資源描述:
《第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)一、概述流量是指單位時(shí)間內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)流經(jīng)管道(或通道,統(tǒng)稱流道)中某截面的數(shù)量,也稱瞬時(shí)流量。而在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)的流體總和,即瞬時(shí)流量在某一段時(shí)間內(nèi)的累積值,稱為累積流量第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)體積流量單位為質(zhì)量流量單位為第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)流量檢測(cè)方法的分類體積流量直接法(容積法)直接測(cè)出在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量,以排出流體固定容積數(shù)來(lái)計(jì)算流量。橢圓齒輪腰輪刮板旋轉(zhuǎn)活塞精度較高第五節(jié)流量檢測(cè)儀表間接法(速度法)測(cè)量平均流速節(jié)流式力學(xué)轉(zhuǎn)子力學(xué)渦輪力學(xué)電磁電學(xué)超聲波聲學(xué)渦街力學(xué)熱線風(fēng)速熱學(xué)激光多普勒光
2、學(xué)第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)質(zhì)量流量直接式:渦輪轉(zhuǎn)矩式質(zhì)量流量計(jì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)間接式:差壓流量計(jì)與密度計(jì)組合差壓流量計(jì)與速度流量計(jì)組合靶式流量計(jì)與速度流量計(jì)組合補(bǔ)償:用壓力、溫度補(bǔ)償?shù)谖逭铝髁繖z測(cè)儀表與系統(tǒng)二、節(jié)流式流量計(jì)根據(jù)節(jié)流原理,當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流元件(阻力件)時(shí),在節(jié)流元件兩端產(chǎn)生差壓,該差壓的大小與流量(流速)成正比。作為流量測(cè)量的節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件和特殊節(jié)流元件,其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、標(biāo)準(zhǔn)文丘里管第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)檢測(cè)原理(主要討論標(biāo)準(zhǔn)孔板的原理)設(shè)流體在水平管中沿軸線方向穩(wěn)定流動(dòng),流體不對(duì)外作功,和外界沒(méi)有熱量交換,流
3、體本身也沒(méi)有穩(wěn)定變化。對(duì)于不可壓縮理想流體,則根據(jù)伯努利方程設(shè)m=d/D,收縮系數(shù)μ=A2/A0則第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)因?yàn)榱魇钚〗孛?的位置隨流速而變,實(shí)際取壓點(diǎn)的位置是固定的,當(dāng)用固定取壓點(diǎn)處,代替,時(shí),需引入一個(gè)取壓系數(shù)則令,流量系數(shù)為:第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)于是流體流量為:流量方程式中的流量系數(shù)а也可用流出系數(shù)C來(lái)代替,C的定義是式中漸近速度系數(shù)顯然C是實(shí)際流量系數(shù)與取μ和均為1的流量系數(shù)的比值。這樣把收縮系數(shù)和取壓系數(shù)的影響統(tǒng)一歸到一個(gè)參數(shù)流出系數(shù)C第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)對(duì)于可壓縮流體,則引入一個(gè)膨脹系數(shù)ε流量方程式的討論流量系數(shù)а(或流
4、出系數(shù)C)與節(jié)流元件形式(m)、取壓方式、Re,β,管道情況等有關(guān)第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)取壓方式取壓方式(即取壓點(diǎn)的位置)不同,流量系數(shù)不同,目前主要的取壓方式有:角接取壓、法蘭取壓、取壓法雷諾數(shù)表示了流體的流動(dòng)狀態(tài),對(duì)于給定的流體和流動(dòng)條件,它反映了流體的流動(dòng)速度第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)直徑比只要直徑比值一定,則流量系數(shù)只是雷諾數(shù)的函數(shù)管壁粗糙度對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)孔板的流量系數(shù),角接取壓法是在相對(duì)平均粗糙度K/D≤3.8×10的管道中測(cè)定的,法蘭取壓法和取壓法是在K/D≤10×10的管道中測(cè)定的,其中是管道內(nèi)壁絕對(duì)平均粗糙度K是管道內(nèi)壁絕對(duì)平均粗糙度第五章流量檢
5、測(cè)儀表與系統(tǒng)可膨脹系數(shù)ε對(duì)可壓縮流體,需進(jìn)行修正。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,ε與,β,κ有關(guān)節(jié)流件的開(kāi)孔面積與材料的熱膨脹系數(shù)λ管道和孔板的開(kāi)孔直徑一般是在20℃時(shí)的值,當(dāng)穩(wěn)定發(fā)生變化時(shí),其直徑也要變化。孔板:管道:第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)流體密度ρ流量方程式中所用的密度是指被測(cè)介質(zhì)在節(jié)流元件前的工作狀態(tài)(溫度、壓力)下的值。當(dāng)工作時(shí)實(shí)際流體密度與設(shè)計(jì)時(shí)不同時(shí),應(yīng)進(jìn)行修正式中在右上角加“′”的符號(hào)表示實(shí)際工作狀態(tài)下的密度和流量,無(wú)上標(biāo)“′”的表示設(shè)計(jì)值第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)壓力損失流體通過(guò)節(jié)流元件時(shí),一部分能量用來(lái)克服摩擦阻力和消耗在節(jié)流件后形成渦流上,而通過(guò)節(jié)
6、流元件流體的靜壓力并不能完全恢復(fù),可按下式估算:說(shuō)明β越小,越大第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置節(jié)流裝置包括節(jié)流件、取壓裝置和符合要求的前、后直管段標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件——孔板按照國(guó)際GB2624-93規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置直流段孔板流量計(jì)第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)節(jié)流式流量計(jì)(特點(diǎn))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠管徑D=50~1000mm量程比3:1幾乎能測(cè)各種工況下的介質(zhì),但不能有臟污物,流體必須是牛頓流體標(biāo)準(zhǔn)孔板第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算已知管道內(nèi)徑,節(jié)流件開(kāi)孔直徑,取壓方式,被測(cè)流體參數(shù)等必要條件,根據(jù)所測(cè)得的差壓值,計(jì)算被測(cè)流體的流量已知管道內(nèi)徑,被
7、測(cè)流體參數(shù),預(yù)計(jì)的流量范圍以及其他必要條件,要求選擇適當(dāng)?shù)牧髁繕?biāo)尺上限、差壓上限、節(jié)流裝置的形式,并確定節(jié)流件的開(kāi)孔直徑第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱恒壓降變面積流量計(jì),適用于中小流量。檢測(cè)原理流體在錐形管中自下而上流動(dòng),其中的浮子(轉(zhuǎn)子)將穩(wěn)定在某一個(gè)位置模型演示第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)對(duì)浮子受力分析:A0—環(huán)狀流通面積;Af—浮力面積(最大)C—阻力系數(shù)第五章流量檢測(cè)儀表與系統(tǒng)對(duì)流量方程各參數(shù)的討論流量系數(shù)流量系數(shù)與錐形管的錐度,浮子的幾何形狀以及被測(cè)流體的雷諾數(shù)等因素有關(guān)流體密度流量刻度與流體密度有關(guān),出廠時(shí)流體是用在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20℃,7
8、60mmHg)下用水和空氣進(jìn)行標(biāo)定的,若使用的流體密度不一樣,需要