第三章流量传感器3.4案例.ppt

1、流量的基本概念 （１）流量：单位时间内流过管道横截面的流体数量，称为瞬时流量。 （２）体积流量：当流体的数量以体积表示时，称“体积流量”，记作qv ，qV=Av，单位为m3/h或L/s； 。 （３）质量流量：当流体的数量以质量表示量，称“质量流量”，记作qm， qm=?Av，单位为t /h或kg/s 。 （４）累积流量：在某一段时间内流过管道横截面的流体总和称为总（流）量或累积流量，记为qΣ。 ;例：设测得流速v =10m/s ，圆管道的直径D =1m，则截面积A=0.79m2 ，流量qV= 7.9m3 /s 。;２、流量的测量方法;3.4.1　差压式流量计;节流式流量计外形; 气体或液体管道及涡流发生锥体;一、差压式流量计组成;文丘利管压力损失最小，而孔板压力损失最大。;节流孔板;节流孔板;流体入口;文丘里喷嘴在管道中的位置;４、导压管的配置; 节流装置输出的压力差是从节流装置的前后取压孔取出的。从取压孔到差压变送器的导压管的配置也应按照规定的标准安装。如果被测流体是气体，导压管应从节流装置的上方引出，以免混杂在气体中的液滴堵住取压管；如果被测流体是液体，导压管应从节流装置的下方引出，以免混杂在液体中的气体影响取压。 ;导压管配置图;; 选定两个截面，I—I是节流装置前流体开始受节流装置影响的截面S1；II-II是流束经过节流装置后收缩最厉害的流束截面S2，由伯努利方程式得;结论： 　　　经过节流元件，流速提高，静压力降低，即在节流元件前后产生压力差。;１、优点 ;２、缺点 ;３、应用概况 ;3.4.2　容积式流量计;１、椭圆齿轮型容积流量计(也称奥巴尔容积流量计)的示意图 ;椭圆齿轮流量计FPP ;（１）在图2—1(a)中，上齿轮为主动轮，下齿轮为从动轮。下面转子虽然受到流体的压差作用，但不产生旋转力矩，而上面齿轮在两侧差压作用下产生旋转力矩而转动．由于两个齿轮互相啮合，故各自以O1，O2为轴心按箭头方向旋转，同时齿轮O1将半月形计量空间的流体排向出口。 （２）在图2－1(b)位置时，两个齿轮均在流体差压作用下产生旋转力矩，并在该力矩作用下沿箭头方向旋转，转变到图2—1(c)所示的位置． （３）在图2—1(c)，齿轮位置与图2—1(a)相反，下齿轮为主动轮，上齿轮为从动轮。下齿轮在进出口流体差压作用下旋转，又一次将它与壳体之间的半月型“计量空间”中的流体排出。 　　如此连续不断运动，椭圆齿轮每转一周，就排出四份“计量空间”流体体积．因此，只要读出齿轮的转数，就可以计算出排出的液体量。;２、腰轮流量计（罗茨流量计）;　　腰轮容积流量计，也称罗茨型容积流量计。这种流量计的工作原理和工作过程与椭圆齿轮型基本相同，同样是依靠进，出口流体压力差产生运动，每旋转一周排出四份“计量空间”的流体体积量。所不同的是在腰轮上没有齿，它们不是直接相互啮合转动，而是通过按装在壳体外的传动齿轮组进行传动。;３、刮板式容积流量计;;１、优点 (1)计量精度高; (2)安装管道条件对计量精度没有影响; (3)可用于高粘度液体的测量; (4)范围度宽; (5)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。 ;２、缺点 (1)结构复杂,体积庞大; (2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大; (3)不适用于高、低温场合; (4)大部分仪表只适用于洁净单相流体; (5)产生噪声及振动。 ;电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。;　　可以测量各种腐蚀性介质：酸、碱、盐溶液以及带有悬浮颗粒的浆液。此流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量脉冲流量，而且线性较好，可以直接进行等分刻度。 只能测量导电液体，因此对于气体、蒸气以及含大量气泡的液体，或者电导率很低的液体不能测量。由于测量管内衬材料一般不宜在高温下工作，所以目前一般的电磁流量计还不能用于测量高温介质。;一、组成;1．直流励磁 直流励碰方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁，但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子，在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极。这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作．所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等．;;如图所示，设在均匀磁场中，垂直于磁场方向有一个直径为D的管道。管道由不导磁材料制成，当导电的液体在导管中流动时，导电液体切割磁力线，因而在磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电动势，如安装一对电极，则电极间产生和流速成比例的电位差。 式中，c为感应电动势：B为磁感应强度， D为管道内径；v为液体在管道内平均流速。;; 2．交流励磁 目