流量檢測儀表精品課件

1、流量檢測儀表第1頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四第四節(jié)流量的檢測與變送 一 流量檢測概述二 容積式流量檢測儀表三 節(jié)流式流量檢測儀表四 旋渦式流量檢測儀表五 科氏質(zhì)量流量計六 電磁流量計七 超聲流量計第2頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四流量檢測概述 一 流量的概念與單位 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，流體(水、油、空氣或其它氣體，蒸汽等)或物料(如槳料)等在一定時間內(nèi)通過一定截面的管道的數(shù)量，叫做流量。它的單位可以根據(jù)不同的流量測量原理和實際需要有下列三種表示方法: 1.體積流量qV(m3h或Lm等) 2.重量流量qG(Nh 或kgfh ) 3.質(zhì)量流量

2、qM(kg/h) 第3頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四流量檢測概述 1. 流量的基本概念：瞬時流量（單位時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體數(shù)量）與累積流量（某段時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體總量）（2）重量流量：（1）體積流量 ：（瞬時）（累積）第4頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四流量檢測概述（3）質(zhì)量流量：2. 流量的檢測方法 （1）體積流量檢測方法：容積法（單位時間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)）和速度法（管道內(nèi)的平均流速乘以管道面積）；（2）質(zhì)量流量檢測法：間接法（體積流量乘以密度）和直接法（儀表直接測得）。（4）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體

3、積流量：第5頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四雷諾數(shù)二 雷諾數(shù) 雷諾數(shù)是一個衡量管內(nèi)流體處于什么流動狀態(tài)的無量綱參數(shù)。 流體的密度 管道內(nèi)徑 流體的動力學(xué)粘度 管道截面積第6頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四層流與紊流三 層流與紊流 1 雷諾數(shù)2000流體 為層流狀態(tài) 2 2000雷諾數(shù)2400 流體為紊流狀態(tài)第7頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四非壓縮流體的伯努利方程四 非壓縮流體的伯努利方程 返回勢能+動能=常量第8頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四容積式流量檢測儀表橢圓齒輪流量計與羅茨流量計第

4、9頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四容積式流量計的工作過程第10頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四 橢圓齒輪流量計 羅茨流量計 容積式流量計檢測精度高，在小流量測量上優(yōu)勢明顯，可以做標(biāo)準(zhǔn)儀表使用。但是容積式流量計在使用中磨損的影響較大，不能測量含固態(tài)雜質(zhì)的流體。返回第11頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四節(jié)流式流量檢測儀表一 差壓流量計收縮系數(shù)（節(jié)流孔面積比)第12頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四節(jié)流式流量檢測儀表一 差壓流量計收縮系數(shù)（節(jié)流孔面積比)第13頁，共38頁，2022年，5月20日，1

5、1點32分，星期四差壓流量計原理 由于流體的慣性存在縮流現(xiàn)象，所以 要比 小一些，需要用縮流系數(shù) 來矯正取第14頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四差壓流量計實例第15頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四多種節(jié)流裝置 節(jié)流裝置除了孔板之外，還有噴嘴和文丘利管等。它們的壓力損失比孔板小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易加工，因此仍以孔板最為實用。第16頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四差壓流量信號的變送1 軟件非線性教正2 硬件非線性教正第17頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四差壓流量計的特點1 以上各式均指液體介質(zhì)，即

6、不可壓縮流體介質(zhì)。而對于蒸汽或氣體，也有類似的關(guān)系式。只是需要改寫液體密度 為氣體密度 并加入氣體膨脹修正系數(shù) 。但在具體的應(yīng)用條件下，這些參數(shù)都是不變的，所以歸結(jié)為常系數(shù)K的一部分2 使用中根據(jù)被測介質(zhì)和節(jié)流裝置的規(guī)格查表確定系數(shù)K3 只有在雷諾系數(shù)達(dá)到104以上時系數(shù)K才為常數(shù)（這一條件適用于所有節(jié)流式流量檢測儀表）加上信號的開方特性使這種流量檢測方法在小流量時偏差較大。4 由于差壓流量計簡單易行，適合于多種介質(zhì),而且檢測方法與壓力檢測儀表通用,所以是目前應(yīng)用比較廣泛的一種流量檢測方法。返回第18頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四其他節(jié)流式流量計 由于轉(zhuǎn)子（浮子）流

7、量計的高度信號不易轉(zhuǎn)換為電信號所以一般只做就地指示用。二 轉(zhuǎn)子（浮子）流量計第19頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四其他節(jié)流式流量計 靶式流量計的信號也需要開方后才為線性， 由于靶式流量計的測量精度不高一般只做有無介質(zhì)流動的開關(guān)信號測量三 靶式流量計第20頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四渦輪流量計四 渦輪流量計第21頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四渦輪流量計返回第22頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四旋渦式流量檢測儀表卡曼渦街流量計 當(dāng)管道中的流體遇到橫置的柱狀障礙物時，就會產(chǎn)生有規(guī)律的旋渦序列

8、，如圖所示。旋渦成兩列而且平行。 根據(jù)旋渦出現(xiàn)的頻率測量介質(zhì)流量，這就是旋渦流量計或稱渦街流量計的基本思想。圖中旋渦間距離為L，兩列旋渦間距離為h，實驗和研究表明，當(dāng)hL0281時，旋渦將是穩(wěn)定的周期現(xiàn)象。 由于兩列漩渦有如街區(qū)道路兩旁的路燈，故又稱“渦街”。因為卡曼首先發(fā)現(xiàn)，也叫作“卡曼渦街”。第23頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四卡曼渦街流量計此時旋渦頻率f與介質(zhì)流速L之間的關(guān)系為 式中，V1為管道內(nèi)障礙柱體兩側(cè)流速(ms)，d為障礙柱體迎流面最大寬度(m)，St，為“斯待拉哈爾數(shù)”與障礙物形狀以及雷諾數(shù)有關(guān)。其中，K為結(jié)構(gòu)常數(shù)。所以，測出旋渦頻率就能確定流量qv

9、。 只要hl0.281，障礙柱體不管是圓柱、方柱，還是三角柱，旋渦均可產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)。此時St對圓柱、三角柱和方柱分別為0.21、0.16和0.17。對于方柱，在雷諾數(shù)=2xl047x106范圍內(nèi)St是常數(shù)；而在雷諾數(shù)=5xl032x104范圍內(nèi)St不是常數(shù),但雷諾數(shù)與St有對應(yīng)關(guān)系，所以仍可以給出流量qv的正確檢測結(jié)果； 柱體的正確設(shè)計有利于兩列旋渦同步發(fā)生以便增加抗擾力。 返回第24頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四旋渦數(shù)量的檢測第25頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四旋渦數(shù)量的檢測返回第26頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，

10、星期四信號的放大與變送第27頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四信號的放大與變送第28頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四渦街流量計 渦街流量計的壓力損失遠(yuǎn)比節(jié)流式流量計小,而且輸出直接是數(shù)字量容易與智能數(shù)字變送器相連接所以近年來發(fā)展較快.它的缺點還是不能測小流量但經(jīng)過Smart變送器的信號處理后其測量下限也可以延伸到雷諾數(shù)=l03范圍返回第29頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四科氏質(zhì)量流量計科里奧利式質(zhì)量流量計驅(qū)動器：用于驅(qū)動U型管繞O軸上下震動。第30頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四科氏質(zhì)量流量計

11、當(dāng)管道向上震動時： 由管道進(jìn)口到端頭的流體垂直速度增加，管道受向下的力。 由管道端頭到出口的流體垂直速度減小，管道受向上的力。第31頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四科氏質(zhì)量流量計 科氏流量計可直接測量質(zhì)量流量，而且測量精度高、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡單免維護(hù)。返回第32頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四電磁流量計當(dāng)介質(zhì)流動時將產(chǎn)生電動式其中，E為電極間的電勢K為儀表常數(shù)(與管道內(nèi)徑以及永磁場參數(shù)有關(guān))可見傳感器是線性的.第33頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四電磁流量計 在電磁流量計內(nèi)不存在防礙介質(zhì)流動的障礙物所以沒有壓力損失,不受介質(zhì)溫度、黏度、壓力等的影響,還可以測低流速和瞬時流速.它的缺點是不能測油和氣體等導(dǎo)電率極低的介質(zhì)而且介質(zhì)內(nèi)不能有大量氣泡,應(yīng)用范圍小返回第34頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四電磁流量計返回第35頁，共38頁，2022年，5月20日，11點32分，星期四超聲流量計 若靜止液體中聲波的傳播速度為 則發(fā)送器和接收器之間的聲波傳遞速度為超聲流量計 若它們之間的距離為 則傳播時間為 通過求 即可