德爾塔巴流量計量表
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德爾塔巴流量計是勻速管流量計的一種,屬于運用差壓式的工作原理,插入式的安裝方法設(shè)計而成的一種流量傳感器。德爾塔巴流量計通過兩排引壓孔將管道從上到下(從左到右)的不同壓力(流速)平均后形成了差壓,進而可以計算出質(zhì)量流量或體積流量。下面小編就為大家介紹一下德爾塔巴流量計的特點、結(jié)構(gòu)形式及工作原理。
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德爾塔巴流量計的特點
1、高精度,低直管段要求
德爾塔巴流量計很好的將高精度和低直管段要求結(jié)合在了一起,在滿足直管段的條件下(一般為前7D后3D)可以達到0.5%的精度,即使在相當(dāng)短的直管段下(前2D后1D)也可以到達2%的精度。這決定了德爾塔巴可以用于直管段苛刻的場所,在大管徑上的應(yīng)用尤為明顯。
2、大差壓、小壓損、低運行成本
德爾塔巴特殊的探頭設(shè)計決定了測量時可產(chǎn)生較其他一體化探頭要大的差壓,大差壓決定了差壓變送器的量程范圍大,測量精度也較高。
流量計的壓力損失是指由于管道中存在的一次裝置,而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的壓力降,在生產(chǎn)中需盡可能的減少流量計壓力損失。使用德爾塔巴測量時所產(chǎn)生的壓損遠遠小于孔板等傳統(tǒng)節(jié)流裝置,由于壓損小,管道流體動力損失也小,裝置的運行成本低,成本回收快。
3、德爾塔巴流量計運用范圍
德爾塔巴應(yīng)用范圍廣,可測量干氣、濕氣、液體以及蒸汽等多種介質(zhì),不受介電常數(shù)限制;可選擇管道式及插入式,測量口徑從3mm至15000mm,適用于各種口徑的方管及圓管。對與高溫、腐蝕介質(zhì)可采用特殊的探頭及管道連接材質(zhì)。
4、一體化結(jié)構(gòu)、安裝便利、免于維護
德爾塔巴流量計可以實現(xiàn)真正的一體化安裝,包括蒸汽流量的測量,將差壓探頭、溫度和壓力的測量以及差壓變送器在一根探頭上安裝,而傳統(tǒng)的蒸汽測量無法實現(xiàn)一體化安裝。一體化安裝可以減少接頭、減少泄露,更為安全,同時也減少了安裝工作量,一臺一體化德爾塔巴流量計從開孔至安裝完畢僅需60分鐘。探頭取壓孔的防堵設(shè)計也使得德爾塔巴流量計在后期基本免于維護。
德爾塔巴流量計結(jié)構(gòu)形式(HNDTB型德爾塔巴流量計為例)
HNDTB型德爾塔巴流量計是檢測桿、取壓口組成,它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直,在檢測桿迎流面上設(shè)有多個總壓檢測孔,在檢測桿背流面上設(shè)有多個靜壓檢測孔,分別由總壓導(dǎo)壓管和靜壓導(dǎo)壓管引出,根據(jù)總壓與靜壓的差壓值,計算流經(jīng)管道流量。
德爾塔巴流量計工作原理(HNDTB型德爾塔巴流量計為例)
HNDTB型德爾塔巴流量計是基于皮托管測速原理上發(fā)展起來的,它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量的。
1、探頭截面形狀
威力巴為子彈頭形,德爾塔巴為類菱形,類菱形截在能使高、低區(qū)的分界更明顯。
2、探頭桿取壓孔的位置
威力巴的全壓孔在桿前端,靜壓孔在桿兩側(cè)壁;德爾塔巴流量計的全壓孔也在桿前端,但靜壓孔卻在桿的后端,測量背壓力(負壓)。因此,在相同管徑和流速條件下,德爾塔巴探頭產(chǎn)生的差壓,較威力巴探頭的要大一些,約大20%—40%。
化工設(shè)計中,流量儀表的選擇不僅需要考慮到工況條件、介質(zhì)本身特性、精度要求等,還需考慮安裝運輸便利、前期投入以及后期運行成本等實際因素,因此需要在各種流量儀表中權(quán)衡利弊,選擇zui為合適類型及型號。德爾塔巴流量計在精度等級、直管段要求、壓損及安裝上都有著自己的特點和優(yōu)勢,為我們流量計的選擇提供了一種不錯的方案,在工程應(yīng)用中有著一定的實際意義。
HY-DTB系列德爾塔巴流量計是運用差壓式的工作原理,插入式的安裝方法設(shè)計而成的一種流量傳感器。就工作原理,這是一種特殊的節(jié)流裝置,其輸出是差壓。該傳感器通過探頭(或探針)取壓,探頭前后有兩排不均勻分布的若干個引壓孔(取壓管直徑約Φ20,取壓孔低壓孔徑Φ8)。通過兩排引壓孔將管道從上到下(從左到右)的不同壓力(流速)平均后形成了差壓,進而可以計算出質(zhì)量流量或體積流量。
一、適用范圍
1、 公稱直徑:25mm≤DN≤6000mm
2、 公稱壓力:PN≤25MPa
3、 介質(zhì)溫度:t≤650℃
4、 精度等級:0.5級,1級,1.5級
二、德爾塔巴流量計結(jié)構(gòu)形式
HY-DTB德爾塔巴流量計是檢測桿、取壓口組成,它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直,在檢測桿迎流面上設(shè)有多個總壓檢測孔,在檢測桿背流面上設(shè)有多個靜壓檢測孔,分別由總壓導(dǎo)壓管和靜壓導(dǎo)壓管引出,根據(jù)總壓與靜壓的差壓值,計算流經(jīng)管道流量。
理論基礎(chǔ)
HY-DTB 德爾塔巴流量計是基于皮托管測速原理上發(fā)展起來的,它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量的。
1、探頭截面形狀:威力巴為子彈頭形,德爾塔巴為類菱形,類菱形截在能使高、低區(qū)的分界更明顯。
2、探頭桿取壓孔的位置:威力巴的全壓孔在桿前端,靜壓孔在桿兩側(cè)壁;德爾塔巴流量計的全壓孔也在桿前端,但靜壓孔卻在桿的后端,測量背壓力(負壓)。
因此,在相同管徑和流速條件下,德爾塔巴探頭產(chǎn)生的差壓,較威力巴探頭的要大一些,約大20%—40%。這是德爾塔巴流量計的顯著優(yōu)點。
德爾塔巴流量計的幾種安裝方式:
1、安裝檢測桿的測量段應(yīng)是直的,其上下游直管段長度參照下表所規(guī)定的長度。
序號 |
上游側(cè)局部阻力件形式 |
上游側(cè) |
下 游 側(cè) |
||
無整流器 |
有整流器 |
||||
與檢測桿在同一平面內(nèi) |
與檢測桿不在同一平面內(nèi) |
||||
1 |
有一個90°彎頭或三通 |
7D |
9D |
6D |
3D |
2 |
在同一平面內(nèi)有兩個90°彎頭 |
9D |
14D |
8D |
3D |
3 |
在不同一平面內(nèi)有兩個90°彎頭 |
19D |
24D |
9D |
4D |
4 |
管道直徑改變(收或擴) |
8D |
8D |
8D |
3D |
5 |
部分開啟的閘閥、球閥或其它節(jié)流閥 |
24D |
24D |
9D |
4D |
注:1、D為管道標稱直徑,所給出數(shù)據(jù)為距離第二個彎頭的長度。
2、檢測桿插入位置的角度允許偏差范圍見圖。
3、對于垂直管道,檢測桿可安裝在管道水平面沿管道圓周360°的任何位置上,高低壓引壓管接頭應(yīng)處于同一水平面上。對于水平管道,在測量液體時檢測桿插入位置應(yīng)位于管道橫截面水平面中心線45°以下的范圍內(nèi);測量氣體時檢測桿插入位置應(yīng)位于管道橫截面水平面中心線45°以上的范圍內(nèi);測量蒸汽時檢測桿應(yīng)水平插入,見圖:
4、管道上開孔尺寸Φ35。
5、補償用壓力變送器在前直管段上,溫度變送器(或鉑電阻)裝在后直管段上距離節(jié)流裝置2D處。
在線安裝拆卸型德爾塔巴流量計:
對于部分無法停產(chǎn)安裝的測點和含有雜質(zhì)的介質(zhì)可選用在線安裝拆卸型德爾塔巴。在線安裝拆卸型德爾塔巴流量計可在不停產(chǎn)的情況下安裝或檢修探頭,特別適用于無法停產(chǎn)安裝的測點或介質(zhì)很臟需定期檢修的測點。它備有單桿驅(qū)動型和應(yīng)用在高壓的雙桿驅(qū)動型。
特點:可以在不停產(chǎn)的情況下進行安裝、拆卸、檢修、清洗。
適用條件:通常用于低壓空氣、水、煤氣、蒸汽等介質(zhì)。
注意:在線安裝或拆卸時要滿足t≤120℃P≤2.5MPa
結(jié)構(gòu)形式如圖所示:
均速管流量計是通過差壓來測量流量的裝置,是在皮托管流速測量原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的??蓽y量液體、氣體以及蒸汽等流體的流量。由于沒有活動部件,幾乎無壓力損失,安裝維修方便,運行成本極低,備受用戶青睞。
傳感器是由檢測桿、取壓口和導(dǎo)桿組成,它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直,在測桿的迎流面上設(shè)有多個測壓孔測量總壓平均值,在其背、側(cè)流面有測量靜壓測壓孔,分別由總壓導(dǎo)壓管和靜壓導(dǎo)壓管引出,根據(jù)總壓與靜壓的差壓值,計算流經(jīng)管道的流量。也可以用流量管壁靜壓代替?zhèn)鞲衅鞅沉髅娴撵o壓。
均速管流量變送器是由傳感器、引壓附件和差壓變送器、壓力變送器、流量積算儀等配套組成的流量計。
均速管流量傳感器配上我公司生產(chǎn)的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀即可組成各種類型的均速管流量計。也可采用任何廠家生產(chǎn)的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀組成各種類型的均速管流量計。
均速管流量計是基于皮托管測速原理發(fā)展起來的,它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量。
一般管道中的流速分布是不均勻的。如果是充分發(fā)展的流體,其速度分布為指數(shù)規(guī)律。為了準確計量,將整個圓截面分面多個單元面積相等的多個半圓及多個半環(huán)。傳感器的檢測桿是由一根中空的金屬管組成,迎流面鉆多對總壓孔,它們分別處于各單元面積的中央,分別反應(yīng)了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的,傳至檢測桿中的各點總壓值平均后,由總壓引出管引至高壓接頭,送到傳感器的正壓室。當(dāng)傳感器正確安裝在有足夠長的直管段的工藝管道上時,流量截面上應(yīng)沒有旋渦,整個截面的靜壓可認為是常數(shù),在傳感器的背面或側(cè)面設(shè)有檢測孔,代表了整個截面的靜壓。經(jīng)靜壓引出管由低壓接頭引至傳感器的負壓室。正、負壓室壓差的平方與流量截面的平均流速成正比,叢而獲得差壓與流量成正比的關(guān)系。在此關(guān)系的基處上,可由伯努利方程和連續(xù)性方程推導(dǎo)得到均速管流量計的流量計算公式
Qv=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P/ρ1)0.5
Qm=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P﹒ρ1)0.5
其中:Qv: 體積流量 Qm: 質(zhì)量流量
α:傳感器結(jié)構(gòu)系數(shù)
△P:差壓值ε:流體膨脹系數(shù)
ρ:流體工況下的密度 ε:流體膨脹系數(shù)
對于不可壓縮性流體ε=1,對于可壓縮性體ε﹤1,若式中D、△P、ρ1都使用SI單位,則QV的單位為M3∕S,Qm的單位為㎏∕S。
傳感器的流量系數(shù)α和可膨漲性系數(shù)ε,由標準裝置上標定得知,并在出廠時在合格證書上注明。
3.2、型譜規(guī)格說明
3.2.1、Ⅰ型,適用于(20~50)㎜的管道,外形如圖2所示。其檢測桿直徑一般為4.5~6.5㎜,傳感器與管道的連接方式有兩種:一種是螺紋連接,另一種是法蘭連接。用于高壓測量時都采用法蘭連接,如下圖所示
當(dāng)測量管的直徑較大時,檢測桿的橫截面可以做的粗些,也不會對流場有擾動。此時一般將背面的靜壓取壓管放到迎流面的總壓取壓管中形成一體,使傳感器緊奏,有利于安裝維護。當(dāng)管徑很大時,且流速很高時,應(yīng)在管道直徑的另一端安裝一個支撐,加強鋼性。
此類結(jié)構(gòu)適用范圍寬、拆卸很方便。當(dāng)流速大、被測介質(zhì)壓力高時,應(yīng)當(dāng)通過固定在管道上的法蘭與傳感器相連接。
這類傳感器適用于管道直徑DN大于等于1000㎜,壓力20MPa以上的測量,由于流速增大,作用于檢測桿上的流體
沖擊力增大。為了加強剛性除了采用法蘭連接外,還將加粗檢測桿的直徑。這類傳感器有單邊固定和雙邊固定兩種類型。
3.2.5、Ⅴ型,特殊型,當(dāng)適用于較臟的介質(zhì)。當(dāng)被測介質(zhì)較臟時,為了防止取壓孔堵塞,配有反向吹除部件,必要時可以不中斷工藝流程用壓縮空氣進行吹除。吹除介質(zhì)應(yīng)與管道中的介質(zhì)相同,而壓力應(yīng)大于管道中的靜壓。
3.2.6、傳感器的公稱通徑有以下系列:
25,(32),40,50,(65),80,100,(125),150,200,250,300,350,400,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,2000,2500,3000mm(括號內(nèi)的數(shù)字一般不推薦用戶選用)
3.2.7、傳感器的公稱壓力有以下系列:1.6,2.5,4.0,6.3,10,25MPa。
3.2.8、傳感器精度等級(見下表)
準確度等級 | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
基本誤差限Ea | ±1.0 | ±1.5 | ±2.5 |
重復(fù)性 % | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
3.3.1、被測流體應(yīng)充滿管道且流動穩(wěn)定。
3.3.2、被測的流體應(yīng)當(dāng)是單相的,其相態(tài)不變,對于
成分復(fù)雜的流體須與單一成分的流體類似時方能使用。
3.3.3、被測流體在實際工況下的ReD應(yīng)大于3×104
3.3.4、應(yīng)保證傳感器前后直管段長度的要求。
3.3.5、管道內(nèi)徑大于100㎜為好。
3.3.6、在傳感器前2D的管道內(nèi)表面上,應(yīng)清潔光滑。
4.1、安裝要求
4.1.1、對于I型的傳感器,已將檢測桿與一段管道焊成一體,安裝時必須使傳感器在流體流動方向內(nèi)。要求工藝管道的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑一致,或至少在上游直管段所要求的長度范圍內(nèi)傳感器的軸線與管道軸線夾角盡可能為零。
其他類型的傳感器是將其檢測桿插入工藝管道中,安裝時除了總壓孔應(yīng)正對流速方向外,必須保證傳感器檢測桿與工藝管道的軸線垂直,其允許的位置角壓偏差如圖五所示。
傳感器總壓孔中心與管道軸線夾角應(yīng)小于7°
傳感器檢測桿沿管道直徑方向插入到底部,其角度偏差小于7°
對于垂直管道傳感器可安裝在管道水平面沿管道圓周360的任何位置上,高低壓引壓管應(yīng)處于同一平面上,由圖六(a)所示;當(dāng)測量液體時,應(yīng)向下側(cè)傾斜安裝如圖六(b)所示;當(dāng)測量氣體的蒸氣時應(yīng)向上傾斜安裝如圖六(c)所示。
4.1.2直管段
由于傳感器是以速度面積法為基礎(chǔ),采用近似積分理論,用較多的點來描述。
分布方程,并且是在充分發(fā)展的速度分布條件下建立的。所以,為了能得到一個理想的分布,必須在傳感器前后有一定長度的直管段(見下表)
序號 | 均速管流量計傳感器安裝位置 | 上游側(cè)A | 下游側(cè)B | ||
有整流器 | 無整流器 | ||||
同一平面 | 不同平面 | ||||
1 | 有一個90°彎頭或三通 | 6D | 7D | 9D | 3D |
2 | 在同一平面內(nèi)有兩個90°彎頭 | 8D | 9D | 14D | 3D |
3 | 在不同平面內(nèi)有兩個90°彎頭 | 9D | 19D | 24D | 4D |
4 | 管道直徑改變(收或擴) | 8D | 8D | 8D | 3D |
5 | 部分開啟的閘閥、球閥或其它節(jié)流閥 | 8D | 8D | 8D | 3D |
(2)在管道段不足的情況下,上游應(yīng)占管道全長的70%,下游占30%,此時仍可給出穩(wěn)定的示值,但準確度下降。
4.2維護
4.2.1傳感器應(yīng)在工藝管道大修時進行定期清洗,清洗的辦法很多,例如用氣源吹除檢測管內(nèi)積存污穢;用煤油和軟絲刷洗凈,使各取壓孔保持通暢。
4.2.2可能產(chǎn)生故障的原因及清除辦法見下表:
五、均速管智能表配套方案選擇
5.1.1 HD-ANB系列均速管流量感器。根據(jù)測量介質(zhì)和用戶使用的管道內(nèi)徑、工作溫度、工作壓力及流量變化設(shè)計生產(chǎn)的均速管流量感器
5.1.2 HD-3351/1151DP系列差壓變送器或其它型號的差壓變送器
5.1.3 HD-180系列壓力變送器或其它型號的壓力變送器
5.1.4 SWB系列溫度變送器或其它型號的溫度變送器
5.1.5 HD-908系列流量積算儀或其它型號的流量積算儀
以此組成的智能型均速管流量計,可帶溫壓補償,并能顯示瞬時流量、累計流量、管道內(nèi)介質(zhì)溫度、管道內(nèi)介質(zhì)壓力及差壓等值,備有通訊接口和4~20MA輸出。
六、裝置成套性
6.1 HLV系列均速管流量傳感器 1臺
6.2 HLV系列均速管流量傳感器使用說明書 1份
6.3合格證 1份
6.4配套的變送器儀表及說明書和合格證(可由用戶自行定購)
序號
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故障現(xiàn)象
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產(chǎn)生的原因
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清除辦法
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1
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無差壓信號輸出
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1、高低壓閥未打開
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1、打開高低壓閥
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2、高低壓平衡閥未旋緊
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2、旋緊平衡閥
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||
2
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差壓信號輸出過小
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1、導(dǎo)壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象
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1、認真查找,排除泄露
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2、二次表量程選配不當(dāng)
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2、調(diào)小差壓變送器上限值
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||
3
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差壓信號輸出過大
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1、二次表量程選配不當(dāng)
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1、調(diào)大差壓變送器上限值
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2、背壓孔堵塞
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2、清洗均速管,排除堵塞
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型譜規(guī)格
|
型譜規(guī)格
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說明
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HD-ANB-
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均速流量傳感器
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||||||
傳感器類型
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W
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威力巴流量傳感器
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|||||
D
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德爾塔巴流量傳感器
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||||||
A
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|
阿牛巴流量傳感器
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||||||
介質(zhì)類型
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Y
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|
液體
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|||||
Q
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氣體
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||||||
Z
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|
蒸汽
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流體溫度
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|
2
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<200℃
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5
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|
<500℃
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流體壓力
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|
1
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≤1.6MPA
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||||
2
|
|
≤2.5MPA
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3
|
|
≤4.0MPA
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||||||
4
|
|
≤6.3MPA
|
||||||
5
|
|
≤10.0MPA
|
||||||
6
|
|
≤25.0MPA
|
||||||
結(jié)構(gòu)類型
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1
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Ⅰ型,詳見3.2.1節(jié)
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||||
2
|
|
Ⅱ型,詳見3.2.2節(jié)
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||||||
3
|
|
Ⅲ型,詳見3.2.3節(jié)
|
||||||
4
|
|
Ⅳ型,詳見3.2.4節(jié)
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||||||
5
|
|
Ⅴ型,詳見詳3.2.5節(jié)
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精度
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1
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1.0級,詳見3.2.8節(jié)準確度表
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||||
2
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|
1.5級,祥見3.2.8節(jié)準確度表
|
||||||
3
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|
2.5級,詳見3.2.8節(jié)準確度表
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||||||
連接方式
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1
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螺紋連接
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||||
2
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法蘭連接
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口徑
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|
S
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用數(shù)字表示,祥見3.2.6節(jié)傳感器公稱通徑系列
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