流量檢測(cè)技術(shù)

1、流量測(cè)量方法與儀表的選用流量測(cè)量方法與儀表的選用 提綱提綱1 1 前言前言2 2 流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)3 3 容積式流量檢測(cè)技術(shù)容積式流量檢測(cè)技術(shù)4 4 浮子流量檢測(cè)技術(shù)浮子流量檢測(cè)技術(shù)5 5 渦輪流量檢測(cè)技術(shù)渦輪流量檢測(cè)技術(shù)6 6 旋渦流量檢測(cè)技術(shù)旋渦流量檢測(cè)技術(shù)7 7 電磁流量檢測(cè)技術(shù)電磁流量檢測(cè)技術(shù)8 8 超聲流量檢測(cè)技術(shù)超聲流量檢測(cè)技術(shù)9 9 節(jié)流流量檢測(cè)技術(shù)節(jié)流流量檢測(cè)技術(shù)10 10 質(zhì)量流量檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量流量檢測(cè)技術(shù)1 1 前言前言 流量測(cè)量的復(fù)雜性：流量測(cè)量的復(fù)雜性： 1、被測(cè)介質(zhì)對(duì)象的多樣性：液體、氣體、多相流。、被測(cè)介質(zhì)對(duì)象的多樣性：液體、氣體、多相流。

2、 2、流體粘性的影響；、流體粘性的影響； 3、介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)：層流、過(guò)渡流、湍流（紊流）。、介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)：層流、過(guò)渡流、湍流（紊流）。 4、介質(zhì)溫度、壓力對(duì)流體流量測(cè)量的影響。、介質(zhì)溫度、壓力對(duì)流體流量測(cè)量的影響。 5、校驗(yàn)設(shè)備龐大復(fù)雜，價(jià)格昂貴，、校驗(yàn)設(shè)備龐大復(fù)雜，價(jià)格昂貴， 等等等等 造成流量測(cè)量的復(fù)雜性，流量?jī)x表的多樣性。造成流量測(cè)量的復(fù)雜性，流量?jī)x表的多樣性。2 2 流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)2.1流體的幾個(gè)主要物理特性流體的幾個(gè)主要物理特性2.1.1流體的密度流體的密度 流體的密度流體的密度是流體的重要物性參數(shù)之一，由下式定義：是流體的重要物性參數(shù)之一，由下式定義：

3、=m/V 流體的密度流體的密度 kg/m3 m 流體的質(zhì)量流體的質(zhì)量 kg V 流體的體積流體的體積 m3流體的密度是流體的溫度、壓力的函數(shù)。流體的密度是流體的溫度、壓力的函數(shù)。相對(duì)密度：在標(biāo)準(zhǔn)條件下物質(zhì)密度與參考物質(zhì)密度的比值。相對(duì)密度：在標(biāo)準(zhǔn)條件下物質(zhì)密度與參考物質(zhì)密度的比值。 不可壓縮性流體（一般指液體）不可壓縮性流體（一般指液體） ，可壓縮性流體（一般指氣體）可壓縮性流體（一般指氣體） 普通氣體普通氣體ccTPPTNNN特例：蒸汽特例：蒸汽 查表獲得查表獲得。真實(shí)氣體真實(shí)氣體飽和蒸汽密度表飽和蒸汽密度表或或 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力飽和蒸汽溫度飽和蒸汽溫度飽和蒸汽密度飽和蒸汽密度絕對(duì)壓力絕對(duì)壓

4、力飽和蒸汽溫度飽和蒸汽溫度飽和蒸汽密度飽和蒸汽密度Mpa攝氏度攝氏度Kg/m3MpaKg/m3攝氏度攝氏度0.199.70.58831.41957.10380.2120.11.12881.5198.37.59280.3133.41.65071.6201.48.0820.4143.52.16281.7204.38.57180.5151.82.66831.8207.19.06160.6158.83.16921.9209.89.5520.7164.93.66652.0212.410.0430.8170.44.16162.1214.810.5350.9174.34.65442.2217.211.028

5、1.0179.95.14512.3219.511.5211.1184.15.63672.4221.812.0161.2187.96.1252.5223.912.5111.3191.66.6143)(pf)(tf真實(shí)氣體真實(shí)氣體過(guò)熱蒸汽密度表過(guò)熱蒸汽密度表3/mKg 溫溫 度（度（）壓力壓力(Mpa)150 2002503003504000.11.040.930.830.760.690.650.21.581.391.251.141.050.970.32.121.871.681.521.401.290.42.352.111.911.751.620.52.842.542.302.111.950.63

6、.332.972.692.462.270.73.833.413.082.822.600.94.864.303.883.543.261.15.915.204.674.263.921.47.556.585.895.364.931.98.987.977.216.622.411.4910.119.118.332.914.1712.3211.0510.073.417.0314.6113.0211.843.916.9915.0513.634.922.0719.2617.306.330.0825.5322.66),(tpf2 2 流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)流體和流體測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)2.1.2流體的粘度流體的粘度 流

7、體的粘度是流體分子微觀作用的宏觀表現(xiàn)，可以由分子運(yùn)動(dòng)論來(lái)解釋。 流體的粘度隨流體溫度、壓力的變化而變化，通常，溫度升高時(shí)，液體的粘度下降，氣體的粘度上升，表征粘度的量有三個(gè)：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、恩氏粘度。流體的粘度流體的粘度平板上流層間的內(nèi)摩擦力平板上流層間的內(nèi)摩擦力 dhduAT單位面積上的內(nèi)摩擦力，即內(nèi)摩擦壓力：?jiǎn)挝幻娣e上的內(nèi)摩擦力，即內(nèi)摩擦壓力：動(dòng)力粘度，單位動(dòng)力粘度，單位 ，常用常用P（泊）、（泊）、cP(厘泊厘泊) dhduSPaSPacP3101SPa310水的動(dòng)力粘度水的動(dòng)力粘度柴油柴油機(jī)油機(jī)油t0206010020400401.791.010.470.2856312138442

8、12)( tfSPacP3101運(yùn)動(dòng)粘度：運(yùn)動(dòng)粘度：sm /2Stsm4210/1smcSt/10126（1）流量：）流量：體積流量：體積流量： （ ） （ ）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量： ( )標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) :工況狀態(tài)工況狀態(tài)：壓力壓力P 溫度溫度TuAtVqVsm /3uAqV3600hm /3vNNVNqTPPTqhNm /3MPaPN101. 0KTN293質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： （ ） （ ）累積流量、流量總量：累積流量、流量總量： VmquAtmqsKg /Vmqq6 . 3ht/tqdtqVvttv21tqdtqmmttm21（1）層流和湍流）層流和湍流雷諾數(shù)：雷諾

9、數(shù)：雷諾數(shù)是一個(gè)表征流體慣性力與粘性力之比的無(wú)量綱參數(shù)。 雷諾數(shù)：雷諾數(shù)： ReuDuDvR2320eDeeDRR時(shí)為層流時(shí)為層流,否則為湍流否則為湍流。 臨界雷諾數(shù)：臨界雷諾數(shù)：（2）速度分布：）速度分布： 對(duì)流量測(cè)量具有直接的作用，測(cè)中心流速得到流量。對(duì)流量測(cè)量具有直接的作用，測(cè)中心流速得到流量。在層流狀態(tài)下：在層流狀態(tài)下：220()4fgJurrhJLfh水頭損失水頭損失 J水力坡度水力坡度,表示單位長(zhǎng)度上的水頭損失表示單位長(zhǎng)度上的水頭損失,由管壁粗糙度決定由管壁粗糙度決定 元管截面上平均流速元管截面上平均流速 2max00|4rgJur20max182udAgJvruA220()4gJ

10、urr 在湍流狀態(tài)下在湍流狀態(tài)下：max0nuyur00 yrRe0max12uru處m axuun41031/60.8910.7941.11051/70.9060.8202.21061/100.9330.862壓力損失、局部損失壓力損失、局部損失沿程損失：層流沿程損失：層流 湍流湍流 經(jīng)濟(jì)流速：液體經(jīng)濟(jì)流速：液體 0.52m/s 氣體氣體 525m/s v2v pp（3）流動(dòng)基本方程）流動(dòng)基本方程連續(xù)性方程：質(zhì)量守恒連續(xù)性方程：質(zhì)量守恒 對(duì)于可壓縮流體對(duì)于可壓縮流體 ： 111222mu Au Aq12c1122vu Au Aq常常數(shù)數(shù)常數(shù)常數(shù)則：則：對(duì)于不可壓縮流體對(duì)于不可壓縮流體：伯努力

11、方程：能量守恒伯努力方程：能量守恒單位質(zhì)量流體所具有的能量單位質(zhì)量流體所具有的能量長(zhǎng)度量綱長(zhǎng)度量綱221211221122ppgzugzuc2211221222pupuzzcgggg在流量?jī)x表中常簡(jiǎn)化為：在流量?jī)x表中常簡(jiǎn)化為：212puc練習(xí)題1：如圖所示：在異徑管道上同時(shí)檢測(cè)三點(diǎn)壓力，如果管道內(nèi)有流體流過(guò)，則哪一點(diǎn)的壓力最高，那一點(diǎn)的壓力最低？如果流體不流動(dòng)，三者的大小如何？ABC按測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)分類：按測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)分類： 容積式、容積式、 浮子浮子 、渦輪、旋渦、電磁流量、渦輪、旋渦、電磁流量、超聲、節(jié)流、質(zhì)量流量檢測(cè)超聲、節(jié)流、質(zhì)量流量檢測(cè) 按應(yīng)用領(lǐng)域分類：計(jì)量?jī)x表，過(guò)程控制儀表。按應(yīng)

12、用領(lǐng)域分類：計(jì)量?jī)x表，過(guò)程控制儀表。3 3 容積式流量檢容積式流量檢測(cè)技術(shù)測(cè)技術(shù)（1）容積式流量計(jì)的測(cè)量原理與結(jié)構(gòu)）容積式流量計(jì)的測(cè)量原理與結(jié)構(gòu)美國(guó)塔海爾橢圓齒輪流量計(jì)美國(guó)塔海爾橢圓齒輪流量計(jì) FPP 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)上海西派埃氣體腰輪流量計(jì)上海西派埃氣體腰輪流量計(jì)容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)氣體腰輪流量計(jì)工作原理圖氣體腰輪流量計(jì)工作原理圖 （2）容積式流量計(jì)的測(cè)量原理：）容積式流量計(jì)的測(cè)量原理： 流過(guò)的流體體積：流過(guò)的流體體積： ：轉(zhuǎn)數(shù)，：轉(zhuǎn)數(shù)， ：計(jì)量空間體積：計(jì)量空間體積又又 n：圈數(shù)：圈數(shù)NvV Nv)(242abRnnvV容積式流量計(jì)的誤差特性容積式流量計(jì)的誤差特性指示值：指示值

13、： ：齒輪比：齒輪比 由由 得，得，設(shè)設(shè) 為真值，為指示值，誤差：為真值，為指示值，誤差：VIvIVIVIE11NINvVIvV設(shè)漏流流量為設(shè)漏流流量為 ，通過(guò)流量計(jì)的流量，通過(guò)流量計(jì)的流量為為 ，總流量為，總流量為 ，總漏流量為，總漏流量為 ，則則 ， 為時(shí)間，轉(zhuǎn)子計(jì)量了為時(shí)間，轉(zhuǎn)子計(jì)量了 個(gè)空間時(shí)：個(gè)空間時(shí)： 指示值：指示值：qvqVVqqVVvvqVNqqVvIVNvVvNI整理得到：整理得到：代入誤差公式：代入誤差公式： )1 (11vqqvIVIVIE)1(vqqIvV（1）特點(diǎn)）特點(diǎn)精度高，精度高， ，一般用于計(jì)量?jī)x表；，一般用于計(jì)量?jī)x表；范圍寬，一般為范圍寬，一般為1010303

14、0：1 1或更大，可用于高精度或更大，可用于高精度流體的測(cè)量；流體的測(cè)量；無(wú)需前后直管段，在流速場(chǎng)畸變時(shí)對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有無(wú)需前后直管段，在流速場(chǎng)畸變時(shí)對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響；影響；是直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總是直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便；量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便；%1%2 . 0需定期檢定，體積大，笨重；需定期檢定，體積大，笨重；一般均需加裝過(guò)濾器，需定期清理，維護(hù)工一般均需加裝過(guò)濾器，需定期清理，維護(hù)工作量大；作量大；最常見(jiàn)故障是流入臟污介質(zhì)，造成流量計(jì)運(yùn)最常見(jiàn)故障是流入臟污介質(zhì)，造成流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活甚至卡死。轉(zhuǎn)不靈活甚至卡死。（2）適用范圍）適

15、用范圍（3）安裝）安裝4 浮子流量 檢測(cè)技術(shù)浮子流量計(jì)又稱為浮子流量計(jì)又稱為轉(zhuǎn)子流量計(jì)，或面轉(zhuǎn)子流量計(jì)，或面積流量計(jì)。在流量積流量計(jì)。在流量測(cè)量過(guò)程中前后壓測(cè)量過(guò)程中前后壓降不變，故又稱為降不變，故又稱為恒壓降流量計(jì)。恒壓降流量計(jì)?？肆_尼玻璃管浮子流量計(jì)克羅尼玻璃管浮子流量計(jì)克羅尼克羅尼H250浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)克羅尼微小金屬管浮子流量計(jì)克羅尼微小金屬管浮子流量計(jì)克羅尼克羅尼H250浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)天大泰和天大泰和TDF數(shù)顯式智能浮子流量計(jì)數(shù)顯式智能浮子流量計(jì) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 原理：浮子流量計(jì)的測(cè)量本體由一根自下向上擴(kuò)原理：浮子流量計(jì)的測(cè)量本體由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐管和一只可以

16、沿著錐管的軸向自由移大的垂直錐管和一只可以沿著錐管的軸向自由移動(dòng)的浮子組成，當(dāng)被測(cè)流體自錐管下端流入流量動(dòng)的浮子組成，當(dāng)被測(cè)流體自錐管下端流入流量計(jì)時(shí)，由于流體的作用，浮子上下端面產(chǎn)生一差計(jì)時(shí)，由于流體的作用，浮子上下端面產(chǎn)生一差壓，該差壓即為浮子的上升力。當(dāng)差壓值大于浸壓，該差壓即為浮子的上升力。當(dāng)差壓值大于浸在流體中浮子的重量時(shí)，浮子開始上升。隨著浮在流體中浮子的重量時(shí)，浮子開始上升。隨著浮子的上升，浮子最大外徑與錐管之間的環(huán)形面積子的上升，浮子最大外徑與錐管之間的環(huán)形面積逐漸增大，流體的流速則相應(yīng)下降，作用在浮子逐漸增大，流體的流速則相應(yīng)下降，作用在浮子上的上升力逐漸減小，直至上升力等于

17、浸在流體上的上升力逐漸減小，直至上升力等于浸在流體中的浮子的重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度上。中的浮子的重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度上。這時(shí)浮子在錐管中的高度這時(shí)浮子在錐管中的高度h與所通過(guò)的流量有對(duì)與所通過(guò)的流量有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。應(yīng)的關(guān)系。 流量方程流量方程:在圖中截面在圖中截面1與截面與截面2處列伯努力方程處列伯努力方程連續(xù)性方程連續(xù)性方程可得可得 迎面壓差阻力：迎面壓差阻力： 22222211upup2211uAuA212122211221)1 (21ucuAApppfAucF2121 迎面壓差阻力：迎面壓差阻力： 浮子受到的浮力：浮子受到的浮力： 浮子自重：浮子自重： 當(dāng)浮子在流體中處于平衡

18、當(dāng)浮子在流體中處于平衡 狀態(tài)時(shí)，有狀態(tài)時(shí)，有 即：即： 所以所以 fAucF2121fgVF2ffgVW21FFWfffAucgV221)(gAgVcufff)(21 ，其中其中A是環(huán)隙面積是環(huán)隙面積 故故gAgVcufff)(21Auqv)tantan()(42222hhDDDAffffffvAgVhhDq)(2)tan(tan2如果錐半角足夠小，則忽略二次項(xiàng)得到：如果錐半角足夠小，則忽略二次項(xiàng)得到：fffffffvAgVkAgVhDq)(2)(2tan)(hfqvffffvAgVhhDq)(2)tan(tan2定量分析流量公式中二次項(xiàng)的影響定量分析流量公式中二次項(xiàng)的影響寫成寫成 ，其中，其

19、中例：某例：某DN80浮子流量計(jì)，浮子直徑浮子流量計(jì)，浮子直徑Df=68mm，行程，行程60mm，錐管大端直徑錐管大端直徑94mm，小端直徑，小端直徑68mm， ffffvAgVhhDq)(2)tan(tan2AhDqfv)tan(fffAgVhA)(2tan60/13tan AAq81)60136868(2Aq681%05.16816881212AAAqqq流量公式：流量公式： 液體流量的刻度換算：液體流量的刻度換算： 刻度狀態(tài)：刻度狀態(tài)： 下標(biāo)下標(biāo) “0” 工作狀態(tài)：工作狀態(tài)： 無(wú)下標(biāo)無(wú)下標(biāo) 可得到可得到：fffvAgvkq00)(20fffvAgvkq)(20000fvvqqffffvA

20、gVhhDq)(2)tan(tan2氣體流量的刻度換算：氣體流量的刻度換算： 氣體：氣體： 故：故： 刻度狀態(tài)氣體密度，刻度狀態(tài)氣體密度， 工作狀態(tài)氣體密度工作狀態(tài)氣體密度0ff00vvqq 0000fvvqq0 氣體流量的刻度換算：工作狀態(tài)與刻度狀態(tài)為同種氣體氣體流量的刻度換算：工作狀態(tài)與刻度狀態(tài)為同種氣體 ， 刻度狀態(tài)氣體密度，刻度狀態(tài)氣體密度， 工作狀態(tài)氣體密度工作狀態(tài)氣體密度 由理想氣體狀態(tài)方程：由理想氣體狀態(tài)方程： ，得，得 刻度狀態(tài)壓力、溫度刻度狀態(tài)壓力、溫度 工作狀態(tài)壓力、溫度工作狀態(tài)壓力、溫度00vvqq 0Tp,000TpTppTTp000pTTpqqvv00000,Tp 氣

21、體流量的刻度換算：工作狀態(tài)與刻度狀態(tài)為不同氣體氣體流量的刻度換算：工作狀態(tài)與刻度狀態(tài)為不同氣體 ， 刻度狀態(tài)氣體密度，刻度狀態(tài)氣體密度， 工作狀態(tài)氣體密度工作狀態(tài)氣體密度 理想氣體狀態(tài)方程：理想氣體狀態(tài)方程： ：工作氣體在刻度狀態(tài)下的密度：工作氣體在刻度狀態(tài)下的密度 00vvqq 00100TpTp0001TppTpTTpqqvv00010001可設(shè)定：可設(shè)定：l工作流體密度工作流體密度l工作壓力、溫工作壓力、溫度度l輸出信號(hào)量程輸出信號(hào)量程l可靠性高，用于過(guò)程控制系統(tǒng)，適合于中可靠性高，用于過(guò)程控制系統(tǒng)，適合于中小流量的測(cè)量，量程比小流量的測(cè)量，量程比10:1，準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度1.5%2.5%

22、，前，前5D后后3D直管段，一般應(yīng)豎直管段，一般應(yīng)豎直安裝，介質(zhì)自下而上，必要時(shí)需加裝旁直安裝，介質(zhì)自下而上，必要時(shí)需加裝旁通管路和磁過(guò)濾器。對(duì)玻璃管浮子流量計(jì)：通管路和磁過(guò)濾器。對(duì)玻璃管浮子流量計(jì)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，直觀，但是被測(cè)介質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，直觀，但是被測(cè)介質(zhì)需透明，可靠性差，不能測(cè)高溫高壓介質(zhì)。需透明，可靠性差，不能測(cè)高溫高壓介質(zhì)。l常見(jiàn)故障：浮子卡死，可用敲擊的辦法。常見(jiàn)故障：浮子卡死，可用敲擊的辦法。5 5 渦輪流量渦輪流量 檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)5.1 5.1 渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理 渦輪流量計(jì)的工作原理渦輪流量計(jì)的工作原理渦輪流量計(jì)是葉輪式速度流量計(jì)的一種

23、。渦輪流量計(jì)是葉輪式速度流量計(jì)的一種。 渦輪流量傳感器的結(jié)構(gòu)：渦輪流量傳感器的結(jié)構(gòu)：外殼、導(dǎo)流器、葉輪外殼、導(dǎo)流器、葉輪（直葉片、螺旋葉片）、軸承（滑動(dòng)、滾動(dòng)）、放（直葉片、螺旋葉片）、軸承（滑動(dòng)、滾動(dòng)）、放大器。大器。式中：式中：K為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)，為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)，1/L或或1/m3。vKqf 放大器工作原理：放大器工作原理：理想情況下理想情況下K應(yīng)為一常數(shù)。應(yīng)為一常數(shù)。切割磁力線，在葉片上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，耦合到線切割磁力線，在葉片上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，耦合到線圈上產(chǎn)生信號(hào)，經(jīng)放大后輸出。圈上產(chǎn)生信號(hào)，經(jīng)放大后輸出。信號(hào)脈沖頻率：信號(hào)脈沖頻率：Kfqv流量：流量： 對(duì)葉輪作受力分析：對(duì)

24、葉輪作受力分析： 流體對(duì)葉輪的推動(dòng)力矩流體對(duì)葉輪的推動(dòng)力矩Tr； 軸與軸承之間的機(jī)械摩擦阻力矩軸與軸承之間的機(jī)械摩擦阻力矩Trm； 流體對(duì)渦輪的粘性阻力矩流體對(duì)渦輪的粘性阻力矩Trf； 電磁阻力矩電磁阻力矩Tre；efmddrrrrTTTTtJ類比：Ftumdd0dd ,tC葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，運(yùn)動(dòng)速度為，運(yùn)動(dòng)速度為根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可寫出渦輪的運(yùn)動(dòng)方程為：根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可寫出渦輪的運(yùn)動(dòng)方程為：在渦輪正常運(yùn)動(dòng)之后：在渦輪正常運(yùn)動(dòng)之后：Tre較小，始動(dòng)時(shí)并不小。較小，始動(dòng)時(shí)并不小。 0fmrrrTTT有有式中：式中：r為平均半徑。故分析為平均半徑。故分析f，而且僅分析圓周

25、上的，而且僅分析圓周上的受力受力fr即可。根據(jù)力學(xué)中物體所受沖量即可。根據(jù)力學(xué)中物體所受沖量 等于動(dòng)量等于動(dòng)量的變化量，考慮渦輪進(jìn)、出口的周向動(dòng)量變量。的變化量，考慮渦輪進(jìn)、出口的周向動(dòng)量變量。 rfTrrtf以下分析推動(dòng)力矩以下分析推動(dòng)力矩Tr：進(jìn)口絕對(duì)速度僅沿軸向，進(jìn)口絕對(duì)速度僅沿軸向，為為u1，無(wú)周向分量，即，無(wú)周向分量，即ru0cos11u出口絕對(duì)速度出口絕對(duì)速度22wuur 絕對(duì)速度絕對(duì)速度 坐標(biāo)速度坐標(biāo)速度 相對(duì)速度相對(duì)速度式中：式中： 為葉輪轉(zhuǎn)速。為葉輪轉(zhuǎn)速。為流體相對(duì)于葉輪的速度為流體相對(duì)于葉輪的速度rur2w222211coscoscosVuVuVutfrvqtV22vcos

26、uqfr根據(jù)前述動(dòng)量定理：根據(jù)前述動(dòng)量定理：v2v1vqqquAq 21AA 122sinuu根據(jù)流體力學(xué)中的連續(xù)性方程，進(jìn)、出口軸向流量根據(jù)流體力學(xué)中的連續(xù)性方程，進(jìn)、出口軸向流量相等。相等。22vcosuqfr 902)tg()tg(1v1vruquuqfrr根據(jù)圖中的速度三角形：根據(jù)圖中的速度三角形：因此：因此：為葉輪結(jié)構(gòu)角，螺旋升角。為葉輪結(jié)構(gòu)角，螺旋升角。22vcosuqfr122sinuutgctgcos12122uuuuurr)tg(1vruqrrfTrrAquv1推動(dòng)力矩：推動(dòng)力矩：)tg(1vruqfr0fmrrrTTT2v2f2v2mvtgqrTqrTrAqrr代入代入得：

27、得：vqfK Zf22v2f2v2mtg2qrTqrTrAZKrrZ是葉輪葉片數(shù)；是葉輪葉片數(shù)；f是脈沖頻率。是脈沖頻率。儀表系數(shù)：儀表系數(shù)：可整理為：可整理為：它反映儀表的性能；它反映儀表的性能；2v2f2v2mvtgqrTqrTrAqrr 渦輪流量計(jì)的特性分析：渦輪流量計(jì)的特性分析： 理想特性曲線理想特性曲線 假設(shè)：假設(shè)： ，則有，則有 ，式中均，式中均為葉輪的幾何參數(shù)，故為葉輪的幾何參數(shù)，故K是一常量。是一常量。0fmrrTTrAZKtg22v2f2v2mtg2qrTqrTrAZKrr 始動(dòng)流量始動(dòng)流量 ，反映渦輪的靈敏度。，反映渦輪的靈敏度。l 阻力矩中主要為機(jī)械摩擦阻力矩阻力矩中主要

28、為機(jī)械摩擦阻力矩Trm ，流體粘性阻，流體粘性阻力可忽略，力可忽略， 。l 輸出脈沖頻率為零，輸出脈沖頻率為零， ，即，即l 整理得：整理得：vminq0frT0f0tg2vmin2mqrTrAr1tgmvminrATqr2v2f2v2mtg2qrTqrTrAZKrr 實(shí)際特性曲線與流量變化的關(guān)系，此時(shí)實(shí)際特性曲線與流量變化的關(guān)系，此時(shí) v1fqCTrv21vtg2qrCrAZqfK0 0mrfrTTa 流體層流流動(dòng)時(shí)：流體層流流動(dòng)時(shí)：為動(dòng)力粘度為動(dòng)力粘度故故2v2f2v2mtg2qrTqrTrAZKrr22v1tg2rCrAZqfKb 流體處于湍流流動(dòng)狀態(tài)時(shí)：流體處于湍流流動(dòng)狀態(tài)時(shí)：2v2f

29、2v2mtg2qrTqrTrAZKrr2v2fqCTrl 精度高：液體精度高：液體0.15%0.5%，氣體，氣體1%1.5%；l 重復(fù)性好：重復(fù)性好：0.05%0.2%；l 量程比寬：量程比寬：1050：1；l 脈沖信號(hào)輸出，抗干擾能力強(qiáng)；脈沖信號(hào)輸出，抗干擾能力強(qiáng)；l 耐壓高、壓力損失小、反應(yīng)速度快；耐壓高、壓力損失小、反應(yīng)速度快；l 有可動(dòng)部件，易磨損；有可動(dòng)部件，易磨損；l 對(duì)介質(zhì)有一定的清潔度要求；對(duì)介質(zhì)有一定的清潔度要求；l 需要一定長(zhǎng)度的前、后直管段。需要一定長(zhǎng)度的前、后直管段。特點(diǎn)：特點(diǎn)：安裝：安裝：l 除特殊設(shè)計(jì)渦輪流量傳感器應(yīng)水平安裝；除特殊設(shè)計(jì)渦輪流量傳感器應(yīng)水平安裝；l

30、渦輪上游和下游直管段長(zhǎng)度應(yīng)分別大于渦輪上游和下游直管段長(zhǎng)度應(yīng)分別大于10d和和5d；l 流體流動(dòng)方向應(yīng)和傳感器上的箭頭指向一致；流體流動(dòng)方向應(yīng)和傳感器上的箭頭指向一致；l 在傳感器上游安裝過(guò)濾器避免流體中雜質(zhì)的影響；在傳感器上游安裝過(guò)濾器避免流體中雜質(zhì)的影響；l 測(cè)量易氣化液體，應(yīng)安裝消氣器；測(cè)量易氣化液體，應(yīng)安裝消氣器；l 流體不能完全充滿管路時(shí)，應(yīng)安裝背壓管；流體不能完全充滿管路時(shí)，應(yīng)安裝背壓管；l 調(diào)節(jié)閥、溫度計(jì)、壓力計(jì)等應(yīng)安裝在渦輪下游；調(diào)節(jié)閥、溫度計(jì)、壓力計(jì)等應(yīng)安裝在渦輪下游；l 為檢修方便，應(yīng)設(shè)置旁路管道。為檢修方便，應(yīng)設(shè)置旁路管道。使用：使用：l 根據(jù)被測(cè)流體的粘度選擇不同設(shè)計(jì)的

31、渦輪傳感器；根據(jù)被測(cè)流體的粘度選擇不同設(shè)計(jì)的渦輪傳感器；l 根據(jù)被測(cè)流體的溫度、壓力、密度確定傳感器儀表根據(jù)被測(cè)流體的溫度、壓力、密度確定傳感器儀表系數(shù)；系數(shù)；l 為防止渦輪發(fā)生氣蝕，應(yīng)保證渦輪前壓力高于該液為防止渦輪發(fā)生氣蝕，應(yīng)保證渦輪前壓力高于該液體氣化壓力。體氣化壓力。l 根據(jù)被測(cè)流體為渦輪選用合適的軸承。根據(jù)被測(cè)流體為渦輪選用合適的軸承。維護(hù)：維護(hù)：l 定期拆洗，并檢查各部件；定期拆洗，并檢查各部件；l 注意軸和軸承磨損情況，并及時(shí)更換磨損了的注意軸和軸承磨損情況，并及時(shí)更換磨損了的軸和軸承；軸和軸承；l 注意每運(yùn)行一年，應(yīng)進(jìn)行全面檢查、檢定儀表注意每運(yùn)行一年，應(yīng)進(jìn)行全面檢查、檢定儀表

32、系數(shù)。系數(shù)。l 傳感器拆下不用時(shí)，應(yīng)在清洗后兩端加保護(hù)套，傳感器拆下不用時(shí)，應(yīng)在清洗后兩端加保護(hù)套，妥善保存。妥善保存。6 6 旋渦流量旋渦流量 檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù) l旋渦流量計(jì)利用流體振動(dòng)進(jìn)行流量測(cè)量旋渦流量計(jì)利用流體振動(dòng)進(jìn)行流量測(cè)量l兩種：兩種：渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)和旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和旋進(jìn)旋渦流量計(jì) 旋進(jìn)旋渦流量計(jì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)l渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)l渦街的產(chǎn)生渦街的產(chǎn)生l 根據(jù)伯努力方程，根據(jù)伯努力方程， 如圖所示：如圖所示：l 在在A-B-C區(qū)間，區(qū)間，u p ，流體從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，流體從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，容易克服能量損失，除去一部分能量消耗，尚可容易克服能量損失，除去一部分能量消耗，

33、尚可順利流動(dòng)。如沒(méi)有能量損失，由伯努力方程，能順利流動(dòng)。如沒(méi)有能量損失，由伯努力方程，能量守恒量守恒 。l 在在C-D-E區(qū)間，區(qū)間，u p ，流體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)。，流體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)。如果沒(méi)有能量損失，動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為壓力能，是如果沒(méi)有能量損失，動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為壓力能，是不會(huì)產(chǎn)生旋渦的。實(shí)際上存在能量損失，沒(méi)有足不會(huì)產(chǎn)生旋渦的。實(shí)際上存在能量損失，沒(méi)有足夠的動(dòng)能來(lái)補(bǔ)充所需要的壓力能，出現(xiàn)旋渦。夠的動(dòng)能來(lái)補(bǔ)充所需要的壓力能，出現(xiàn)旋渦。 Cu2p2l 旋渦頻率旋渦頻率d為圓柱體直徑，為圓柱體直徑，Sr為斯特羅哈數(shù)，當(dāng)為斯特羅哈數(shù)，當(dāng)Re=3*102 2*105時(shí)，時(shí)，Sr為一常數(shù)為一常數(shù)du

34、Srf1udRel分析上式，通過(guò)測(cè)頻率來(lái)求分析上式，通過(guò)測(cè)頻率來(lái)求u1 qv，要求，要求Sr為常數(shù)，與為常數(shù)，與 等無(wú)關(guān)。按此判斷等無(wú)關(guān)。按此判斷DN50管道中水的測(cè)量上限為管道中水的測(cè)量上限為4m/s，空氣的，空氣的測(cè)量上限為測(cè)量上限為60m/s。l實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用梯形柱量程會(huì)增大。實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用梯形柱量程會(huì)增大。l從雷諾數(shù)使用范圍看，應(yīng)有三個(gè)數(shù)量級(jí)的從雷諾數(shù)使用范圍看，應(yīng)有三個(gè)數(shù)量級(jí)的測(cè)量范圍，實(shí)際上達(dá)不到。這是由于升力測(cè)量范圍，實(shí)際上達(dá)不到。這是由于升力的原因。的原因。l 旋渦頻率：旋渦頻率：l 旋渦升力：旋渦升力：當(dāng)當(dāng)u較小時(shí)，雖然有旋渦存在，但是由于信號(hào)微弱，檢測(cè)不較小時(shí)，雖然有旋渦存

35、在，但是由于信號(hào)微弱，檢測(cè)不出來(lái)。出來(lái)。21max212sin2uCFtuCFhhduSrf1l 渦街舉例：煙筒、旗子、汽車導(dǎo)流板、橫幅渦街舉例：煙筒、旗子、汽車導(dǎo)流板、橫幅l 渦街流量計(jì)計(jì)算公式：渦街流量計(jì)計(jì)算公式：根據(jù)連續(xù)性公式根據(jù)連續(xù)性公式定義截面比定義截面比 可得可得AuuA11AAm1fSrdmDqv24DdDdDdDdAAm25. 11)arccos1(21221KfDdDSrdfqv)25. 11 (42)25. 11 (/42DddDSrKl從理論上講，從理論上講，K應(yīng)為一常數(shù)。實(shí)際上如圖所應(yīng)為一常數(shù)。實(shí)際上如圖所示，而且水與空氣的儀表系數(shù)有示，而且水與空氣的儀表系數(shù)有0.5%

36、的偏差。的偏差。1ul 問(wèn)題存在于：測(cè)得的速度是旋渦發(fā)生體兩側(cè)的流問(wèn)題存在于：測(cè)得的速度是旋渦發(fā)生體兩側(cè)的流速速 ，而不是截面上的平均流速，而不是截面上的平均流速 由于流形的不同，由于流形的不同， 具有不同的函具有不同的函數(shù)關(guān)系。數(shù)關(guān)系。 u)(1ufu ABB現(xiàn)場(chǎng)顯示型現(xiàn)場(chǎng)顯示型遠(yuǎn)傳型遠(yuǎn)傳型YOKOGAWA現(xiàn)場(chǎng)顯示型現(xiàn)場(chǎng)顯示型遠(yuǎn)傳型遠(yuǎn)傳型ROSEMOUNT雙傳感器雙傳感器天大泰和天大泰和溫壓補(bǔ)償式溫壓補(bǔ)償式溫度補(bǔ)償式溫度補(bǔ)償式l傳感器：表體、旋渦發(fā)生體、檢測(cè)元件傳感器：表體、旋渦發(fā)生體、檢測(cè)元件l轉(zhuǎn)換器：前置放大、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器：前置放大、信號(hào)處理（1）旋渦發(fā)生體）旋渦發(fā)生體（2）旋渦信號(hào)檢

37、測(cè)與轉(zhuǎn)換器）旋渦信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換器l 熱電阻法：熱電阻法：將鉑絲加熱到高于流體溫度將鉑絲加熱到高于流體溫度100C左右，同時(shí)將其作為電橋的一左右，同時(shí)將其作為電橋的一個(gè)臂，產(chǎn)生旋渦一側(cè)個(gè)臂，產(chǎn)生旋渦一側(cè)u p 另一側(cè)另一側(cè)u p 壓差壓差 內(nèi)部?jī)?nèi)部流動(dòng)流動(dòng) 帶走熱量帶走熱量 鉑絲鉑絲溫度溫度 電阻值電阻值 電橋輸出信號(hào)。電橋輸出信號(hào)。特點(diǎn)：靈敏度高，下限低，對(duì)振特點(diǎn)：靈敏度高，下限低，對(duì)振動(dòng)不敏感。但鉑絲易斷，孔易動(dòng)不敏感。但鉑絲易斷，孔易堵。堵。l應(yīng)變式：應(yīng)變式：l靈敏度低、可靠性高，可用于測(cè)量液體介質(zhì)靈敏度低、可靠性高，可用于測(cè)量液體介質(zhì)嵌入應(yīng)變片，彈性變形，改變嵌入應(yīng)變片，彈性變形，改變電

38、阻阻值電阻阻值l應(yīng)力式：應(yīng)力式：l靈敏度高、抗振性差，是當(dāng)前應(yīng)用最多的靈敏度高、抗振性差，是當(dāng)前應(yīng)用最多的一種檢測(cè)方式一種檢測(cè)方式嵌入壓電陶瓷片，壓力轉(zhuǎn)化成嵌入壓電陶瓷片，壓力轉(zhuǎn)化成電荷電荷l電容式：電容式：l差動(dòng)電容，當(dāng)前只有德國(guó)差動(dòng)電容，當(dāng)前只有德國(guó)E+H公司能成功公司能成功制造，靈敏度、抗振性均較好。制造，靈敏度、抗振性均較好。l超聲式：超聲式：l靈敏度、抗振性均較好，僅有日本橫河公靈敏度、抗振性均較好，僅有日本橫河公司成功制造。司成功制造。（3）信號(hào)處理）信號(hào)處理l 模擬信號(hào)處理：模擬信號(hào)處理：l 數(shù)字信號(hào)處理：數(shù)字信號(hào)處理：l 模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)處理l 數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理小流

39、量頻域圖小流量頻域圖大流量頻域圖大流量頻域圖小流量時(shí)域圖小流量時(shí)域圖大流量時(shí)域圖大流量時(shí)域圖以以0.1MPa下氣體渦街下限試驗(yàn)為例下氣體渦街下限試驗(yàn)為例流量點(diǎn)流量點(diǎn)（m3/h）標(biāo)準(zhǔn)體積標(biāo)準(zhǔn)體積（L L）脈沖數(shù)脈沖數(shù)（NsNs）儀表系數(shù)儀表系數(shù)（1/L1/L）平均儀表系平均儀表系數(shù)（數(shù)（1/L1/L）重復(fù)性重復(fù)性68.868.8179.346179.346175.213175.213176.813176.8132052052022022042041.14951.14951.15291.15291.15381.15381.15211.15210.1970.19751.751.7427.807427

40、.807429.438429.438425.080425.0805195195195195105101.21321.21321.20861.20861.19981.19981.20721.20720.5640.56439.639.6324.233324.233324.233324.233323.600323.6004484484594594344341.38171.38171.38171.38171.34121.34121.36821.36821.7091.70932.232.2271.974271.974267.102267.102263.200263.2003603603633633653

41、651.32371.32371.35901.35901.38681.38681.35651.35652.3312.331普通模擬渦街普通模擬渦街流量點(diǎn)（流量點(diǎn)（m3/h）標(biāo)準(zhǔn)體標(biāo)準(zhǔn)體積積（L L）脈沖數(shù)脈沖數(shù)（NsNs）儀表系數(shù)儀表系數(shù)（1/L1/L）平均儀表系數(shù)平均儀表系數(shù)（1/L1/L）重復(fù)性重復(fù)性51.851.8419.461419.461425.523425.523422.453422.4534864864914914864861.15861.15861.15391.15391.15041.15041.15431.15430.3560.35639.739.7322.446322.446

42、328.919328.919328.430328.4303723723803803813811.15371.15371.15531.15531.16011.16011.15641.15640.2880.28832.232.2264.380264.380266.664266.664263.294263.2943213213263263213211.21421.21421.22251.22251.21921.21921.21861.21860.3430.34327.227.2450.759450.759448.852448.852446.369446.3695625625635635585581.

43、24681.24681.25431.25431.25011.25011.25041.25040.3010.30124.824.8407.857407.857406.784406.784411.280411.2805485485515515595591.34361.34361.35451.35451.35921.35921.35241.35240.5920.59222.322.3370.130370.130365.845365.845366.731366.7314874874924924944941.31581.31581.34481.34481.34701.34701.33591.33591.

44、3031.30317.317.3284.998284.998286.110286.110285.676285.6763653653983983693691.28071.28071.39111.39111.29171.29171.32121.32124.6034.603數(shù)字渦街?jǐn)?shù)字渦街不同壓力下對(duì)比不同壓力下對(duì)比壓力（壓力（MPa）0.10.20.30.40.5模擬渦街下限模擬渦街下限(m3/h)51.740.640.232.140.1數(shù)字渦街下限數(shù)字渦街下限(m3/h)22.325.114.922.322.80 .10 .20 .30 .40 .501 02 03 04 05 06 07 08

45、 0流 量(m 3/h)壓 力 ( M P a ) a n a lo g d ig ita ll 除經(jīng)典的除經(jīng)典的FFT方法，許多學(xué)者還研究出了其他數(shù)方法，許多學(xué)者還研究出了其他數(shù)字信號(hào)處理方法：自適應(yīng)濾波、松弛陷波周期字信號(hào)處理方法：自適應(yīng)濾波、松弛陷波周期圖法、小波分析方法、圖法、小波分析方法、Hilbert-Huang方法、基方法、基于混沌理論的微弱信號(hào)檢測(cè)方法于混沌理論的微弱信號(hào)檢測(cè)方法l 目前僅目前僅ABB、橫河、羅斯蒙特三家公司制造，、橫河、羅斯蒙特三家公司制造，利用數(shù)字信號(hào)處理方法目的是從高噪聲背景下利用數(shù)字信號(hào)處理方法目的是從高噪聲背景下提取有用信號(hào)。提取有用信號(hào)。l 進(jìn)動(dòng)頻率

46、：進(jìn)動(dòng)頻率：Kuf Kvfqvl準(zhǔn)確度較高，液體準(zhǔn)確度較高，液體0.5%1%，氣體，氣體1%2.5%l量程比量程比10:1（數(shù)字渦街可達(dá)（數(shù)字渦街可達(dá)30:1）l頻率信號(hào)輸出，抗干擾強(qiáng)頻率信號(hào)輸出，抗干擾強(qiáng)l不受溫度、壓力、密度、黏度等工況參數(shù)不受溫度、壓力、密度、黏度等工況參數(shù)影響影響l無(wú)可動(dòng)部件、壓力損失小、適用范圍廣，無(wú)可動(dòng)部件、壓力損失小、適用范圍廣，特別適用于中、大口徑，需前后直管段，特別適用于中、大口徑，需前后直管段，抗震性差抗震性差常見(jiàn)故障與維護(hù)常見(jiàn)故障與維護(hù)故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能原因可能原因處理方法處理方法通電后無(wú)流量時(shí)有輸出信通電后無(wú)流量時(shí)有輸出信號(hào)號(hào)1)輸入屏蔽或接地不良，輸

47、入屏蔽或接地不良，引入電磁干擾引入電磁干擾2)儀表靠近強(qiáng)電設(shè)備或高儀表靠近強(qiáng)電設(shè)備或高頻脈沖干擾源頻脈沖干擾源3)管道有較強(qiáng)振動(dòng)管道有較強(qiáng)振動(dòng)4)轉(zhuǎn)換器靈敏度過(guò)高轉(zhuǎn)換器靈敏度過(guò)高 1)改善屏蔽與接地，排除改善屏蔽與接地，排除電磁干擾電磁干擾2)遠(yuǎn)離干擾源安裝，采取遠(yuǎn)離干擾源安裝，采取隔離措施加強(qiáng)電源濾波隔離措施加強(qiáng)電源濾波3)采取減震措施，加強(qiáng)信采取減震措施，加強(qiáng)信號(hào)濾波降低放大器靈敏度號(hào)濾波降低放大器靈敏度4)降低靈敏度，提高觸發(fā)降低靈敏度，提高觸發(fā)電平電平 通電通流后無(wú)輸出信通電通流后無(wú)輸出信號(hào)號(hào)1)電源出故障電源出故障2)輸入信號(hào)線斷線輸入信號(hào)線斷線3)放大器某級(jí)有故障放大器某級(jí)有故障4

48、)檢測(cè)元件損壞檢測(cè)元件損壞5)無(wú)流量或流量過(guò)小無(wú)流量或流量過(guò)小6)管道堵塞或傳感器管道堵塞或傳感器被卡死被卡死 1)檢查電源與接地檢查電源與接地2)檢查信號(hào)線與接線檢查信號(hào)線與接線端子端子3)檢測(cè)工作點(diǎn)，檢查檢測(cè)工作點(diǎn)，檢查元器件元器件4)檢查傳感元件及引檢查傳感元件及引線，檢查閥門，增大線，檢查閥門，增大流量或縮小管徑流量或縮小管徑5)檢查清理管道，清檢查清理管道，清洗傳感器洗傳感器輸出信號(hào)不規(guī)則不穩(wěn)輸出信號(hào)不規(guī)則不穩(wěn)定定1)有較強(qiáng)電干擾信號(hào)有較強(qiáng)電干擾信號(hào)2)傳感器被沾污或受傳感器被沾污或受潮，靈敏度降低潮，靈敏度降低3)傳感器靈敏度過(guò)高傳感器靈敏度過(guò)高4)傳感器受損或引線傳感器受損或引線

49、接觸不良接觸不良5)出現(xiàn)兩相流或脈動(dòng)出現(xiàn)兩相流或脈動(dòng)流流1)加強(qiáng)屏蔽和接地加強(qiáng)屏蔽和接地2)清洗或更換傳感器，清洗或更換傳感器，提高放大器增益提高放大器增益3)降低增益，提高觸降低增益，提高觸發(fā)電平發(fā)電平4)檢查傳感器及引線檢查傳感器及引線5)加強(qiáng)工藝流程管理，加強(qiáng)工藝流程管理，消除兩相流或脈動(dòng)流消除兩相流或脈動(dòng)流現(xiàn)象現(xiàn)象測(cè)量誤差大測(cè)量誤差大1)直管段長(zhǎng)度不足直管段長(zhǎng)度不足2)模擬轉(zhuǎn)換電路零漂或滿模擬轉(zhuǎn)換電路零漂或滿量程調(diào)整不對(duì)量程調(diào)整不對(duì)3)供電電壓變化過(guò)大供電電壓變化過(guò)大4)儀表超過(guò)檢定周期儀表超過(guò)檢定周期5)傳感器與配管內(nèi)徑差異傳感器與配管內(nèi)徑差異較大較大6)安裝不同心或密封墊凸安裝不同

50、心或密封墊凸入管內(nèi)入管內(nèi)7)傳感器沾污或損傷傳感器沾污或損傷8)有兩相流或脈動(dòng)流有兩相流或脈動(dòng)流9)管道泄漏管道泄漏 1)加長(zhǎng)直管段或加裝流動(dòng)加長(zhǎng)直管段或加裝流動(dòng)調(diào)整器調(diào)整器2)校正零點(diǎn)和量程刻度校正零點(diǎn)和量程刻度3)檢查電源檢查電源4)及時(shí)送檢及時(shí)送檢5)檢查配管內(nèi)徑，修正儀檢查配管內(nèi)徑，修正儀表系數(shù)表系數(shù)6)調(diào)整安裝，修整密封墊調(diào)整安裝，修整密封墊7)清洗更換傳感器清洗更換傳感器8)排除兩相流或脈動(dòng)流排除兩相流或脈動(dòng)流9)排除泄漏排除泄漏 測(cè)量管泄漏測(cè)量管泄漏1)管內(nèi)壓力過(guò)高管內(nèi)壓力過(guò)高2)公稱壓力選擇不對(duì)公稱壓力選擇不對(duì)3)密封件損壞密封件損壞4)傳感器被腐蝕傳感器被腐蝕 1)調(diào)整管壓，

51、更改安裝位調(diào)整管壓，更改安裝位置置2)選用高一檔公稱壓力傳選用高一檔公稱壓力傳感器感器3)更換密封件更換密封件4)采取防腐和保護(hù)措施采取防腐和保護(hù)措施 l判斷渦街流量計(jì)是否正常：敲擊法判斷渦街流量計(jì)是否正常：敲擊法l探頭壞：更換探頭探頭壞：更換探頭l電路壞：調(diào)電位器或更換電路壞：調(diào)電位器或更換7 電磁流量 檢測(cè)技術(shù)l法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感生電法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感生電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比的變化率成正比.ldKldBvDC)(西門子電磁流量計(jì)西門子電磁流量計(jì)ABB電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)上海羅斯蒙特電磁流量計(jì)上海羅斯蒙特電磁流量計(jì)

52、電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)7.1 電磁流量計(jì)的測(cè)量原理電磁流量計(jì)的測(cè)量原理法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 ukBDe BLue BekDqv4由式由式 可知，當(dāng)測(cè)量管結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)測(cè)量管結(jié)構(gòu)一定時(shí)，體積流量和一定時(shí)，體積流量和 成正成正比，而與流體的狀態(tài)和物性參數(shù)比，而與流體的狀態(tài)和物性參數(shù)無(wú)關(guān)，測(cè)量比值即可得到體無(wú)關(guān)，測(cè)量比值即可得到體積流量。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為恒定積流量。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為恒定值時(shí)，體積流量與感生電勢(shì)成正值時(shí)，體積流量與感生電勢(shì)成正比。比。BekDqv4vqBe/Be/ 直流勵(lì)磁：最簡(jiǎn)單的直流勵(lì)磁：最簡(jiǎn)單的一種方式。但兩電極一種方式。但兩電極表面上形成固定的正表面

53、上形成固定的正負(fù)極性，引起被測(cè)介負(fù)極性，引起被測(cè)介質(zhì)電解而產(chǎn)生正負(fù)離質(zhì)電解而產(chǎn)生正負(fù)離子。這種電極間不均子。這種電極間不均衡的電化學(xué)干擾嚴(yán)重衡的電化學(xué)干擾嚴(yán)重影響流量測(cè)量，已不影響流量測(cè)量，已不再使用。再使用。 工頻正弦波勵(lì)磁：工頻正弦波勵(lì)磁：采用采用50Hz工頻交流工頻交流電，曾經(jīng)是使用最電，曾經(jīng)是使用最廣泛的一種勵(lì)磁方廣泛的一種勵(lì)磁方式式: 則被測(cè)體積流量為則被測(cè)體積流量為tBBmsintuDkBemsintBekDqmvsin4 正交干擾：正交干擾：流量信號(hào)：流量信號(hào)： 正交干擾：正交干擾： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：它與流量形成的感應(yīng)電勢(shì)在相位它與流量形成的感應(yīng)電勢(shì)在相位差差 ，故稱其為正交干擾；，

54、故稱其為正交干擾；與流量無(wú)關(guān)，即使，與流量無(wú)關(guān)，即使， 也存在也存在 ； )90sin(cos1ommtBtBdtdBeo9001eee 1tuDkBemsin 低頻矩形波勵(lì)磁：綜合直流勵(lì)磁和低頻矩形波勵(lì)磁：綜合直流勵(lì)磁和正弦波勵(lì)磁優(yōu)點(diǎn)的一種方式。正弦波勵(lì)磁優(yōu)點(diǎn)的一種方式。三值低頻矩形三值低頻矩形波勵(lì)磁：使零波勵(lì)磁：使零點(diǎn)更穩(wěn)定，已點(diǎn)更穩(wěn)定，已廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。雙頻調(diào)制波雙頻調(diào)制波7.3 電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)測(cè)量管組件，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的測(cè)量管組件，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的種類，選擇適當(dāng)?shù)慕^緣材料襯種類，選擇適當(dāng)?shù)慕^緣材料襯里，如耐磨橡膠，聚四氟乙烯里，如耐磨橡膠，聚四氟乙烯等；等；磁路系統(tǒng)，

55、分段式繞組；磁路系統(tǒng)，分段式繞組；電極電極 ：非磁性導(dǎo)電材料，如不：非磁性導(dǎo)電材料，如不銹鋼，關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)，不漏。銹鋼，關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)，不漏。傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件和阻流件，傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件和阻流件，無(wú)壓力損失，可測(cè)臟污、腐蝕性、液固無(wú)壓力損失，可測(cè)臟污、腐蝕性、液固兩相等導(dǎo)電性介質(zhì)，而且只可測(cè)導(dǎo)電液兩相等導(dǎo)電性介質(zhì)，而且只可測(cè)導(dǎo)電液體體 。準(zhǔn)確度高，。準(zhǔn)確度高，0.2%1%，量程比可，量程比可達(dá)達(dá)50100:1，口徑范圍從，口徑范圍從2mm至至3m，使用地點(diǎn)不應(yīng)有強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，管道充滿使用地點(diǎn)不應(yīng)有強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，管道充滿流體，前流體，前5D直管段。直管段。l襯里的確定：主要考慮耐腐襯里的

56、確定：主要考慮耐腐蝕性、耐磨性和流體溫度；蝕性、耐磨性和流體溫度；l電極的選定：考慮腐蝕性，電極的選定：考慮腐蝕性，壓力狀況等；壓力狀況等；l使用非金屬管道應(yīng)使用接地使用非金屬管道應(yīng)使用接地環(huán)。環(huán)。8 超聲流量 檢測(cè)技術(shù)按測(cè)量原理分為按測(cè)量原理分為 傳播速度差傳播速度差 （時(shí)差法、頻差法、相差法）（時(shí)差法、頻差法、相差法）多普勒式多普勒式相關(guān)法相關(guān)法 國(guó)外主要廠商產(chǎn)品介紹國(guó)外主要廠商產(chǎn)品介紹德國(guó)德國(guó)KROHNEKROHNE4 4聲道氣體超聲流量計(jì)聲道氣體超聲流量計(jì)高精度高精度低功耗低功耗1W1W，可使用太陽(yáng)能，可使用太陽(yáng)能DN80DN80流速上限流速上限 57m/s57m/sDN400DN40

57、0流速上限流速上限 30m/s30m/s示值誤差示值誤差 0.2%0.2%重復(fù)性重復(fù)性 0.20.2 ALTOSONIC IV 3 3聲道液體超聲流量計(jì)聲道液體超聲流量計(jì)獨(dú)特的三聲道截面設(shè)計(jì)獨(dú)特的三聲道截面設(shè)計(jì)傳感器專利設(shè)計(jì)傳感器專利設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理(DSP)(DSP)流速測(cè)量范圍流速測(cè)量范圍0 020m/s20m/s當(dāng)流速大于當(dāng)流速大于0.5m/s0.5m/s時(shí)時(shí)示值誤差示值誤差 0.5%0.5%當(dāng)流速小于當(dāng)流速小于0.5m/s0.5m/s時(shí)時(shí)絕對(duì)誤差為絕對(duì)誤差為2.5mm/s2.5mm/s重復(fù)性重復(fù)性 0.20.2 UFM 3030KROHNEKROHNE工藝流程的氣體超聲流量

58、計(jì)工藝流程的氣體超聲流量計(jì)兩聲道通用型兩聲道通用型強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，保護(hù)罩強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，保護(hù)罩全金屬微型傳感器全金屬微型傳感器DN50DN50流速上限流速上限57m/s57m/sDN600DN600流速上限流速上限30m/s30m/s低功耗低功耗1W1W示值誤差示值誤差 1%1%重復(fù)性重復(fù)性 0.20.2 OPTISONIC 7060KROHNEKROHNE美國(guó)美國(guó)CONTROLOTRONCONTROLOTRON雙聲道固定式雙聲道固定式液體超聲流量計(jì)液體超聲流量計(jì)全天候機(jī)箱設(shè)計(jì)全天候機(jī)箱設(shè)計(jì) 1010N 雙聲道便攜式超聲流量計(jì)雙聲道便攜式超聲流量計(jì)外貼式安裝方便外貼式安裝方便3232位流量計(jì)算機(jī)位流量計(jì)算

59、機(jī) 寬脈沖時(shí)差式和多普勒兩用寬脈沖時(shí)差式和多普勒兩用 基本精度基本精度 1%1% 1010WPCONTROLOTRONCONTROLOTRON英國(guó)英國(guó)MICRONICSMICRONICS便攜式液體超聲流量計(jì)便攜式液體超聲流量計(jì) 帶圖表顯示功能帶圖表顯示功能LCD LCD 覆膜觸摸式按鍵覆膜觸摸式按鍵1616個(gè)個(gè)管徑范圍：管徑范圍：50-100050-1000毫米毫米 流速：流速：0.12-12.39m/s 0.12-12.39m/s 重復(fù)性：重復(fù)性：0.5% 0.5% 讀數(shù)誤差：讀數(shù)誤差：1-3% 1-3% 長(zhǎng)度：長(zhǎng)度：236mm 236mm 寬度：寬度：125mm 125mm 高度：高度：4

60、1mm 41mm 重量：小于重量：小于1.5Kg 1.5Kg PFSE 在線安裝式超聲波流量計(jì)在線安裝式超聲波流量計(jì)可安裝配套溫度傳感器可安裝配套溫度傳感器從而測(cè)得熱量從而測(cè)得熱量 U2000 MICRONICSMICRONICS日本富士電機(jī)日本富士電機(jī)FUJIFUJI新式脈沖多普勒法與新式脈沖多普勒法與傳播時(shí)間差法并用的傳播時(shí)間差法并用的新一代混合型超聲波流量計(jì)新一代混合型超聲波流量計(jì) 脈沖多普勒方式脈沖多普勒方式 流速范圍：流速范圍：0 00.3m/s0.3m/s4m/s4m/s精度：精度：0.50.51.01.0傳播時(shí)間差方式傳播時(shí)間差方式流速范圍：流速范圍： 0 00.3m/s0.3m