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1、第四章流量檢測流量及其測量方法1.流量的概念單位時間內(nèi)流過管道內(nèi)某一截面的流體數(shù)量，稱為瞬時流量。而在某一段時間間隔內(nèi)流過管道某一截面的流體量的總和，即瞬時流量在某一段時間內(nèi)的累積值，稱為總量或累積流量，如用戶的水表、氣表等。工程上講的流量常指瞬時流量，下面若無特別說明均指瞬時流量。瞬時流量有體積流量和質(zhì)量流量之分。1）體積流量qv體積流量qv是指單位時間內(nèi)通過某截面的流體的體積，單位為m3/s。2）質(zhì)量流量qm質(zhì)量流量qm是指單位時間內(nèi)通過某截面的流體的質(zhì)量。qm=qv*ρ質(zhì)量流量=體積流量*流體密度目前流量測量的方法很多，測量原理和流量傳感器（或
2、稱流量計）也各不相同。節(jié)流差壓法容積法節(jié)流差壓法速度法質(zhì)量流量測量流量測量電磁式、振動式差壓式流量計的基本構(gòu)成和原理：差壓式流量傳感器又稱節(jié)流式流量傳感器，主要由節(jié)流裝置和差壓傳感器(或差壓變送器)組成。它是利用管路內(nèi)的節(jié)流裝置，將管道中流體的瞬時流量轉(zhuǎn)換成節(jié)流裝置前后的壓力差，然后用差壓傳感器將差壓信號轉(zhuǎn)換成電信號，或直接用差壓變送器把差壓信號轉(zhuǎn)換為與流量對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流信號或電壓信號，以供測量、顯示、記錄或控制。變送器節(jié)流裝置節(jié)流裝置的作用是把被測流體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號。當(dāng)被測流體流過節(jié)流元件時，流體受到局部阻力，在節(jié)流元件前后產(chǎn)生壓力差，就像電流流
3、過電阻元件產(chǎn)生電壓差那樣。高壓低壓節(jié)流元件上游壓力P1高于下游壓力P2。流量與壓差ΔP=P1-P2的關(guān)系為α為流量系數(shù)，是用實驗方法求出的。各種節(jié)流裝置取壓方式：1、角接取壓法2、法蘭取壓法3、理論取壓法4、徑距取壓法5、管接取壓法1角接取壓法：(1).環(huán)式取壓法(2).加緊環(huán)取壓法(鉆孔取壓)法蘭取壓法：理論取壓法DD徑距取壓法：DDD/2管接取壓法：2.5DD8D容積式流量傳感器流體充滿一定的空間流體排除優(yōu)點：精準(zhǔn)，被測流體黏度影響不大，不要求前后直管端。要求：流體不含固體顆粒。橢圓齒輪流量計一、橢圓齒輪流量計上齒輪旋轉(zhuǎn)1/4周，流過流量計的流體體積
4、是一個“月牙”型腔的體積。怎樣知道流量？每一個齒輪旋轉(zhuǎn)一周，就有4個“月牙”型空間的體積的流體流過。只要計算每個齒輪的旋轉(zhuǎn)周數(shù)，就知道有被測流體通過儀表。腰輪流量計：旋轉(zhuǎn)活塞式流量計1－液體入口；2－隔板；3－液體出口；4－活塞軸；5－計量室軸；6－計量室；7－旋轉(zhuǎn)活塞2134567刮板式流量計優(yōu)點：測量精確，不需要直管段，流體黏度影響?。喝秉c：要求被測流體清潔，不含顆粒物，結(jié)構(gòu)中有活動部件。速度流量計——葉輪式流量計葉輪式流量計通過葉輪盒的分配作用，將多束水流從葉輪盒的進(jìn)水口切向沖擊葉輪使之旋轉(zhuǎn)，然后通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連續(xù)記錄葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記錄流經(jīng)水表
5、的累積流量。葉輪式流量計葉輪式流量計葉輪式流量計葉輪式流量計常見應(yīng)用水表、煤氣表速度式流量計——渦輪式結(jié)構(gòu)：當(dāng)被測流體流過傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。渦輪式渦輪式優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大渦輪式流量與信號頻率的關(guān)系：qv=f/Kf－流量計輸出信號的頻率； K－流量計的儀表系數(shù)。渦輪式安裝要求：流量計可水平或垂直安裝，垂直安裝時流體流動方向應(yīng)從下
6、向上，液體必須充滿管道，不得有氣泡；液體流動方向要與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致；傳感器前后直管段要求，上游端至少應(yīng)有10倍公稱通徑長度的直管段，下游端應(yīng)不少于5倍公稱通徑的直管段，其內(nèi)壁應(yīng)光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離外界電場、磁場，必要時應(yīng)采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。振動式流量計根據(jù)流體受阻后產(chǎn)生振動漩渦的原理制成的流量傳感器，又稱漩渦式流量計。流體在流動過程中遇到某種阻礙后在它的下游會產(chǎn)生一系列自激振蕩的漩渦，測量流量漩渦的振動頻率就可推算出流量值。振動式流量計按照管道內(nèi)設(shè)置阻礙和產(chǎn)生漩渦形式的不同可分為旋進(jìn)式漩渦流
7、量計和卡門漩渦流量計。這類流量計一般以頻率輸出，以數(shù)字顯示，它們的轉(zhuǎn)換過程沒有可動元件，壓力損失小，流量測量范圍大，工作可靠，壽命長。振動式流量計怎樣測出渦流的發(fā)生頻率？由于渦流的產(chǎn)生造成漩渦發(fā)生體的左右兩側(cè)流速的交替變化，由熱敏電阻測出這個流速的變化。熱敏電阻振動式流量計當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的漩渦發(fā)生器后，流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn)，形成漩渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時，形成陀螺式的渦流進(jìn)動現(xiàn)象。該進(jìn)動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。檢測元件測得流體旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率，就知道了流量。振動式流量計旋進(jìn)式漩渦流量計振動式流量計優(yōu)點：測量精度高
8、，量程寬。 測量介質(zhì)廣泛，可測量液體、氣體和蒸汽。 工作溫度高，介質(zhì)溫度可達(dá)35
