测试技的术 11 流量测量.ppt

11.1 容积式流量计 (Positive Displacement Flowmeter) 11.2 压差式流量计 (Differential Pressure Flowmeter) 11.3 流体阻力式流量计 (Flow Resistance Flowmeter) 11.4 速度式流量计 (Speed Flowmeter) * 第11章 流量的测量Measurement of Flow 11.0 序(Introduction) 11.1 容积式流量计 (Positive Displacement Flowmeter) 11.2 压差式流量计 (Differential Pressure Flowmeter) 11.3 流体阻力式流量计 (Flow Resistance Flowmeter) 11.4 速度式流量计 (Speed Flowmeter) 返回 流体（包括液体和气体，以及液体、气体、粒状固体两者或三者之间的任意组合）的流量通常指单位时间内流过管道某一截面或明渠横断面的流体量。流体流量一般可分为体积流量qV和质量流量qm，它们之间的关系为 式中：?为流体的密度。 在某一段时间内流体流量的总和，称为总流量。 工业上常用的流量计量仪表按其工作原理大致可分为容积式、压差式、流体阻力式和速度式流量计等几大类。 11.0 序 (Introduction) （a） （b） （c） 12.1.1 椭圆齿轮流量计 (oval geared flowmeter) 容积式流量计是利用机械测量元件把流体连续不断地分隔成单位体积，并进行累加而计量出流体总量的仪表。如椭圆齿轮流量计、腰轮转子流量计和比较新型的齿轮流量计等。 结构和工作原理 椭圆齿轮流量计主要部分是壳体和装在壳体内的一对相互啮合的椭圆齿轮，它们与盖板构成了密闭的流体计量室，流体的进出口分别位于两个椭圆齿轮轴线构成平面的两侧壳体上。 流体进入流量计时，由于进出口压力差?p＝p1－p2 的存在，使得椭圆齿轮受到力矩的作用而转动。流量计 A、 B 两轮交替带动，以椭圆齿轮与壳体间固定的月牙型计量室为计量单位，不断地把入口处的流体送到出口。 椭圆齿轮每转一周所排流体的容积为固定的月牙型计量室容积V0的4倍。若椭圆齿轮的转数为n，则通过椭圆齿轮流量计的流量为 易见，已知排量q值的椭圆齿轮流量计，只要测量出转数n，便可确定通过流量计的流量大小。 容积式流量计 (2/6) 工作特性 椭圆齿轮流量计借助于固定的容积来计量流量，与流体的流动状态及粘度无关。粘度变化会引起泄漏量的变化，影响测量精度。 若保证加工精度，且各运动部件的配合紧密，使用中不腐蚀和磨损，测量精度可很高，一般为0.5% ～1%，较好时可达0.2%。 流量恒定时，椭圆齿轮在一周的转速是变化的，但每周的平均角速度不变。椭圆齿轮的短轴与长轴之比为 0.5 时， 转动角速度的脉动率接近 0.65。由于角速度的脉动，测量瞬时转速并不能表示瞬时流量，而只能测量整数圈的平均转速来确定平均流量。 大多数椭圆齿轮流量计的外伸轴都带有测速发电机或光电测速盘。同二次仪表相连，可准确地显示出平均流量和累积流量。 椭圆齿轮流量计的缺点是对流体的清洁度要求较高。另外，齿轮容易磨损，特别是在流量计超负荷运行时，磨损加剧，导致精度下降。 容积式流量计 (3/6) 11.1.2 腰轮齿轮流量计 (roots flowmeter) 结构和工作原理 腰轮转子流量计同椭圆齿轮流量计类似，通过腰轮（转子）与壳体之间所形成的固定计量室来实现，腰轮转过一圈，排出四个固定计量体积的流体，只要记下腰轮的转动转数，就可得到被测流体的体积流量。其流量的计算公式与椭圆齿轮流量计相同。 1 — 壳体；2 — 轴；3 — 驱动齿轮；4 — 腰轮；5 — 计量室 容积式流量计 (4/6) 工作特性 腰轮转子流量计中，两个腰轮转子的加工精度和表面粗糙度要求较高，安装时必须要保证两腰轮轴线的平行度要求。 普通腰轮流量计，随着流量的增大，转子角速度的波动现象较严重，脉冲率约为0.22。对大流量的计量，往往都采用45o角组合腰轮，可大大减小转子角速度的波动，脉冲率可减小到 0.027左右。 由于腰轮流量计的驱动是由专门的驱动齿轮担任，其磨损不影响测量精度，而与测量密切相关的只是腰轮，因此这种流量计具有结构简单、使用寿命长、适用性强等特点, 对于不同粘度的流体，均能够保证精确的计量，一般精度可达±0.2％。 容积式流量计 (5/6) 齿轮流量计输出波形 11.1.3 齿轮流量计 (gear flowmeter) 齿轮流量计在流量计壳体内装有齿轮