厉玉鸣《化工仪表及自动化》课件第三章 流量检测.ppt

化工仪表及自动化 内容提要 差压式流量计 节流现象与流量基本方程式 标准节流装置 力矩平衡式差压变送器 差压式流量计的测量误差 转子流量计 工作原理 电远传式转子流量计 漩涡流量计 内容提要 质量流量计 直接式质量流量计 补偿式质量流量计 其他流量计 靶式流量计 椭圆齿轮流量计 涡轮流量计 电磁流量计 概述 概述 概述 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 差压式流量计的工作原理（能量守恒方程）：对于不可压缩性理想流体，如果流速为u，密度为ρ，静压为p，则流体充满管道流动时，其能量方程为p/ρ＋u2/2＝常数（伯努利方程）。对于可压缩性理想流体（假设为等熵过程即可逆的绝热过程），则有p/ρk ＝常数,即k/(k－1) ×p/ ρ ＋u2/2＝常数,k为等熵指数，即在等熵过程中，气体介质压力相对变化与密度相对变化的比值。 对于不可压缩性理想流体，其能量方程为 p1/ ρ1 ＋u12/2 ＝p2/ρ2 ＋u22/2,又流体的连续性方程为Au1 ρ1 ＝au2 ρ2 ，A为截面Ⅰ的面积，a为截面Ⅱ的面积，对于不可压缩性理想流体，有ρ1 ＝ρ2 ＝ρ。 对上述方程求解，求出平均流速u2，β=d/D，D管道直径，d节流件开孔直径。 第一节 差压式流量计 对于可压缩流体，例如各种气体及蒸气通过节流元件时， 由于压力变化必然会引起密度ρ的改变，即ρ1≠ρ2，这时在公式中应引入体积膨胀系数ε，可压缩性流体体积膨胀系数ε小于1，如果是不可压缩性流体，则ε=1。 流量公式中的流量系数α与节流装置的结构形式、取压方式、节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）及管道条件等因素有关。对于标准节流装置，α值可直接从有关手册中查出。 第一节 差压式流量计 喷嘴 文丘里管 孔板 孔板 孔板 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 标准节流装置的取压方式 标准孔板——角接取压、法兰取压 标准喷嘴——角接取压 角接取压——对取压位置的具体规定，上、下游侧取压孔的轴线与孔板（或喷嘴）上、下游侧端面的距离分别等于取压孔径的一半或取压环隙宽度的一半。 法兰取压——上、下游侧取压孔的轴线与孔板上、下游侧端面的距离分别等于25.4±0.8mm。 差压式流量检测系统 节流装置是将被测流体的流量值变换成差压信号Δp，节流装置输出的差压信号由压力信号管路输送到差压变送器（或差压计）。由流量基本方程式可以看出，被测流量与差压Δp成平方根关系，对于直接配用差压计显示流量时，流量标尺是非线性的，为了得到线性刻度，可加开方运算电路或加开方器。如差压流量变送器带有开方运算，变送器的输出电流就与流量成线性关系。显示仪表则显示流量的大小。 第一节 差压式流量计 三、力矩平衡式差压变送器 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第一节 差压式流量计 第二节 转子流量计 一、工作原理 第二节 转子流量计 第二节 转子流量计 差动变压器 一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压装置。用于测 差动变压器 量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用于静态测量，也可用于动态测量。 差动变压器的基本组成部分包括一个线框和一个铁心。在线框上 差动变压器 设置一个原绕组和两个对称的副绕组，铁心放在线框中央的圆柱形孔中。在原绕组中施加交流电压时，两个副绕组中就会产生感应电动势e1和e2。如果两个副绕组按反向串联,则它的总输出电压e1－e2。当铁心处在中央位置时，由于对称关系，e1=e2，输出电压为零。如果铁心向右移动，则穿过副绕组 2的磁通将比穿过副绕组1的磁通多，于是感应电动势e2e1，差动变压器输出电压不等于零,而且输出电压的大小与铁心位移x之间基本成线性关系。用适当的测量电路测量,可以得到差动变压器输出与位移x成比例的线性读数。最常用的测量电路是差动整流电路，它把两个次级电压分别整流后，以它们的差作为输出。差动整流电路有电流输出型和电压输出型，前者用于连接低阻抗负载的场合；电压输出型差动整流电路则用于连接高阻抗负载的场合。 第二节 转子流量计 第二节 转子流量计 转子流量计 转子流量计的指示值修正 转子流量计是一种非标准化的仪表，其指示值是在工业基准状态（20℃,0.10133MP）下用水或空气进行刻度的，所以，在实际使用时，如果被测介质的密度和工作状态不同，必须对流量指示值按照实际被测介质的密度、温度、压力等参数的具体情况进行修正。P58 第三节 漩涡流