热工测量仪表.ppt

热工测量仪表 ——流体流量的测量方法 7.1 流量测量概述 在热力发电厂中，流体（水、蒸汽、油等）的流量直接反映设备的负荷高低，工作状况和效率等运动情况。因此连续监视流体的流量对热力设备的安全、经济运行及能源管理有着重要意义。 流体流量就是单位时间内流过某一截面的流体的量，称为瞬时流量。在某一段时间间隔内流过某一截面流体的量称为流过的总量。显然，流过的总量可以用在该段时间内瞬时流量对时间的积分得到，所以总量常称为积分流量或累计流量。总量除以得到总量的时间间隔就称为该段时间内的平均流量。 流量测量仪表的校验与分度 除标准节流装置和标准毕托管以外的各种流量测量仪表，在出厂大都需要用实验来求得仪表的流量系数，以确定仪表的流量刻度标尺，即进行流量计的分度。 在使用中还需要定期检验，检查仪表的基本误差是否超过仪表的准确度级所允许的误差范围。 标准节流装置的分度关系和误差，可按“流量测量节流装置国家标准”中规定通过计算确定，但必须指出，“标准”中的流量系数系数等数据也是通过大量实验求得的。 另外，在测量准确度要求很高时，还是要将成套节流装置进行实验分度和校验。 ? 在进行流量测量仪表的校验和分度时，瞬时流量的标准是用标准砝码、标准容积和标准时间通过一套标准实验装置来得到的。所谓标准实验装置，也就是能调节流量并使之高度稳定在不同数值上的一套液体或气体循环系统。若能保持系统中流量稳定不变，则可通过准确测量某一段时间和这段时间内通过 系统的流体总容积或总质量，由下式求得这时系统中的瞬时体积流量或质量流量的标准值 或 ? ? 将流量标准值与安装在系统中的被校仪表指示值对照，就能达到校验和分度被校流量计的目的。 图7-1所示为水流量标定系统。该系统用高位水槽来产生压头，并用溢流的方法保持压力恒定，以达到稳定的目的； 用与切换机构同步的计时器来测定流体流入计量槽的时间； 用标准容积计量槽（或用称重设备）测定V； 被校流量计前后必须有足够长的直管段，流量调节由被校流量计后的阀门控制。系统所能达到的雷诺数受高位水槽高度的控制，为了达到更大的雷诺数，有些实验装置用多级稳压罐代替高位溢流水槽做恒压水源。 经过容积标定的基准体积管和高准确度的容积式流量计也经常作为流量测量仪表校验和分度的标准。由于它们便于移动和能安装在生产工艺管道上，所以更适用于流量计的现场校验。基准体积管如图7-2所示，其原理是在一根等直径管径的橡胶球在流体推动下通过前一开关时，发出一电脉冲去打开计数器的计数门，开始对时基脉冲计数；当橡胶球通过后一开关时发出一电脉冲，关闭计数器的计数门，停止计数，两电脉冲信号间所计的脉冲数代表时间。两开关之间的管段容积是经过准确地标定过的，即V是确定的，因此测得时间就可求得瞬时体积流量。基准体积管的两端有橡胶球投入和分离装置，使橡胶球能自动从基准体积管前投入，从体积管后分离出来，连续循环于体积管中。 7.2 节流式流量计 在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束收缩，于是在节流件前后产生差压，对于一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段情况，一定参数的流体，和其他条件下，节流件前后产生的差压值随流量而变，两者之间并有确定的关系。因此可通过测量差压来测量流量。 节流变压降流量计的显示仪表就是差压计，只是差压的标尺是按求得的流量与差压间的关系，以流量值刻度的。 节流件的形式 1形式很多：有孔板、喷嘴、文丘利管、1/4圆喷嘴，等等。 2用得最广泛的节流件是孔板和喷嘴，这两种形式的节流件的外形、尺寸已标准化，并同时规定了它们的取压方式和前后直管段要求，总称为“标准节流装置”，通过大量试验求得了这类标准节流装置的流量与差压的关系，以“流量测量节流装置国家标准”的形式公布。凡符合国家标准的节流装置，其流量和差压之间的关系及测量误差可按国家标准直接计算确定。 标准节流装置的适用范围 1、只适用于测量圆形截面管道中的单相、均匀流体的质量； 2、并要求流体充满管道； 3、在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质； 4、流速小于音速，流动属于非脉动流； 5、流体在节流件前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流。 一、标准节流装置 如图7-3所示，标准节流装置包括：节流件、取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件，下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管段。 1、标准节流件及其取压装置 标准节流件的形式和取压方式，目前国际规定