动力工程及仪器-第4章讲解.ppt

1 标准孔板装置 角接取压标准孔板装置 法兰取压标准孔板装置 主要特点： 无可动部件，长期运行可靠性较高， 输出信号是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，方便同计算机联网； 量程比大，可达1：10，而差压式流量计只有1：3； 在一定的雷诺数内，输出的频率不受流体物性和组分的变化影响，测量精度高； 压力损失较小， 结构简单而牢固，安装、维护较方便。 主要用途： 1、 生产企业： ??①车间能源考核：测量蒸汽、压缩空气、水等； ②生产工艺过程：测原材料等； 2、能源供给单位：测量蒸汽、热水、自来水等。 超声波流量计的特点 优点： 流体中不插入任何元件，对流速无影响，也没有压力损失； 能用于任何液体，也能测量气体的流量； 非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量 ； 量程比较宽，可达5：1； 输出与流量之间呈线性等优点。 缺点： 只能用于测量200℃以下的流体； 结构复杂，成本较高。 特点： 计量精度高，基本误差一般为±0.5％，特殊的可达±0.2％或更高。通常在昂贵介质或需要精确计量的场合使用。 可用于高粘度流体的测量。范围度宽，一般为10：1到5：1，特殊的可达30：1或更大。 直读式仪表，无需外部能源，可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。 缺点：?? 对外界振动干扰较为敏感，为防止管道振动影响，大部分型号的流量传感器安装固定要求较高。 不能用于较大管径，目前尚局限于150（200）mm以下。 大部分型号重量和体积较大。 价格昂贵。约为同口径电磁流量计的2～8倍； 1. 在工业生产中，由于物料平衡，热平衡以及储存、经济核算等所需要的都是质量，并非体积； 2. 在测量工作中，常需将测出的体积流量，乘以密度换算成质量流量，设备复杂，测量耗时； 3. 密度随温度、压力而变化，在温度、压力变化比较频繁的情况下，难以达到测量的目的。 用质量流量计来直接测量质量流量，则无需再进行上述人工换算。 4.5 质量流量计 质量流量计大致分为三大类： 1 直接式 2 推导式 3 补偿式 直接检测与质量流量成比例的量，检测元件直接反映出质量流量。 1.直接式质量流量计 直接式质量流量计有两种： 1) 科里奥利质量流量计 2) 热式质量流量计 1) 科里奥利质量流量计 当质量m的质点以速度v在对P轴作角速度为?旋转的管道内移动时，质点具有两个分量的加速度及相应的加速度力。 法向加速度：即向心加速度ar，其量值为?2r ，方向朝向P轴。 切向加速度at：即科里奥利加速度，其量值为2?v ，方向与ar垂直。 1) 科里奥利质量流量计 科里奥利力： 当密度为?的流体在旋转管道中以恒定速度v流动时，任何一段长度?x 的管道都受到一个切向的科里奥利力?Fc 的作用。 因此，测得科里奥利力就可得到质量流量。 1) 科里奥利质量流量计 通过旋转运动产生科里奥利力困难，目前产品均代之以管道振动产生的。 科里奥利质量流量计测量原理 1) 科里奥利质量流量计 优点： 精度高、量程比大、动态特性好 可测量流体范围广泛，包括高粘度液的各种液体、含有固形物的浆液等。 ?流体密度变化对测量值得值的影响微小。 流体对靶的作用力： 流体的动压力； “死水区”和旋涡面造成“抽吸效应”，靶的前后存在静压差，此静压差对靶产生一个作用力； 流体流通截面缩小，流速增加，流体与靶的周边产生粘滞摩擦力。 ， 当流体的雷诺数达到一定数值，阻力系数?不随雷诺数变化，而保持常数，阻力如右式： 因此可得环隙中的流量： 流量与靶输出力F的平方根成正比 ①流量计前后应有必要的直管段，一般表前大于5D，表后大于3D； ②流量计一般水平安装，如果必须安装在垂直管道上时，由于重力影响，产生零点漂移，故安装后要重新调整零点； ③靶式流量计测量的下限低，其流量系数 对脏污介质不敏感，精度约为1级，适用管径0.015~0.2m； ④在选用靶式流量计时，应确切了解产品的规范。 靶式流量计的压力损失一般低于节流式流量计，约为孔板压力损失的一半。 靶式流量计的安装和使用 4.3.4 涡街流量计 在流体中垂直于流向插入一非流线形的柱状物体，例如圆柱体或三角柱体，当流速大于一 定值时，流体从柱状体分离出来，并在物体之后两侧会交替出现旋涡。两侧的旋涡旋转方向相反，形成旋涡列，这种旋涡列被称作卡门涡街。 体积流量 圆柱漩涡发生器 等边三角形漩涡发生器 卡门从理论上证明：当 时 ，涡街最稳定！ 漩涡频率的测量方法 涡街流量计 变送器 转换器 旋涡发生体 旋涡检测器 将旋涡检测器发出的旋涡频率信号放大整形后变换成统