现代检测技术 8流量测量技术.ppt

《现代检测技术 8流量测量技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上一页下一页返回第8章流量检测技术8.1流量测量的基础知识8.2流量测量仪表8.3流量标准装置上一页下一页返回8.1流量测量的基础知识8.1.1流量和流量计流量是指单位时间内流体流经管道或设备某处横截面的数量。当流体以体积表示时称为体积流量qV；以质量表示时称为质量流量qm。上一页下一页返回流量计：用于测量流量的计量器具。流量计通常由一次装置（流量传感器）和二次仪表组成。流量传感器安装在流体导管内部或外部，产生一个与流量有确定关系的信号。二次仪表接受流量传感器的信号，并转换成流量显示信号或输出信号。上一页下一页返回8.1.2流体的物理性质与管流基

2、础知识1、流体密度2、流体粘度流体运动过程中阻滞剪切变形的粘滞力F与流体的速度梯度（du/dy）和接触面积A成正比，即流体的动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度。称为牛顿粘性定律服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿流体。上一页下一页返回3、流体的压缩系数和膨胀系数压缩系数：当流体温度不变而所受压力变化时，其体积的相对变化率。膨胀系数：在一定的压力下，流体温度变化时其体积的相对变化率。上一页下一页返回4、雷诺数雷诺数是流体流动的惯性力与粘滞力之比，即对于圆管，5、管流类型流体充满管道截面的流动称为管流。（1）单相流和多相流物体中每一均匀部分称为一个相。上

3、一页下一页返回均匀的固体、液体和气体统称为单相物体。管道中只有一种均匀的流体流动称为单相流。两种不同相的流体同时在管道中流动称为两相流。两种以上不同相的流体同时在管道中流动称为多相流。（2）可压缩和不可压缩流体的流动（3）稳定流和不稳定流稳定流：流体流动时，各处的速度和压力仅与流体质点所处的位置有关，而与时间无关。不稳定流：流速和压力不仅与流体质点所处的位置有关，而且还与时间有关。上一页下一页返回（4）层流和紊流层流：流体沿轴向作分层平行流动，各流层质点没有垂直于主流方向的横向运动。紊流：管内流体不仅有轴向运动，而且还有剧烈的无规则的横向运动。雷

4、诺数Re=2320时为紊流的临界值。雷诺数小于2320时为层流。雷诺数大于2320时为紊流。6、流速分布和平均流速流体在管内流动时，越接近管壁，由于管壁与流体的粘滞作用，流速越低；管中心部分的流速最快。上一页下一页返回对具有圆形截面的管内流动情况，当管内流体为层流状态时，在距管中心rx处的流速为当管内流体为紊流状态时，n为随雷诺数不同而变化的系数。流体需经足够长的直管段才能形成上述流速分布。在弯管、阀门和节流元件等后面管内流速分布会变得紊乱。对于层流，平均流速是管中心的0.5倍；紊流时与n值有关。上一页下一页返回7、流体流动的连续性方程和伯努利方

5、程（1）连续性方程流体是由无数质点连续分布而组成的连续介质，流体的密度、流速和压力等物理量也是连续分布。任取一管段，设截面Ⅰ、截面Ⅱ处的面积、密度和平均流速分别为（2）伯努利方程上一页下一页返回8.1.3流量测量方法与流量仪表的分类1、流量测量方法（1）利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信号来反映流量的差压式流量测量法；（2）通过直接测量流体流速来得出流量的速度式流量测量法；（3）利用标准小容积来连续测量流量的容积式测量法；（4）以测量流体质量流量为目的的质量流量测量法。上一页下一页返回2、流量仪表的分类按测量原理分：体积流量计和质量流量计。3

6、、流量仪表的主要技术参数（1）流量范围流量范围是指流量计可测的最大流量与最小流量值的范围。（2）量程和量程比最大流量与最小流量值之差称为流量计的量程。最大流量与最小流量值的比值称为量程比。（3）允许误差和精度等级允许误差是指流量仪表在规定的正常工作条件下允许的最大误差。上一页下一页返回一般用最大相对误差和引用误差来表示。流量仪表的精度等级有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0等。（4）压力损失流体流过流量计时将造成压力损失，将带来一定的能量消耗。上一页下一页返回8.2流量测量仪表8.2.1差压式流量计1、节流式流量

7、计差压式流量计也叫节流式流量计，它是利用流体流经节流装置时产生压力差的原理来实现流量测量。差压式流量计主要包括节流装置和差压计两部分。节流装置将流量的变化转换成差压的变化；差压计检测出差压的变化，根据差压和流量的关系，直接指示流量。上一页下一页返回在节流件前后产生静压差ΔP=P1-P2，通过差压计测出。常用的节流件有孔板、喷嘴和文丘里管等。节流装置2、皮托管和均速管流量计（1）皮托管皮托管是一根弯成直角的双层空心复合管。皮托管头部迎流方向开有一个小孔A，称为总压孔；在距头部一定距离处开有若干垂直于流体流向的静压孔B，各孔所测静压在均压室均压后输出

8、。上一页下一页返回设在均匀流动的管道中某点处流体的静压为p、流速为u。在此处放置一根皮托管，并使皮托管轴线与流向平行。紧靠皮托管前端A的