第六章流量測量

1、羅茨羅茨 渦街流量計(jì)渦街流量計(jì) （a a）圓柱體；圓柱體； （b b）等邊三角形柱體等邊三角形柱體渦街流量計(jì)的傳感器渦街流量計(jì)的傳感器渦街流量計(jì)的傳感器渦街流量計(jì)的傳感器渦街流量計(jì)的傳感器渦街流量計(jì)的傳感器 渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)的導(dǎo)流器和葉輪渦輪流量計(jì)的導(dǎo)流器和葉輪渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)的導(dǎo)流器和葉輪渦輪流量計(jì)的導(dǎo)流器和葉輪 超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì) 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)畢托管畢托管威力巴（威力巴（VerabarVerabar）流量計(jì)）流量計(jì) 由美國由美國VerisVeris公司研制推出的一種產(chǎn)品。適用于大公司研制推出的一種產(chǎn)品。適用于大口徑煤氣、煙

2、道氣、電廠風(fēng)流量測量。該套流量計(jì)是口徑煤氣、煙道氣、電廠風(fēng)流量測量。該套流量計(jì)是由威力巴探頭和計(jì)算顯示單元構(gòu)成，具有測量范圍寬由威力巴探頭和計(jì)算顯示單元構(gòu)成，具有測量范圍寬、壓力損失?。▔簱p僅為最大差壓的、壓力損失?。▔簱p僅為最大差壓的3%3%，高效節(jié)能），高效節(jié)能）、防堵性好、不斷氣檢修、不易結(jié)污、可在線清洗等、防堵性好、不斷氣檢修、不易結(jié)污、可在線清洗等特點(diǎn)。特點(diǎn)。 翼形動壓管翼形動壓管 是火力發(fā)電廠目前測量大口徑矩形管道送風(fēng)流量是火力發(fā)電廠目前測量大口徑矩形管道送風(fēng)流量普遍應(yīng)用的一種傳感裝置，一般應(yīng)根據(jù)使用工況而具普遍應(yīng)用的一種傳感裝置，一般應(yīng)根據(jù)使用工況而具體設(shè)計(jì)安裝，還未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的

3、程度。體設(shè)計(jì)安裝，還未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的程度。 翼形動壓管與皮托管相比，對同樣的流速，前者翼形動壓管與皮托管相比，對同樣的流速，前者輸出的差壓是后者的輸出的差壓是后者的4 4倍。其靈敏度高，輸出大，有利倍。其靈敏度高，輸出大，有利于信號的轉(zhuǎn)換，有利于提高抗干擾的能力和測量精確于信號的轉(zhuǎn)換，有利于提高抗干擾的能力和測量精確度。度。 彎管流量計(jì)彎管流量計(jì)內(nèi)錐流量計(jì)內(nèi)錐流量計(jì) 內(nèi)錐流量計(jì)源于美國內(nèi)錐流量計(jì)源于美國麥克羅米特麥克羅米特(McCrometer)公司，因其公司，因其節(jié)流部件呈圓錐形，英文名稱為節(jié)流部件呈圓錐形，英文名稱為V-Cone Flowmeter，引入，引入我國后被稱為內(nèi)錐流量計(jì)，也有人稱

4、為我國后被稱為內(nèi)錐流量計(jì)，也有人稱為V型錐流量計(jì)。型錐流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) 質(zhì)量流量計(jì)通常可分為兩大類：質(zhì)量流量計(jì)通?？煞譃閮纱箢悾?直接式質(zhì)量流量計(jì)直接式質(zhì)量流量計(jì) 間接式間接式推導(dǎo)式推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) 直接式質(zhì)量流量計(jì)直接輸出與質(zhì)量流量相對應(yīng)的信直接式質(zhì)量流量計(jì)直接輸出與質(zhì)量流量相對應(yīng)的信號，反映質(zhì)量流量的大小。號，反映質(zhì)量流量的大小。 間接式質(zhì)量流量計(jì)采用密度或溫度、壓力補(bǔ)償?shù)姆介g接式質(zhì)量流量計(jì)采用密度或溫度、壓力補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ丛跍y量體積流量的同時(shí)，測量流體的密度，或者法，即在測量體積流量的同時(shí)，測量流體的密度，或者測量流體的溫度、壓力值，按一定的數(shù)學(xué)模型自動換算測量流體

5、的溫度、壓力值，按一定的數(shù)學(xué)模型自動換算出相應(yīng)的密度值，再將密度值與體積流量值相乘可求得出相應(yīng)的密度值，再將密度值與體積流量值相乘可求得質(zhì)量流量。質(zhì)量流量?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì) 熱式質(zhì)量流量計(jì)熱式質(zhì)量流量計(jì) 利用流體熱交換原理構(gòu)成的流量計(jì)稱為熱式質(zhì)量利用流體熱交換原理構(gòu)成的流量計(jì)稱為熱式質(zhì)量流量計(jì)（流量計(jì)（Thermal Mass FlowmeterThermal Mass Flowmeter，簡稱，簡稱TMFTMF）。利用）。利用外熱源對被測流體加熱，測量因流體流動造成的溫度外熱源對被測流體加熱，測量因流體流動造成的溫度場變化，從而測得流體的質(zhì)量流量。場變化，從而測得流體的質(zhì)

6、量流量。TcPqPmPcT 沖量式流量計(jì)沖量式流量計(jì) 自由下落的固體粉自由下落的固體粉料對檢測板料對檢測板沖板產(chǎn)生沖板產(chǎn)生沖擊力。垂直分力由機(jī)沖擊力。垂直分力由機(jī)械結(jié)構(gòu)克服而不起作用械結(jié)構(gòu)克服而不起作用，水平分力則作用在沖，水平分力則作用在沖擊軸上，并通過機(jī)械結(jié)擊軸上，并通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的作用與反饋測量彈構(gòu)的作用與反饋測量彈簧產(chǎn)生的力相平衡。水簧產(chǎn)生的力相平衡。水平分力的大小可表示為平分力的大小可表示為 sinsin2ghqFmm間接式質(zhì)量流量計(jì)間接式質(zhì)量流量計(jì) 間接式質(zhì)量流量計(jì)：可分為組合式與補(bǔ)償式。間接式質(zhì)量流量計(jì)：可分為組合式與補(bǔ)償式。 采用以下三種方式來構(gòu)成組合式質(zhì)量流量計(jì)：采用以下三種方

7、式來構(gòu)成組合式質(zhì)量流量計(jì)：檢測檢測qv2的流量計(jì)（通常采用差壓式流量計(jì)）和密的流量計(jì)（通常采用差壓式流量計(jì)）和密度計(jì)的組合；度計(jì)的組合；檢測檢測qv的流量計(jì)（如容積式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、的流量計(jì)（如容積式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等）和密度計(jì)的組渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等）和密度計(jì)的組合；合；檢測檢測qv2的流量計(jì)和檢測的流量計(jì)和檢測qv的流量計(jì)的流量計(jì)的組合。的組合。 6.66.6其他流量計(jì)簡介其他流量計(jì)簡介 一、一、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì) 它又稱它又稱浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)、恒壓降變截面流量計(jì)。、恒壓降變截面流量計(jì)。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì) （一）結(jié)構(gòu)組成（一）結(jié)構(gòu)組

8、成 玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由錐形管、轉(zhuǎn)子兩部分組成玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由錐形管、轉(zhuǎn)子兩部分組成 。 玻璃管轉(zhuǎn)子玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量計(jì)1罩罩殼；殼；2玻璃錐玻璃錐管；管；3浮子浮子4密封填料；密封填料；5連接法蘭連接法蘭流量系數(shù)的說明流量系數(shù)的說明與浮子的形狀以及流體的雷諾數(shù)等有關(guān)，對于一定的浮子形與浮子的形狀以及流體的雷諾數(shù)等有關(guān)，對于一定的浮子形狀，當(dāng)雷諾數(shù)大于某一數(shù)值時(shí)，流量系數(shù)趨于一常數(shù)狀，當(dāng)雷諾數(shù)大于某一數(shù)值時(shí)，流量系數(shù)趨于一常數(shù)，三種三種浮子的轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量系數(shù)浮子的轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。與雷諾數(shù)的關(guān)系。 轉(zhuǎn)子高度測量轉(zhuǎn)子高度測量靶式流量計(jì)靶式流量計(jì) 靶式流量計(jì)于六十年代開

9、始應(yīng)用于工業(yè)流量測量，主靶式流量計(jì)于六十年代開始應(yīng)用于工業(yè)流量測量，主要用于解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量。要用于解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量。 1. 1. 工作原理工作原理 F F與環(huán)形間隙中流體平均流速與環(huán)形間隙中流體平均流速v v之間的關(guān)系如下之間的關(guān)系如下 式中式中 D D 管道直徑。式中管道直徑。式中 d d 靶直徑；靶直徑； 流體密度；流體密度； K K 系數(shù)。系數(shù)。考慮到通過流量計(jì)的流體質(zhì)量流量考慮到通過流量計(jì)的流體質(zhì)量流量令直徑比令直徑比 , , 合并上兩式合并上兩式, , 可得質(zhì)量流體與推力可得質(zhì)量流體與推力F F之之間的關(guān)系間的關(guān)系 22282vKdvAKpAFv

10、dDqm)(422FDKqam)1(2Dd /aK 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì)是電磁流量計(jì)是6060年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。展起來的新型流量測量儀表。 它的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律，適用來測它的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律，適用來測量導(dǎo)電流體的體積流量。量導(dǎo)電流體的體積流量。 目前已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量，目前已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃易爆介質(zhì)；各如各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃易爆介質(zhì)；各種工業(yè)污水、紙漿、泥漿等的流量測量。種工業(yè)污水、紙漿、泥漿等的

11、流量測量。 BLvE vCBDE EBDCvDqv442vvKqqDBCE4 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)（1 1）被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的液體，要求電導(dǎo)率為）被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的液體，要求電導(dǎo)率為S/cmS/cm范圍。不范圍。不能檢測氣體、蒸汽和石油制品等的流量。能檢測氣體、蒸汽和石油制品等的流量。（2 2）測量管內(nèi)無可動部件，便于維護(hù)管理；無阻流部件，因此壓）測量管內(nèi)無可動部件，便于維護(hù)管理；無阻流部件，因此壓力損失很小。力損失很小。（3 3）輸出電流和流量具有線性關(guān)系，并且不受流體的密度）輸出電流和流量具有線性關(guān)系，并且不受流體的密度粘度粘度溫度溫度壓力和電導(dǎo)率變化的影響。壓力和電導(dǎo)率變化的影響。（4

12、4）口徑范圍可從幾毫米到）口徑范圍可從幾毫米到3m3m，可測正反雙向流量，也可測脈動，可測正反雙向流量，也可測脈動流量。流量。（5 5）量程比通常為）量程比通常為20201 150501 1（0.5m/s0.5m/s10m/s10m/s），滿量程流速），滿量程流速范圍寬。范圍寬。（6 6）由于襯里材料和電氣絕緣材料限制，一般使用的溫度范圍為）由于襯里材料和電氣絕緣材料限制，一般使用的溫度范圍為0 0200200。因電極是嵌裝在導(dǎo)管上的，使用工作壓力一般不超。因電極是嵌裝在導(dǎo)管上的，使用工作壓力一般不超過過4MPa4MPa。 使用電磁流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意使管道內(nèi)充滿液體，最好把管道使用電磁流量計(jì)時(shí)應(yīng)注

13、意使管道內(nèi)充滿液體，最好把管道垂直設(shè)置，讓流體自上而下流動。流量計(jì)上游管道要有一定長垂直設(shè)置，讓流體自上而下流動。流量計(jì)上游管道要有一定長度直管段。度直管段。 流量標(biāo)準(zhǔn)裝置流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 流量計(jì)標(biāo)定是一件比較困難的工作，因?yàn)榱髁苛髁坑?jì)標(biāo)定是一件比較困難的工作，因?yàn)榱髁渴琴|(zhì)量或體積對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，是質(zhì)量或體積對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，難以由定義直接做出難以由定義直接做出流量單位的標(biāo)準(zhǔn)器流量單位的標(biāo)準(zhǔn)器。 一般是在流量不變的前提下，使流體連續(xù)流入一般是在流量不變的前提下，使流體連續(xù)流入標(biāo)準(zhǔn)容器標(biāo)準(zhǔn)容器V V 中，精確測量流體流動的起止時(shí)間和流中，精確測量流體流動的起止時(shí)間和流入容器的流體總量，用平均流量代替瞬時(shí)流

14、量作為入容器的流體總量，用平均流量代替瞬時(shí)流量作為標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 因此，在累積時(shí)間內(nèi)，必須保證流體流動高度因此，在累積時(shí)間內(nèi)，必須保證流體流動高度穩(wěn)定，并且計(jì)時(shí)和計(jì)量都要足夠準(zhǔn)確穩(wěn)定，并且計(jì)時(shí)和計(jì)量都要足夠準(zhǔn)確。 靜態(tài)容積法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置靜態(tài)容積法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)法標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)法 這種流量校驗(yàn)裝置，其費(fèi)用較低、攜帶方便、操作簡便，這種流量校驗(yàn)裝置，其費(fèi)用較低、攜帶方便、操作簡便，近年來已為人們重視和認(rèn)可，其相應(yīng)的檢定規(guī)程為近年來已為人們重視和認(rèn)可，其相應(yīng)的檢定規(guī)程為JJG643JJG643一一19941994。 常用的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)有渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、橢圓齒輪常用的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)有渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、伺服流量計(jì)等。流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、伺服流量計(jì)等。 校驗(yàn)裝置中串聯(lián)的儀表間要妥善地安裝整流器和