流量?jī)x表知識(shí)講座

1、流量測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表 基礎(chǔ)知識(shí)講座基礎(chǔ)知識(shí)講座嚴(yán)東寧嚴(yán)東寧 需要掌握的知識(shí)要點(diǎn)需要掌握的知識(shí)要點(diǎn) 一、搞清楚流量計(jì)儀表的分類 二、掌握幾種常見流量計(jì)的工作原理、安裝、日常維護(hù)注 意事項(xiàng) A、節(jié)流件變送器測(cè)流量 B、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) C、電磁流量計(jì) D、質(zhì)量流量計(jì) 流量?jī)x表應(yīng)用的領(lǐng)域流量?jī)x表應(yīng)用的領(lǐng)域 涉及我們公司的（掌握）： 一、工業(yè)生產(chǎn)過程控制 主要是用于過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù) 量的總量表。 二、能源計(jì)量 主要是便于科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益 的重要手段。 三、環(huán)境保護(hù)工程 主要是控制煙氣、污水的定量排放 不涉及到我們公司的（了解）： 交通運(yùn)輸、生物技術(shù)、科

2、學(xué)試驗(yàn)、海洋氣象江河湖泊 流量計(jì)的分類流量計(jì)的分類 一、按測(cè)量原理分類一、按測(cè)量原理分類 （1）力學(xué)原理：屬于此類原理的流量計(jì)有差壓式、浮 子式等 （2）熱學(xué)原理：應(yīng)用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式等 （3）聲學(xué)原理：比如超聲波流量計(jì) （4）電學(xué)原理：電磁流量計(jì) （5）光學(xué)原理：應(yīng)用光學(xué)原理測(cè)量的有激光式 二、按測(cè)量方法和結(jié)構(gòu)分類：二、按測(cè)量方法和結(jié)構(gòu)分類： （1）、差壓式流量計(jì)。差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管 道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓、已知的流體和檢測(cè)件與管 道的幾何尺寸來推算流量的儀表。 （2）、浮子流量計(jì)。又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流 量計(jì)。在一根由下向上的垂直管道中，圓柱橫截面的浮 子的重力是

3、由流體動(dòng)力承受的，從而使浮子在管內(nèi)上升 或下降。浮子的指示就是流量的大小。 （3）渦輪流量計(jì)。是一種速度式流量計(jì)。它采用多葉 片的轉(zhuǎn)子（渦輪）感受流體平均流速從而推導(dǎo)出流量或 總量。 （4）電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定 律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的儀表。 （5）渦街流量計(jì)。渦街流量計(jì)是在流體中安放一個(gè)非流 線型漩渦發(fā)生體（阻流體），流體在發(fā)生體兩側(cè)交替分離 釋放出兩串規(guī)則地交替排列的漩渦。檢測(cè)出漩渦的頻率就 可以測(cè)得流量 （6）超聲流量計(jì)。通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束（超聲脈 沖）的作用以測(cè)量流量的儀表。 （7）熱式流量計(jì)。利用流體流動(dòng)與熱源對(duì)于流體傳熱量 的關(guān)系來測(cè)量流量的儀表。

4、 三、按測(cè)量體積流量和質(zhì)量流量分類三、按測(cè)量體積流量和質(zhì)量流量分類 （1）、體積流量計(jì)。流量計(jì)檢測(cè)件的輸出信號(hào)反映體積流量， 由以下幾類：電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲流 量計(jì)、標(biāo)記法流量計(jì)。這些流量計(jì)的輸出信號(hào)與管道中流體的 平均流速或體積流量成一定關(guān)系，是放映真實(shí)體積流量的流量 計(jì)。 （2）、質(zhì)量流量計(jì)?？梢苑譃閮煞N：直接式質(zhì)量流量計(jì)或間 接式（推導(dǎo)）質(zhì)量流量計(jì)。 直接式質(zhì)量流量計(jì)：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。 流量計(jì)檢測(cè)件的 輸出信號(hào)直接反映流體的質(zhì)量流量。 間接式(推導(dǎo)）質(zhì)量流量計(jì)：3095質(zhì)量流量計(jì)。測(cè)出了體積流 量，再測(cè)出與體積流量和密度有關(guān)的介質(zhì)溫度、壓力等有關(guān)參 數(shù)，通過公式

5、自動(dòng)進(jìn)行換算得到介質(zhì)的質(zhì)量流量。 孔板測(cè)差壓流量計(jì)孔板測(cè)差壓流量計(jì) 孔板差壓變送器孔板差壓變送器 工作原理工作原理 差壓式流量計(jì)根據(jù)伯努利能量方程，在流體中安裝節(jié)流件產(chǎn)生差壓，通過測(cè) 量差壓來間接確定流體流量的流量計(jì)。 原理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，流束將在節(jié)流件處形 成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了差壓。 流體流量愈大，產(chǎn)生的差壓愈大，這樣可依據(jù)差壓來衡量流量的大小。這種 測(cè)量方法是以質(zhì)量守恒定律和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)的。壓差 的大小與流量有關(guān)。 差壓式流量計(jì)的組成：差壓式流量計(jì)的組成： 1、定義：由節(jié)流件、連接管路和差壓變送器組成

6、一體統(tǒng)稱 為差壓流量計(jì)。 2、組成自動(dòng)檢測(cè)方框圖 3、名詞解釋 節(jié)流件：為了測(cè)量管道中流體的流量，在直線管道中設(shè)置 使流束產(chǎn)生局部收縮的裝置。也稱為節(jié)流裝置。 顯示儀表 節(jié)流元件連接導(dǎo)管差壓變送器 安裝要求安裝要求 1、一般原則：被測(cè)流體為液體時(shí)，防止氣體進(jìn)入導(dǎo)壓管； 被測(cè)流體為氣體時(shí)，應(yīng)防止水或臟物進(jìn)入導(dǎo)壓管。 2、具體要求： （1）節(jié)流件入口端面要與管道軸線垂直，其偏差不得超過 1度。 （2）必須保證節(jié)流件與管道同心 （3）采用已知熱膨脹系數(shù)的材質(zhì)制造管道和節(jié)流件，保證 能自由膨脹，避免變形 （4）加緊節(jié)流件的密封墊片，其厚度一般為0.5mm1mm， 不得突入到管道內(nèi)壁 （5）管口與法蘭密

7、封面應(yīng)對(duì)齊 安裝要求安裝要求 （6）節(jié)流件裝置的安裝和使用的管段和管件連接不得有任 何突變 （7）對(duì)新安裝管路系統(tǒng)必須在管道中沖洗后在進(jìn)行節(jié)流件 的安裝 （8）節(jié)流件一般安裝在水平管道上，特殊情況下（如氣體） 也可以垂直安裝。 （9）對(duì)于測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合，最好將節(jié)流件與上游 8D的距離，下游2D的距離，帶法蘭連接的直管段應(yīng)該先預(yù) 裝，檢驗(yàn)合格后在裝入管道中。 差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng)差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng) 1、檢查節(jié)流件裝置、截止閥、引壓管、儀表閥及接頭是否 有泄漏和腐蝕情況 2、定期排污（水、污物、殘留氣體等），保證引壓管暢通， 減少附件誤差，測(cè)量氣體時(shí)表中無水，測(cè)量液體

8、時(shí)表中無 氣 3、檢查現(xiàn)場(chǎng)變送器顯示與控制室微機(jī)（二次表）顯示是否 一致，判斷測(cè)量是否準(zhǔn)確 4、有溫度、壓力補(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)，檢查其溫度、壓力是否正 常 差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng)差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng) 5、對(duì)于蒸汽流量檢測(cè)，應(yīng)保證冷凝液不致排空 6、對(duì)于液氨、氯氣等有毒介質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)檢查應(yīng)防中毒，排污 時(shí)，人站上風(fēng)口 7、注意控制流量平穩(wěn)，在規(guī)定的量程范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā) 現(xiàn)超過量程上限，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)修正，避免長(zhǎng)期過載 8、冬季使用時(shí)，應(yīng)做好引壓管的保溫，防止凍結(jié) 常見故障及處理方法常見故障及處理方法 一、顯示偏低 （1）檢查零位，若有漂移則重新標(biāo)定 （2）正壓室是否有泄漏或氣泡 （3）

9、平衡閥是否內(nèi)漏，關(guān)緊平衡閥 （4）有溫度補(bǔ)償，查溫度是否偏低 二、顯示偏高 （1）檢查零位，查零位是否漂移，重新標(biāo)定 （2）負(fù)壓室是否有泄漏或氣泡 （3）有溫度補(bǔ)償?shù)?，查看溫度是否偏?常見故障及處理方法常見故障及處理方法 三、顯示跳變 （1）檢查引壓管是否有堵塞現(xiàn)象或閥門漏 （2）檢查接線端子是否有接觸不良的情況 （3）變送器壞，下線維修或用另外一臺(tái)代替 （4）附近有干擾源，排除或屏蔽 （5）管道內(nèi)出現(xiàn)氣、液兩相流，調(diào)整工藝或改變安裝位置 （6）工藝本身波動(dòng)很大 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) 工作原理工作原理 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)由兩個(gè)部件組成，轉(zhuǎn) 子流量計(jì)一件是從下

10、向上逐漸擴(kuò)大的 錐形管；另一件是置于錐形管中且可 以沿管的中心線上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí)，被 測(cè)流體從錐形管下端流入，流體的流 動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子，并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用 力（這個(gè)力的大小隨流量大小而變 化）；當(dāng)流量足夠大時(shí)，所產(chǎn)生的作 用力將轉(zhuǎn)子托起，并使之升高。同時(shí)， 被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán) 形斷面，從上端流出。當(dāng)被測(cè)流 體 流動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力，正好等于轉(zhuǎn) 子在流體中的重量時(shí)（稱為顯示重 量），轉(zhuǎn)子受力處于平衡狀態(tài)而停留 在某一高度。分析表明；轉(zhuǎn)子在錐形 管中的位置高度，與所通過的流量有 著相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。因此，觀測(cè)轉(zhuǎn)子 在錐形管中的位置高度，就可以求得 相應(yīng)的

11、流量值。 安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng) 1、 流量計(jì)必須垂直安 裝，所測(cè)流體自下而上 流經(jīng)錐管，進(jìn)出口保證 有5倍儀表口徑的直管段 ，對(duì)于新安裝的管路， 流量計(jì)安裝前應(yīng)將管道 沖洗干凈。 2、 在流量計(jì)上游應(yīng)安 裝閥門，在下游510倍 儀表口徑處安裝流量調(diào) 節(jié)閥。對(duì)于小口徑儀表 在上游應(yīng)安裝過濾器， 若被測(cè)介質(zhì)中含有磁性 物質(zhì)，則應(yīng)在流量計(jì)前 安裝磁過濾器。 過濾 器 安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng) 3、 為便于檢修和更換流量計(jì)，在儀表安裝時(shí)需接旁道 管路。 4、 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)需要定期清洗，尤其當(dāng)被測(cè)介質(zhì)較 臟時(shí)，更應(yīng)及時(shí)清洗管子與浮子。 5、由于儀表是通過磁耦合傳遞信號(hào)的，所以為了保證儀 表的性能，

12、安裝周圍至少10cm處，不允許有鐵磁性物質(zhì) 存在 電磁流量計(jì)（分體式）電磁流量計(jì)（分體式） 電磁流量計(jì)（一體化）電磁流量計(jì)（一體化） 工作原理工作原理 電磁流量計(jì)的基本原理 是法拉第電磁感應(yīng)定律， 即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁 力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn) 生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖， 導(dǎo)電性液體在垂直于磁 場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流 動(dòng)，與流動(dòng)方向垂直的 方向上產(chǎn)生與流量成正 比例的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，儀 表檢測(cè)到此電動(dòng)勢(shì)就可 以測(cè)得介質(zhì)的流量。 電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn) （1）電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無阻流檢測(cè)元件的光滑直 管，因不易阻塞適用于測(cè)量含有固定顆?；蚶w維的液固二相 流體。 （2）電磁流量計(jì)不產(chǎn)生因檢測(cè)流量

13、所形成的壓力損失，儀表 的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對(duì)于 要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。 （3）電磁流量計(jì)測(cè)得的體積流量，不受流體密度、粘度、溫 度、壓力和電導(dǎo)率變化有明顯的影響。 （4）與孔板相比，前后直管段要求比較低。 （5）可以測(cè)正反雙向流量 （6）測(cè)量范圍度大，通常為20：150：1，可選流量范圍寬。 （7）儀表輸出本質(zhì)上是線形的。 （8）易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應(yīng)用于腐蝕性流 體。 電磁流量計(jì)的缺點(diǎn)電磁流量計(jì)的缺點(diǎn) （1）不能測(cè)電導(dǎo)率很低的液體（小于20us/cm） （2）不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多加大氣泡的液體 （3）襯里材料和電氣絕緣材料

14、限制，不能用于較高溫度的 液體；有些型號(hào)儀表用于過低室溫的液體，因測(cè)量管道外 凝露會(huì)破壞絕緣。 （4）容易受外界電磁干擾影響。 （5）前后有一定長(zhǎng)度的直管段要求。 電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求 （1）變送器可以垂直、 水平、傾斜安裝，但應(yīng)保 證滿管條件，即應(yīng)安裝在 任何時(shí)候測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)部都 能充滿液體的地方。最好 垂直安裝，使液體自下而 上流經(jīng)儀表，如不能垂直 安裝，也可水平安裝，但 要使兩電極在用一水平面 上。 （2）對(duì)于含顆粒裝固體 較多的混合物時(shí)，應(yīng)垂直 安裝，使襯里不受磨損， 水平安裝會(huì)造成局部磨損。 電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求 （3）變送器上游側(cè)應(yīng)有不小于5D

15、的直管段，當(dāng)有閥門、擴(kuò)大管時(shí) 應(yīng)加長(zhǎng)到10D。上游的截止閥應(yīng)全開，不能全開時(shí)，閥應(yīng)按截止閥 和電極軸成45角設(shè)置。調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在下游側(cè)。 沒有直 管段 安裝滿 足要求 電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求 （4）流量計(jì)安裝要避免在測(cè)量時(shí)帶有氣泡或者被抽真空，造成測(cè) 量誤差。 電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求 （5）變送器要遠(yuǎn)離磁源，不能有振動(dòng)。 （6）儀表提供的專用屏蔽電纜，不得用其他電纜代用；信號(hào)線、 勵(lì)磁線要分開。 （7）變送器和轉(zhuǎn)換器必須使用同一相電源，否則由于檢測(cè)信號(hào) 反饋信號(hào)相差120相位，致使儀表不能正常工作。 （8）變送器外殼、屏蔽線、測(cè)量導(dǎo)管以及變送器兩端的管道都要

16、 接地，并要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)，不能于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的地接在一起。因?yàn)?電磁流量計(jì)信號(hào)較弱，滿量程時(shí)僅2.58mV ，流量很小時(shí)，僅幾微 伏，外界略有干擾就會(huì)影響測(cè)量精度。 （9）為防止流體擾動(dòng)，擴(kuò)大管的圓錐角應(yīng)小于15。 電磁流量計(jì)的日常維護(hù)電磁流量計(jì)的日常維護(hù) （1）按照安裝使用說明書 正確接線。 （2）對(duì)接電極的判斷 A、對(duì)于同一介質(zhì)來說，1和 2，1和3內(nèi)阻應(yīng)該平衡。一 般來說，內(nèi)阻在2080K， 遠(yuǎn)超過80K，可以判斷電 極故障（污染或是壞了）， 或者1和2，1和3之間內(nèi)阻于 極不平衡，則可以判斷電極 故障。 B、7和8接勵(lì)磁線圈，其內(nèi) 阻在100125 C、1和7，1和8兩處的電阻 是否大于

17、20M歐姆（用500V 搖表）否則認(rèn)為絕緣有問題 電磁流量計(jì)的日常維護(hù)電磁流量計(jì)的日常維護(hù) （3）、對(duì)電極污染后如何 清洗 A、將2，3拆除，將勵(lì)磁線 （7，8）接在2，3電極上 通電25分鐘，加電壓進(jìn) 行電離清洗。 B、若不行，則拆下傳感器， 用刮刀輕輕清洗電極上的 污物 （4）零點(diǎn)的標(biāo)定 A、滿管靜止的流體在表頭 上直接標(biāo)定 B、將2，3線拆除，短接兩 線，在表頭上即可標(biāo)定零 點(diǎn)。 質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) 科氏力質(zhì)量流量計(jì)工作原理科氏力質(zhì)量流量計(jì)工作原理 驅(qū)動(dòng)器在外加交變電壓的作用下產(chǎn)生交變力，使兩根測(cè)量管開始一開一合的 振動(dòng)，相當(dāng)于兩根測(cè)量管按相反的方向以一定的頻率擺動(dòng)，傳感器1和傳感器 2與驅(qū)動(dòng)器的作用相反，它們分別用來檢測(cè)兩根測(cè)量管的振動(dòng)頻率，并輸出與 頻率對(duì)應(yīng)的交變電信號(hào)。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，出口側(cè)的振動(dòng)相位就會(huì) 超前于進(jìn)口側(cè)相位，相位差的大小與流經(jīng)測(cè)量管的介質(zhì)質(zhì)量流量成正比，與 介質(zhì)的溫度、