第三章流量传感器3.4介绍ppt课件.ppt

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1、1、流量的基本概念（１）流量：单位时间内流过管道横截面的流体数量，称为瞬时流量。（２）体积流量：当流体的数量以体积表示时，称“体积流量”，记作qv，qV=Av，单位为m3/h或L/s；。（３）质量流量：当流体的数量以质量表示量，称“质量流量”，记作qm，qm=Av，单位为t/h或kg/s。（４）累积流量：在某一段时间内流过管道横截面的流体总和称为总（流）量或累积流量，记为qΣ。3.4流量检测例：设测得流速v=10m/s，圆管道的直径D=1m，则截面积A=0.79m2，流量qV=7.9m3/s。通常指用来测量瞬时流量的仪表叫流量计，而用来计总量的仪表称为

2、计量表２、流量的测量方法测量流量的方法很多，有流速法、容积法、质量法、水槽法等。流速法中，又有叶轮式、涡轮式、卡门涡流式（又称涡街式）、热线式、多普勒式、超声式、电磁式、差压节流式等。常见的流量计有：容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、插入式流量计、流体振荡流量计（涡街流量计、质量流量计)3.4.1差压式流量计差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。节流式流量计外形气体或液体管道及涡流发生锥体一、差压式流量

3、计组成差压式流量计主要由三部分组成：节流装置、测量静压差的差压计、显示仪表。（１）节流装置是安装在流体管道中，使流体的流通截面发生变化，引起流体静压变化的一种装置。常用的节流装置有文丘利管、喷嘴和孔板。（２）将节流装置前后产生的压力差转换成为标准的电信号。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１、常用的节流装置节流孔板后取压管２、节流孔板节流孔板流速变快，压力变小流体入口狭窄部位３、文丘里喷嘴文丘里喷嘴在管道中的位置前取压口后取压口４、导压管的配置节流孔板后取压管前取压管流体通过节流孔板时，流速加快，后取压管处的压力减小。节流装置输出

4、的压力差是从节流装置的前后取压孔取出的。从取压孔到差压变送器的导压管的配置也应按照规定的标准安装。如果被测流体是气体，导压管应从节流装置的上方引出，以免混杂在气体中的液滴堵住取压管；如果被测流体是液体，导压管应从节流装置的下方引出，以免混杂在液体中的气体影响取压。导压管配置图当充满圆管的流体流经在管道内部安装的节流装置时，流束将在节流件处形成局部收缩，使流速增大，静压力降低，于是在节流件前后产生压力差．该压力差通过差压计检出．流体的体积流量或质量流量与差压计所测得的差压值有确定的数值关系。二、工作原理选定两个截面，I—I是节流装置前流体开始受节流装置影响

5、的截面S1；II-II是流束经过节流装置后收缩最厉害的流束截面S2，由伯努利方程式得p1、p2—流体在截面I—I和II—II处的静压力v1、v2’—流体在截面I—I和II—II处的平均流速结论：经过节流元件，流速提高，静压力降低，即在节流元件前后产生压力差。１、优点(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产三、差压式流量计特点２、缺点(1)测量精度普遍偏低;(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;(3)现场安

6、装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)３、应用概况差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。3.4.2容积式流量计一、常见的容积式流量计容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等１、椭

7、圆齿轮型容积流量计(也称奥巴尔容积流量计)的示意图该流量计由两椭圆齿轮相互啮合进行工作，图中P1表示流量计进口流体压力；P2表示出口流体压力，显然压力P1大于P2。椭圆齿轮流量计FPP（１）在图2—1(a)中，上齿轮为主动轮，下齿轮为从动轮。下面转子虽然受到流体的压差作用，但不产生旋转力矩，而上面齿轮在两侧差压作用下产生旋转力矩而转动．由于两个齿轮互相啮合，故各自以O1，O2为轴心按箭头方向旋转，同时齿轮O1将半月形计量空间的流体排向出口。（２）在图2－1(b)位置时，两个齿轮均在流体差压作用下产生旋转力矩，并在该力矩作用下沿箭头方向旋转，转变到图2—1

8、(c)所示的位置．（３）在图2—1(c)，齿轮位置与图2—1(a)相反，下齿轮为