《第3章 过程测量仪表3（流量）》.ppt

一、概述 流量检测 在生产过程中，为了有效地进行操作、控制和监督，需要检测各种流体的流量。 物料总量的计量也是经济核算和能源管理的重要依据。 流量检测仪表是发展生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具，是工业自动化仪表与装置中的重要仪表之一。 一、概述 在工程应用中，流量通常指单位时间内通过管道某一截面的流体数量，称为瞬时流量。 瞬时流量用体积流量和质量流量来表示。 一、概述 流量计的分类 体积流量计 容积式流量计 差压式流量计 速度式流量计 质量流量计 推导式质量流量计 直接式质量流量计 二、流量检测方法（1） 根据能量守恒定律，对于不可压缩的理想流体，在管道任一截面处的流体的动能和静压能之和是恒定的。并且在一定条件下互相转化。 当表征流体动能的速度在节流装置的前后发生变化时，表征流体静压能的静压力也将随之发生变化。这样在节流装置前后就会产生静压差。 测量原理: 流量越大，节流装置前后产生的静压差越大。 二、流量检测方法（2） 2．椭圆齿轮流量计特点 适于测量液体介质，尤其适于测量高粘度液体。 容积式流量计测量精度较高。 避免被测介质含有脏污物或颗粒状，以防止早期磨损或损坏仪表，或加装过滤器，以保证测量的准确性。 二、流量检测方法（3） 1．工作原理 浮子流量计是由一根自下向上扩大的垂直锥管和一个可以上下自由浮动的浮子所组成。如图 3-30 所示。 工作原理: 浮子的位移量与流量有着对应关系。 玻璃管、金属管转子流量计 2 ．使用特点 浮子流量计结构简单，工作可靠，压力损失小。可连续测量气体、液体的体积流量，尤其适用于小流量的测量场合。 浮子流量计须垂直安装，使流体自下而上流动。 需要指出的是：浮子流量计出厂时其刻度是按标准状态下的水或空气标定的，若实际使用中的测量介质或条件不符合出厂标准条件，需考虑测量介质密度、温度变化产生的影响，对仪表刻度指示值重新标定。 二、流量检测方法（4） 2.4、电磁流量计 1．工作原理 电磁流量计是基于电磁感应定律原理工作的流量测量仪表。 当具有一定导电率的液体在垂直于磁场的测量管内流动时，液体中会产生电动势。 感应电势由两电极引出，其电势的数值与流量大小，磁场强度，管径等有关。 感应电势公式： E = KBDv 式中 E ― 感应电动势， V ; K ― 系数； B ― 磁感应强度， T ; D ― 测量管内径， m ; v ― 平均流速， m / s 。 体积流量 qv 与流速v的关系为: 课程小结 流量测量： 了解各类流量计的工作原理和特点； 重点掌握差压式流量计的测量原理、流量方程式和投运。 电信学院自动化系先进控制技术研究所 式中，St是一个无因次数；d为旋涡发生体的特征尺寸； v为旋涡发生体处的流速。 稳定的旋涡产生频率f与旋涡发生处的流速有确定的关系。 当旋涡发生体的形状和尺寸确定后，可以通过测量旋涡产生频率来测量流体的流量，流量方程式为： 式中:qv为流体流量；K为流量计的仪表系数，一般通过实验获得。 2．涡街流量计的特点 涡街流量计适用于气体、液体和蒸汽介质的流量测量。 涡街流量计在仪表内部无可动部件，使用寿命长；输出为频率信号，测量精度也比较高，大约为±0.5%－1.0%；它是一种正在得到广泛应用的流量仪表。 涡街流量计可水平安装，也可垂宜安装。在垂直安装时，流体必须自下而上通过，使流体充满管道。 涡街流量计的不足之处，主要是流体流速分布情况和脉动情况将影响测量准确度，旋涡发生体被玷污也会引起测量误差。 * §3-4 流量测量仪表 流量检测方法 2 概述 3 1 2.1、差压式流量计 2.2、容积式流量计 2.3、浮子式流量计 2.4、电磁流量计 2.5、涡街流量计 体积流量qv ：指单位时间内流过管道某一截面流体的体积数。其常用单位为m3/h。 质量流量qm：指单位时间内流过管道某一截面流体的质量数。其常用单位为kg/h 。 体积流量与质量流量之间的关系为： 除了瞬时流量外，有时候还要求知道在一定的时间内通过管道某一截面的流体数量，称为累计总量。 累积总量与瞬时流量的关系是： 2.1、差压式流量计 在流量测量中，差压式流量计是应用最广泛的一种流量仪表。 差压式流量计通常由节流装置1、引压管2 、差压计4（或差压变送器）和三阀组3及显示仪表组成 。 2.1、差压式流量计 （1）节流装置 节流装置指安装在管道中的一个局部节流元件以及相配套的取压装置。 测量原理 流体流经节流装置时，由于节流作用而产生流束收缩，发生能