仪表调试、校准、量程换算、信号校验、DCS组态工作中,公式几乎天天要用。今天给大家整理一份仪表最全、最实用的计算公式,覆盖压力、温度、液位、流量、4-20mA信号等常用场景。
一、4-20mA 信号通用换算公式(最常用)
1. 电流 → 工程量
工程量 = 量程下限 + (量程上限 − 量程下限) × (I − 4) ÷ 16
2. 工程量 → 电流
I = 4 + 16 × (当前值 − 量程下限) ÷ (量程上限 − 量程下限)
3. 百分比计算
百分比 = (I − 4) ÷ 16 × 100% 所有变送器、PLC、DCS、采集模块通用。
二、压力仪表计算公式
1. 表压、绝压、真空换算
绝压 = 表压 + 当地大气压
真空度 = 大气压 − 绝对压力
2. 压力单位换算
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa
1 bar = 100 kPa
1 MPa = 145 psi
1 kgf/cm² ≈ 0.098 MPa
三、温度仪表计算公式
1. 热电阻(PT100)计算公式
0~850℃:
Rt = R0 × (1 + A × t + B × t²)
R0=100Ω
A=3.9083×10^-3
B=-5.775×10^-7
2. 热电偶温度/毫伏换算
E(T) = E(T2) − E(T1)
实际温度 = 测量端温度 − 冷端温度
四、液位仪表计算公式
1. 静压式液位
P = ρ × g × h h = P ÷ (ρ × g)
P:压力 ρ:介质密度 g:重力加速度 h:液位高度
2. 双法兰液位迁移计算
迁移量 = ρ × g × H
量程 = 最高液位 − 最低液位
3. 储罐容积换算
V = S × h
质量 = 体积 × 密度
五、流量仪表计算公式
1. 差压式流量(孔板、V锥、弯管)
流量与差压平方根成正比:
Q ∝ √ΔP
2. 流量标定计算
Q实际 = Q显示 × √(ΔP实际 ÷ ΔP显示)
3. 体积流量 → 质量流量
质量流量 = 体积流量 × 介质密度
六、调节阀/执行机构计算公式
1. 阀门流量系数 Cv
Cv = Q × √(G ÷ ΔP)
2. 阀门开度与流量
等百分比流量特性:
Q = Qmax × R^( (L−1) )
3. 气开/气关动作压力换算
标准信号:20~100kPa、4-20mA
七、仪表校验常用公式
1. 绝对误差
Δ = 测量值 − 真实值
2. 相对误差
δ = Δ ÷ 真实值 × 100%
3. 引用误差(精度等级)
引用误差 = 最大绝对误差 ÷ 量程 × 100%
4. 回差计算
回差 = 上行值 − 下行值
八、电气仪表常用辅助公式
三相功率:
P = √3 × U × I × cosφ
单相功率:
P = U × I × cosφ
电流换算:
I = P ÷ (U × cosφ)