第六章 流量測量

第六章流體檢測及儀表以板書為主，配合圖片及視頻

橢圓齒輪流量計的工作原理

腰輪流量計（羅茨）的工作原理

渦街流量計

（a）圓柱體；（b）等邊三角形柱體渦街流量計的傳感器渦街流量計的傳感器渦街流量計的傳感器

渦輪流量計

渦輪流量計渦輪流量計的導(dǎo)流器和葉輪渦輪流量計渦輪流量計的導(dǎo)流器和葉輪

超聲波流量計

差壓式流量計畢托管阿牛巴流量計阿牛巴流量計原理1-全壓孔（迎流孔）；2-檢測桿；3-全壓均值管；4-靜壓孔；5-靜壓引壓管威力巴（Verabar）流量計由美國Veris公司研制推出的一種產(chǎn)品。適用于大口徑煤氣、煙道氣、電廠風(fēng)流量測量。該套流量計是由威力巴探頭和計算顯示單元構(gòu)成，具有測量范圍寬、壓力損失?。▔簱p僅為最大差壓的3%，高效節(jié)能）、防堵性好、不斷氣檢修、不易結(jié)污、可在線清洗等特點。

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)計安裝，還未達到標準化的程度。

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4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度。

文丘里動壓管文丘里動壓管的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，目前多被用于大截面管道內(nèi)低雷諾數(shù)流體的流量測量。與均速管和翼形動壓管相比，文丘里動壓管輸出靈敏度要高。文丘里動壓管的動壓放大系數(shù)K值可達6～7，一般稱文丘里動壓管為動壓放大器。彎管流量計內(nèi)錐流量計

內(nèi)錐流量計源于美國麥克羅米特(McCrometer)公司，因其節(jié)流部件呈圓錐形，英文名稱為V-ConeFlowmeter，引入我國后被稱為內(nèi)錐流量計，也有人稱為V型錐流量計。質(zhì)量流量計

質(zhì)量流量計通?？煞譃閮纱箢悾褐苯邮劫|(zhì)量流量計間接式〔推導(dǎo)式〕質(zhì)量流量計直接式質(zhì)量流量計直接輸出與質(zhì)量流量相對應(yīng)的信號，反映質(zhì)量流量的大小。間接式質(zhì)量流量計采用密度或溫度、壓力補償?shù)姆椒?，即在測量體積流量的同時，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?？评飱W利質(zhì)量流量計

熱式質(zhì)量流量計利用流體熱交換原理構(gòu)成的流量計稱為熱式質(zhì)量流量計（ThermalMassFlowmeter，簡稱TMF）。利用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。式中P—加熱器功率；—被測流體的定壓比熱；—加熱器前后溫差。

沖量式流量計自由下落的固體粉料對檢測板—沖板產(chǎn)生沖擊力。垂直分力由機械結(jié)構(gòu)克服而不起作用，水平分力則作用在沖擊軸上，并通過機械結(jié)構(gòu)的作用與反饋測量彈簧產(chǎn)生的力相平衡。水平分力的大小可表示為

間接式質(zhì)量流量計

間接式質(zhì)量流量計：可分為組合式與補償式。

采用以下三種方式來構(gòu)成組合式質(zhì)量流量計：檢測ρqv2的流量計（通常采用差壓式流量計）和密度計的組合；檢測qv的流量計（如容積式流量計、電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計等）和密度計的組合；檢測ρqv2的流量計和檢測qv的流量計的組合。ρqv檢測器與密度計的組合qv變送器與密度計的組合ρqv2檢測器與qv檢測器的組合補償式質(zhì)量流量計原理

6.6

其他流量計簡介

一、轉(zhuǎn)子流量計

它又稱浮子流量計、恒壓降變截面流量計。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計

（一）結(jié)構(gòu)組成

玻璃管轉(zhuǎn)子流量計主要由錐形管、轉(zhuǎn)子兩部分組成。

玻璃管轉(zhuǎn)子流量計

1—

罩殼；2—玻璃錐管；3—浮子4—密封填料；5—連接法蘭流量系數(shù)的說明與浮子的形狀以及流體的雷諾數(shù)等有關(guān)，對于一定的浮子形狀，當雷諾數(shù)大于某一數(shù)值時，流量系數(shù)趨于一常數(shù)，三種浮子的轉(zhuǎn)子流量計流量系數(shù)α與雷諾數(shù)的關(guān)系。

就地指示型電氣信號遠傳型轉(zhuǎn)子高度測量靶式流量計靶式流量計于六十年代開始應(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。1.工作原理

1-靶；2-接變送器；3-主杠桿；4-管壁F與環(huán)形間隙中流體平均流速v之間的關(guān)系如下式中D——

管道直徑。式中d

——

靶直徑；

——

流體密度；

K——

系數(shù)。考慮到通過流量計的流體質(zhì)量流量令直徑比,合并上兩式,可得質(zhì)量流體與推力F之間的關(guān)系—靶式流量計的流量系數(shù)，F(xiàn)—作用在靶上的力。

電磁流量計

●

電磁流量計是60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?！袼墓ぷ髟砘诜ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律，適用來測量導(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，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。

主要特點（1）被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的液體，要求電導(dǎo)率為～S/cm范圍。不能檢測氣體、蒸汽和石油制品等的流量。（2）測量管內(nèi)無可動部件，便于維護管理；無阻流部件，因此壓力損失很小。（3）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﹑溫度﹑壓力和電導(dǎo)率變化的影響。（4）口徑范圍可從幾毫米到3m，可測正反雙向流量，也可測脈動流量。（5）量程比通常為20︰1～50︰1（0.5m/s～10m/s），滿量程流速范圍寬。（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0～200℃。因電極是嵌裝在導(dǎo)管上的，使用工作壓力一般不超過4MPa。使用電磁流量計時應(yīng)注意使管道內(nèi)充滿液體，最好把管道垂直設(shè)置，讓流體自上而下流動。流量計上游管道要有一定長度直管段。流量標準裝置

流量計標定是一件比較困難的工作，因為流量是質(zhì)量或體積對時間的導(dǎo)數(shù)，難以由定義直接做出流量單位的標準器。一般是在流量不變的前提下，使流體連續(xù)流入標準容器V中，精確測量流體流動的起止時間和流入容器的流體總量，用平均流量代替瞬時流量作為標準。因此，在累積時間內(nèi)，必須保證流體流動高度穩(wěn)定，并且計時和計量都要足夠準確。

靜態(tài)容積法液體流量標準裝置

1一水池2一排水管3一水泵4一進水管5一高位水塔6一截止閥7一試驗段8一被校表9一調(diào)節(jié)閥10一換向器11、12一工作量器13、14一放水底閥鐘罩式氣體流量標準裝置標準流量計法

這種流量校驗裝置，其費用較低、攜帶方便、操作簡便，近年來已為人們重視和認可，其相應(yīng)的檢定規(guī)程為JJG643一1994。常用的標準流