流量检测及仪表教学文案.ppt

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1、流量检测及仪表流量的表示方式以体积表示的瞬时流量用Q表示，单位为m3/s;以体积表示的累积流量用Qv表示，单位为m3质量流量以质量表示的瞬时流量用M表示，单位为kg/s以质量表示的累积流量用Mv表示，单位为kg体积流量ρ表示流体密度流量检测的主要方法和分类流量检测方法有很多，就测量原理而言，可以分为直接测量法和间接测量法两类。直接测量法：直接测量出管道中的体积流量或质量流量。间接测量法：通过测量出流体的(平均)流速，结合管道的截面积、流体的密度及工作状态等参数计算得出。3.3.2差压式流量计差压式流量计也称为节流式流量计，它是目前工业生产过程中流量测量最成熟、最常用的方法之一

2、。差压式流量计是基于流体流动的节流原理，即在管道中安装一个比管道截面小比并带孔的阻件，当流体流过该阻件的孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻件前后产生一个较大的压差。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管。(a)标准孔板(b)喷嘴(c)文丘里管压差的大小与流体流速的大小有关，流速愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流速，进而可以计算出流体的流量。如果通过压差变送器转换成相应的标准信号，则可供显示、记录或控制。(a)标准孔板(b)喷嘴(c)文丘里管123节流原理流动流体的能量有两种形式：静压能和动能。流体由于有压力而具有静压能，又由于

3、有流动速度而具有动能，这两种形式的能量在一定条件下是可以相互转化的。流速静压流量方程123流速静压根据流体力学中的伯努利方程，可以推导得出节流式流量计的流量方程，也就是差压和流量之间的定量关系式：α为流量系数ε为可膨胀性系数A0为节流件的开孔面积ρ为节流装置前的流体密度ΔP:节流装置前后实际测得的压差流量与压力差的平方根成正比差压式流量计测量对象：流体方面，单相、混相、洁净、脏污；工作状态：常压、高压、真空、常温、高温、低温；管径方面：从几毫米到几米；节流式特点：结构简单、使用寿命长，适应能力强，几乎能测量各种工况下的流量。差压式流量计孔板引压管差压计应用非常广泛。差压式流量

4、计组成节流装置：安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与流量成开方关系。引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）。差压式流量计3.3.3转子流量计在工业生产中经常遇到小流量的测量，因其流体的流速低，这就要求测量仪表有较高的灵敏度，才能保证一定的精度。转子流量计特别适宜于测量管径50mm以下管道的流量，测量的流量可小到每小时几升。h转子流量计主要由两个部分组成：一是由下往上逐渐扩大的锥形管（通常用透明玻璃制成）二是放在锥形管内可自由运动的转子。测量原理：被测流体由锥形管下端进入，流经转子与锥形管之间的环隙，再从

5、上端流出。当流体流过的时候，位于锥形管中的转子受到向上的一个力，使其浮起。当这个力正好等于转子重量减去流体对转子的浮力，此时转子就停浮在一定的高度上。平衡的高度h与流体的流量成对应关系。孔板流量计：节流面积不变流量变化压差发生变化转子流量计：压差不变流量变化节流面积发生变化h：转子浮起的高度；ф：仪表常数。转子流量计种类浮子流量计有两大类型：采用玻璃锥管的直读式浮子流量计和采用金属锥管的远传式浮子流量计。①直读式浮子流量计主要由玻璃锥管、转子和支撑结构组成。流量标尺直接刻在锥管上，由转子位置高度读出流量值。用于现场测量。玻璃转子流量计②远传式浮子流量计可采用金属锥形管，它的信

6、号远传方式有电动和气动两种类型，测量转换机构将转子的位移转换为电信号或气信号进行远传及显示，图为电远传浮子流量计工作原理。其转换机构为差动变压器组件，用于测量转子的位移。3.3.4椭圆齿轮流量计基本工作原理“一碗一碗”计量V转子每旋转一周，就排出四个由椭圆齿轮与外壳围成的半月形空腔的流体体积(4V)。在半月形体积V一定的情况下，只要测出流量计的转速n就可以计算出被测流体的流量。流量方程特点和要求计量精度高，一般可达0.2～0.5级，有的甚至能达到0.1级；一般只适用于10～150mm的中小口径；容积式流量计对被测流体的粘度变化不敏感，特别适合于测量高粘度的流体（例如重油、树脂

7、等）甚至糊状物的流量，但要求被测介质干净，不含固体颗粒，所以一般情况下，流量计前要装过滤器。由于受零件变形的影响，容积式流量计一般不宜在高温或低温下使用。3.3.5电磁流量计适用场合可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒的的液体测量，但不能检测气体、蒸汽和非导电液体的流量。流量公式当导电的流体在磁场中以垂直方向流动而切割磁力线时，就会在管道两边的电极上产生感应电势，感应电势的大小与磁场的强度、流体的速度和流体垂直切割磁力线的有效长度成正比：式中：Ex为感应电势；K为比例系数；