第7章流量检测学习教案

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1、会计学1第第7章流量章流量(liling)检测检测第一页，共56页。第1页/共55页第二页，共56页。第2页/共55页第三页，共56页。21PPP21PP 第3页/共55页第四页，共56页。图 流体流经孔板时压力和流速变化情况)(222100ppFapFaqv质量质量(zhling)流量基流量基本方程式本方程式 )(222100ppFapFaqm第4页/共55页第五页，共56页。1-上游直管段；2-导压管；3-孔板；4-下游直管段；5、7-连接法兰；6-取压环室图4.1 全套节流装置第5页/共55页第六页，共56页。图4.2 标准(biozhn)孔板 第6页/共55页第七页，共56页。图4.3

2、 标准(biozhn)喷嘴 第7页/共55页第八页，共56页。第8页/共55页第九页，共56页。（a）角接取(ji q)压（b）法兰取压图4.4 标准(biozhn)孔板的取压方式第9页/共55页第十页，共56页。第10页/共55页第十一页，共56页。第11页/共55页第十二页，共56页。图4.5 双波纹管差压计结构(jigu)原理图第12页/共55页第十三页，共56页。图4.6 膜片式差压计结构(jigu)原理图第13页/共55页第十四页，共56页。 【任务】差压式流量计在工业领域流量测量方面应用非常广泛，它的使用量大概占全部流量仪表的60%70%。当被测介质不同时，在安装方面应注意哪些问题

3、？差压式流量测量元件应如何校验？ 【实施方案】差压式流量计主要由节流装置、传送差压信号的引压管路及差压计组成。各部分是否(sh fu)可靠正确地安装，将直接影响测量精确度，因此必须十分重视安装工作。第14页/共55页第十五页，共56页。第15页/共55页第十六页，共56页。2引压导管的安装引压导管的安装 引压导管是直径为引压导管是直径为1012 mm的铜、铝或钢管，依据尽量按最短距离敷设的铜、铝或钢管，依据尽量按最短距离敷设的原则，长度在的原则，长度在350 m之间。管线弯曲处应是均匀的圆角，曲率半径应大之间。管线弯曲处应是均匀的圆角，曲率半径应大于管外径的于管外径的10倍。倍。 引压导管尽可

4、能垂直安装，以避免管路中积聚气体和水分；必须水平安装引压导管尽可能垂直安装，以避免管路中积聚气体和水分；必须水平安装时，倾斜度不小于时，倾斜度不小于1:10；应加装气体、凝液、微粒的收集器和沉降器，并定；应加装气体、凝液、微粒的收集器和沉降器，并定期排除。期排除。 全部引压导管应保证密闭、无渗漏，注意保温、防冻及防热。全部引压导管应保证密闭、无渗漏，注意保温、防冻及防热。 引压管路上应安装必要引压管路上应安装必要(byo)的切断、冲洗、排污阀等；测量蒸气或腐蚀的切断、冲洗、排污阀等；测量蒸气或腐蚀性介质时，应加装冷凝器或充有中性隔离液的隔离罐。性介质时，应加装冷凝器或充有中性隔离液的隔离罐。3

5、差压计的安装差压计的安装要注意其使用时规定的工作条件与现场周围条件（如温度、湿度、腐蚀性、要注意其使用时规定的工作条件与现场周围条件（如温度、湿度、腐蚀性、振动等）是否相吻合，若差别明显时应考虑采取预防措施或更改安装地点。振动等）是否相吻合，若差别明显时应考虑采取预防措施或更改安装地点。第16页/共55页第十七页，共56页。第17页/共55页第十八页，共56页。第18页/共55页第十九页，共56页。第19页/共55页第二十页，共56页。第20页/共55页第二十一页，共56页。第21页/共55页第二十二页，共56页。04nVqv图4.11 椭圆(tuyun)齿轮流量计原理图 第22页/共55页第

6、二十三页，共56页。图4.12 腰轮流量计原理图第23页/共55页第二十四页，共56页。图4.13 凸轮(tln)式流量计原理图第24页/共55页第二十五页，共56页。第25页/共55页第二十六页，共56页。KEEBDDvqv442第26页/共55页第二十七页，共56页。 图4.14 电磁(dinc)流量计测量原理 图4.15 电磁(dinc)流量计结构示意图 第27页/共55页第二十八页，共56页。第28页/共55页第二十九页，共56页。KffztgrAqv2第29页/共55页第三十页，共56页。1-导流体(lit)；2-轴承；3-涡轮；4-壳体；5-信号放大器图4.16 涡轮流量计第30页

7、/共55页第三十一页，共56页。第31页/共55页第三十二页，共56页。tDcqv8tan2图4.17 时差(shch)法测量原理 当声速c已知时，只需测出时差t就可以求出流体的体积流量。但由于声速c受温度影响比较(bjio)大，时间差t的数量级别又很小，超声波流量测量对电子线路要求较高，为测量带来了困难。第32页/共55页第三十三页，共56页。Dcv2tan2fDvDqv2sin4432第33页/共55页第三十四页，共56页。1 1涡街流量计涡街流量计 涡街流量计由传感器和转换器两部分涡街流量计由传感器和转换器两部分(b fen)(b fen)组成。组成。第34页/共55页第三十五页，共56

8、页。dvSft图4.18 卡曼涡列形成(xngchng)原理 图4.19 斯特劳哈尔数与雷诺数的关系(gun x) KffStdAvAqv00流体的体积(tj)流量为： 第35页/共55页第三十六页，共56页。图4.20 旋涡(xunw)频率检测原理（2）旋涡频率的检测 旋涡频率的检测是涡街流量传感器的关键(gunjin)，它是通过旋涡频率检测元件实现测量的。圆柱形旋涡发生体常用铂热电阻丝检测频率；三棱柱形旋涡发生体则采用热敏电阻或压电晶体检测频率。 第36页/共55页第三十七页，共56页。1-旋涡(xunw)发生器；2-外壳；3-频率检测器探头；4-放大器；5-导流叶片图4.21 旋进式旋涡

9、(xunw)流量计第37页/共55页第三十八页，共56页。 【任务】工业现场有很多场合需要进行流量的测量与控制，如高炉炼铁生产的热风炉燃烧系统中高炉煤气（或混合煤气）与助燃空气量、石化工业的常压蒸馏塔原油流量、各组分及重油流量、城市污水的排放量、液态(yti)食品的计量、导电液体的流量、强腐蚀性液体的计量等，各种不同类型、原理和特点的传感器如何进行选择的？ 【实施方案】几种速度式流量计的特点总结为如下几方面。第38页/共55页第三十九页，共56页。1电磁流量计特点电磁流量计特点 动态响应快。测量瞬时脉动流量、具有良好的线性，精度一动态响应快。测量瞬时脉动流量、具有良好的线性，精度一般为般为1.

10、5级和级和1级，可以测量正反两个方向的流量。级，可以测量正反两个方向的流量。 传感器结构简单。管内没有任何阻碍流体流动的阻力件和可传感器结构简单。管内没有任何阻碍流体流动的阻力件和可动的部件动的部件(bjin)，不会产生任何附加的压力损失。，不会产生任何附加的压力损失。 应用范围广。除了可测量具有一定电导率的酸、碱、盐溶液应用范围广。除了可测量具有一定电导率的酸、碱、盐溶液外，还可测量泥浆、矿浆、污水、化学纤维等介质的流量。外，还可测量泥浆、矿浆、污水、化学纤维等介质的流量。 电磁流量计输出的感应电动势信号与体积流量呈线性关系，电磁流量计输出的感应电动势信号与体积流量呈线性关系，且不受被测流体

11、的温度、压力、密度、黏度等参数的影响，不需且不受被测流体的温度、压力、密度、黏度等参数的影响，不需要进行参数补偿。电磁流量计只需经水标定后，就可以用于测量要进行参数补偿。电磁流量计只需经水标定后，就可以用于测量其他导电性流体的流量。其他导电性流体的流量。 电磁流量计的量程比一般为电磁流量计的量程比一般为10:1，最高可达，最高可达100:1。测量口径。测量口径范围为范围为2 mm3 m。第39页/共55页第四十页，共56页。电磁流量计也有一定的局限性和不足之处： 不能测量气体、蒸汽及含有大量气泡的液体的流量，也不能测量电导率很低的液体（如石油制品、有机溶剂等）的流量。 受测量管衬里材料和绝缘材

12、料的限制，电磁流量计不宜测量高温高压介质的流量，使用温度一般(ybn)在200以下，工作压力一般(ybn)为0.160.25 MPa。此外，电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。第40页/共55页第四十一页，共56页。2涡轮流量涡轮流量(liling)计特点计特点 测量精确度高，可达测量精确度高，可达0.5级以上。级以上。 测量范围宽。量程比通常为测量范围宽。量程比通常为6:110:1，有的甚至，有的甚至可达可达40:1，适用于流量，适用于流量(liling)大幅度变化的场合。大幅度变化的场合。 反应迅速，可测脉动流。反应迅速，可测脉动流。 重复性好，压力损失小，耐高压、耐腐蚀，结构简重复性好，压

13、力损失小，耐高压、耐腐蚀，结构简单，安装使用方便。单，安装使用方便。 数字信号输出，便于远距离传输和计算机数据处理数字信号输出，便于远距离传输和计算机数据处理，无零点漂移，抗干扰能力强。，无零点漂移，抗干扰能力强。第41页/共55页第四十二页，共56页。使用涡轮流量(liling)计测量时，必须注意以下几点： 对被测介质清洁度要求较高，以减少对轴承的磨损，故应用领域受到一定限制。 受来流流速分布畸变和旋转流等影响较大，传感器前后应有较长的直管段。 流体密度、黏度对流量(liling)特性的影响较大；传感器仪表系数K一般是在常温下用水标定的，所以当流体密度、黏度发生变化时，需要重新标定或者进行补

14、偿。第42页/共55页第四十三页，共56页。3 3超声波流量计特点超声波流量计特点 超声波流量测量属于非接触式测量，夹装式换能器的超声波流量测量属于非接触式测量，夹装式换能器的超声波流量计安装超声波流量计安装(nzhung)(nzhung)时，无须进行停流截管的时，无须进行停流截管的安装安装(nzhung)(nzhung)，只要在管道外部安装，只要在管道外部安装(nzhung)(nzhung)换能换能器即可，不会对管内流体的流动带来影响。器即可，不会对管内流体的流动带来影响。 适用范围广，可以测量各种流体和中低压气体的流量适用范围广，可以测量各种流体和中低压气体的流量，包括一般其他流量计难以解

15、决的强腐蚀性、非导电性，包括一般其他流量计难以解决的强腐蚀性、非导电性、放射性流体的流量。、放射性流体的流量。 管道内无阻流件，无压力损失。管道内无阻流件，无压力损失。 量程范围宽，量程比一般可达量程范围宽，量程比一般可达1:201:20。 管道直径一般为管道直径一般为5 520 cm20 cm，根据管道直径需设置足够，根据管道直径需设置足够长的直管段。长的直管段。第43页/共55页第四十四页，共56页。 流速沿管道的分布情况会影响测量结果，超声波流量计测得的流速与实际平均流速之间存在一定差异，而且与雷诺数有关，需要进行修正。 传播时间差法只能用于清洁液体和气体；多普勒法不能测量悬浮颗粒和气泡

16、超过某一范围的液体。 声速是温度的函数，流体的温度变化会引起测量误差。 管道衬里或结垢太厚，以及衬里与内管壁剥离、锈蚀严重时，测量精度(jn d)难以保证。第44页/共55页第四十五页，共56页。4 4涡街流量计特点涡街流量计特点 管道内无可动部件，可靠性高，压损小，使管道内无可动部件，可靠性高，压损小，使用寿命长。用寿命长。 测量精确度较高，一般可达测量精确度较高，一般可达0.5%0.5%1%1%。 测量范围宽，量程比可达测量范围宽，量程比可达10:110:1，最高时达，最高时达30:130:1。 结构简单、牢固，安装维护结构简单、牢固，安装维护(wih)(wih)方便，费方便，费用较低。用

17、较低。 它的输出为脉冲频率，其频率与被测流体的它的输出为脉冲频率，其频率与被测流体的实际体积流量成正比，适用于总流量计量，尤其实际体积流量成正比，适用于总流量计量，尤其适用于大口径管道的流量测量。适用于大口径管道的流量测量。第45页/共55页第四十六页，共56页。 一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体的压力、温度、密度(md)、黏度、组分的影响，因此用水或空气标定后可适用于其他各种介质的流量测量，不需要重新标定。 旋涡分离的稳定性受流速分布畸变及旋转的影响，应根据上游侧不同形式的旋涡发生体配置足够长的直管段（上游侧不小于20D、下游侧不小于5D）或装设整流器；旋涡发生体的轴线应与管道轴线垂直

18、。 在低雷诺数情况下，斯特劳哈尔数变化比较大，因此在高黏度、低流速、小口径情况下应用时受到限制。第46页/共55页第四十七页，共56页。第47页/共55页第四十八页，共56页。第48页/共55页第四十九页，共56页。 图4.22 科氏力的演示(ynsh)实验 图4.23 双弯管型科氏质量(zhling)流量计结构 第49页/共55页第五十页，共56页。第50页/共55页第五十一页，共56页。2 2间接式质量流量计间接式质量流量计主要主要(zhyo)(zhyo)的组合方式有：的组合方式有：（1 1）差压（靶）式流量计与密度计组合方式）差压（靶）式流量计与密度计组合方式 （2 2）容积（速度）式流

19、量计与密度计组合方式）容积（速度）式流量计与密度计组合方式（3 3）差压（靶）式流量计与容积（速度）式流量）差压（靶）式流量计与容积（速度）式流量计组合方式计组合方式mvvKqqKKKqK21221mvKqKqK21mvvvKqqKqKqK221第51页/共55页第五十二页，共56页。图4.24 差压式流量计与容积式流量计组合(zh)方式的测量原理图第52页/共55页第五十三页，共56页。)20(1 tNTZppTNNN第53页/共55页第五十四页，共56页。vvmqptfqq),(pptfKpKqm),(第54页/共55页第五十五页，共56页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第55页/共55页第五十六页，共56页。