属套与内电极间绝缘层越薄，液位计灵敏度越高。

11.4

利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界面之间的反射特性来检测物位；声波液位测量有许多优点：超声波液位测量 与介质不接触，无可动部件，电子元件只以声频振动，振幅小，仪器寿命长；超声波传播速度比较稳定，光线、介质粘度、湿度、介电常数、 电导率、热导率等对检测几乎无影响，因此适用于有毒、腐蚀性或高粘度等特殊场合的液位测量； 不仅可进行连续测量和定点测量，还能方便地提供遥测或遥控信号；能测量高速运动或有倾斜晃动的液体的液位，如置于汽车、飞机、轮船中的液位。超声波液位测量也有缺点：超声波液位测量超声波仪器结构复杂，价格相对昂贵；当超声波传播介质温度或密度发生变化，声速也将发生变化，对此超声波液位计应有相应的补偿措施，否则严重影响测量精度；有些物质对超声波有强烈吸收作用，选用测量方法和测量仪器时要充分考虑液位测量的具体情况和条件。

11.5

激光式液位检测仪由激光发射器、接收器及测量控制电路组成。激光发射器发出激光束以一定角度照射到被测液面上，经液面反射到接收器的光敏检测元件上。当液面上升或下降到上下限位置，相应位置的光敏检测元件产生信号，进行报警或推动执行机构控制开始加液或停止加液。激光测量液位克服了普通光亮度差、方向性差、传输距离近、单色性差、易受干扰等缺点，使测量精度大为提高。

11.6

核辐射式液位计由辐射源、接收器和测量仪表组成，通过测量射线在穿过液体时强度的变化

量来实现测量液位。既可以连续测量，也可进行定点发送信号和进行控制；射线不受温度、压力、湿度、电磁场的影响，而且可以穿透各种介质，包括固体、因此能实现完全非接触测量。适合于特殊场合或恶劣环境下不常有人之处的液位测量，如高温、高压、强腐蚀、剧毒、有爆炸性、易结晶、沸腾状态介质、高温熔融体等的液位测量。

11.7

两者均通过液位或料位改变电极间电阻变化，测电阻获得液位或料位。电阻式液位计可以定点测量，也可连续测量，不适于腐蚀性介质；电阻式物位计一般定点测量，要求物料是导电介质或本身虽不导电但含有一定水分能微弱导电。

11.8

为避免虚假料位，一般不使用双电极；为了消除介质因素引起的测量误差，一般将辅助电极始终埋入被测物料中。超声波液位测量也有缺点： 超声波液位测量 超声波仪器结构复杂，价格相对昂贵； 当超声波传播介质温度或密度发生变化，声速也将发 生变化，对此超声波液位计应有相应的补偿措施，否 则严重影响测量精度； 有些物质对超声波有强烈吸收作用，选用测量方法和 测量仪器时要充分考虑液位测量的具体情况和条件。

第十二章

12.1

常用的位移检测方法有：测量速度积分法、回波法、线位移和角位移转换法、物理参数法。

12.2

标尺光栅与指示光栅相距0.05～0.1mm间隙，由于光的干涉效应，产生莫尔条纹。光栅的莫尔条纹有如下特征：（1）起放大作用；（2）误差平均作用；（3）方向对应与同步性。

12.3

略

12.4

减小光栅栅距、使用细分技术（直接细分和电路细分）