《自动检测技术与装置》电子课件
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自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1 1第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表 一、概述 流量是指流量是指单位位时间内流内流动介介质流流经管道管道(或通道,(或通道,统称流道)中某截面的数量,称流道)中某截面的数量,也称也称瞬瞬时流量流量。而在某一段。而在某一段时间内流内流过的的流体流体总和,即瞬和,即瞬时流量在某一段流量在某一段时间内的内的累累积值,称,称为累累积流量流量。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2 2第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表体体积流量流量 单位位为质量流量量流量 单位位为自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院3 3第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表流量流量检测方法的分方法的分类体体积流量流量 直接法直接法(容(容积法)直接法)直接测出出 在在单位位时间内以内以标准固定体准固定体积对流流动介介质连续不断不断地地进行度量,以排出流体固定容行度量,以排出流体固定容积数来数来计算流量。算流量。椭圆齿轮 腰腰轮 刮板刮板 旋旋转活塞活塞 精度较高自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院4 4第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表间接法接法(速度法)(速度法)测量平均流速量平均流速节流式流式 力学力学电磁磁 电学学转子子 力学力学涡街街 力学力学涡轮 力学力学超声波超声波 声学声学自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院5 5第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表质量流量量流量:检测元件的元件的输出信号直接反映出信号直接反映质量流量量流量 直接式:直接式:涡轮转矩式矩式质量流量量流量计 科里奥利科里奥利质量流量量流量计间接式:差接式:差压流量流量计与密度与密度计组合合 差差压流量流量计与速度流量与速度流量计组合合 靶式流量靶式流量计与速度流量与速度流量计组合合补偿:同:同时测出流体的体出流体的体积流量、温度和流量、温度和压力力值,根据,根据已知的被已知的被测流体的密度与温度、流体的密度与温度、压力之力之间的关系,求出的关系,求出流体在工作状流体在工作状态下的密度,下的密度,进一步一步换算成算成质量流量。量流量。用用压力、温度力、温度补偿自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6 6 节流式检测方法节流式检测方法 利用节流件前后的差压与流速之间的关系,通过差压值获得流体的流速;电磁式检测方法电磁式检测方法 导电流体在磁场中运动产生感应电势,感应电势的大小正比于流体的平均速度;变面积式检测方法变面积式检测方法 它是基于力平衡原理,通过在锥形管内的转子把流体的流速转换成转子的位移,相应的流量检测仪表为转子流量计;自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院7 7 旋涡式检测方法旋涡式检测方法 流体在流动中遇到一定形状的物体会在其周围产生有规律的旋涡,旋涡释放的频率正比于流速;涡轮式检测方法涡轮式检测方法 流体对置于管内涡轮的作用力,使涡轮转动,其转动速度在一定流速范围内与管内流体的流速成正比;声学式检测方法声学式检测方法 根据声波在流体中传播速度的变化可获得流体的流速;自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院8 8第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表二、节流式流量计 根据根据节流原理流原理,当流体流,当流体流经节流元件(阻力件)流元件(阻力件)时,在,在节流元件两端流元件两端产生差生差压,该差差压的大小与流量(流速)成正的大小与流量(流速)成正比。比。作作为流量流量测量的量的节流元件有流元件有标准准节流元件和特殊流元件和特殊节流元件,流元件,其中其中标准准节流元件有流元件有标准孔板、准孔板、标准准喷嘴、嘴、标准文丘里管准文丘里管自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院9 9第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表标准孔板及其配套装置标准孔板及其配套装置标准喷嘴标准喷嘴 标准文丘里管标准文丘里管 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1010 节流元件附近流速和压力分布情况节流元件附近流速和压力分布情况 当流体流经管道内的节流件时,流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,于是在而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。节流件前后便产生了压差。流体流量愈大,产生的压差愈大,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。这样可依据压差来衡量流量的大小。基础:基础:流体连续性方程(质量守恒流体连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定定律)和伯努利方程(能量守恒定律)。律)。压差影响因素:压差影响因素:流量、节流装置形式、管道内流体流量、节流装置形式、管道内流体的物理性质(密度、粘度)的物理性质(密度、粘度)检测原理(主要讨论标准孔板的原理)检测原理(主要讨论标准孔板的原理)自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院节流装置测量原理节流装置测量原理当流体当流体连续流流过节流流孔孔时,在,在节流件前后由于流件前后由于压头转换而而产生生压差。差。对于不于不可可压缩流体例如水,流体例如水,节流前流前后流体的密度保持不后流体的密度保持不变。当。当忽略忽略压头损失失p时,由柏,由柏努里方程可得:努里方程可得:流体流经节流孔前后的流态变化式中 P1、P2为流束在截面I、处相应的静压力,Pa;V1、V2为流束在截面I、处的流速,m/s;为流体的密度,kg/m3。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1212第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表 设流体在水平管中沿流体在水平管中沿轴线方向方向稳定流定流动,流体不,流体不对外作功,外作功,和外界没有和外界没有热量交量交换,流体本身也没有,流体本身也没有稳定定变化。化。对于不于不可可压缩理想流体,理想流体,则根据伯努利方程根据伯努利方程 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1313第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表 于是流体流量于是流体流量为:为流量系数为流量系数自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1414第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表 对于可于可压缩流体,流体,则引入一个膨引入一个膨胀系数系数自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1515第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表流量方程式的流量方程式的讨论流量系数流量系数(或流出系数(或流出系数C)与与节流元件形式(流元件形式(m m)、取)、取压方式、方式、ReRe,管管 道情况等有关道情况等有关自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1616第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表取取压方式方式 取取压方式方式(即取即取压点的位置点的位置)不同不同,流量系数不同,流量系数不同,目前主要的取目前主要的取压方式有:角接取方式有:角接取压、法、法兰取取压、取取压法法 雷雷诺数数 表示了流体的流表示了流体的流动状状态,对于于给定的流体和流定的流体和流动条条 件,它反映了流体的流件,它反映了流体的流动速度速度自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院标准孔板标准孔板 1、结构形式构形式 主要参数:主要参数:开孔直径开孔直径d:满足足d12.5mm 0.100.75孔板的厚度孔板的厚度E:e E 0.05D节流孔厚度流孔厚度 e:0.005D e0.02D自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2、取压装置、取压装置 每个取每个取压装置至少有一个上游取装置至少有一个上游取压孔和孔和一个下游取一个下游取压孔,不同取孔,不同取压方式的上、下游方式的上、下游取取压孔位置都必需符合国家孔位置都必需符合国家标准的准的规定。定。取取压口的位置表征口的位置表征标准孔板的取准孔板的取压方式,方式,一般分一般分为角接取压、法兰取压、径距取压、角接取压、法兰取压、径距取压、缩流取压缩流取压和和管接取压管接取压五种,五种,标准孔板常用角准孔板常用角接取接取压法和法法和法兰取取压法。取法。取压方式不同的方式不同的标准孔板,其取准孔板,其取压装置的装置的结构,孔板的适用范构,孔板的适用范围,流出系数的,流出系数的实验数据以及有关技数据以及有关技术要求要求均有所不同均有所不同。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院节流装置的取压方式1-1角接取压;2-2法兰取压;3-3径距取压;4-4缩流取压;5-5管接取压自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(1)(1)角接取角接取压压装置装置:从节流件上下游断面与管壁的夹角处取出待测的压力,称为角接取压,角接取压包括单独钻孔和环室取压两种。单独钻孔取压环室取压自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(2)(2)法法兰兰取取压压装置装置:标准孔板的上下游两侧均用法兰连接。法兰取压装置 上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游侧端面之间的距离均为25.40.8mm(1inch)。取压孔开在孔板上下游侧的法兰上。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(3)(3)径距取压径距取压(或称或称D D与与D D/2/2取压取压)装置装置:上游取压口中心与孔板上游端面距离名义上等于D,但在0.9D与1.1D之间时,无须对流出系数进行修正。下游取压口中心与孔板上游端面距离为D/2,但当0.60,在0.480.52D之间时,或当0.60,在0.490.51D之间时,都不必对流出系数进行修正。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院 国家标准规定的孔板应用条件国家标准规定的孔板应用条件 角接取压或径距取压(D与D/2取压)法兰取压d 12.5 mm50 mm D1000 mm0.10 0.75对于0.100.56,ReD5000;对于 0.56,ReD160002ReD 5000且 ReD 1702D(D以毫米表示)不同取压方式的标准孔板必须满足国家标准规定的条件,才能正常使用。表中规定了管径D和直径比的范围,最小雷诺数ReD(或称界限雷诺数)。流出系数C值只有在最小雷诺数以上使用时才是稳定的。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2424第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表直径比直径比 只要直径比只要直径比值一定,一定,则流量系数只是雷流量系数只是雷诺数的函数数的函数管壁粗糙度管壁粗糙度 对于于标准孔板的流量系数,角接取准孔板的流量系数,角接取压法是在相法是在相对平均粗糙平均粗糙度度K/D3810-4的管道中的管道中测定的,法定的,法兰取取压法和法和 取取压法是在法是在K/D1010-4的管道中的管道中测定的,其中是管道内定的,其中是管道内壁壁绝对平均粗糙度平均粗糙度 K是管道内壁是管道内壁绝对平均粗糙度平均粗糙度自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2525第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表可膨可膨胀系数系数 对可可压缩流体,需流体,需进行修正。行修正。对于于标准准节流装流装 置,置,与与 ,有关有关节流件的开孔面流件的开孔面积 与材料的与材料的热膨膨胀系数系数 管道和孔板的开孔直径一般是在管道和孔板的开孔直径一般是在2020时的的值,当温度当温度发生生变化化时,其直径也要,其直径也要变化。化。孔板:孔板:管道:管道:自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2626第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表流体密度流体密度 流量方程式中所用的密度是指被流量方程式中所用的密度是指被测介介质在在节流流 元件前的工作状元件前的工作状态(温度、(温度、压力)下的力)下的值。当。当 工作工作时实际流体密度与流体密度与设计时不同不同时,应进行行 修正修正 式中在右上角加式中在右上角加“”的的 符号表示符号表示实际工作状工作状态下下 的密度和流量,无上的密度和流量,无上标 “”的表示的表示设计值自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2727第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表压力力损失失 流体通流体通过节流元件流元件时,一部分能量用来克服摩,一部分能量用来克服摩擦阻力和消耗在擦阻力和消耗在节流件后形成流件后形成涡流上,而通流上,而通过节流元件流体的静流元件流体的静压力并不能完全恢复,可按力并不能完全恢复,可按下式估算:下式估算:说明明越小,越小,越大越大自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2828第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表节流式流量流式流量计包括包括节流装置、差流装置、差压计和和显示示仪表。表。标准准节流装置流装置 节流装置包括流装置包括节流件、取流件、取压装置和符合要求的前、后装置和符合要求的前、后直管段。直管段。差差压计显示示仪表表自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2929第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表节流式流量流式流量计(特点)(特点)结构构简单,工作可靠,工作可靠管径管径D501000mm量程比量程比3:1几乎能几乎能测各种工况下的介各种工况下的介质,但不能有但不能有脏污物,流体必物,流体必须 是牛是牛顿流体流体(牛顿流体是指 在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体)标准孔板自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院标准喷嘴标准喷嘴 标准准喷嘴分嘴分ISA 1932喷嘴嘴(左左图)和和长径径喷嘴两种。嘴两种。喷嘴在管道嘴在管道内的部分是内的部分是圆的,由的,由圆弧形的收弧形的收缩部分和部分和圆筒筒形喉部形喉部组成。成。适用范适用范围:50D500mm,0.300.80。当当0.300.44时,7104ReD107;当当0.440.80时,2104ReD107。(a)d(2/3)D (b)d(2/3)D自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院文丘里管文丘里管 标准准文文丘丘里里管管有有两两种种形形式式:古古典典文文丘丘里里管管(简称称文文丘丘里里管管,见图)与与文文丘丘里里喷嘴嘴。文文丘丘里里管管是是由由入入口口圆筒筒段段A,圆锥收收缩段段B,圆柱柱形形喉喉部部C以以及及圆锥形形扩散散段段E组成成。文文丘丘里里管管内内壁壁是是对称称于于轴线的的旋旋转表表面面,该轴线与管道同与管道同轴。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院标准节流装置的使用条件标准节流装置的使用条件 节流装置只适于流装置只适于测量量圆形截面管道内的流体形截面管道内的流体,流体必流体必须充充满圆管,管,连续地流地流过管道管道。在在紧邻节流装置的上游管道内流体流装置的上游管道内流体的流的流动状状态接近典型的充分接近典型的充分发展的紊流状展的紊流状态。流束流束应与管与管轴平行,不得有旋平行,不得有旋转流或旋流或旋涡。在。在进行流量行流量测量量时,管道内流体的,管道内流体的流流动应是是稳定定的。的。流体流量流体流量基本上不随基本上不随时间而而变化化,或者,或者变化是非常化是非常缓慢的。慢的。流体可以是流体可以是可可压缩的气体或不可的气体或不可压缩的流体的流体;但不适于脉;但不适于脉动流与流与临界流。界流。流体必流体必须是是牛牛顿流体流体,在物理学和,在物理学和热力学上是力学上是单相的,均匀相的,均匀的或者可的或者可认为是是单相的,且流相的,且流经节流装置流装置时不不发生相生相变。具有。具有高分散程度的胶高分散程度的胶质溶液例如牛奶,可以溶液例如牛奶,可以认为是是单相流体。相流体。节流装置的制造和使用条件流装置的制造和使用条件超出国家超出国家标准的极限准的极限时,必,必须标定定后才能安装使用。后才能安装使用。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院节流装置的安装节流装置的安装 节流装置安装在一定流装置安装在一定长度的直管道上,上下游度的直管道上,上下游难免免有影响流体流有影响流体流动的拐弯、的拐弯、扩张、缩小、分岔及小、分岔及阀门等阻等阻力件如力件如图所示。所示。节流装置前后直管段及阻力件位置等均流装置前后直管段及阻力件位置等均需需满足国家足国家标准。准。节流装置的安装管段1,2,5-局部阻力件,3-节流件,4-引压管自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院节流流量计的不确定度节流流量计的不确定度 节流流量流流量测量是由所量是由所测差差压值按流量方程按流量方程计算出算出来的,属于来的,属于间接接测量法,完全按国家量法,完全按国家标准准设计、制造、制造、安装的安装的节流流量流流量计,其不确定度,其不确定度由各有关参数的不确由各有关参数的不确定度合成:定度合成:流出系数的不确定度;流出系数的不确定度;可膨可膨胀系数的不确定度;系数的不确定度;管道直径比与开孔直径的不确定度管道直径比与开孔直径的不确定度;差差压的不确定度;的不确定度;流体密度的不确定度流体密度的不确定度。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院非标准节流装置非标准节流装置(一一)V锥流量流量计因因为锥体体有有“整流整流”作用,即使作用,即使在极在极为恶劣的情况下劣的情况下(如如紧邻仪表上游有表上游有单弯管,双弯管弯管,双弯管等阻力件等阻力件),经过锥体后的流体分布也比体后的流体分布也比较均匀,均匀,可保可保证仪表在表在恶劣的条件下劣的条件下获得得较高的高的测量精度量精度。因此因此对上下游直管段的要求小上下游直管段的要求小,安装,安装时在上游留在上游留0-3D的直管段,在下游留的直管段,在下游留0-1D的直段管即可。的直段管即可。1-上游端开孔(总压管);2-下游端开孔(静压管);3-节流件自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(二二)内文丘里管内文丘里管 内文丘里管与内文丘里管与经典文丘里管的典文丘里管的测量原理相量原理相同,流体流同,流体流经内文丘里管的流内文丘里管的流动与与节流流过程同流程同流经经典文丘里管典文丘里管时相似,通相似,通过测量差量差压,便可得,便可得知流体流知流体流过内文丘里管流量的大小。内文丘里管流量的大小。它它对传统文丘里管文丘里管结构作了构作了质的的变革而集革而集经典文丘里管、典文丘里管、环形孔板、耐磨孔板和形孔板、耐磨孔板和锥形入口形入口孔板孔板优点点为一体的新一代异型文丘里管,其特性一体的新一代异型文丘里管,其特性与使用性能与使用性能优于于标准准节流装置流装置,适于适于测量各种液量各种液体、气体和蒸汽,特体、气体和蒸汽,特别适用于适用于测量各种煤气、非量各种煤气、非洁净天然气、高含湿气体以及其它各种天然气、高含湿气体以及其它各种脏污流体流体,大多可取代大多可取代传统孔板、孔板、喷嘴、嘴、经典文丘里管的理典文丘里管的理想想换代代产品。品。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院内文丘里管流量计内文丘里管流量计内文丘里管流量计内文丘里管流量计(a)结构示意构示意图;(b)芯体芯体结构构I;(c)芯体芯体结构构II1-圆形形测量管;量管;2-文丘里型芯体;文丘里型芯体;3,4-支撑支撑环;5-取取压孔;孔;6-前段前段圆锥(图b)或或圆锥台台(图c);7-中段中段圆柱;柱;8-后段后段圆锥台;台;9,10-支撑支撑轴自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(三三)小管道流量测量小管道流量测量 标准准节流装置只能用在直径大于流装置只能用在直径大于50mm管道上,直径小于管道上,直径小于 50mm的管道采用非的管道采用非标准准节流装置。流装置。1、小管径孔板、小管径孔板 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2、内藏孔板、内藏孔板 把小孔板装在与差把小孔板装在与差压变送器的正、送器的正、负压室相室相连的的小管中,小管中,这种小孔板和小种小孔板和小管就成管就成为构成差构成差压变送器送器整体的构件,故称整体的构件,故称为内藏内藏孔板孔板(或称整体孔板或称整体孔板)。内藏孔板适用于内藏孔板适用于测量清量清洁气体和液体的小流量,气体和液体的小流量,工工艺管道直径范管道直径范围825mm,孔板孔径范,孔板孔径范围通常通常为0.5-6mm,测量精度量精度(13)%,流量,流量系数与雷系数与雷诺数和孔径等因数和孔径等因素有关,通常由素有关,通常由仪表厂表厂标定。定。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(四四)含悬浮物和高粘度流体的流量含悬浮物和高粘度流体的流量测量测量 含含悬浮物和高粘度流体的流量浮物和高粘度流体的流量时,在,在标准孔板前后会准孔板前后会积存沉淀物,使管道存沉淀物,使管道实际面面积减小,减小,测量不准确,甚至管道被堵塞,因而,量不准确,甚至管道被堵塞,因而,必需采用特殊必需采用特殊节流装置来流装置来测量。量。(1)楔形孔板。楔形孔板。(2)圆缺孔板。缺孔板。(3)偏心孔板。偏心孔板。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院 楔形流量计1楔形流量计;2,3取压管段;4差压变送器适用管径范围8600mm(或达1200mm),雷诺数3001106,流体温度300,流体压力6 MPa,测量范围度1:5,目前已达1:10;测量精度:经标定为0.5%,未标定的约为3%。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院圆缺孔板圆缺孔板圆缺孔板形状似扇形,它的开孔是一个缺孔板形状似扇形,它的开孔是一个圆的一部分的一部分(圆缺部分缺部分),这个个圆的直径是管道直径的直径是管道直径的的98%,如,如图所示。主要用于所示。主要用于脏污介介质含有固含有固体微粒的液体和气体的流量体微粒的液体和气体的流量测量,量,圆缺开孔一般缺开孔一般位于下方,但位于下方,但对于含气泡的液体,其开孔位于上于含气泡的液体,其开孔位于上方。方。测量量时管道管道应水平安装。水平安装。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院圆缺孔板适用范围:管径50mmD350mm(可达500mm),0.350.75,雷诺数:104ReD106。取压方式采用法兰取压和缩流取压。圆缺孔板的流出系数自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院偏心孔板偏心孔板这种孔板的孔是偏心的,它与一个和管道种孔板的孔是偏心的,它与一个和管道同心的同心的圆相切,相切,这个个圆的直径等于管道直径的的直径等于管道直径的98%,如,如图所示。其取所示。其取压方式也有两种:法方式也有两种:法兰取取压和和缩径取径取压。适用范适用范围:管径:管径100mmD1000mm,直径比直径比0.460.84,雷,雷诺数数105ReD106。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(五五)低雷诺数情况下的流量测量低雷诺数情况下的流量测量 管道雷管道雷诺数数(ReD)与管径、流体粘度、密度与管径、流体粘度、密度和流量大小等有关,某些介和流量大小等有关,某些介质的粘度大、密度小的粘度大、密度小或流量小,或流量小,则雷雷诺数低,达不到数低,达不到标准准节流装置要流装置要求的界限雷求的界限雷诺数数(或最小雷或最小雷诺数数),因而流出系数,因而流出系数不不稳定,造成定,造成较大的大的测量量误差。差。以下介以下介绍两种低雷两种低雷诺数使用的非数使用的非标准孔板:准孔板:1/4圆孔板与孔板与锥形入口孔板。形入口孔板。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1、1/4圆孔板圆孔板1/4圆孔板孔板(又称又称1/4圆喷嘴嘴)与与标准孔板相似,准孔板相似,只是只是节流孔的入口流孔的入口边缘形状形状不同,上游入口不同,上游入口边缘是以半是以半径径为r的的1/4圆,其,其圆心在心在下游端面上,如下游端面上,如图所示,所示,这种孔板种孔板结构构简单,又具有,又具有喷嘴的一些嘴的一些优良性能,如不受良性能,如不受磨磨蚀、腐、腐蚀和孔板表面固体和孔板表面固体沉沉积物的影响,适用范物的影响,适用范围:管径管径D25mm,直径比,直径比0.2450.6,雷,雷诺数数500ReD6104,孔径,孔径d15mm。1/4圆孔板1-上游端面A;2-下游端面;3-流向自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2、锥形入口孔板、锥形入口孔板锥形入口孔板的形形入口孔板的形状与状与标准孔板相似,相准孔板相似,相当于一当于一块进出口反装的出口反装的标准孔板,其入口与中准孔板,其入口与中心心线夹角角为451o,如,如图所示。它要求的雷所示。它要求的雷诺数下限比数下限比1/4圆孔板孔板还要小,适用范要小,适用范围:管径:管径D25mm,直径比,直径比0.10.316,孔径,孔径d6mm。锥形入口孔板1-环隙;2-夹持环;3-上游端面A;4-下游端面B;5-轴线;6-流向;7-取压口;8-孔板自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院节流式流量计的选用节流式流量计的选用(一一)节流装置的选择节流装置的选择 节流式流量流式流量计的主要的主要优点是点是结构构简单,使用方便,使用方便,寿命寿命长,适,适应性广性广。不足之。不足之处是是量程比量程比较窄,一般窄,一般为(34):1,压力力损失失较大大,需消耗一定的,需消耗一定的动力;力;对安装安装要求要求严格,需要足格,需要足够长的直管段。的直管段。选用用时需注意以下需注意以下问题:允允许的的压力力损失失;加工;加工;被被测介介质的侵的侵蚀性性;现场安装条件。安装条件。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院 使用节流装置应注意的问题使用节流装置应注意的问题 节流式流量流式流量计不不仅需要需要合理合理选型型,精确,精确设计计算算和和加工制造加工制造,更,更应注意注意正确安装正确安装、使用使用和和维护,方能,方能获得得足足够的的实际测量准确度。量准确度。使用使用应注意注意问题主要包括以下四个方面,以免主要包括以下四个方面,以免产生生额外外误差:差:(1)被被测流体参数与流体参数与设计条件不符;条件不符;(2)原始数据不正确;原始数据不正确;(3)节流装置安装不正确;流装置安装不正确;(4)维护工作疏忽。工作疏忽。具体具体对策如下。策如下。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院1、被测流体参数的变化、被测流体参数的变化(流量修正流量修正)当当实际使用使用时的流体参数的流体参数(密度、温度、密度、温度、压力等力等)偏离偏离设计的的参数参数时,流量,流量计的的显示示值与与实际值之之间产生偏差,此生偏差,此时须对显示示值进行修正。当流体参数偏离不大行修正。当流体参数偏离不大时,对流量方程式中系数流量方程式中系数C(或或)、d的影响小,可只考的影响小,可只考虑密度的密度的变化。在相同的化。在相同的压差差P下,下,密度密度变化的修正公式化的修正公式为:自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(1)一般气体流量测量一般气体流量测量:对于一般气体,修正公式于一般气体,修正公式为:式中P1、T1设计条件下的气体绝对压力与绝对温度;P2、T2使用条件下的气体绝对压力与绝对温度。当流体密度直接测量有困难时,可根据流体密度与温度、压力的关系,通过测量其温度、压力的变化代替密度的变化进行修正。具体是:自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(2)水蒸汽测量水蒸汽测量:1)饱和水蒸汽:和水蒸汽:在在压力不超力不超过1.96 MPa,对蒸汽密度蒸汽密度与与压力力P关系的关系的经验公式有:公式有:=P15/16/1.72352)过热水蒸气:水蒸气:在在压力在力在2.9416.66 MPa及温度及温度t在在400540 C范范围内蒸汽密度的内蒸汽密度的经验公式有:公式有:=1.82P/(t-0.55P+166)自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(3)液体测量液体测量:对于液体,在工作状于液体,在工作状态下液体的密度下液体的密度与与标准状准状态(20,101.325 kPa)下液体的密度下液体的密度20、液体在液体在20至温度至温度t范范围内的平均膨内的平均膨胀系数系数关关系如下:系如下:=201-(t-20)带温压自动补偿的节流式流量计 人工计算烦琐不便,且补偿精度低、不及时、不直观,因此,在生产过程中常采用自动补偿方法,如图所示。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院2、原始数据不正确、原始数据不正确在在节流装置流装置设计计算算时,必,必须按被按被测对象象的的实际情况提出原始数据,例如被情况提出原始数据,例如被测流体最大流流体最大流量、常用流量、最小流量、流体的物理参数量、常用流量、最小流量、流体的物理参数(温温度、度、压力、密度与成分等力、密度与成分等)、管道、管道实际内径、允内径、允许压头损失等。失等。这些原始数据提供得正确与否,些原始数据提供得正确与否,将影响将影响设计出来的出来的节流装置的流装置的测量准确度,甚至量准确度,甚至决定能否使用的决定能否使用的问题。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院3、节流装置安装不正确、节流装置安装不正确例如例如节流件上下游直管段流件上下游直管段长度不度不够,孔板,孔板的方向倒装,的方向倒装,节流件开孔与管道流件开孔与管道轴线不同心,不同心,垫圈凸出等都可能造成圈凸出等都可能造成难以估以估计的的测量量误差。差。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院4、维护工作疏忽、维护工作疏忽 节流装置使用日久,由于受到流体的冲流装置使用日久,由于受到流体的冲击、磨磨损和腐和腐蚀,致使开孔,致使开孔边缘变钝,几何形状,几何形状变化,化,从而引起从而引起测量量误差。例如孔板入口差。例如孔板入口边缘变钝,会,会使使仪表示表示值偏低。此外,偏低。此外,导压管路泄漏或阻塞,管路泄漏或阻塞,节流件附近流件附近积垢等,也会造成垢等,也会造成测量不准确。因此,量不准确。因此,应该定期定期维护检查,检定周期一般不超定周期一般不超过二年,二年,对超超过国家国家标准准规定定误差的差的节流装置流装置应予更予更换。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院5757第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表三、转子流量计 又称恒又称恒压降降变面面积流量流量计,适用,适用 于中小流量。于中小流量。检测原理原理 流体在流体在锥形管中形管中自下而上流自下而上流动,其中的浮子(其中的浮子(转子)将子)将稳定在定在 某一个位置某一个位置自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院5858第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表对浮子受力分析:浮子受力分析:A0环状流通面状流通面积;Af浮力面浮力面积(最大)(最大)C阻力系数阻力系数自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院5959第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表对流量方程各参数的流量方程各参数的讨论 流量系数流量系数 流量系数与流量系数与锥形管的形管的锥度,浮子的几何形状以度,浮子的几何形状以及被及被测流体的雷流体的雷诺数等因素有关数等因素有关 流体密度流体密度 流量刻度与流体密度有关,出厂流量刻度与流体密度有关,出厂时流体是用在流体是用在标准状准状态(20,760mmHg760mmHg)下用水和空气)下用水和空气进行行标定的,若使用的流体密度不一定的,若使用的流体密度不一样,需要,需要进行行刻度修正刻度修正自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6060第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表分分类 转子流量子流量计根据根据显示方式的不同可分示方式的不同可分为两两类:直接指示型的直接指示型的转子流量子流量计电远传转子流量子流量计转子流量计转子流量计自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6161第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表转子流量子流量计的特点的特点 主要适用于主要适用于中小管径、中小管径、较低雷低雷诺数数的中小流量的中小流量的的检测;结构构简单,使用方便,工作可靠,使用方便,工作可靠,仪表前直管表前直管段段长度要求不高;度要求不高;基本基本误差差约为仪表量程的表量程的12%,量程比可,量程比可达达101;易受工作介易受工作介质密度,粘度,密度,粘度,纯净度等影响度等影响自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6262第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表四、涡街流量计 涡街流量街流量计也称漩也称漩涡流量流量计漩漩涡流量流量计有两种:一种是有两种:一种是应用自然振用自然振荡的卡的卡门漩漩涡列原理而制成的称列原理而制成的称为卡卡门漩漩涡流量流量计;另一种是;另一种是应用用强迫振迫振荡的漩的漩涡旋旋进原理而制成的称原理而制成的称为旋旋进式漩式漩涡流量流量计自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6363第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表检测原理(卡原理(卡门漩漩涡流量流量计)若在流体中垂直于流向放置一个若在流体中垂直于流向放置一个圆柱体或棱柱柱体或棱柱体,在它下游两体,在它下游两侧就会交替出就会交替出现漩漩涡,两,两侧漩漩涡的旋的旋转方向相反,并方向相反,并轮流地从柱体上分离出流地从柱体上分离出来,来,这两排平行的非两排平行的非对称的漩称的漩涡列称列称为卡卡门涡街。街。漩漩涡发生体是漩生体是漩涡流量流量计的核心。漩的核心。漩涡发生体生体的形状主要有的形状主要有圆柱形、方柱形和三角柱形,也柱形、方柱形和三角柱形,也有有组合式的。合式的。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院卡门涡街流量计原理自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6565第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表漩漩涡频率的率的检测 漩漩涡频率的率的检测有很多,一般与漩有很多,一般与漩涡发生体形生体形状有关状有关热电丝圆柱体柱体热敏敏电阻阻三角柱三角柱压电元件元件组合式合式超声波超声波检测元件元件三角柱三角柱自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6666第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表涡街流量街流量计的特点的特点 精度高精度高 0.21.0%。量程比量程比100:120:1。几乎不受流体性几乎不受流体性质变化的影响化的影响结构构简单。频率率输出,便于数字化出,便于数字化测量,量,f与与v成正比成正比涡街和旋进流量计自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院6767第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表五、电磁流量计检测原理:基于原理:基于电磁感磁感应定律定律当当导电流体(相当于流体(相当于导体)在磁体)在磁场中作垂直于磁中作垂直于磁场场方向流方向流动动而切割磁而切割磁力力线时线时,在两,在两电电极上也会极上也会产产生感生感应应电势电势,其方向由右手定,其方向由右手定则则判断,其判断,其大小大小为为:因因为为 ,则则 k是仪表常数是仪表常数自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(一一)电磁流量磁流量传感器感器结构构 电磁流量磁流量传感器由感器由测量管,励磁系量管,励磁系统(励磁励磁线圈、磁圈、磁轭等等)、电极,内极,内衬和外壳等和外壳等组成成,如如图所示。所示。1-外壳;2-励磁线图;3-磁轭;4-内衬;5-电极;6-绕组支持件自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(二二)电磁流量传感器的励磁与干扰电磁流量传感器的励磁与干扰 电磁流量磁流量计的励磁,原的励磁,原则上采用交流励磁上采用交流励磁和直流励磁都可以。和直流励磁都可以。直流励磁不会造成干直流励磁不会造成干扰,仪表性能表性能稳定,工作可靠。但直流磁定,工作可靠。但直流磁场在在电极上极上产生直流生直流电势,可能引起被,可能引起被测液体液体电解,在解,在电极上极上产生极化生极化现象,从而破坏了原来的象,从而破坏了原来的测量条件。量条件。因因此此电磁流量磁流量计通常采用交流励磁系通常采用交流励磁系统。(a)交流励磁 (b)矩形波(2值)励磁 (c)矩形波(3值)励磁 (d)双频矩形波励磁自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院交流励磁与交流励磁与正交干扰正交干扰交流磁交流磁场虽然可以有效地消除极化然可以有效地消除极化现象,象,但由于但由于传感器感器测量量导管内充管内充满的是的是导电液体,交液体,交变磁通穿磁通穿过电极引极引线、被、被测液体和液体和转换器的器的输入入阻抗而构成阻抗而构成闭合回路,在此回路内合回路,在此回路内产生干生干扰电势et为:干扰电势et与信号电势Ex频率相同,而相位差90,故称其为90干扰或正交干扰。严重时et可与Ex相当,甚至大于Ex。因此消除正交干扰,是正常使用交流励磁的电磁流量计的关键问题。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院正交干扰消除方法【理想】:使电极引出线所构成的平面与磁力线平行,避免磁力线穿过引出线。在此条件下干扰电压不会产生,但这样作相当困难。【实用方法】:从一根电极上引出两根接线,分别绕过磁极形成两个回路,并接入一个调零电位器W,如图。消除正交干扰的调零回路自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院(三三)电磁电磁流量转换器流量转换器 将将传感器感器输出的出的电势信号信号Ex经转换器信器信号号处理和放大后理和放大后转换为正比于流量的正比于流量的420mADC电流信号或脉冲信号,流信号或脉冲信号,输出出给显示示记录仪表,因励磁波形的不同,表,因励磁波形的不同,电磁流量磁流量转换器的器的电路有多种形式。路有多种形式。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院7373第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表电磁流量磁流量计的特点:的特点:测量量导管中无可管中无可动部件,部件,压力力损失小,并可失小,并可测含有含有杂物、物、悬浮物等流体的流量。浮物等流体的流量。只要流体只要流体导电,结果与流体的温度、果与流体的温度、压力、密力、密度、粘度无关。度、粘度无关。量程比量程比较宽10:1。反反应速度快,可速度快,可测脉脉动流量。流量。电磁流量计自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院电磁流量磁流量计的特点的特点 优点点:测量量导管内无可管内无可动部件,几乎没有部件,几乎没有压力力损失,也不会失,也不会发生堵塞理象;无机械生堵塞理象;无机械惯性,反性,反应灵灵敏,可以敏,可以测量脉量脉动流量;流量;测量范量范围很很宽,精度,精度较高。高。不足不足:被:被测介介质温度有限制温度有限制(一般一般为-40130);要求被;要求被测介介质必必须具有具有导电性能。性能。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院电磁流量计电磁流量计的安装维护的安装维护(1)电磁流量磁流量计要求要求传感器的感器的测量管内必量管内必须充充满液体,不允液体,不允许有气泡有气泡产生生(最好垂直安装最好垂直安装);(2)应有足有足够长的直管段,一般要求的直管段,一般要求5D;(3)应远离大功率离大功率电气气设备安装,并安装,并应妥善地妥善地单独接地;独接地;(4)电磁流量磁流量传感器及感器及转换器器应用同相用同相电源;源;(5)传感器必感器必须定期定期维护清洗,保持清洗,保持测量管内部量管内部清清洁,电极光亮平整。极光亮平整。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院7676第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表四、容四、容积式流量式流量计常常见的容的容积式流量式流量计有:有:椭圆齿轮流量流量计、腰腰轮(罗茨茨)流量流量计、刮板流量、刮板流量计、活塞式、活塞式流量流量计、湿式流量、湿式流量计及皮囊式流量及皮囊式流量计等等 它是它是使被使被测流体充流体充满具有一定容具有一定容积的空的空间,然后再把然后再把这部分流体从出口排出部分流体从出口排出自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院7777第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表检测原理原理流量流量计内部有内部有12个个转子,在流入口流体子,在流入口流体压力力作用下使作用下使转子子转动,随着,随着转子的子的转动,使流体,使流体从流入口流向流出口。从流入口流向流出口。设转子与流量子与流量计壳体之壳体之间的容的容积已知,已知,则通通过测量量转子的子的转速,就可速,就可得知流体流得知流体流经流量流量计的流量;如果的流量;如果测出出转子子转过的次数,就可的次数,就可获得流体的得流体的总体体积。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院7878第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表椭圆齿轮流量流量计刮板流量刮板流量计 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计 在流体差在流体差压(p1-p2)作用下,推作用下,推动椭圆齿轮A和和B反方向旋反方向旋转,不断地将充,不断地将充满半月形固定半月形固定容容积中的流体推出去,其中的流体推出去,其转动与充液排液与充液排液过程如程如图。齿轮每每转一周就推出四个半月形容一周就推出四个半月形容积的流体,的流体,从从齿轮的的转数可数可计算出排出流体的算出排出流体的总流量。流量。椭圆齿轮的的转动通通过减速减速传动机构机构带动指指针与机械与机械计数器,数器,仪表表盘中中间的大指的大指针指示流体的瞬指示流体的瞬时流量,流量,经过齿轮计数器数器显示体示体积总流量。流量。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院椭圆齿轮转动与充液排液过程椭圆齿轮转动与充液排液过程(1)t=0,=0,流体,流体进入入计量室;量室;(2)t=T/8,=45,流体排出,流体排出计量室;量室;(3)t=T/4,=90,流体全部排出,开始下一,流体全部排出,开始下一个循个循环,每次周期完成,每次周期完成4次次计量。量。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院腰轮流量计腰轮流量计(罗茨流量计罗茨流量计)椭圆齿轮换为无无齿的腰的腰轮:由于腰:由于腰轮没有没有齿,不易被流体中,不易被流体中尘灰灰夹杂卡死,同卡死,同时腰腰轮的磨的磨损也也较椭圆齿轮轻一些,因此使用寿命一些,因此使用寿命较长,准,准确度确度较高,可作高,可作标准表使用。准表使用。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院容积式流量计的选用容积式流量计的选用 优点点:测量准确度高,被量准确度高,被测介介质的粘度,温的粘度,温度及密度等的度及密度等的变化化对测量准确度影响小,量准确度影响小,测量量过程与雷程与雷诺数无关,尤其适用于高数无关,尤其适用于高粘度流体的流量粘度流体的流量测量量(因泄漏因泄漏误差随粘度差随粘度增大而减小增大而减小)。流量。流量计的量程比的量程比较宽,一,一般般为10:1。安装。安装仪表的直管段表的直管段长度要求度要求不不严格。格。缺点缺点:结构构较复复杂,运,运动部件易磨部件易磨损,对于于大口径管道的流量大口径管道的流量测量,流量量,流量计的体的体积大而笨重,大而笨重,维护不不够方便,成本也方便,成本也较高。高。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院选用注意选用注意事项事项(1)选择这种流量种流量计时,不能,不能简单地按地按连接管道的直接管道的直径大小去确定径大小去确定仪表表规格;格;应注意注意实际应用用时的的测量范量范围,保持在所,保持在所选仪表的量程范表的量程范围以内。以内。(2)为了避免液体中的固体了避免液体中的固体颗粒粒进入流量入流量计,磨,磨损运运动部件,流量部件,流量计前前应装配装配筛网网过滤器,并注意定器,并注意定期清洗和更期清洗和更换过滤网。网。(3)如被如被测液体含有气体或可能析出气体液体含有气体或可能析出气体时,在流,在流量量计前方前方应装气液分离器,以免气体装气液分离器,以免气体进入流量入流量计形成气泡而影响形成气泡而影响测量准确度。量准确度。(4)在精密在精密测量中量中应考考虑被被测介介质的温度的温度变化化对流流量量测量的影响,量的影响,过去都采用人工修正,去都采用人工修正,现在已有在已有温度与温度与压力自力自动补偿并自并自动显示示记录的容的容积流量流量计。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院8484第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表容容积式流量式流量计的工作特点:的工作特点:精度高,可达精度高,可达0.20.5%,主要,主要测高粘度流体,高粘度流体,测总流量。流量。量程比量程比10:1。对直管段无要求。直管段无要求。小流量小流量时泄漏大,使泄漏大,使读数偏低。数偏低。被被测流体要求清流体要求清洁,否,否则易堵或磨易堵或磨损。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院8585第五节第五节 流量检测仪表流量检测仪表七、质量流量计 质量流量的量流量的检测方法主要有三大方法主要有三大类:直接式直接式间接式接式补偿式式 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院第五节第五节 质量流量质量流量计计质量流量量流量计大致分大致分为三大三大类:(1)直接式直接式:即直接:即直接检测与与质量流量成比例的量,量流量成比例的量,检测元件直接反映出元件直接反映出质量流量。量流量。(2)推推导式式:即用体:即用体积流量流量计和密度和密度计组合的合的仪表来表来测量量质量流量,同量流量,同时检测出体出体积流量和流流量和流体密度,通体密度,通过运算得出与运算得出与质量流量有关的量流量有关的输出出信号。信号。(3)补偿式式:同:同时检测流体的体流体的体积流量和流体的流量和流体的温度、温度、压力力值,再根据流体密度与温度、,再根据流体密度与温度、压力力的关系,由的关系,由计算算单元元计算得到算得到该状状态下流体的下流体的密度密度值,最后再,最后再计算得到流体的算得到流体的质量流量量流量值。自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院自动化科学与工
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