化工仪表及自动化第3章1化工检测仪表全解.ppt

第三节 流量检测及仪表 八、质量流量计 104 1.直接式质量流量计 图3-35 科氏力流量计测量原理 科氏力流量计的测量原理是基于流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力。 质量流量 第三节 流量检测及仪表 优点 能够直接测量质量流量，不受流体物性（密度、黏度等）的影响，测量精度高； 测量值不受管道内流场影响，没有上、下游直管段长度的要求； 可测各种非牛顿流体以及黏滞和含微粒的浆液。 缺点 它的阻力损失较大； 零点不稳定； 管路振动会影响测量精度。 105 第三节 流量检测及仪表 106 2.间接式质量流量计 （1）测量体积流量Q的仪表与密度计配合　 图3-36 涡轮流量计与密度计配合 质量流量 （2）测量ρQ2的仪表与密度计配合 图3-37 差压流量计与密度计配合 第三节 流量检测及仪表 （3）测量ρQ2的仪表与测量Q的仪表配合　 图3-38 差压流量计与涡轮流量计配合 107 * 第三节 流量检测及仪表 质量流量M 体积流量Q 如以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是 流量计：测量流体流量的仪表。 计量表：测量流体总量的仪表。 64 第三节 流量检测及仪表 1.速度式流量计 以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表。 2.容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。 3.质量流量计 以测量流体流过的质量M为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。 65 分 类 第三节 流量检测及仪表 二、差压式流量计 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 66 第三节 流量检测及仪表 1.节流现象与流量基本方程式 （1）节流现象　 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。 节流装置包括节流件和取压装置。 67 第三节 流量检测及仪表 图3-18 孔板装置及压力、流速分布图 要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。 注意 68 第三节 流量检测及仪表 （2）节流基本方程式　 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。 可以看出 要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。 流量与压力差ΔP的平方根成正比。 69 第三节 流量检测及仪表 2.标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。 70 第三节 流量检测及仪表 图3-19 孔板断面示意图 如左图，标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。 举例 其中d／D应在0.2～0.8之间；最小孔径应不小于12.5mm；直孔部分的厚度h＝（0.005～0.02）D；总厚度H＜0.05D；锥面的斜角α＝30°～45°等等，需要时可参阅设计手册。 71 举例 第三节 流量检测及仪表 标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准喷嘴为角接取压法。 我国规定 标准节流装置取压方法 角接取压法 法兰取压法 分为 　图3-20 环式取压结构 1—管道法兰；2—环室；3—孔板；4—夹紧环 72 第三节 流量检测及仪表 第三节 流量检测及仪表 环室取压法能得到较好的测量精度，但是加工制造和安装要求严格，如果由于加工和现场安装条件的限制，达不到预定的要求时，其测量精度仍难保证。 所以，在现场使用时，为了加工和安装方便，有时不用环室而用单独钻孔取压，特别是对大口径管道。 73 第三节 流量检测及仪表 优点 缺点 标准孔板 应用广泛，结构简单，安装方便，适用于大流量的测量 流体经过孔板后压力损失大，当工艺管道上不允许有较大的压力损失时，便不宜采用。 标准喷嘴和标准文丘里管 压力损失较孔板小 结构比较复杂，不易加工 74 第三节 流量检测及仪表 标准节流装置仅适用于测量管道直径大于50mm，雷诺数在104～105以上的流体，而且流体应当清洁，充满全部管道，不发生相变。 节流装置将管道中流体流量的