《流量的测量》课件

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1、6.1概述6.2差压式流量计6.3转子流量计6.4靶式流量计6.5速度式流量计6.6容积式流量计6.7质量流量计6.8流量校验系统6.9流量计的应用第6章流量的测量6.1概述6.1.2流量计的分类重点：流量的概念。难点：流量的计算公式。重点：流量的测量方法。难点：流量计的测量特性。6.1.1流量的概念6.1.1基本概念1）流量定义流量：单位时间内流经管道(通道)中某截面的流动介质的数量体积流量单位时间内通过某截面的流体的体积，用符号qv表示，单位为m3/s。定义式:A：管道截面积如果流体在该截面上的流速处处相等，则可简写为质

2、量流量单位时间内通过某截面的流体的质量，用符号qm表示，单位为kg／s。定义式:如果流体在该截面上的密度和流速处处相等，则质量流量可简写为体积流量与质量流量关系流体总量在某段时间内流体通过的体积或质量总量称为累积流量或流过总量。描述式：注意：对于流动体系，压力和温度的变化将引起流体密度的改变。液体：△T=10℃△ρ＜1％ρ气体：△T=10℃（或△p=10kg）△ρ≈3％ρ2）流量检测计的构成、检测方法和分类①构成流量计通常由一次装置和二次仪表组成。一次装置安装于流道的内部或外部，根据流体与之相互作用关系的物理定律产生一个与流

3、量有确定关系的信号，一次装置亦称流量传感器。二次仪表（显示仪表）接受一次装置的输出信号，给出相应的流量值大小。②方法分类流量检测体积流量质量流量直接法(容积)间接法直接法(推导法)间接法(速度)测定单位时间内排出的标准固定体积的数量。测定管道内流体平均流速，并乘以管道截面积。检测元件输出信号直接反映质量流量。同时测量两个相关参数，通过运算求取质量流量速度式差压式根据流体力学理论，通过截流元件前后压差反映流量。a.体积流量测量方法分类表b.质量流量测量方法分类表类别仪表名称体积流量计容积式流量计椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板

4、式流量计、旋转活塞式等差压式流量计节流式流量计、均速管流量计、弯管流量计、靶式流量计、浮子流量计等速度式流量计涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等类别仪表名称质量流量计间接式质量流量计体积流量经密度补偿或温度、压力补偿求得质量流量等直接式质量流量计科里奥利流量计、热式流量计、冲量式流量计等6.1.2流量计的测量特性（1）流量方程式表示流量与流量计输出信号之间关系的数学表达式，即（2）仪表系数K(频率型流量计流量特性的主要参数)：定义为单位流体流过流量计时流量计发出的脉冲数。（3）流出系数C：定义为实际流量与理想

5、流量的比值。（4）流量计的流量范围：可测最大流量和最小流量所限定的范围。（5）范围度：可测最大流量与最小流量的比值。（6）压力损失：安装在流通管道中的流量计实际上是一个阻力件，流体在通过流量计时将产生压力损失，这会带来一定的能源损耗。6.2差压式流量计差压式流量计是在流通管道上设置流动阻力件，流体通过阻力件时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。最常用的差压式流量计是由产生差压的装置和差压计组合而成。6.2.1节流式流量计测量原理节流式流量计中产生差压的装置称节流装置，其主体是

6、一个局部收缩的阻力件，称为节流元件。通过节流元件改变流体流通截面，从而在节流元件前后形成压力差。节流式流量计的特点是结构简单，无可动部件；可靠性高，复现性能好；适用性较广，它适用于各种工况下的单相流体，适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计；装置又标准化。其缺点是安装要求严格；流量计前后要求较长的直管段；测量范围窄，一般范围度为3：1；压力损失较大；对于较小直径的管道测量比较困难(D<50mm)；精度不够高(±1%-±2%)。1)工作原理当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于

7、是在节流件前后便产生了压差。对于管道中的不可压缩流体，任何两个垂直于流速的截面均有下式成立：能量守恒定律：流动连续性定律：根据流量的定义，流量与差压之间的关系为：在实际计算过程中，由于节流件的开孔面积并不是最小收缩截面，△p有不同取压位置等因素影响，这两个公式需要做适当的修正。为此引入流量系数α，最后推导出的流量方程式为：流量系数α是一个影响因素复杂的实验系数，对于节流法测量流量具有重要的意义。实验证明，在管道直径、节流件型式、开孔尺寸和取压位置确定的情况下，α只与流体的雷诺数Re有关。当Re大于临界值时，流量系数可以认为是

8、一个常数。因此节流式流量计应工作在临界雷诺数以上。（通常要求流速不低于一定值）雷诺数：Re=vd/γ。γ：运动粘滞系数(㎡/s)Re临界值一般取2000。Re>2000，紊流；Re<2000，层流。6.2.2节流装置节流装置的安装使用①必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端