合肥工业大学化工仪表 第3章 3流量检测方法及仪表ppt课件.ppt

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1、流量检测方法及仪表流量检测方法及仪表流量测量技术和仪表的应用领域工业生产过程能源计量一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等生物技术交通运输环保工程空气污染(烟废气排放)、水污染管道输送流量检测方法及仪表流量检测方法及仪表应用容积法检测流量（椭圆齿轮流量计）应用动、静压能转换原理检测流量（差压式流量计)应用改变流通面积的方法检测流量(转子流量计)应用电磁感应原理检测流量(电磁流量计)应用有规则的漩涡剥离现象测量流体流量(漩涡流量计)

2、应用叶轮的转动测流量(涡轮流量计)质量流量计的测量方法(直接式和间接式的测量)本节主要内容流量检测方法及仪表流量检测的基本概念瞬时流量－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（Q），单位为m3/h。质量流量－用流量的质量来表示（M），单位为kg/h。累积流量一段时间内流体体积流量或质量流量的累积值累积体积流量流量计量－对在一定通道内流动流体的流量进行测量。累积质量流量流量测量的任务：根据测量目的，被测流体的种类、状态、测量场所等条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量值的正确传递。流量检测方法及仪表体积流

3、量的测量方法（1）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、旋转活塞式流量计和刮板流量计。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。（2）速度法：这种方法是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。较宽的使用条件，可用于各种工况下的流体的流量检测，利用平均流速计算流量，管路条件的影响大，流动产生涡流以及截面上流速分布不对称等都会给测量带来误差。流量检测方法及仪表质量流量的测量方法（1）直接法：利用检测元件，使输出信号直接反映质量

4、流量。利用孔板和定量泵组合实现的差压式检测方法；利用同轴双涡轮组合的角动量式检测方法；应用麦纳斯效应的检测方法基于科里奥利力效应的检测方法。（2）间接法：用两个检测元件分别测出两个相应参数，通过运算间接获取流体的质量流量。①ρqv2检测元件和ρ检测元件的组合；②qv检测元件和ρ检测元件的组合；③ρqv2检测元件和qv检测元件的组合。流量检测方法及仪表差压式流量计测量对象：流体方面，单相、混相、洁净、脏污；工作状态：常压、高压、真空、常温、高温、低温；管径方面：从几毫米到几米；流动条件：亚音速流、临界流、脉动流基于流体流动的节流原理

5、,利用流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的;历史悠久、技术成熟、应用最广泛。节流式特点：结构简单、使用寿命长，适应能力强，几乎能测量各种工况下的流量。差压式流量计孔板引压管差压计流量检测方法及仪表差压式流量计组成节流装置：安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与流量成开方关系。引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）。原理总结：节流装置引压管差压变送器显示仪表/控制器流体在管道中正常流动（u、p）节流件使流体收束，流速增大，压力降低节流件前后出现“压差”“压

6、差”与流量有关再采用差压变送器，将差压信号转换为统一的标准信号，便于显示及控制流量检测方法及仪表差压式流量计分类表分类原则分　　类　　类　　型按产生差压的作用原理分类1）节流式；2）动压头式；3）水力阻力式；4）离心式；5）动压增益式；6）射流式按结构形式分类1）标准孔板；2）标准喷嘴；3）经典文丘里管；4）文丘里喷嘴；5）锥形入口孔板；6）1/4圆孔板；7）圆缺孔板；8）偏心孔板；9）楔形孔板；10）整体（内藏）孔板；11）线性孔板；12）环形孔板；13）道尔管；14）罗洛斯管；15）弯管；16）可换孔板节流装置；17）临界流节

7、流装置按用途分类1）标准节流装置；2）低雷诺数节流装置；3）脏污流节流装置；4）低压损节流装置；5）小管径节流装置；6）宽范围度节流装置；7）临界流节流装置；流量检测方法及仪表应用动压能和静压能转换的原理检测流量节流元件附近流速和压力分布情况检测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，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。基础：流体连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）。压差影响因素：流量、节流装置形式、管道内流体

8、的物理性质（密度、粘度）流量检测方法及仪表流量基本方程式根据流体力学的伯努力方程和流体的连续性方程，可以推导出流量与压差之间的流量方程式，即体积流量质量流量式中α——流量系数节流装置的结构形式、取压方式、节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）及管