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第五章 流量检测仪表与系统 一、概述 流量是指单位时间内流动介质流经管道（或通道，统称流道）中某截面的数量，也称瞬时流量。而在某一段时间内流过的流体总和，即瞬时流量在某一段时间内的累积值，称为累积流量 第五章 流量检测仪表与系统 体积流量 单位为 质量流量 单位为 第五章 流量检测仪表与系统 流量检测方法的分类 体积流量 直接法 （容积法）直接测出 在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体固定容积数来计算流量。 椭圆齿轮 腰轮 刮板 旋转活塞 第五节 流量检测仪表 间接法 （速度法） 测量平均流速 节流式 力学 转子 力学 涡轮 力学 电磁 电学 超声波 声学 涡街 力学 热线风速 热学 激光多普勒 光学 第五章 流量检测仪表与系统 质量流量 直接式：涡轮转矩式质量流量计 科里奥利质量流量计 间接式：差压流量计与密度计组合 差压流量计与速度流量计组合 靶式流量计与速度流量计组合 补偿： 用压力、温度补偿 第五章 流量检测仪表与系统 二、节流式流量计 根据节流原理，当流体流经节流元件（阻力件）时，在节流元件两端产生差压，该差压的大小与流量（流速）成正比。 作为流量测量的节流元件有标准节流元件和特殊节流元件，其中标准节流元件有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管 第五章 流量检测仪表与系统 检测原理（主要讨论标准孔板的原理） 设流体在水平管中沿轴线方向稳定流动，流体不对外作功，和外界没有热量交换，流体本身也没有稳定变化。对于不可压缩理想流体，则根据伯努利方程 设m＝d/D，收缩系数μ＝A2/A0 则 第五章 流量检测仪表与系统 因为流束最小截面2的位置随流速而变，实际取 压点的位置是固定的，当用固定取压点处 ， 代替 ， 时，需引入一个取压系数 则 令 ，流量系数为： 第五章 流量检测仪表与系统 于是流体流量为： 流量方程式中的流量系数а也可用流出系数C来代替，C的定义是 式中 渐近速度系数 显然C是实际流量系数与取μ和 均为1的流量系数的比值。这样把收缩系数和取压系数的影响统一归到一个参数流出系数C 第五章 流量检测仪表与系统 对于可压缩流体， 则引入一个膨胀系数ε 流量方程式的讨论 流量系数а（或流出系数C） 与节流元件形式（m）、取压方式、Re，β，管 道情况等有关 第五章 流量检测仪表与系统 取压方式 取压方式(即取压点的位置)不同,流量系数不同， 目前主要的取压方式有：角接取压、法兰取压、 取压法 雷诺数 表示了流体的流动状态，对于给定的流体和流动条 件，它反映了流体的流动速度 第五章 流量检测仪表与系统 直径比 只要直径比值一定，则流量系数只是雷诺数的函数 管壁粗糙度 对于标准孔板的流量系数，角接取压法是在相对平 均粗糙度K/D≤3．8×10的管道中测定的，法兰取 压法和 取压法是在K/D≤10×10的管道中测定 的，其中是管道内壁绝对平均粗糙度 K是管道内壁 绝对平均粗糙度 第五章 流量检测仪表与系统 可膨胀系数ε 对可压缩流体，需进行修正。对于标准节流装 置，ε与 ，β，κ有关 节流件的开孔面积 与材料的热膨胀系数λ 管道和孔板的开孔直径一般是在20℃时的值， 当稳定发生变化时，其直径也要变化。 孔板： 管道： 第五章 流量检测仪表与系统 流体密度ρ 流量方程式中所用的密度是指被测介质在节流 元件前的工作状态（温度、压力）下的值。当 工作时实际流体密度与设计时不同时，应进行 修正 式中在右上角加“′”的