化工仪表自动化流量测量及变送.ppt

第五节 转子流量计 2. 气体流量的修正 工作状态下 实际流量 需将工作状态下流量换为工业标态下气体流量： 标定时： 实测时： 返回 则修正公式为： 将ρ和Q带入 得： 例： 用转子流量计测CO2气体流量。测量时被测气体t=40℃，P=0.49×105Pa，若流量计读数为120Nm3／h，问CO2实际流量是多少? 解：已知 Q0=120Nm3／h，T0=293.15K，P0=0.10133MPa P=0.049＋0.10133=0.15033MPa，T=40＋273.15=313.15K 由气体性质表查得：20℃，0.10133MPa条件下： ρ0＝1.205kg／m3，ρ0＝1.842kg／m3。 则带入修正公式得： 第五节 转子流量计 返回 第五节 转子流量计 四、特点 1. 适用于小管径、小流量气体或低粘度液体测量。 常用仪表口径：40～50mm以下，最小为1～4mm。 玻璃管最大口径100mm，金属为150mm。 4. 只能用于自下向上垂直流动管道。 3. 受被测介质密度、粘度、温度、压力等因素影响， 精度较低，最高1.0级左右。 2. 压力损失较低，平衡时为恒压降。 返回 第六节 其他流量计 电磁流量计 旋涡流量计 涡轮流量计 返回 第六节 其他流量计 1. 测量原理 电磁感应： B—磁感应强度； D—管道内径； v—垂直于磁力线方向的流速； C—比例系数，单位换算系数。 k—仪表常数，取决磁感应强度、管径。 磁场励磁方式：直流励磁、交流励磁或方波励磁等。 一、电磁流量计 返回 第六节 其他流量计 2. 特点及使用 仅适用于导电液体。 （1）压损小, 可测含固体颗粒、悬浮物或腐蚀性等介质； （2）输出线性,且不受介质物理性质影响； （3）测量范围宽。量程比可达100:1，口径 1～2000mm，精度可达0.5级； （4）反应速度快，可测脉动流和正、反两 向流。 缺点：使用温度为0～200℃，压力 6.4MPa； 易受外界电磁场干扰影响，必须有良好的屏蔽措施。 返回 应用流体振动原理。分为自然振动和强迫振动方式。 1. 涡街流量计 St —斯特罗哈尔(Strouhal)系数； v—发生体两侧平均流速； d—旋涡发生体的迎流面最大宽度。 垂直于流体方向插入非流线形柱状物，流速大于某值时，下游两侧交替产生方向相反的旋涡，称涡街。 满足 h/l=0.281 时，涡街保持稳定。单侧漩涡频率与流速的关系为： 流体自然振动 二、旋涡流量计 第六节 其他流量计 返回 第六节 其他流量计 相似理论证明：几何形状相同的旋涡发生体，无论尺寸大小，只要在相似流场中，则具有相同的斯特罗哈尔系数St 。 K—流量计系数，脉冲数/ m3 当管道和旋涡发生体尺寸一定，K为常数，测得旋涡频率f ，即可知流量Q。 返回 第六节 其他流量计 产生旋涡一侧与无旋涡一侧形成△P ，引起空腔内流体移动，交替改变电阻值。 测桥路输出频率→旋涡频率f→流量Q 频率的检测方法 旋涡发生体 返回 电阻变化频率与旋涡频率相同。 第六节 其他流量计 2. 旋进漩涡流量计 旋进漩涡流量计工作示意图 Q=f / K 流体强迫振动 流体流经扩大管时，涡流产生进动现象： 由于涡流进动运动，旋涡偏心旋转。管道截面切线方向的速度分量按进动频率周期性的变化。 切线方向发出与进动频率相同的脉冲，与流量成正比。 返回 涡流绕自身轴线旋转； 涡流轴线绕主流轴线旋转运动。 即：一种绕流动轴线旋转的旋涡流。 第六节 其他流量计 3. 特点 (1) 输出脉冲，频率与流量成正比，不受流体性质影响； (2) 测量范围宽，量程比可达（30:1～100:1）； (4)压损涡街较小，旋进漩涡较大（约为涡街的5~10倍）。 (5) 特别适合大口径（ 25～2700mm ）、大流量、雷诺数 ReD104流体测量。 (6) 因采用流体振动原理，安装地点应避免机械振动。 (3) 精度较高，0.5～1.0，可适用液体、气体和蒸气； 返回 第六节 其他流量计 三、涡轮流量计 1. 结构 涡轮：叶片由高导磁材料制成； 导流器：对流体导流并支承涡轮； 壳体：非导磁材料制成； 前置放大器：放大转换器输出的 电信号。 2. 工作原理 J —涡轮的转动惯量； dω/dt —涡轮角加速度； T —推动转动的旋转力矩； Ti —阻碍旋转的各种阻力矩。 涡轮运动方程为 动量矩守恒 返回 磁电感应转换器：产生与叶片转 速成正比的电信号； 第六节 其他