《流量检测与仪表》PPT课件

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1、第四章流量检测与仪表4.1节流式流量计4.2均速管流量计4.3电磁流量计4.4容积式流量计4.5质量流量计4.6其它流量计第四章流量检测与仪表1.流量、总流量的定义流量:是单位时间内通过管道某一截面的流体数量的大小。总量(累积流量):在某一段时间内流过管道流量的总和。流量和总量可用体积表示,还可用质量表示。流量和总量之间的关系:测流体流量的仪表叫流量计,测流体总量的仪表叫计量表。体积流量:流体平均流速V与流经管道横截面积A乘积,即Q=Av；质量流量(M)和体积流量(Q)之间的关系是:M=Qρρ--

2、流体的密度，M单位为kg/h；Q单位为m3/h,2.流量计的分类速度式流量计:以测量流体在管道内的流速来计算流量的仪表。如节流式流量计.转子流量计.均速管流量计.电磁流量计.涡轮流量计等。容积式流量计:以单位时间内所排出流体的固定容积数来计算流量的仪表。如椭圆齿轮流量计.活塞式流量计等。质量式流量计:以测量流体流过的质量为依据的流量计。分直接式流量计和间接式流量计。它具有测量精度不受流体的温度、压力、粘度等变化影响的优点。有发展前途的仪表。如克里奥利质量流量计等。第四章流量检测与仪表工作原理:基于

3、流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量的测量。(节流面积不变,差压变化反映流量的大小。)组成:节流装置、差压计(差压变送器)、显示仪表。4.1节流式(差压式)流量计节流装置组成:节流件、取压装置和符合要求的直管段。节流现象:流体在流经节流装置的管道时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象。节流式流量计特点:结构简单,性能稳定,使用维护方便,且有一部分已标准化,是目前应用最多的一种流量计。节流件:使管道中的流体产生局部收缩的元件。标准节流件如孔板、喷嘴和文丘里

4、管等。节流装置变送器显示装置压差p标准信号Q4.1节流式(差压式)流量计标准节流件孔板、喷嘴及文丘里管。如下图所示。(b)喷嘴(c)文丘里管(a)孔板以孔板为例说明节流现象,如下图所示：流动的流体具有能量,即静压能和动能。流体由于有压力而具有静压能;由于流体有流动速度而具有动能。两者在一定的条件下可相互转化,但能量是守恒的。取压装置孔板----4.1.1节流装置测量原理不可压缩流体的流量基本方程节流前后流体的密度保持不变。当忽略压头损失δp时,由柏努里方程可得：流体流经节流孔前后的流态变化4.1

5、.1节流装置测量原理由流体流动连续性方程：A1v1=A2v2(3)设流束收缩系数:μ=A2/Ad,直径比:β=d/D;则Ad/A1=d2/D2=β2(3)式整理得:v1=μβ2v2(4)由式(4)代入式(2)得：因压头损失和流速不均匀,则Δp≠Δp’,加修正系数ξ。4.1.1节流装置测量原理则体积流量Q为:α-流量系数,与节流件的类型、取压方式、直径比及雷诺数等因素有关,须由实验确定。(1)不可压缩流体的流量基本方程—流出系数—渐近速度系数对空气.煤气.水蒸汽等可压缩流体,流经节流装置前后的流体密

6、度会发生变化,故引入膨胀系数ε,则可压缩流体的流量基本方程为：4.1.1节流装置测量原理(2)可压缩流体的流量基本方程(3)节流装置测量原理:流量方程中,当C.E.Ad.ε.ρ为已知时,则流量与压差的平方根成比例。节流装置测流量时,应在设计规定条件下使用,流量方程中各系数才为常数,保证测量的准确度。如果实际条件偏离设计值时,会引入附加误差,要做适当修正。,流量标尺刻度是非均匀的。为了保证测量的准确,被测值不应接近仪表的下限值。4.1.2标准节流装置定义:国际标准ISO5167(2003)或国家标准

7、规定的使用极限范围内,根据该标准所提供的数据和要求进行设计、制造和安装使用的节流装置。分类:标准孔板、标准喷嘴与标准文丘里管。4.1.2.1标准孔板开孔直径d:d≥12.5mm,0.10≤β=d/D≤0.75孔板的厚度E:e≤E≤0.05D节流孔厚度e:0.005D≤e≤0.02D锥面的斜角F:30≤F≤60A结构形式上游侧入口边缘G应十分尖锐,无毛刺,无卷口,亦无可见的任何异常。节流件开孔越小,边缘尖锐度的影响越大。取压装置应有一个上游取压孔和下游取压孔;不同取压方式的上.下游取压孔位置不同

8、,但必需符合国家标准的规定。4.1.2.1标准孔板B取压装置分类:角接取压.法兰取压.径距取压.缩流取压.管接取压。节流装置的取压方式1-1—角接取压；2-2—法兰取压；3-3—径距取压；4-4—缩流取压；5-5—管接取压标准孔板常用角接取压法和法兰取压法。标准喷嘴采用角接取压法。取压方式不同的孔板,取压装置的结构.孔板适用范围.流出系数的实验数据及技术要求就不同,使用时应注意。a角接取压装置B取压装置定义:从节流件上下游断面与管壁的夹角处取出待测的压力。分类:单独钻取压.孔环室取