流量测量及变送

《流量测量及变送》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第四章流量测量及变送第一节引言流量的定义和单位流量是指流经管道（或设备）某一截面的流体数量（体积、质量）。物料平衡和控制的主要手段。物流随着工艺要求不同，它的测量又可分为瞬吋流量和累积流量的测量。瞬时流量：单位时间内流经某一有效截面的流体数量称为瞬时流量。体积流量单位时间内流过某一有效截面的流体体积。可用Q表示为Qv=vAV——某一有效截面处的平均流速；/I——流体通过的有效截面积。立方米/小时m3/h升/小时L!h质量流量单位时间内流经某一有效截面的流体质量。常用M表示。Q.n=QvP=两P—流体密度吨/小时Uh千克/小时kg/h累积流量（总

2、量）：在某段时间内流经有效截面的流体数量的总和。其总和可以用体积和质量来表示。Q总=£QEM总=Q0相应采用的单位分别为立方米、升、吨、千克等。流量计：测量瞬时流量的仪表。计量表：测量累积流量的仪表。流量测量仪表的分类速度式流量计主要是以测量流体在管道内的流动速度作为测量依据的流量仪表。容积式流量计主要利用流体在单位时间内连续通过固定容积的数目作为测量依据的流量仪表。质量式流量计主要利用测量流过流体的质量M为测量依据的流量仪表。它具有测量的精确度不受流体的温度、压力、粘度等变化影响的优点，是一种发展中的流量测量仪表。价格高，10倍第二节差压式流

3、量计差压式流量计是利用测量流体流经节流装置所产生的静压差来显示流量大小的一种流量计。节流装置（包括节流件和取压装置人V^A/7引压管路和三阀组：引压差压计（差压变送人V7差压式流量计发展较早，经长期的实践，积累了可靠的试验数据和运行经验,成为工业上应用最广泛的管流流量计（70%20〜30%）。图4・1差压式流扯计能组成1一节流元件;2引压管賂；3-三阀组;1一差压计节流原理与流量基本方程节流原理分析流体所以能够在管道内形成流动，是由于它具有能量。这种能量有两种形式，即动压能和静压能。静压能：流体由于有压力而具有静压能。动压能：流体有流动速度而

4、具有动压能。流体的动压能和静压能转换的原理静压能与动压能这两种形式的能量在一定的条件下，可以互相转化。但是根据能量守恒定律，流体所具有的静压能和动压能，以及克服流动阻力的能量损失，在无外加能量的情况下，其总和是不变的。节流装置是设置在管道中能使流体产生局部收缩的节流元件和取压装置的总称。节流元件：改变管道中流体流通面积的元件。孔板、喷嘴、文丘里管节流装置的节流原理在接近节流装置时，由于遇到节流元件孔板的阻挡，靠近管壁处的流体受到的阻扌当作用最大，因而使一部分动压能转换成静压能，则孔板入口端面靠近管壁处的流体静压力升高，并且大于管中心处的压力，从

5、而在孔板入口端面处产生径向压差，这一径向压差将使流体产生径向附加速度，使得靠近管壁处的流体质点的流向与管道中心轴线相倾斜，形成了流束的收缩运动。此时管中心流速加快，静压力减小。由于流体运动的惯性，使流束收缩的最小截面并不在孔板处，而是位于孔板之后的截面处，并且随流量的大小而变化,这吋流速达到最大，随后流束又逐渐扩大，流速减小，直到管道出口附近又恢复到原来的流动状态。流体流动的连续性方程：二％S2三截面:1:%,PvT,pl2：V2,p2%二匕ax，Pl=PminVl，"T3：%,门压力损失由于孔板前后流通截面的突然缩小或扩大，使流体流经孔板时

6、还要克服摩擦力，因此在流束充分恢复后，静压力不能恢复到原来的数值，而产生一个压降，即流体流经节流件后的压力损失。静压差：节流件人口处的静压力大于出口处的静压力，在节流件前后产生了静压差。、P=P一P1节流装置测量流量的基本原理只要测得节流件前后的压差大小，即可得到相应流量的大小。流量的基本方程「Qv=0.00399,£d2Jplp}命h体积流量J"0.00399/°-引2^^kglh质量流量J1-04C—一流出系数；£-一膨胀校正系数d——节流件直径节流装置前后实际测得的压力差；P节流装置前的流体密度；B一一直径比,P=d/D（D为管道直

7、径）。单位：流量与差压的平方根成止比。所以使用该流量计测量时，若不加开方器，流量标尺刻度是非均匀的（称方根刻度）。起始部分的刻度很密，因此被测流量值不应接近于仪表的下限值，否则将会加大读数误差。一般流量计均应工作在流量标尺刻度（即测量范围）的50%以上。流出系数C的取值，直接影响到流量测量的精度，而C是一个受多种因素影响的综合性参数。对于标准节流装置，其值可由有关手册中查得，对于非标准节流装置，其值要由实验确定。标准节流装置标准节流元件标准节流元件：差压式流量计由于使用历史长久，已经积累了丰富的实践经验和完整的实.验资料，并把最常用的节流元件如

8、孔板、喷嘴、文丘利管等进行了标准化。它们的结构、尺寸和技术条件都有统一标准，有关计算数据都经过大量的系统实验而有统一的图表，需要时可查阅有关的手册或资