核反應(yīng)堆儀表11

1、核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 School of Nuclear Science and Technology核反應(yīng)堆儀表核反應(yīng)堆儀表School of Nuclear Science and Technology2/539.1 流量檢測儀表的種類流量檢測儀表的種類9.2 差壓式流量計差壓式流量計9.3 速度式流量計速度式流量計9.4 容積式流量計容積式流量計9.5 其他類型的流量計其他類型的流量計第第9 9章章 流量檢測儀表流量檢測儀表School of Nuclear Science and Technology3/53第第9 9章章 流量檢測儀表流量檢測儀表 流量的定義：流量的定義：

2、指單位時間內(nèi)流體指單位時間內(nèi)流體( (氣體、液體或固體顆粒等氣體、液體或固體顆粒等) )流經(jīng)管道或設(shè)備某處橫截面的量，又稱瞬時流量流經(jīng)管道或設(shè)備某處橫截面的量，又稱瞬時流量 在某一段時間間隔內(nèi)流過某一截面的流體的量稱為在某一段時間間隔內(nèi)流過某一截面的流體的量稱為流體的總流體的總量量，也稱作積分流量或累積流量?？偭砍缘玫娇偭康臅r間，也稱作積分流量或累積流量?？偭砍缘玫娇偭康臅r間就稱為該段時間內(nèi)的就稱為該段時間內(nèi)的平均流量平均流量 流體流量的表示：一般可分為質(zhì)量流量流體流量的表示：一般可分為質(zhì)量流量q qmm和體積流量和體積流量q qV V。 兩者之間滿足以下關(guān)系：兩者之間滿足以下關(guān)系：在國際

3、單位制中，在國際單位制中，q qmm的單位為的單位為kg/skg/s，q qv v的單位為的單位為mm3 3/s/smvqqSchool of Nuclear Science and Technology4/53工業(yè)上常用的流量計，按其測量原理分為以下四類：工業(yè)上常用的流量計，按其測量原理分為以下四類： 差壓式流量計：差壓式流量計：利用伯努利方程原理，通過測量流體差壓利用伯努利方程原理，通過測量流體差壓信號來反映流量的差壓式流量測量法；信號來反映流量的差壓式流量測量法；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、彎標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、彎管流量計、轉(zhuǎn)子流量計管流量計、轉(zhuǎn)子流量計等等 速度式流量計：速度式流量計：通過直接測量流體流速

4、來得出流量的速度通過直接測量流體流速來得出流量的速度式流量測量法；式流量測量法；渦輪流量計、超聲波流量計渦輪流量計、超聲波流量計等等 容積式流量計：容積式流量計：利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測量流量的容積式利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測量流量的容積式測量；測量；橢圓齒輪流量計、腰輪流量計橢圓齒輪流量計、腰輪流量計等等 其它類型流量計：其它類型流量計：電磁流量計、渦街流量計電磁流量計、渦街流量計等等9.1 流量檢測儀表的種類流量檢測儀表的種類School of Nuclear Science and Technology5/539.2 差壓式流量計差壓式流量計 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 彎管流量計彎管流量計 轉(zhuǎn)

5、子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology6/53優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1) (1) 應(yīng)用最多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長應(yīng)用最多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(2) (2) 應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類可與之相比擬應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類可與之相比擬 測量對象：測量對象：流體方面，單相、混相、潔凈、臟污流體方面，單相、混相、潔凈、臟污 工作狀態(tài)：工作狀態(tài)：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫 管徑方面：管徑方面：從幾毫米到幾米從幾毫米到幾米 流動條件：流動條件：亞音速

6、流、臨界流、脈動流亞音速流、臨界流、脈動流(3) (3) 檢測元件與變送器、顯示儀表可由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模生產(chǎn)檢測元件與變送器、顯示儀表可由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模生產(chǎn)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1) (1) 測量精度比較低測量精度比較低(2) (2) 現(xiàn)場安裝條件要求較高現(xiàn)場安裝條件要求較高 (3) (3) 壓損大壓損大( (指孔板、噴嘴等指孔板、噴嘴等) )9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology7/53組成：組成：節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管、顯示儀表節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管、顯示儀表差壓流量計示意圖差壓流量計示意圖9.2

7、 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology8/53節(jié)流元件附近流速和壓力分布情況節(jié)流元件附近流速和壓力分布情況 當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差生了壓差流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小量的大小 基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：流體連續(xù)性方程（質(zhì)量流體連續(xù)性方程（質(zhì)量

8、守恒定律）和伯努利方程（能守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）量守恒定律） 壓差影響因素：壓差影響因素：流量、節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流量、節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)流體的物理性質(zhì)( (密度、粘度密度、粘度) )9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology9/531P選定兩個截面選定兩個截面 I-I I-I是節(jié)流裝置前流體開始受節(jié)流裝是節(jié)流裝置前流體開始受節(jié)流裝置影響的截面置影響的截面 II-IIII-II是流束經(jīng)過節(jié)流裝置后收縮最是流束經(jīng)過節(jié)流裝置后收縮最厲害的流束截面厲害的流束截面伯努利方程

9、式伯努利方程式: :由連續(xù)性方程由連續(xù)性方程: :2211221222PuPu1uDd2P2u221 12244uDud假定：假定：12不可壓縮流體不可壓縮流體9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology10/53體積流量：體積流量： 2221241241/vqu AdPPd D質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： 2221241241/mqu AdPPd D令：令：411/d D/d D流量系數(shù)流量系數(shù)體積流量：體積流量： 質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： 222=244mqdPDP2222=44vqdPDP12PPP9.2

10、差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology11/53體積流量：體積流量： 質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： 222=244mqdPDP2222=44vqdPDP可壓縮流體：可壓縮流體：: 流束膨脹系數(shù)，流束膨脹系數(shù)，120.003998mqdP20.003998vPqdkg/s kg/hm mmm3/s m3/h60.003998236004 109.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology12/53質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： 22

11、2=244mqdPDP標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流量系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流量系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流束膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流束膨脹系數(shù)與節(jié)流件形式，取壓方式，管壁粗糙度，管徑之比，與節(jié)流件形式，取壓方式，管壁粗糙度，管徑之比，ReRe有關(guān)有關(guān)與節(jié)流件形式，取壓方式，管徑之比，壓比，等熵指數(shù)有關(guān)與節(jié)流件形式，取壓方式，管徑之比，壓比，等熵指數(shù)有關(guān)9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology13/53 標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔的圓板，迎流一側(cè)是有銳利直角入口邊緣的圓板，迎流

12、一側(cè)是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形 結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，價格便宜結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，價格便宜 壓力損失較大，測量精度較低，只適用于壓力損失較大，測量精度較低，只適用于潔凈流體介質(zhì)，測量大管徑高溫高壓介質(zhì)潔凈流體介質(zhì)，測量大管徑高溫高壓介質(zhì)時，孔板易變形時，孔板易變形標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流件：節(jié)流件：孔板、噴嘴、文丘里與圓缺孔板孔板、噴嘴、文丘里與圓缺孔板等等孔孔 板板9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology14/539.2 差壓式流量計差壓式

13、流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology15/53噴嘴噴嘴標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體，主要由入標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體，主要由入口圓弧收縮部分與出口圓筒形喉部組成口圓弧收縮部分與出口圓筒形喉部組成9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology16/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology17/5

14、3文丘里管文丘里管 文丘里管有兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：文丘里管有兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：古典文丘里管古典文丘里管與與文丘里噴嘴文丘里噴嘴 文丘里管壓力損失最低，有較高的測量精度，對流體中的懸浮物文丘里管壓力損失最低，有較高的測量精度，對流體中的懸浮物不敏感，可用于污臟流體介質(zhì)的流量測量，在大管徑流量測量方不敏感，可用于污臟流體介質(zhì)的流量測量，在大管徑流量測量方面應(yīng)用的較多面應(yīng)用的較多 尺寸大、笨重，加工困難，成本高，一般用在有特殊要求的場合尺寸大、笨重，加工困難，成本高，一般用在有特殊要求的場合古典文丘利管古典文丘利管 文丘利噴嘴文丘利噴嘴9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School o

15、f Nuclear Science and Technology18/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology19/53圓缺孔板圓缺孔板9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology20/53節(jié)流裝置的取壓方式節(jié)流裝置的取壓方式根據(jù)節(jié)流裝置取壓口位置可將取壓方式分為根據(jù)節(jié)流裝置取壓口位置可將取壓方式分為理論取壓、角接取壓、理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓與損失取壓法蘭取壓、徑距取壓與損失取壓五種五

16、種: :理論取壓：理論取壓：損失取壓：損失取壓：10.91.1lD20.340.84lD122.5 ,8lD lD9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology21/53目前廣泛采用的是目前廣泛采用的是角接取壓法角接取壓法，其次是，其次是法蘭取壓法法蘭取壓法。角接取角接取壓法比較簡便，容易實現(xiàn)環(huán)室取壓，測量精度較高。法蘭取壓法比較簡便，容易實現(xiàn)環(huán)室取壓，測量精度較高。法蘭取壓法結(jié)構(gòu)較簡單，容易裝配，計算也方便，但精度較角接取壓法結(jié)構(gòu)較簡單，容易裝配，計算也方便，但精度較角接取壓法低些。壓法低些。 角接取

17、壓法角接取壓法法蘭取壓法法蘭取壓法9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology22/53節(jié)流裝置管道條件節(jié)流裝置管道條件 節(jié)流件前后應(yīng)有足夠長的直節(jié)流件前后應(yīng)有足夠長的直管段管段L: L: 直管段越長越好；一直管段越長越好；一般根據(jù)管徑比和上游側(cè)局部般根據(jù)管徑比和上游側(cè)局部阻力件的型式確定，表阻力件的型式確定，表9-29-2 粗糙度的要求粗糙度的要求 適用于圓形截面管道，圓度適用于圓形截面管道，圓度有要求有要求一般上游側(cè)的直管段長度至少大于一般上游側(cè)的直管段長度至少大于10D10D，下游大于，下游大于

18、5D5D，在節(jié)流，在節(jié)流件前后件前后2D2D長度內(nèi)的管道，不能有突出部分（如溫度計插孔），長度內(nèi)的管道，不能有突出部分（如溫度計插孔），管內(nèi)壁要光滑且滿足圓度要求管內(nèi)壁要光滑且滿足圓度要求9.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置School of Nuclear Science and Technology23/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置節(jié)流裝置的選擇節(jié)流裝置的選擇 從測量精度考慮，在流量和差壓條件相同的情況下，噴嘴的精從測量精度考慮，在流量和差壓條件相同的情況下，噴嘴的精度最高度最高 從對差壓變送器的靈敏度要求考慮，由于孔板流量計產(chǎn)生的壓

19、從對差壓變送器的靈敏度要求考慮，由于孔板流量計產(chǎn)生的壓差大，不要求變送器的靈敏度特別高；文丘利流量計產(chǎn)生的壓差大，不要求變送器的靈敏度特別高；文丘利流量計產(chǎn)生的壓差小，所以要求所用的差壓變送器的靈敏度要高（阻力損失小，差小，所以要求所用的差壓變送器的靈敏度要高（阻力損失小，大多數(shù)用于低壓氣體輸送中的測量）大多數(shù)用于低壓氣體輸送中的測量） 測量易沉淀或有腐蝕性的流體時，宜采用噴嘴；對于高溫和溫測量易沉淀或有腐蝕性的流體時，宜采用噴嘴；對于高溫和溫度急劇變化的適應(yīng)性，噴嘴較好，孔板較差；在高參數(shù)、大流度急劇變化的適應(yīng)性，噴嘴較好，孔板較差；在高參數(shù)、大流量的生產(chǎn)線上，通常采用噴嘴，孔板銳角磨損嚴(yán)重

20、，易變形量的生產(chǎn)線上，通常采用噴嘴，孔板銳角磨損嚴(yán)重，易變形 要滿足允許的壓力損失，孔板的壓力損失較大，而文丘利管所要滿足允許的壓力損失，孔板的壓力損失較大，而文丘利管所造成的壓力損失較小造成的壓力損失較小 安裝條件方便安裝條件方便School of Nuclear Science and Technology24/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置節(jié)流裝置的使用條件節(jié)流裝置的使用條件 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅僅適用于測量圓形截面管道中的單相、均標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅僅適用于測量圓形截面管道中的單相、均質(zhì)流體的流量質(zhì)流體的流量 要求流體充滿管道，在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變要求流

21、體充滿管道，在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變或析出雜質(zhì)或析出雜質(zhì) 流體的流速要小于音速流體的流速要小于音速 流體的流動屬于非脈動流，流體在流過節(jié)流件前的流速應(yīng)流體的流動屬于非脈動流，流體在流過節(jié)流件前的流速應(yīng)與管軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流的存在與管軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流的存在School of Nuclear Science and Technology25/539.2 差壓式流量計差壓式流量計 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 彎管流量計彎管流量計 轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology26/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_彎管流量計彎

22、管流量計彎管內(nèi)壓力分布圖彎管內(nèi)壓力分布圖彎管流量計彎管流量計流體通過彎管時，由于離心力的作用在彎管內(nèi)、外側(cè)壁上產(chǎn)生壓流體通過彎管時，由于離心力的作用在彎管內(nèi)、外側(cè)壁上產(chǎn)生壓力差，曲率半徑一定的力差，曲率半徑一定的90 90 彎管，在離開其彎曲中心最遠(yuǎn)位置和彎管，在離開其彎曲中心最遠(yuǎn)位置和最近位置上所測得壓力差的平方根正比于流體的流速，即正比于最近位置上所測得壓力差的平方根正比于流體的流速，即正比于流體的流量流體的流量School of Nuclear Science and Technology27/53質(zhì)量流量：質(zhì)量流量：體積流量：體積流量：)(22)4(212PPDRDqm)(22)4(2

23、12PPDRDqV9.2 差壓式流量計差壓式流量計_彎管流量計彎管流量計 式中：式中： D D- -彎管內(nèi)徑；彎管內(nèi)徑； R R- -彎管曲率半徑；彎管曲率半徑； - -流體密度；流體密度； P P1 1- -彎管外側(cè)壁壓力；彎管外側(cè)壁壓力； P P2 2- -彎管內(nèi)側(cè)壁壓力。彎管內(nèi)側(cè)壁壓力。School of Nuclear Science and Technology28/53稱為流量系數(shù)稱為流量系數(shù)9.2 差壓式流量計差壓式流量計_彎管流量計彎管流量計校正：校正：School of Nuclear Science and Technology29/53彎管流量計彎管流量計測量示意圖測量示

24、意圖9.2 差壓式流量計差壓式流量計_彎管流量計彎管流量計壓水堆主冷卻劑壓水堆主冷卻劑流量的測量流量的測量School of Nuclear Science and Technology30/53200)(qqPP9.2 差壓式流量計差壓式流量計_彎管流量計彎管流量計流量和差壓之間的關(guān)系還可用下式描述：流量和差壓之間的關(guān)系還可用下式描述：式中：式中：PP0 0為與參考流量為與參考流量q q0 0相應(yīng)的差壓相應(yīng)的差壓 PP為與某個不同流量為與某個不同流量q q相應(yīng)的差壓相應(yīng)的差壓應(yīng)用彎管流量計需滿足的條件：應(yīng)用彎管流量計需滿足的條件： 彎管流量計的上下游必須是直管段，上游直管段不少于彎管流量計的

25、上下游必須是直管段，上游直管段不少于28D28D，下游直管段不少于，下游直管段不少于7D7D 管內(nèi)流體的雷諾數(shù)必須大于管內(nèi)流體的雷諾數(shù)必須大于5X105X104 4 取壓口位于彎管最外側(cè)和最內(nèi)側(cè)，取壓口直徑大約取壓口位于彎管最外側(cè)和最內(nèi)側(cè)，取壓口直徑大約D/8D/8School of Nuclear Science and Technology31/539.2 差壓式流量計差壓式流量計 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 彎管流量計彎管流量計 轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology32/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量

26、計 又稱為浮子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下又稱為浮子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。浮子流量計應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計，特別在小、微流浮子流量計應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。量方面有舉足輕重的作用。重力重力= =浮力浮力+ +壓差力壓差力2ffvfgVqCAHSchool of Nuclear Science and Techn

27、ology33/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology34/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology35/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計School of Nuclear Science and Technology36/539.2 差壓式流量計差壓式流量計_轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計核電廠中，轉(zhuǎn)子流量計主要用于輔助系統(tǒng)的流體流核電廠中，轉(zhuǎn)子流量計主要用于輔助系統(tǒng)的流體流量測量

28、中：量測量中： 一般裝于環(huán)境溫度低于一般裝于環(huán)境溫度低于60地方地方 必須垂直安裝，不得傾斜必須垂直安裝，不得傾斜 儀表前后必須有一段與儀表內(nèi)徑一致的直管段儀表前后必須有一段與儀表內(nèi)徑一致的直管段 不能用于測量有雜質(zhì)的流體不能用于測量有雜質(zhì)的流體School of Nuclear Science and Technology37/539.3 速度式流量計速度式流量計 渦輪流量計渦輪流量計 超聲波流量計超聲波流量計School of Nuclear Science and Technology38/539.3 速度式流量計速度式流量計_渦輪流量計渦輪流量計在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流速成

29、正比，葉輪的轉(zhuǎn)動周在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。線圈中磁通量隨之發(fā)生變化，產(chǎn)生期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。線圈中磁通量隨之發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，即電脈沖信號感應(yīng)電勢，即電脈沖信號School of Nuclear Science and Technology39/539.3 速度式流量計速度式流量計_渦輪流量計渦輪流量計0stg渦輪葉片速度分解渦輪葉片速度分解 流體平均流速流體平均流速sr葉片的切向速度葉片的切向速度022tgnrs渦輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速0n0s02fnZZZ: Z:渦輪葉片數(shù)渦輪葉片數(shù)0qF2ZtgfqqrFSchool o

30、f Nuclear Science and Technology40/53School of Nuclear Science and Technology41/539.3 速度式流量計速度式流量計_渦輪流量計渦輪流量計School of Nuclear Science and Technology42/53優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 其測量精度高其測量精度高, ,復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好 量程范圍寬量程范圍寬, ,刻度線性刻度線性 耐高壓，壓力損失耐高壓，壓力損失 對流量變化反應(yīng)迅速，可測脈動流量對流量變化反應(yīng)迅速，可測脈動流量 抗干擾能力強(qiáng)，信號便于遠(yuǎn)傳及與計算機(jī)相連抗干擾能力強(qiáng)，信號便于遠(yuǎn)

31、傳及與計算機(jī)相連缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 制造困難，成本高制造困難，成本高場合：場合： 渦輪流量計主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，渦輪流量計主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標(biāo)定其他流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表還用作標(biāo)定其他流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表9.3 速度式流量計速度式流量計_渦輪流量計渦輪流量計School of Nuclear Science and Technology43/539.3 速度式流量計速度式流量計 渦輪流量計渦輪流量計 超聲波流量計超聲波流量計School of Nuclear Science and Technology44/53222vcLvvcLvcLt22cLvt 設(shè)靜止流體

32、中的聲速為設(shè)靜止流體中的聲速為c c、流體流速為、流體流速為v v，超聲波發(fā)生器與接收，超聲波發(fā)生器與接收器之間距離為器之間距離為L L，則傳播時間差為：，則傳播時間差為：9.3 速度式流量計速度式流量計_超聲波流量計超聲波流量計cv22vFctqvFLK:K考慮在流動中速度分布的系數(shù)考慮在流動中速度分布的系數(shù)School of Nuclear Science and Technology45/53插入式超聲波流量計手持式多普勒超聲流量計9.3 速度式流量計速度式流量計_超聲波流量計超聲波流量計School of Nuclear Science and Technology46/53 對于小口

33、徑時差測量困難對于小口徑時差測量困難 用途廣泛，使用于各種液體和不同管徑。除管道外，還用途廣泛，使用于各種液體和不同管徑。除管道外，還可以用于渠道、河流等處水流速、流量的測量可以用于渠道、河流等處水流速、流量的測量 時差法較適于測量純凈液體，有較多氣泡的液體或懸浮時差法較適于測量純凈液體，有較多氣泡的液體或懸浮物會阻礙脈沖聲正常傳播，至無法測量物會阻礙脈沖聲正常傳播，至無法測量 超聲波流量計的最大特點(diǎn)就是超聲波流量計的最大特點(diǎn)就是：儀表可裝設(shè)在管外，不：儀表可裝設(shè)在管外，不用破壞管道；其價格不隨管道口徑的增大而增大，因此用破壞管道；其價格不隨管道口徑的增大而增大，因此特別適合大口徑管道流體的流量測量。特別適合大口徑管道流體的流量測量。9.3 速度式流量計速度式流量計_超聲波流量計超聲波流量計School of Nuclear Science and Technology47/539.4 容積式流量計容積式流量計單位時間內(nèi)所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù)單位時間內(nèi)所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù) 0nVV 設(shè)：設(shè)：V V0 0計量室的容積計量室的容積 nn轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)次數(shù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)次數(shù)則排出的流體總量排出的流體總量 根據(jù)轉(zhuǎn)子的形狀分為：橢圓齒輪流量計（液體型）根據(jù)轉(zhuǎn)子的形狀分為：橢圓齒輪流量計（液體型） 腰輪流量計