流量檢測(cè)與變送59120

1、第一節(jié) 流量檢測(cè)與變送一、概述工業(yè)生產(chǎn)過程中另一個(gè)重要參數(shù)就是流量。流量就是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來表示。其單位分別用m3/h、L/h和kg/h等。流量計(jì)是指測(cè)量流體流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時(shí)流體的流量值；計(jì)量表（總量表）是指測(cè)量流體總量的儀表，它能累計(jì)某段時(shí)間間隔內(nèi)流體的總量，即各瞬時(shí)流量的累加和，如水表、煤氣表等等。工業(yè)上常用的流量儀表可分為兩大類。（1）速度式流量計(jì) 以測(cè)量流全在管道中的流速作為測(cè)量依據(jù)來計(jì)算流量的儀表。如差壓式流量計(jì)、變面積流量計(jì)、電磁流量計(jì)、漩渦流量計(jì)、沖量式流量計(jì)、激光流量計(jì)、堰式流量計(jì)和葉輪水表等。（2）容積式流量計(jì) 它

2、以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)，如橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、喬板式流量計(jì)和活塞式流量計(jì)等等。常用流量計(jì)的性能比較見表2-1-18。二、差壓式流量計(jì)節(jié)流裝置與差壓變送器配套測(cè)量流體的流量，仍是目前煉油、化工生產(chǎn)中使用最廣的一種流量測(cè)量儀表。目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用有各種各樣的節(jié)流裝置，如圖2-1-15所示。上圖所示的節(jié)流裝置中，應(yīng)用最多的是孔板、噴嘴、文丘里管和文丘利噴嘴。這四種節(jié)流元件歷史悠久，試驗(yàn)數(shù)據(jù)完整，產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，所以稱它們?yōu)椤皹?biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。其他形式的節(jié)流元件，如雙重孔板、圓缺孔板等等，由于開頭特殊，形容尚不深透，缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以尚未標(biāo)準(zhǔn)化，故稱它們?yōu)樘厥夤?jié)流

3、裝置。這類特殊裝置設(shè)計(jì)制造后，必須先進(jìn)行標(biāo)定，然后才能使用。節(jié)流元件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工制造，工作可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。1 測(cè)量原理在管道中流動(dòng)的流體具有動(dòng)能和位能，在一定條件 下這兩種能量可以相互轉(zhuǎn)換，但參加轉(zhuǎn)換的能量總和是不變的，奕用節(jié)流元件測(cè)量流量就是利用這個(gè)原理來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)能量守恒定律及流體連續(xù)性原理，節(jié)流裝置的流量公式可以寫成：體積流量 （2-1-11）質(zhì)量流量 （2-1-12）式中M質(zhì)量流量，kg/s; Q體積流量，m3/s流量系數(shù)；流束膨脹系數(shù)；F0節(jié)流裝置開孔截面積，m2；1流體流經(jīng)節(jié)流元件前的密度，kg/m3;p節(jié)流元件前后壓力差，即p=p1-p2,pa。在計(jì)

4、算時(shí)，根據(jù)我國現(xiàn)用單位的習(xí)慣，如果Q的單位為m3/h，M為kg/ h，F(xiàn)為mm2，p為pa，為kg/m3單位時(shí)，則上述流量公式可換算為衫流量計(jì)算公式，即：（2-1-13）（2-1-14） 式中d為節(jié)流元件的開孔直徑，。我國自1993年8月1日起采用GB/T262493標(biāo)準(zhǔn)，代替GB262481標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于角接取壓、法蘭取壓、D和D/2取壓的孔板、噴嘴和文丘利管的節(jié)流裝置；同時(shí)也只適用于管道公稱通徑為501200mm的流量測(cè)量和管道雷諾數(shù)大于3150的場(chǎng)合。GB/T262493新標(biāo)準(zhǔn)采用流出系數(shù)C來代替過去的流量系數(shù)。兩者的換算關(guān)系如下； C=/E式中E漸近速度系數(shù)，并由下式確定： 2節(jié)流

5、裝置的取壓方式節(jié)流裝置的取壓方式，就孔板而言有五種，如圖2-1-16所示；就噴嘴而言只有角接取壓和徑距取壓兩種。 （1）角接取壓 上、下游側(cè)取壓孔軸心線與孔板（噴嘴）前后端面的間距各等于取壓孔直徑的一半或等于取壓環(huán)隙寬度的一半，因而取壓孔穿透處與孔板端面正好相平。角接取壓包括環(huán)室取壓和單獨(dú)鉆孔取壓，如圖中1-1。 （2）法蘭取壓 上、下游側(cè)取壓孔中心至孔板前后端面的間距均為(25.4±0.8)mm，如圖2-2。 （3）徑距取壓 上游側(cè)取壓孔中心與孔板（噴嘴）前端面的距離為1D，下游側(cè)取壓孔中心與孔板（噴嘴）后端面的距離為1/2D，如圖中3-3。 （4）理論取壓法 上游側(cè)的取壓孔中心至

6、孔板中心至孔板前端面的距離為1D±0.1D;下游側(cè)的取壓孔中心線至孔板后端面的距離隨的值大小而異詳見表2-1-19表2-1-19理論取壓時(shí)下游取壓孔位置d/D下游取壓孔位置d/D下游取壓孔位置0.100.84D(1±0.30)0.500.63D(1±0.25)0.150.82D(1±0.30)0.550.59D(1±0.20)0.200.80D(1±0.30)0.600.55D(1±0.15)0.250.78D(1±0.30)0.650.50D(1±0.15)0.300.76D(1±0.30)0

7、.700.45D(1±0.10)0.350.73D(1±0.25)0.750.40D(1±0.10)0.400.70D(1±0.25)0.800.34D(1±0.10)0.450.67D(1±0.25) （5）管接取壓 上游側(cè)取壓孔的中心線距孔板前端面為2.5D，下 游側(cè)取壓孔中心線距孔板后端面為8D，如圖中5-5所示。 以下五種取壓方式中，角接取壓方式用得最多，其次是法蘭取壓院 法。 3標(biāo)準(zhǔn)孔板 標(biāo)準(zhǔn)孔板的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1-17所示。 標(biāo)準(zhǔn)孔板各部分的加工要求如下：孔板前端面A不允許有明顯的 劃痕，其加工表面粗糙度要求：50mmD

8、500mm時(shí)，為Ra3.2m;500 D750mm時(shí),為Ra6.3m; 750mmD1000mm時(shí)，為Ra12.5m; 孔板的后端面B應(yīng)與A平行,其表面粗糙度可適當(dāng)降低.上游側(cè)入口邊 緣G和圓筒形下游側(cè)出口邊緣應(yīng)無刀痕和毛刺,入口邊緣G要求十分尖銳。標(biāo)準(zhǔn)孔板各部分的尺寸要求如下：孔板開孔圓筒形的長度e要求0.005De0.02D,表面粗糙度不能低于Ra1.6m,其出口邊緣無毛刺.孔板的厚度E應(yīng)為eE0.05D,當(dāng)管道直徑為50100mm之間時(shí),允許E=3mm.隨著管道直徑D的增加,E也要適當(dāng)加厚.當(dāng)E>e時(shí)，其斜面傾角F應(yīng)為30ºF45º，表面粗糙度為Ra3.2m，孔

9、板的不平度在1%以內(nèi)?？装彘_孔直徑d的加工要求非常精確，當(dāng)0.67時(shí),d的公差為±0.001d;當(dāng)0.67時(shí), d±0.005 d.圖2-1-18的上半部分為環(huán)室取壓,p1由前環(huán)室取出,p2由后環(huán)室取出,前環(huán)室寬度c0.2D,后環(huán)室寬度c0.5D,環(huán)室壁厚f2a(a為環(huán)縫隙的寬度),環(huán)腔橫截面積gh至少為50mm2,g、h均不得小于6mm，取壓孔應(yīng)是圓形的，直徑為4mm10mm。圖2-1-18的下部分為單獨(dú)鉆孔取壓方式示意圖?？装迳嫌蝹?cè)的靜壓力p1由前夾緊環(huán)取出，p2由后夾緊環(huán)取出。取壓孔應(yīng)為圓筒形，與孔板前后端面的夾角應(yīng)小于或等于3º。兩種取壓孔的直徑規(guī)定如下：

10、0.65時(shí),0.005D0.03D>0.65時(shí),0.01D0.02D(2)法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 圖2-1-19為標(biāo)準(zhǔn)孔板使用法蘭取壓的安裝圖.從圖中知法蘭取壓孔在法蘭盤上,上下游取壓孔的中心線距孔板的兩個(gè)端面的距離均為(25.4±0.8)mm,并垂直于管道的軸線, 取壓孔直徑d0.08D.最好取d為612mm之間.法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板可適用于管徑D=50750mm和直徑比=0.10.75的范圍內(nèi).4.差壓變送器由節(jié)流元件、連接管路和差壓變送器組成一體，統(tǒng)稱為差壓式流量計(jì)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的定型的差壓變送器的主要技術(shù)性能見表2-1-20。圖2-1-20為DDZ-差壓變送器結(jié)構(gòu)示意圖。由圖2-

11、1-20看出，差壓變送器由兩部分組成，下半部分為測(cè)量部分，上半部分為轉(zhuǎn)換部分。測(cè)量部分包括測(cè)量室、測(cè)量元件（膜盒）等，轉(zhuǎn)換部分包括主杠桿、矢量機(jī)構(gòu)、副杠桿、差動(dòng)變壓器、反饋機(jī)構(gòu)、調(diào)零裝置和放大器等。被測(cè)差壓信號(hào)由高、低壓室引入，在膜盒3上轉(zhuǎn)換為中力Fi(Fi=piA,pi=p1-p2,A為膜盒有效面積)。此力作用于主杠桿5的下端，使主杠桿以軸封膜片4為支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，并以力Fi沿水平方向推動(dòng)矢量機(jī)構(gòu)8。矢量機(jī)構(gòu)8將推力Fi分解成F2和F3。F3沿矢量板方向作用，被固定于基座上的矢量板平衡掉。F2使矢量機(jī)構(gòu)的推板向上移動(dòng)，并通過連接簧片帶動(dòng)副杠桿14以M為支點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使固定在副杠桿上的差動(dòng)變壓器的

12、檢測(cè)片（銜鐵）12靠近差動(dòng)變壓器13，使兩者間的氣隙減小，這時(shí)差動(dòng)變壓器的輸出增加，并通過放大器15放大為420mA的輸出電流I0。當(dāng)輸出電流流過反饋動(dòng)圈16時(shí)，產(chǎn)生電磁反饋力Ff，使副杠桿向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)反饋力Ff所產(chǎn)生的力矩與Fi產(chǎn)生的力矩相等時(shí)，變送器便達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)放大器輸出電流即為變送器的輸出電流，它與被測(cè)差壓信號(hào)成正比。名稱測(cè)量差壓上限pa工作壓力Mpa環(huán)境溫度 精度輸 出信 號(hào)特點(diǎn)主要生產(chǎn)廠家單臘盒差壓變送器100600100040006000250000.16,6.41632-101502.51.5010mA030mV差壓范圍大,體積小,重量輕,一般用于中、小型

13、工廠杭州壓力表廠膜盒式差壓變送器600025000最大遷移量-1600010000100001600025641016-10+601010mA030mV020mA杭州壓力表廠，上海自動(dòng)化儀表一廠，四川儀表十六廠等氣動(dòng)差壓變送器1001600000最大遷移量±100%0.010.052.5,6.416,32-10+6011.50020.1Mpa有耐腐型,其正負(fù)室材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，膜盒材料為Cr18Ni12<32Mpa，可附平衡閥天津自動(dòng)化儀表廠，上海自動(dòng)化儀表一廠，四川儀表十六廠等氣動(dòng)法蘭式差壓變送器1000250000最大遷移量±100%256410+

14、6010020.1Mpa有單法蘭、單插入式法蘭、雙平法蘭、雙插入式法蘭，耐腐型膜片材料為金屬鉭氣內(nèi)藏孔板差壓變送器160025000025-10+6020020.1Mpa適用于潔凈小流量液體遼寧岫巖儀表廠電動(dòng)差壓變送器型60250000遷移量±100%0.01,0.42.5,6.410,1625,3240-10+550.512.5010 mA有普通型、隔爆型和隔爆安全火花及安全火花型，防腐材料一般為含鉬不銹鋼北京自動(dòng)化儀表廠，四川儀表七廠天津自動(dòng)化儀表廠，大連儀表廠西安儀表廠，上海調(diào)節(jié)器廠型602.5×106遷移量±100%0.005,0.010.4,2.56.4

15、,1016,2532,40-25+800.512.5420 mA有普通型、隔爆型及安全火花型，防腐材料為含鉬不銹鋼及NiMo28V（相當(dāng)于哈氏合金B(yǎng)）或金屬鉭上海自動(dòng)化儀表廠，四川儀表七廠，天津自動(dòng)化儀表廠，大連儀表廠電動(dòng)法蘭差壓變送器型600060000遷移量±100%464-10+55115010 mA有單平法蘭、雙平法蘭、單插入法蘭等型式，有隔離防爆型，防腐型材料含鉬不銹鋼上海調(diào)節(jié)器廠大連儀表廠天津自動(dòng)化儀表廠型2500250000遷移量±100%254644080-25+60115420 mA法蘭形式同型，心爆有隔爆型和安全火花，防腐材料為含鉬不銹鋼天津自動(dòng)化四廠四

16、川儀表七廠1151系列變送器差壓變送器1257×10E6遷移量+500%-600%0770-29+660202505420 mA隔離膜片為316S、S、哈氏合金C、蒙耐爾合金或鉭，有隔爆型和安全火花型西安儀表廠流量變送器01270190500遷移量±10%70025隔離膜片材料與防爆型同上，變送器具有開方功能，使輸出信號(hào)與流量成線性，不需附加電源和開方器 表2-1-21DDZ-系列差壓變送器型號(hào)規(guī)格表產(chǎn)品名稱型號(hào)測(cè)量范圍靜壓精度等級(jí)超限后允許擴(kuò)大的測(cè)量范圍差壓變送器DBC-111A-0100pa0300pa10kpa2.5065pa0100pa連續(xù)可調(diào)DBC-112A-02

17、00pa0600pa10kpa2.50140pa0200pa連續(xù)可調(diào)DBC-211A-00.5Kpa02Kpa2.5Mpa100.35Kpa00.5Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-212A-01.5Kpa06Kpa2.5Mpa101Kpa01.5Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-311A-05Kpa020Kpa6.4Mpa0.503.5Kpa00.5Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-711A-05Kpa020Kpa32Mpa103.5Kpa00.5Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-312A-015Kpa060Kpa6.4Mpa0.5010Kpa015Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-712A-015Kpa060Kpa32Mpa1010Kpa015Kp

18、a連續(xù)可調(diào)DBC-321A-060Kpa0250Kpa6.4Mpa0.5045Kpa060Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-721A-060Kpa0250Kpa32Mpa1045Kpa060Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-731A-0200Kpa0800Kpa32Mpa10140Kpa0200Kpa連續(xù)可調(diào)DBC-732A-00.6Mpa02.5Mpa32Mpa104.5Mpa00.6Mpa連續(xù)可調(diào)表2-1-22 DDZ-系列差壓變送器常見故障及原因序號(hào)故障現(xiàn)象可能原因1通電后輸出為零連接導(dǎo)線可能斷了,24VDC電源沒供上電源極性接反2通電后輸出最大，用手推平衡錘也降不下來（大于20mA）差動(dòng)變壓器原邊線圈A、B斷

19、線差動(dòng)變壓器原邊與副邊任意兩點(diǎn)短路（AC、AD、BC、DB）E、F兩點(diǎn)短路檢查晶體管放大器是否正常3輸出兩位式跳動(dòng)，調(diào)零位不能使輸出固定工某一位置反饋動(dòng)圈短路，整機(jī)無反饋反饋動(dòng)圈的電流方向接反而變?yōu)檎答佌{(diào)零彈簧和銜鐵片（檢測(cè)片）的相對(duì)位置沒找好，或調(diào)零彈簧壓得太緊或拉得太松動(dòng)圈與磁鋼卡住，或調(diào)零的空心螺釘磨擦太大4電源接通后輸出始終停留在小于2mA的位置，用手推平衡錘也上不去感應(yīng)片位置太高，差動(dòng)變壓器沒有進(jìn)入工作區(qū)差動(dòng)變壓器副邊繞組CD斷線，振蕩器不振電容C4損壞三極管損壞調(diào)零彈簧調(diào)整過度5線性不好檢查可動(dòng)部件是否有卡碰現(xiàn)象注意過載保護(hù)彈簧片在量程上限是否脫開膜盒線性不好或膜盒已變形放大器放

20、大倍數(shù)下降6變差大緊固件轉(zhuǎn)動(dòng)反饋動(dòng)圈與氣隙不均勻，動(dòng)圈與導(dǎo)磁體有磨擦磁鋼中有污物、鐵屑阻礙動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)7靜壓誤差大測(cè)量杠桿與軸封支架裝配不正靜壓調(diào)整裝置不對(duì)膜盒性能變壞8輸出無規(guī)律漂移導(dǎo)線或元件連接有虛焊反饋動(dòng)圈與殼體短路9給輸入信號(hào)，輸出上不去膜盒彈簧片是否松動(dòng)靜壓螺釘與矢量杠桿接觸是否良好正、負(fù)壓室密封性能不好，泄漏比較厲害10輸入振蕩低檔時(shí)端子板中的13端子沒短路高檔時(shí)端子板中的710端子沒短路放大器靈敏度太高三、容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)主要用來測(cè)量不含固體雜質(zhì)的液體，如油類、冷凝液、樹脂和液態(tài)食品等粘稠流體的流量對(duì)于高粘度介質(zhì)的流量，其他流量計(jì)很難測(cè)量，而容積式流量計(jì)卻能精確測(cè)量，精度可達(dá)

21、±0.2%。常用的容積式流量計(jì)有橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪（羅茨）流量計(jì)、活塞式流量計(jì)、刮板式流量計(jì)、圓盤式流量計(jì)、濕式氣體流量計(jì)及皮囊式流量計(jì)可用來測(cè)量氣體流量。1 橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)的測(cè)量部分是由兩個(gè)互相嚙合的橢圓形齒輪、軸和殼體（它與橢圓形齒輪構(gòu)成計(jì)量室）等組成。其測(cè)量原理如圖2-1-21所示。當(dāng)被測(cè)流體流過橢圓齒輪流量計(jì)時(shí)，它將帶動(dòng)橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)，橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周，就有一定數(shù)量的流體流過儀表，只要用傳動(dòng)及累積機(jī)構(gòu)記錄下橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，就能知道被測(cè)流體流過儀表的總量。當(dāng)流體流過齒輪流量計(jì)時(shí)，因克服儀表阻力必將引起壓力損失而形成壓力差p=p1-p2,p1為入口壓力，p2為出口

22、壓力。在此p的作用下，圖2-1-21（a）中的橢圓齒輪A將受到一個(gè)合力矩的作用，使它繞軸作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)橢圓齒輪B所受到的合力矩為零。但因兩個(gè)橢圓齒輪是緊密嚙合理的，故橢圓齒輪A將帶動(dòng)B繞軸作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并將A與殼體之間月牙形容積內(nèi)的介質(zhì)排至出口。顯然，此時(shí)A為主動(dòng)輪，B為從動(dòng)輪。當(dāng)轉(zhuǎn)至圖2-1-21（b）所示的中間位置時(shí)，齒輪A與B均為主動(dòng)輪。當(dāng)再繼續(xù)轉(zhuǎn)至圖2-1-21（c）所示位置時(shí)，A輪上的合力矩降為零，而作用在B輪上的合力矩增至最大，使它繼續(xù)向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而也將B齒輪與殼體間月牙形容積的介質(zhì)排至出口。顯然這時(shí)B為主動(dòng)輪。這與圖中（a）所示的情況剛好相反。齒輪A和齒輪B就這樣反復(fù)循

23、環(huán)，相互交替地由一個(gè)帶動(dòng)另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，將被測(cè)介質(zhì)以月牙形容積為單位，一次一次地由進(jìn)口排至出口。圖2-1-21表示了橢圓齒輪轉(zhuǎn)過1/4周的情形，在這段時(shí)間內(nèi)，儀表僅排出了其量為一個(gè)月牙形容積的被測(cè)介質(zhì)。所以，橢圓齒輪每轉(zhuǎn)一周所排出的被測(cè)介質(zhì)量為月牙形容積的四位，因而從齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)便可以計(jì)算出排出介質(zhì)的數(shù)量，由圖2-1-21（d）可知，通過流量計(jì)的體積總量V為： （2-1-15）式中 n橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)；V0橢圓齒輪與殼體間形成的月牙形體積；R殼體容室的半徑；a、b橢圓齒輪的長半軸和短半軸；橢圓齒輪的厚度。LCB-9400系列不銹鋼橢圓齒輪流量計(jì)，不僅具有直讀式計(jì)數(shù)器顯示流量總量，還可通過高速輸出口

24、，配上脈沖傳感器，將其信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)或顯示儀表，實(shí)現(xiàn)流量的遠(yuǎn)距離顯示和控制。LCB-9000S/P系列流量計(jì)是在9400基礎(chǔ)上，省去了銜接器、齒輪箱和直讀計(jì)數(shù)器，然后裝上S/P脈沖發(fā)生器而成的流量變送器，故它只有遠(yuǎn)傳功能，而沒有現(xiàn)場(chǎng)顯示功能。9400流量計(jì)和S/P流量計(jì)主要用于直接測(cè)量流經(jīng)管道內(nèi)流體的瞬時(shí)流量和總量。它們具有耐腐蝕，測(cè)量精度高，使用壽命長，壓力損失小，容易安裝和維修等特點(diǎn)。其型號(hào)規(guī)格見表2-1-23。表2-1-23 LCB-9400、9000S/P橢圓齒輪流量計(jì)型號(hào)規(guī)格表型號(hào)通徑工作方式流量范圍，m3/hinmm60水60110熱水<0.2mpa·s0.22 m

25、pa·s2200 mpa·s汽油煤油輕油重油94171/215連續(xù)0.050.220.070.150.080.260.060.260.050.260.020.240.010.24間斷0.050.220.070.230.080.360.060.260.050.360.050.360.010.3694011/215連續(xù)0.150.560.200.500.300.700.200.700.150.700.7010.041間斷0.150.560.200.560.3010.2010.1510.071.20.041.2LCB-9402LCB-9402S/P1/215連續(xù)0.310.40.

26、80.41.20.31.20.31.20.21.60.11.6間斷0.31.50.410.41.80.31.80.31.80.220.12LCB-9453LCB-9453S/P125連續(xù)0.620.81.340.82.40.82.40.62.40.33.20.23.2間斷0.630.820.83.60.83.60.83.60.340.24LCB-9453LCB-9453S/P125連續(xù)151.241.85.61.25.515.50.480.38間斷1.271.281.38.51.28.518.50.4100.310極限961010101010LCB-9456LCB-9456S/P45連續(xù)210

27、2.583.5112.5112110.9160.616間斷2142.5103.5162.5162160.9200.620極限18122020202020LCB-9457LCB-9457S/P250連續(xù)420515.98225224222321.232間斷4305208355354352401.240極限35254040404040LCB-9459LCB-9459S/P280連續(xù)8401035155010508505.970470間斷8601040157010708705.990490極限80509090909090注:1.間斷:指每天工用810小時(shí),或定量工作累計(jì)10小時(shí). 2.極限:指短時(shí)間

28、(4小時(shí)以下)高流量狀態(tài)下的最大流量能力.2.腰輪流量計(jì)腰輪流量計(jì)測(cè)量流量的基本原理和橢圓齒輪流量計(jì)相同,只是輪子的形狀略有不同,見圖2-1-22.兩個(gè)輪子不是互相嚙合滾動(dòng)進(jìn)行接觸旋轉(zhuǎn),輪子子表面無牙齒,它是靠套在伸出殼體的兩根軸上的齒輪嚙合的,圖2-1-22展示了輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)情況.腰輪流量計(jì)除了能測(cè)量液體流量外,還能測(cè)量大流量的氣體流量.由于兩個(gè)腰輪上無齒,所以對(duì)流體中的固體雜質(zhì)沒有橢圓齒輪流量計(jì)那樣敏感.對(duì)于刮板流量計(jì)、活塞式等其他容積式流量計(jì)讀者可參閱文獻(xiàn)2。四、漩渦流量計(jì)漩渦流量計(jì)是六十年代末期才發(fā)展起來的新型流量儀表。它是利用流體振蕩原理來進(jìn)行流量的測(cè)量。它可分為流體強(qiáng)迫振蕩的漩渦進(jìn)動(dòng)

29、型和自然振蕩的卡門漩渦流量計(jì)，后者被稱為渦列流量計(jì)或渦街流量計(jì)。漩渦流量計(jì)的特點(diǎn)是：測(cè)量精度高，可達(dá)±1%；量程比寬，可達(dá)100：1；儀表內(nèi)無活動(dòng)部件，使用壽命長；儀表示值幾乎不受溫度、壓力、密度、粘度及成分等影響，故用水或空氣標(biāo)定的流量計(jì)可用于其他液體或氣體的流量測(cè)量而不用校正；儀表的輸出是與體積流量成比例的電脈沖頻率信號(hào)，易與數(shù)字式儀表及電子計(jì)算機(jī)配套使用；維護(hù)方便，更換檢測(cè)元件不用重新標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)檢測(cè)元件被污物粘附后，將會(huì)影響儀表的靈敏度。旋進(jìn)漩渦流量計(jì)一般用150mm以下管道的氣體流量測(cè)量,它的壓力損失較大,但測(cè)得的是整個(gè)漩渦的中心速度,所以測(cè)量精度較高而且安裝較方便.

30、渦街流量計(jì)是一般用于>150mm管道中的氣體或液體通渠道 流量的測(cè)量,它的壓力損失較小,但它只能測(cè)得局部漩渦的速 度,因此,它的測(cè)量精度要低些,并且對(duì)儀表前后直管段的安 裝要求較高.1.旋進(jìn)漩渦流量計(jì)劃內(nèi) 圖2-1-23為旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的測(cè)量原理圖.流經(jīng)旋進(jìn)漩渦流度 量計(jì)的流體,流過一組螺詐葉片后被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn),便形成了漩渦 漩渦的中心是速度很高的區(qū)域,稱為渦核,它的外圍是環(huán)流. 在文丘利收縮段,渦核與流量計(jì)的軸線相一致.當(dāng)進(jìn)入擴(kuò)大段 后,渦核就圍繞著流量計(jì)的軸作螺旋狀進(jìn)動(dòng).該進(jìn)動(dòng)是帖近擴(kuò)大段的壁面進(jìn)行的,進(jìn)動(dòng)頻率和流體的體積流量成比例.渦核的頻率通過熱敏電阻來檢測(cè).熱敏電阻就被冷卻一次.這

31、樣,熱敏電阻的溫度隨渦渦核的進(jìn)動(dòng)頻率而作周期性的變化,該變化又促使熱敏電阻的阻值也作周期性變化.這一阻值變化經(jīng)檢測(cè)放大器處理后轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),即可獲得與體積流量成比例的電脈沖信號(hào)傳送到顯示儀表,以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流量的指示和總量的積算.旋進(jìn)漩渦流量計(jì)由變送器、檢測(cè)放大器和數(shù)字顯示儀表組成。變送器由殼體、螺旋葉片、消漩葉片、敏感元件、放大器、緊固環(huán)等構(gòu)成，如圖2-1-24所示。2 渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理制成的。在流動(dòng)的流體中插入一個(gè)非流線型柱狀物（如圓柱體或三角形柱體），則在柱體下游會(huì)產(chǎn)生如圖2-1-25所示的兩列不對(duì)稱且又有規(guī)律的漩渦。該漩渦在柱體的側(cè)后產(chǎn)生、分開、形成漩渦列，通常稱作

32、卡門渦街或卡門渦列。當(dāng)滿足h/l=0.281時(shí)，所產(chǎn)生的卡門漩渦是穩(wěn)定的，而且產(chǎn)生單列漩渦的頻率f與圓柱體的直徑d和流體流速u有如下關(guān)系： （2-1-16）式中：St斯特羅哈爾系數(shù)。當(dāng)流體的雷諾數(shù)Re=50015000時(shí),St=0.2。圖2-1-25（b）所示為實(shí)驗(yàn)結(jié)果（當(dāng)放置的是三角柱體時(shí)，St=0.16），圖中曲線的平坦部分為渦街測(cè)量的有效范圍。在此范圍內(nèi)流體的平均流速u與圓柱體卡門漩渦產(chǎn)生的頻率f成比例，測(cè)得f即可求得u,由u可求得流體的體積流量Q，且Q與f之間呈線性關(guān)系。渦街流量計(jì)是由檢測(cè)器（圓柱或三角柱等）、放大器和轉(zhuǎn)換器等組成。它可直接以數(shù)字量輸出，與數(shù)字顯示儀表配套，也可通過D/

33、A轉(zhuǎn)換成010mADC，(或420mA)輸出，以便進(jìn)行測(cè)量指示、記錄、積算和控制等。DBLU型渦街流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格見表2-1-24。表2-1-24渦街流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格表名稱型號(hào)流量范圍m3/h主要用途，功能產(chǎn)品、型號(hào)說明渦街流量變送器DBLU-1202·22021.59.7適用于石油、化工、輕工冶金、鋼鐵、紡織、食品、醫(yī)藥等各行各業(yè)的各種液體、氣體、蒸汽流量的測(cè)量，配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表，可實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量，自動(dòng)控制等多種功能。輸出信號(hào)010mA420mA或15DC脈沖信號(hào)3300HZ（液體）281500HZ（氣體）321500HZ（蒸汽）表示連接方式法蘭連接法蘭卡連接表示被測(cè)介質(zhì)氣、

34、液通用液體氣體高溫液體高溫氣體腐蝕性液體腐蝕性氣體表示公稱通徑DN標(biāo)注使用環(huán)境蒸汽DBLU-1204·22042725-1205·22054040-1208·22089393-1210·2210154154-1215·2215350350-1302·23021250-1304·230420120-1305·230532200-1308·230880500-1310·2310120800-1315·23152802000流量范圍m3/hDBLU-1202·22023401100

35、-1202·22025001700-1202·22021004570-1202·22021807100-1202·220240016000五、電磁流量計(jì)電磁場(chǎng)流量計(jì)是利用電磁感應(yīng)原理制成的流量測(cè)量儀表，可用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量（流速）。變送器幾乎沒有壓力損失，內(nèi)部無活動(dòng)部件，用涂層或襯里易解決腐蝕性介質(zhì)流量的測(cè)量。檢測(cè)過程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度及流動(dòng)狀態(tài)等變化的影響，沒有測(cè)驗(yàn)滯后現(xiàn)象。1 電磁流量計(jì)的測(cè)量原理電磁流量計(jì)是電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用，當(dāng)導(dǎo)電的被測(cè)介質(zhì)垂直于磁力線方向流動(dòng)時(shí)，在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E

36、X（見圖2-1-26）： （2-1-17）式中B磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；D導(dǎo)管直徑，即導(dǎo)體垂直切割磁力線的長度，m；V被測(cè)介質(zhì)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度，m/s.因體積流量Q等于流速v與管道截面積A的乘積，直徑為D的管道的截面積A=，故： （2-1-18）將式（2-1-18）代入式（2-1-17）中，即得：（2-1-19） 由式（2-1-19）可知，當(dāng)管道直徑D和磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)EX與體積流量Q之間成正比，但是上式是在均勻直流磁場(chǎng)條件下導(dǎo)出的，由于直流磁場(chǎng)易使管道中的導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)生極化，會(huì)影響測(cè)量精度，因此工業(yè)上常采用交流磁場(chǎng)，得： （2-1-20）式中交變磁場(chǎng)的角頻率；BM交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大

37、值。由式（2-1-20）可知，感應(yīng)電勢(shì)EX與被測(cè)介質(zhì)的體積流量Q成正比，但變送器輸出的EX是一個(gè)微弱的交流信號(hào)，其中包含有各種干擾成分，而且信號(hào)內(nèi)阻變化高達(dá)幾萬歐姆，因此，要求轉(zhuǎn)換器是一個(gè)高輸入阻抗，且能抑制各種干擾成分的交流毫伏轉(zhuǎn)換器，將感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)換成420mADC統(tǒng)一信號(hào)，以供顯示，調(diào)節(jié)和控制，也可送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。2 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)與應(yīng)用電磁流量有許多特點(diǎn)，在應(yīng)用時(shí)對(duì)有些問題必須特別注意。（1）電磁流量計(jì)的特點(diǎn) 測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)無可動(dòng)部件和阻流體，因而無壓損，無機(jī)械慣性，所以反應(yīng)十分靈敏。 測(cè)量范圍寬，量程比一般為10：1，最高可達(dá)100：1。流速范圍一般為16m/s，也可擴(kuò)展到0.510

38、 m/s.流量范圍可測(cè)每小時(shí)幾十毫升到十幾立方米，測(cè)量管徑范圍可從2mm到2400mm，甚至可達(dá)300mm. 可測(cè)含有固體顆粒、懸浮物（如礦漿、煤粉漿、紙漿等）或酸、堿、鹽溶液等具有一定電導(dǎo)率的液體體積流量；也可測(cè)脈動(dòng)流量；并可進(jìn)行雙向測(cè)量。 EX與Q成線性關(guān)系，故儀表具有均勻刻度，且流體的體積流量與介質(zhì)的物性（如溫度、壓力、密度、粘度等）、流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，所以電磁流量計(jì)只需用水標(biāo)定后，即可用來測(cè)量其他導(dǎo)電介質(zhì)的體積流量而不用修正。電磁流量計(jì)也有其局限性和不足之處： 使用溫度和壓力不能太高，具體使用溫度與管道襯里的材料發(fā)生膨脹、變形、變質(zhì)的溫度有關(guān)，一般不超過120；最高使用壓力取決于管道強(qiáng)度、

39、電極部分的密封狀況以及法蘭的規(guī)格等，一般使用壓力不超過1.6MPa。應(yīng)用范圍有限。電磁流量計(jì)不能用來測(cè)量氣體、蒸汽和石油制品等非導(dǎo)電流體的流量。當(dāng)流速過低時(shí)，要把與干擾信號(hào)相同數(shù)量級(jí)的感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行放大和測(cè)量是比較困難的，而且儀表也易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。因此，電磁流量計(jì)的滿量程流速的下限一般不得低于0.3m/s。流速與速度分布不均勻時(shí)，將產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。因此，在電磁流量計(jì)前必須有個(gè)適當(dāng)長度的直管段，以消除各種局部阻力對(duì)流速分布對(duì)稱性的影響。3 電磁流量計(jì)的型號(hào)與規(guī)格見表2-1-25。表2-1-25電磙流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格表名稱型號(hào)測(cè)量量程m3/h輸出信號(hào)主要用途與功能備注電磁流量計(jì)LD-25 -32

40、-40 -50 -65 -80 -100 -125 -150 -200 -250 -30001.01601.62502.54004.06006.0100010160162500254000405000601000080120001602500010mADC(負(fù)載阻抗01500)420mADC(負(fù)載阻抗0750)01000Hz(負(fù)載阻抗1500)由電磁流量傳感器(LBG型)和電磁流量轉(zhuǎn)換器(LDZ-42型)配套組成的電磁流量計(jì)(LD型),用于測(cè)量管管道中各種成分的酸堿液或含有纖維及固體懸浮物等導(dǎo)電液體的流量配套精度:±0.5%FS(DN150mm時(shí))±1%FS(DN>2

41、00mm時(shí))六、超聲波流量計(jì)利用超聲波測(cè)量流體的流速、流量的技術(shù)，不僅僅用于工業(yè)計(jì)量，而且也廣泛地應(yīng)用在醫(yī)療、海洋觀測(cè)、河流等各種計(jì)量測(cè)試中。超聲波流量計(jì)的主要特點(diǎn)是：流體中不插入任何元件，對(duì)流束無影響，也沒有壓力損失；能用于任何特別是具有高粘度、強(qiáng)腐蝕，非導(dǎo)電性等性能的液體的流量測(cè)量，也能測(cè)量氣體流量；對(duì)于大口徑管道的流量測(cè)量，不會(huì)因管徑大而增加投資；量程比較寬，可達(dá)5：1；輸出與流量之間呈線性等優(yōu)點(diǎn)。超聲波流量計(jì)的缺點(diǎn)是：當(dāng)被測(cè)液體中含有氣泡或有雜音時(shí)，將會(huì)影響聲的傳播，降低測(cè)量精度；超聲波流量計(jì)實(shí)際測(cè)定的流體流速，當(dāng)流速分布不同時(shí)，將會(huì)影響測(cè)量精度，故要求變送器前后分別應(yīng)有10D和5D的

42、直管段；此外，它的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。1 測(cè)量原理設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為u，傳播距離為L，如圖2-1-27所示。當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)（即順流方向），其傳播速度為(c+u)；而聲波傳播方向與流體流動(dòng)方向相反（即逆流方向）時(shí)，其傳播速度為(c-u)。在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器與接收器（T1、R1）和（T2、R2），當(dāng)T1順方向，T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達(dá)接收器R1、R2所需要的時(shí)間分別為t1和t2: （2-1-21） （2-1-22）由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小得多，即c»u，因此兩者的時(shí)差為： （2-1-23）由式（2-1-2

43、3）可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度C已知，只要測(cè)出時(shí)差t便可求出流速u，進(jìn)而就能求出流量Q。利用這個(gè)原理進(jìn)行流量測(cè)量的方法稱為時(shí)差法，此外還可以用相差法、頻差法等。相差法的測(cè)量原理：如果超聲波發(fā)生器發(fā)射連續(xù)超聲脈沖或周期較長的脈沖列，則在順流和逆流發(fā)射時(shí)所接收到的信號(hào)之間便要產(chǎn)生相位差，即： （2-1-24）式中：超聲波的角頻率。由式（2-1-24）可知，當(dāng)測(cè)得后，即可求出u，進(jìn)而求得流量Q。此法用測(cè)量相差代替了測(cè)量微小時(shí)差t有利于提高測(cè)量精度。但存在著聲速c對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。頻差法的測(cè)量原理：為了消除聲速c的影響，常采用頻差法。由前可知，上、下游接收器接收到的超聲波的頻率之差f可用下式表示：

44、 （2-1-25）由上式（2-1-25）可知，只要測(cè)得f就可求得流量Q，并且此法與聲速無關(guān)。2 SP-2系列智能型超聲波流量計(jì)簡(jiǎn)介SP-2系列智能型超聲波流量計(jì)是參照當(dāng)前世界上最先進(jìn)的超聲波流量計(jì)的原理，結(jié)合我國的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種高級(jí)超聲波流量計(jì)。它具有以下特點(diǎn)：采用了最先進(jìn)的數(shù)學(xué)模式作為設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，所的公式全由微機(jī)自動(dòng)選擇調(diào)整。為提高測(cè)量精度，儀表不僅具有嚴(yán)密的溫度補(bǔ)償，還可對(duì)不同管道、不同流速、不同粘度的各種介質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)的雷諾數(shù)補(bǔ)償。采用人機(jī)對(duì)話開式，各種參數(shù)均由按鍵輸入。不同管道所需的不同參數(shù)均由軟件自動(dòng)調(diào)整。具有保證儀表安裝到正確位置的指示裝置。充分發(fā)揮了儀表軟件功能。儀表具

45、有靈敏度自動(dòng)跟蹤的“學(xué)習(xí)機(jī)能”和智能化的抗干擾功能，以保證儀表能長期穩(wěn)定可靠地工作。有完備的顯示和打印功能，可隨時(shí)顯示和定時(shí)打出時(shí)間、流速、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量以及流量差值等參數(shù)?？奢敵?20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以便遠(yuǎn)傳?？稍诠芡饣蚬軆?nèi)安裝，這種流量計(jì)可在=100200的管道上測(cè)t=050，流速為±09m/s，不含過多雜質(zhì)和氣泡，能充滿管道的水及其粘度不過大的介質(zhì)流量。此種儀表安裝時(shí)，一般上游有10D以上，下游5D以上的直管段。七、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子漢量計(jì)又稱面積式流量計(jì)或恒壓降式流量計(jì)，它也是以流體流動(dòng)時(shí)的節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測(cè)量儀表。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)是：可測(cè)多種介質(zhì)的流量，特別適用于測(cè)量中小管徑雷諾數(shù)較低的中上流量，壓力損失小且穩(wěn)定；反應(yīng)靈敏，量程較寬（約10：1），示值清晰，近似線性刻度；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便；還可測(cè)有腐蝕性的介質(zhì)流量。但轉(zhuǎn)子流量計(jì)的精度受測(cè)量介質(zhì)的溫度、密度