测量技术与仪表应用(流量)-MO

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1、测量技术与仪表应用（流量）2011年1月李友军流量定义流量检测应用领域流量的测量方法常用流量计测量原理、选型关键参数、安装要求目录流量定义单位时间内流体通过一定截面积的数量体积流量——用流体的体积来表示,m3/h（L/h)瞬时质量流量——用流体的质量来表示,kg/h（t/h)累积流量——一段时间内流体体积流量或质量流量的累计值流量计量——对在一定通道内流动流体的流量进行测量。流量定义管流雷诺数充满管道截面的流体流动称为管流，管流分为层流和紊流；所谓层流就是流体在管道中的流线平行于管轴时的流动所谓紊流，就是流体在管道中流动的流线相对混乱

2、的流动一般情况下流体沿管壁处流速为零，在中心处最大，轴心到管壁的流速分布状态因流体的流动状态而不同；典型的层流流速分布呈抛物线状态，紊流呈平头型分布，如下图：两种典型流速分布（a）层流（b）紊流(a)(b)雷诺数是表征流体惯性力与黏性力之比的参数，量纲为1Re=Dv/yD----管径(m)v----管道横截面上的平均流速（m/s)y----流体的运动粘度（m2/s)Re小于2300时，表示流体黏性力较大，呈层流状态；大于20000时，流体惯性力较大，呈紊流状态；在2300和20000之间为层流到紊流的过渡区。工业生产过程：涵盖石油、化

3、工、医药、轻纺、煤炭、食品、冶金、电力等主要作用是作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表能源计量：一次能源计量、二次能源计量、载能工质计量等一次能源计量是指原油、天然气、石油气、煤层气等未经加工的能源二次能源是指电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油、蒸汽等载能工质指压塑空气、氧气、氮气、氢气、水等环境保护：烟气、废液、污水等排放的定量控制，特别是工业污水、废弃的排放；生活用水、天然气、人工燃气的使用计量流量检测应用领域交通运输：管道运输生物技术：在生物技术中各种物质、元素的计量大量使用着流量计，包括各种监测和数据的采

4、集；在此行业流量计的开发难度较大，所需品种较多。科学实验：在流量计的众多品种中，据统计达100多种，其中一大部分都用于科学研究用，此部分流量计即不批量生产也不市面销售。流量检测应用领域流量测量：容积式差压式速度式质量式流量的测量方法容积法：在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体固定容积数来计算流量。椭圆齿轮流量计精确度很高，一般可达0.2～0.5%受流体的流动状态影响小，适用于测量高粘度、低雷诺数的流体。转动部件，因此要求被测介质的纯净度比较好。流量的测量方法流量的测量方法椭圆齿轮流量计差压法：利用在管道中

5、安装的节流装置（孔板、喷嘴、文丘里管等）使流体流过产生局部收缩，在节流的前后产生静压差，该压差的大小和流过的流体体积成一一对应的关系，只要计量出压差值就能间接地计算出流量值。结构简单、价格比较便宜精度一般在2~5%此类流量计的有孔板流量计、文丘里管流量计、弯管流量计、转子流量计、阿牛巴流量计、V锥等流量的测量方法孔板流量计与差压变送器配合使用流量的测量方法文丘里管流量计弯管流量计流量的测量方法阿牛巴流量计转子流量计速度法：先测出管道内的平均流速，再乘以管道截面积求得流体的体积流量。可用于各种工况下流体的流量检测，但受流体的流动状态影响

6、大。靶式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计、涡街流量计等流量的测量方法电磁流量计流量的测量方法涡街流量计流量的测量方法超声波流量计靶式流量计4、质量式流量计质量流量计是测量流体流过的质量，单位一般是Kg/h,是一种出于发展中的流量计，有直接式质量流量计和推导式质量流量计，此类流量计一般不受流体的温度、粘度、压力、密度等变化的影响，目前比较成熟且常用的有科里奥利质量流量计，但安装要求比较苛刻，价格较昂贵，此外还有马氏效应流量计流量的测量方法科里奥利质量流量计三、流量计的基本原理1、容积式流量计（椭圆齿轮流量计）常用流量计原理椭

7、圆齿轮流量计和腰轮流量计的测量原理都是根据流体流过流量计的转动部件时，转动部件每转动一周所流过的流体是定量的，即两个半月形内的流量，据此原理来检测流体流量的；在一定时间内计算齿轮所转过的周数就可以精确计算出流量；如下图常用流量计原理腰轮流量计原理图常用流量计原理不难看出，此类带有转动部件的流量计靠的是流体的动力来推动自身转动部件的转动，因此此类流量计会造成流体的能量损失；另外，如果所测的流体不够纯净，含有一定的固体杂质，那么会造成齿轮或腰轮的磨损，甚至会卡住转动部件，非典型相流或含有大量气泡的液体也会造成一定的测量误差，所以安装时要注

8、意常用流量计原理2、差压式流量计根据伯努利方程，沿线流体的压力、重力势能和动能的总和是常数，因此根据此原理就不难理解在管道内的已知介质的流速之和压力有关，节流式流量计靠节流件使流体产生局部收缩，在节流件前后会产生静压差，