《熱力過(guò)程自動(dòng)化》課件-8 流量計(jì)概述

流量計(jì)概述體積式流量計(jì)的原理及特點(diǎn)速度式流量計(jì)的原理及特點(diǎn)其他流量計(jì)的原理及特點(diǎn)123目錄CONTENTS451內(nèi)容回顧差壓式流量計(jì)以測(cè)量流體通過(guò)安裝在管道中的節(jié)流元件時(shí)產(chǎn)生的差壓來(lái)反饋流量大小1內(nèi)容回顧1內(nèi)容回顧1體積式流量計(jì)1體積式流量計(jì)1體積式流量計(jì)1橢圓齒輪流量計(jì)1橢圓齒輪流量計(jì)1橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)1橢圓齒輪流量計(jì)1橢圓齒輪流量計(jì)1腰輪式流量計(jì)圖4-14腰輪容積式流量計(jì)工作原理1刮板流量計(jì)圖4-15刮板流量計(jì)工作原理1—凸輪;2—外殼;3—刮板;4—滾輪;5—轉(zhuǎn)子;6—計(jì)量容積刮板流量計(jì)2速度式流量計(jì)2速度式流量計(jì)2渦輪流量計(jì)2渦輪流量計(jì)2渦輪流量計(jì)2渦輪流量計(jì)2渦輪流量計(jì)工作原理當(dāng)被測(cè)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)，沖擊用鐵磁材料制成的渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，在一定的流量范圍內(nèi)、一定的流體粘度下，渦輪的轉(zhuǎn)速與流體流速成正比。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在殼體上的永久磁鐵磁路中的磁阻發(fā)生周期性變化,在永久磁鐵外部的線圈便感應(yīng)出交流電脈沖信號(hào)，測(cè)出該脈沖信號(hào)的頻率f，就可得到流量信號(hào)。2渦輪流量計(jì)的安裝使用2渦輪流量計(jì)的安裝使用2靶式流量計(jì)2靶式流量計(jì)2靶式流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子式流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)2轉(zhuǎn)子流量計(jì)3漩渦流量計(jì)1漩渦流量計(jì)漩渦流量計(jì)分為兩類，其中利用卡門渦流原理的流量計(jì)稱為渦街流量計(jì)。它可以用來(lái)測(cè)量各種管道中的液體、氣體、蒸汽的流量，是目前工業(yè)控制、能源計(jì)量及節(jié)能管理中常用的新型流量?jī)x表。1漩渦流量計(jì)1漩渦流量計(jì)1漩渦流量計(jì)卡門渦流是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常來(lái)流繞過(guò)某些物體時(shí)，物體兩側(cè)會(huì)周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦，經(jīng)過(guò)非線性作用后，形成卡門渦街。如水流過(guò)橋墩，風(fēng)吹過(guò)高塔、煙囪、電線等都會(huì)形成卡門渦街。1漩渦流量計(jì)1漩渦流量計(jì)1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)對(duì)于大管道流量測(cè)量，采用差壓式流量計(jì)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置制作很困難測(cè)量也很難做到準(zhǔn)確。而采用超聲波流量計(jì)可以解決這些問(wèn)題。1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲波在順流和逆流中的傳播情況，如圖4-10所示。圖中F和F2為發(fā)射換能器，J1和J2為接收換能器，u為介質(zhì)流速，c為介質(zhì)靜止時(shí)聲速。順流中超聲波的傳播速度為c十u，逆流中超聲波的傳播速度為c一u，順流和逆流之間速度差與介質(zhì)流速u有關(guān)。測(cè)得這一差值即可求得流速u，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算得到流量值qv=Au。測(cè)量速度差的方法很多，常用的有時(shí)間差法、相位差法和頻率差法。圖4-10超聲波在順、逆流中的傳播情況超聲波流量測(cè)量原理1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)對(duì)于大管道流量測(cè)量，采用差壓式流量計(jì)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置制作很困難測(cè)量也很難做到準(zhǔn)確。而采用超聲波流量計(jì)則不然，具體地說(shuō)超聲波流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：(1)由于超聲波流量計(jì)采用非接觸測(cè)量的方法,因此可以在特殊條件下流量計(jì)(如高溫高壓、易爆、強(qiáng)腐蝕等)進(jìn)行測(cè)量。即使一般條件下,接觸式流量計(jì)（如差壓式、流量計(jì)等)會(huì)對(duì)流體的流動(dòng)產(chǎn)生一定的阻力，而且在黏性比較大的流體中使用時(shí)，準(zhǔn)確度會(huì)顯著降低。而超聲波流量計(jì)不會(huì)產(chǎn)生附加阻力，也很少受流體黏性的影響。可見(jiàn)超聲波流量計(jì)屬于非接觸式測(cè)量,對(duì)流體場(chǎng)無(wú)干擾,無(wú)阻力件,不產(chǎn)生壓力損失。(2)安裝方便。只要將管外壁打磨光，抹上硅油，使其接觸良好即可。1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)(3）超聲波流量計(jì)受介質(zhì)物理性質(zhì)的限制比較少,適應(yīng)性較強(qiáng)。例如電磁流量計(jì)和激光流量計(jì)對(duì)不導(dǎo)電和不透明的流體就難以應(yīng)用，而超聲波流量計(jì)則不受影響，可測(cè)量各種介質(zhì)。適合于腐蝕性、黏性、混濁度大的流體，而且測(cè)量準(zhǔn)確度高。(4）輸出信號(hào)為線性的。超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理是,超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播時(shí)，其傳播速度與在靜止介質(zhì)中的傳播速度不同，其變化量與介質(zhì)流速有關(guān)。測(cè)得這一變化量就能求得介質(zhì)的流速，進(jìn)而求出流量。1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)近年來(lái)超聲波流量測(cè)量技術(shù)迅速發(fā)展，它已經(jīng)成為流量測(cè)量技術(shù)中的一個(gè)重要分支。除了液體流量的測(cè)量，在氣體和氣粉體(雙相流體）流速測(cè)量方面，超聲波方法也有其可取之處，在氣體介質(zhì)方面可測(cè)出瞬時(shí)和脈動(dòng)流速，它還能同時(shí)測(cè)出氣體溫度。在火電廠中采用氣動(dòng)方式輸送煤粉燃料，需要測(cè)得煤粉的質(zhì)量流量，采用一般方法難以獲得滿意的結(jié)果，而超聲波法可以單獨(dú)測(cè)量粉狀物質(zhì)的點(diǎn)速度（如超聲多普勒法)，也可以測(cè)量煤粉氣流的流速(如相差法等)，然后根據(jù)粉狀材料顆粒大小計(jì)算顆粒物質(zhì)的流速;或者配合以氣粉體密度測(cè)量，獲得氣粉體質(zhì)量流量。1其他流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)雖然具有許多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn):當(dāng)液體中有氣泡或有噪聲時(shí)，會(huì)影響聲波傳播;超聲波流量計(jì)實(shí)際測(cè)定的是流體速度，它將受速度分布不均勻的影響，雖可以校正，但不十分準(zhǔn)確，故要求超聲波流量計(jì)前后分別有10D和5D的直管道長(zhǎng)度;另外從以上的分析可知,超聲波流量計(jì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本較高。圖4-11超聲波在管壁間的傳播軌跡1電磁流量計(jì)1電磁流量計(jì)的工作過(guò)程電磁流量測(cè)量原理1電磁流量計(jì)的工作過(guò)程電磁流量計(jì)是由流量傳感器和變送器組成的。轉(zhuǎn)換器:由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)十分微弱，受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào)。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。1電磁流量計(jì)的特點(diǎn)1內(nèi)容回顧法拉第進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)1電磁流量計(jì)的特點(diǎn)1電磁流量計(jì)的特點(diǎn)1、壓力損失小;2、可測(cè)腐蝕性、含有顆粒、懸浮物等液體的流量;3、只能用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，且導(dǎo)電率要求不小于水的導(dǎo)電率，不能測(cè)量氣體、蒸汽及石油制品等的流量;4、要引入高放大倍數(shù)的放大器，會(huì)造成測(cè)量系統(tǒng)很復(fù)雜、成本高，并且易受外界電磁場(chǎng)的干擾;5、使用中要注意維護(hù)，防止電極與管道間絕緣的破壞，安裝時(shí)要遠(yuǎn)離一切磁源，不能有振動(dòng)。1電磁流量計(jì)的安裝1內(nèi)容回顧科里奧利測(cè)量原理差壓式流量計(jì)以測(cè)