第四章流量检测仪表ppt课件.ppt

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1、第四章流量测量4.1概述4.2差压式流量计4.3电磁流量计4.4转子流量计4.5涡街流量计4.6超声波流量计4.1流量概述总(流)量或累积流量：在某一段时间内流过管道横截面的流体的总和。它是瞬时流量对时间的积分或积累。流量：是指单位时间内流过管道或特定通道横截面的流体数量，称为瞬时(平均)流量。有体积流量和质量流量之分。（1）体积流量qv单位时间内通过某截面的流体的体积，单位为m3/s。根据定义，体积流量可用下式表示：式中，v为截面A中某一面积元dA上的流速。常用单位有：（2）质量流量qm单位时间内通过某截面的流体的质量，单位为kg/s。根据定义，质量流量

2、可用下式表示：则有qm=ρqv=ρvA单位有：(3)流体总量即瞬时流量对时间的积分，称之流体总量。用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计量表或总量表。流量仪表的分类①速度式:速度式流量传感器大多是通过测量流体在管路内已知截面流过的流速大小来实现流量测量的。②容积式:容积式流量传感器是根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数来测量流体的瞬时流量和总量的。如：差压式、电磁式、涡轮式、涡街式、超声波式③质量式：直接法：科里奥利质量流量计、热式间接法：温度、压力自动补偿式质量流量测量系统、体积流量和密度计组合式质量流量测量系统利用管路内的节流元

3、件，改变流束流动状态,通过测量节流件前、后压力差来实现确定流量。4.2差压式流量计节流装置：是把被测流体的流量转换成压差信号主要由节流装置和差压计（或差压变送器）。差压计：则对压差信号进行测量并显示测量值常用的节流元件:孔板、喷嘴、文丘里管。(b)喷嘴(c)文丘里管(a)孔板差压式流量传感器流量测量系统节流件前后流速和压力分布情况能量形式的转换截面A和节流件开孔截面A0的流体量相同截面A的速度v1截面A的速度v2v2>v1动压能和静压能发生变化能量守恒定律孔板前后出现了静压差静压差流速和流量在国家标准规定的使用极限范围内,根据该标准所提供的数据和要求进行设计

4、、制造和安装使用的节流件,称为标准节流装置文丘利管压力损失最小，而孔板压力损失最大。文丘利管孔板喷嘴差压式流量计是通过测量节流件前后压力差p来实现流量测量的，而压力差p的值与取压孔位置和取压方式紧密相关。节流装置的取压方式有以下5种。取压方式标准取压装置是国家标形中规定的两种取压装置，即角接取压装置和法兰取压装置。其中角接取压适用于孔板和喷嘴，而法兰取压仅用于孔板。节流装置的取压方式1-1—角接取压；2-2—法兰取压；3-3—径距取压；4-4—缩流取压；5-5—管接取压。(1)角接取压:上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面处。角接取压包括单独钻孔和环室

5、取压。如图6-5中l—l位置。(2)法兰取压：上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游侧端面之间的距离均为25.4±0.8mm（1inch)。取压孔开在孔板上下游侧的法兰上．如图6-5中2—2位置．法兰取压(5)管接取压：上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距离为2.5Dm，下游侧取压孔的轴线至孔板下游端面的距离为8Dm．如图中的5—5位置．该方法使用很少．(4)理论取压：上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距离为lDm±0.1Dm，下游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距离因值不同而异。该距离理论上就是流束收缩到最小截面的距离。如图中的4—4位置。(3)径距取压：上游侧

6、取压孔的轴线至孔板上游端面的距离为1Dm±0.1Dm，下游侧取压孔的轴线至孔极下游端面的距离为0.5Dm。如图3—7中的3.3位置（Dm管道直径）流束最小截面在Ⅱ-Ⅱ截面处。对于不可压缩的理想流体，节流件前后的流体密度相等(ρ1=ρ2=ρ)。当忽略压头损失时，根据伯努利方程，在两截面Ⅰ、Ⅱ处管中心流体的能量方程为：4.2.2差压式流量计工作原理设Ⅰ-Ⅰ截面时管中心的流速为v1，静压为，密度为ρ1，Ⅱ-Ⅱ截面时管中心的流速为v2、静压为，密度为ρ2，假定流体的流速是均匀一致的，则由上式可得：(1)(2)由于流体流动的连续性，则A1V1ρ=A2V2ρA1为Ⅰ-Ⅰ截

7、面的流通面积；A2为Ⅱ-Ⅱ截面流束的流通面积。(3)被测流体的体积流量为：令流量系数α与节流装置的结构形式、取压方式、节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）及管道条件等因素有关。配用差压计显示流量时，流量标尺是非线性的。配用差压流量变送器时，变送器的输出电流就与流量成线性关系。差压流量计上限的系列有：1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0、6.3、8.0×10n4.2.3标准节流装置的使用条件⑴流体必须充满圆管，连续地流过管道。只适于测量圆形截面管道内的流体,⑵流束应与管轴平行，不得有旋转流或旋涡。在进行流量测量时,管道内流体的流动

8、应是稳定的。⑶流体流量基本上不随时间而