第四章流量檢測儀表ppt課件.ppt

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1、第四章流量測量4.1概述4.2差壓式流量計(jì)4.3電磁流量計(jì)4.4轉(zhuǎn)子流量計(jì)4.5渦街流量計(jì)4.6超聲波流量計(jì)4.1流量概述總(流)量或累積流量：在某一段時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的流體的總和。它是瞬時(shí)流量對時(shí)間的積分或積累。流量：是指單位時(shí)間內(nèi)流過管道或特定通道橫截面的流體數(shù)量，稱為瞬時(shí)(平均)流量。有體積流量和質(zhì)量流量之分。（1）體積流量qv單位時(shí)間內(nèi)通過某截面的流體的體積，單位為m3/s。根據(jù)定義，體積流量可用下式表示：式中，v為截面A中某一面積元dA上的流速。常用單位有：（2）質(zhì)量流量qm單位時(shí)間內(nèi)通過某截面的流體的質(zhì)量，單位為kg/s。根據(jù)定義，質(zhì)量流量

2、可用下式表示：則有qm=ρqv=ρvA單位有：(3)流體總量即瞬時(shí)流量對時(shí)間的積分，稱之流體總量。用來測量流量的儀表統(tǒng)稱為流量計(jì)。測量總量的儀表稱為流體計(jì)量表或總量表。流量儀表的分類①速度式:速度式流量傳感器大多是通過測量流體在管路內(nèi)已知截面流過的流速大小來實(shí)現(xiàn)流量測量的。②容積式:容積式流量傳感器是根據(jù)已知容積的容室在單位時(shí)間內(nèi)所排出流體的次數(shù)來測量流體的瞬時(shí)流量和總量的。如：差壓式、電磁式、渦輪式、渦街式、超聲波式③質(zhì)量式：直接法：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、熱式間接法：溫度、壓力自動(dòng)補(bǔ)償式質(zhì)量流量測量系統(tǒng)、體積流量和密度計(jì)組合式質(zhì)量流量測量系統(tǒng)利用管路內(nèi)的節(jié)流元

3、件，改變流束流動(dòng)狀態(tài),通過測量節(jié)流件前、后壓力差來實(shí)現(xiàn)確定流量。4.2差壓式流量計(jì)節(jié)流裝置：是把被測流體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號主要由節(jié)流裝置和差壓計(jì)（或差壓變送器）。差壓計(jì)：則對壓差信號進(jìn)行測量并顯示測量值常用的節(jié)流元件:孔板、噴嘴、文丘里管。(b)噴嘴(c)文丘里管(a)孔板差壓式流量傳感器流量測量系統(tǒng)節(jié)流件前后流速和壓力分布情況能量形式的轉(zhuǎn)換截面A和節(jié)流件開孔截面A0的流體量相同截面A的速度v1截面A的速度v2v2>v1動(dòng)壓能和靜壓能發(fā)生變化能量守恒定律孔板前后出現(xiàn)了靜壓差靜壓差流速和流量在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的使用極限范圍內(nèi),根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)所提供的數(shù)據(jù)和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)

4、、制造和安裝使用的節(jié)流件,稱為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置文丘利管壓力損失最小，而孔板壓力損失最大。文丘利管孔板噴嘴差壓式流量計(jì)是通過測量節(jié)流件前后壓力差?p來實(shí)現(xiàn)流量測量的，而壓力差?p的值與取壓孔位置和取壓方式緊密相關(guān)。節(jié)流裝置的取壓方式有以下5種。取壓方式標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置是國家標(biāo)形中規(guī)定的兩種取壓裝置，即角接取壓裝置和法蘭取壓裝置。其中角接取壓適用于孔板和噴嘴，而法蘭取壓僅用于孔板。節(jié)流裝置的取壓方式1-1—角接取壓；2-2—法蘭取壓；3-3—徑距取壓；4-4—縮流取壓；5-5—管接取壓。(1)角接取壓:上下游取壓管位于孔板(或噴嘴)的前后端面處。角接取壓包括單獨(dú)鉆孔和環(huán)室

5、取壓。如圖6-5中l(wèi)—l位置。(2)法蘭取壓：上下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上、下游側(cè)端面之間的距離均為25.4±0.8mm（1inch)。取壓孔開在孔板上下游側(cè)的法蘭上．如圖6-5中2—2位置．法蘭取壓(5)管接取壓：上游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為2.5Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板下游端面的距離為8Dm．如圖中的5—5位置．該方法使用很少．(4)理論取壓：上游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為lDm±0.1Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離因?值不同而異。該距離理論上就是流束收縮到最小截面的距離。如圖中的4—4位置。(3)徑距取壓：上游側(cè)

6、取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為1Dm±0.1Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔極下游端面的距離為0.5Dm。如圖3—7中的3.3位置（Dm管道直徑）流束最小截面在Ⅱ-Ⅱ截面處。對于不可壓縮的理想流體，節(jié)流件前后的流體密度相等(ρ1=ρ2=ρ)。當(dāng)忽略壓頭損失時(shí)，根據(jù)伯努利方程，在兩截面Ⅰ、Ⅱ處管中心流體的能量方程為：4.2.2差壓式流量計(jì)工作原理設(shè)Ⅰ-Ⅰ截面時(shí)管中心的流速為v1，靜壓為，密度為ρ1，Ⅱ-Ⅱ截面時(shí)管中心的流速為v2、靜壓為，密度為ρ2，假定流體的流速是均勻一致的，則由上式可得：(1)(2)由于流體流動(dòng)的連續(xù)性，則A1V1ρ=A2V2ρA1為Ⅰ-Ⅰ截

7、面的流通面積；A2為Ⅱ-Ⅱ截面流束的流通面積。(3)被測流體的體積流量為：令流量系數(shù)α與節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)形式、取壓方式、節(jié)流裝置開孔直徑、流體流動(dòng)狀態(tài)（雷諾數(shù)）及管道條件等因素有關(guān)。配用差壓計(jì)顯示流量時(shí)，流量標(biāo)尺是非線性的。配用差壓流量變送器時(shí)，變送器的輸出電流就與流量成線性關(guān)系。差壓流量計(jì)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標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件⑴流體必須充滿圓管，連續(xù)地流過管道。只適于測量圓形截面管道內(nèi)的流體,⑵流束應(yīng)與管軸平行，不得有旋轉(zhuǎn)流或旋渦。在進(jìn)行流量測量時(shí),管道內(nèi)流體的流動(dòng)

8、應(yīng)是穩(wěn)定的。⑶流體流量基本上不隨時(shí)間而