检测仪表与传感器 2.ppt

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1、第三章检测仪表与传感器第三节流量检测及仪表一、概述介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。定义63第三节流量检测及仪表质量流量M体积流量Q如以t表示时间，则流量和总量之间的关系是流量计：测量流体流量的仪表。计量表：测量流体总量的仪表。64第三节流量检测及仪表1.速度式流量计以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表。2.容积式流量计以

2、单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。3.质量流量计以测量流体流过的质量M为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。65分类第三节流量检测及仪表二、差压式流量计差压式（也称节流式）流量计是基于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测量的。通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。66第三节流量检测及仪表1.节流现象与流量基本方程式（1）节流现象流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流

3、体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。67第三节流量检测及仪表图3-18孔板装置及压力、流速分布图要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。注意68第三节流量检测及仪表（2）节流基本方程式流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式

4、推导而得的。可以看出要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP的平方根成正比。69第三节流量检测及仪表2.标准节流装置国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。70第三节流量检测及仪表图3-19孔板断面示意图如左图，标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。举例其中d／D应在0.2～0.8之间；最小孔径应不小于12.5mm；直孔部分的厚度h＝（0.005～0.02）D；总厚度H＜0.05D；锥面的

5、斜角α＝30°～45°等等，需要时可参阅设计手册。71举例第三节流量检测及仪表标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准喷嘴为角接取压法。我国规定标准节流装置取压方法角接取压法法兰取压法分为图3-20环式取压结构1—管道法兰；2—环室；3—孔板；4—夹紧环72第三节流量检测及仪表环室取压法能得到较好的测量精度，但是加工制造和安装要求严格，如果由于加工和现场安装条件的限制，达不到预定的要求时，其测量精度仍难保证。所以，在现场使用时，为了加工和安装方便，有时不用环室而用单独钻孔取压，特别是对大口径管道。73第三节流量检测及仪表优点缺点

6、标准孔板应用广泛，结构简单，安装方便，适用于大流量的测量流体经过孔板后压力损失大，当工艺管道上不允许有较大的压力损失时，便不宜采用。标准喷嘴和标准文丘里管压力损失较孔板小结构比较复杂，不易加工74第三节流量检测及仪表标准节流装置仅适用于测量管道直径大于50mm，雷诺数在104～105以上的流体，而且流体应当清洁，充满全部管道，不发生相变。节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的差压大小，但这个差压信号还必须由导压管引出，并传递到相应的差压计，以便显示出流量的数值。75第三节流量检测及仪表3.差压式流量计的测量误差在现场实际应用

7、时，往往具有比较大的测量误差，有的甚至高达10％～20％。不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，更要注意正确的安装、维护和符合使用条件等，才能保证差压式流量计有足够的实际测量精度。注意76第三节流量检测及仪表误差产生的原因被测流体工作状态的变动。77节流装置安装不正确。孔板入口边缘的磨损。导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象差压计安装或使用不正确第三节流量检测及仪表78导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面分类讨论。图3-21测量液体流量时的取压

8、点位置图3-22测量液体流量时的连接图1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀第三节流量检测及仪表a)取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α为0°～45°。b)引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦