第四章 生产工艺参数检测仪表.ppt

　　也就是节流装置的作用在于造成流束的局部收缩，从而产生压差。并且流过的流量愈大，在节流装置前后所产生的压差也就越大，因此可通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以流体流动的连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础的。压差的大小不仅与流量有关，还与其他许多因素有关。 流量方程为 （4－55 ） 式中:α为流量系数，它与节流件的结构形式、取压方式、孔口截面积与管道截面积之比、直径、雷诺数、孔口边缘锐度、管壁粗糙度等因素有关；ε为膨胀校正系数，它与孔板前后压力的相对变化量、介质的等熵指数、孔口截面积与管道截面积之比等因素有关；a为节流件的开孔截面积；Δp为节流件前后的压力差；ρ为流体密度。 　　2.标准节流装置与取压方式 　　1）标准节流装置 对于标准化的节流装置，只要按照规定进行设计、安装和使用，不必进行标定就能准确地得到其精确的流量系数，从而进行准确的流量测量。图4-41为全套标准节流装置。 图4-41全套节流装置 标准节流装置的使用条件: （1）被测介质应充满全部管道截面并连续地流动； （2）管道内的流束（流动状态）是稳定的； （3）在节流装置前后要有足够长的直管段，并且要求节流装置前后长度为二倍管道直径，管道的内表面上不能有凸出物和明显的粗糙不平现象。 2）节流装置取压方式 　　对各种节流装置取压的方式均不同，即取压孔在节流装置前后的位置不同。即使在同一位置上，为了达到压力均衡，也采用不同的方法。对标准节流装置的每种节流元件的取压方式都有明确规定。标准孔板、喷嘴结构如图4-42所示。  图4-42标准孔板、喷嘴结构 （a）标准孔板结构;（b）喷嘴结构 图4-43各种取压位置图 1-1：角接取压；2－2：法栏取压；3－3：理论取压；4－4：径距取压；5－5：管接取压 以孔板为例，通常采用的取压方式有:角接取压法、法兰取压法、理论取压法、径距取压法和管接取压法五种。各种取压方式的取压孔位置如图4-43所示。 　　3.节流装置前后差压测量方法 节流装置前后的压差测量是应用各种差压计实现的 。 　　1）双波纹管差压计 　　双波纹管差压计主要由两个波纹管、量程弹簧、扭力管及外壳等部分组成。当被测流体的压力p1和p2分别由导压管引入高、低压室后，在压差Δp=p1-p20的作用下，高压室的波纹管B1被压缩，容积减小，内部充填的不可压缩液体将流向B2，使低压侧的波纹管B2伸长，容积增大，从而带动连接轴自左向右运动。当连接轴移动时，将带动量程弹簧伸长，直至其弹性变形与压差值产生的测量力平衡为止。而连接中心上的挡板将推动扭管转动，通过扭管的心轴将连接轴的位移传给指显示单元，指示差压值。 　　CW-612-Y型双波纹管差压计如图4-44所示。该差压计附加有压力自动补偿装置，与节流装置相配合测量工业锅炉饱和蒸气的流量，并可连续地对流量进行累计。还可用于其他气体流量的测量和计量。 图4-44双波纹管差压计结构图 　　2)膜片式差压计 　　膜片式差压计主要由差压测量室（高压和低压室）、三通导压阀和差动变压器三大部件构成，如图4-45所示。 图4-45膜片式差压结构图 　当高压P1和低压P2分别导人高、低压室之后，在压差△P=P1-P2的作用下，膜片向低压室方向产生位移，从而带动不锈钢连杆及其端部的软铁在差动变压器线圈内移动，通过电磁感应将膜片的位移行程转化为电信号，再通过显示仪表显示。　流量计的安装必须符合要求： （1）安装时，必须保证节流件的开孔和管道同心，节流装置端面与管道的轴线垂直。在节流件的上下游，必须配有一定长度的直管段。 　（2）导压管尽量按最短距离敷设在3m～50m之内。为了不致在此管路中积聚气体和水分，导压管应垂直安装。水平安装时，其倾斜率不应小于1:10,导压管为直径10mm～12mm的铜、铝或钢管。 （3）测量液体流量时，应将差压计安装在低于节流装置处。如一定要装在上方时，应在连接管路的最高点处安装带阀门的集气器，在最低点处安装带阀门的沉降器，以便排出导压管内的气体和沉积物。 　　容积式流量计又称定排量流量计，用来测量各种液体和气体的体积流量。它是使被测流体充满具有一定容积的空间，然后再把这部分流体从出口排出，所以叫容积式流量计。它利用机械测量元件将流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。容积式流量计一般不具有时间基准，为得到瞬时流量值，需要另外附加测量时间的装置。 1.椭圆齿轮流量计 　　椭圆齿轮流量计由流量变送器和计数机构组成。送变器由装有一对椭圆齿轮转子的计量室和密封联轴器组成，计数机构则包含减速机构、调节机构、计数器、发讯器。椭圆齿轮流量计的结构图如图4-46所示