第六章-流量检测.ppt

一、 流量的概念和单位 （1）流量的基本概念及单位 瞬时流量：单位时间内（1s）流过管道某一横截面的流体体积或质量。 体积流量：用流体的体积来表示（ qv ），单位：m3/s。qv=VA 质量流量：用流量的质量来表示（qm ），单位：kg/s。qm=ρqv 1．椭圆齿轮流量计 A、B：在固定的壳体内的一对互相啮合的椭圆齿轮，可绕自由轴转动 椭圆齿轮流量计主要特点： ①适用于高粘度纯净（无颗粒）液体的测量。（减小齿轮磨损）（有颗粒－流量计前加装过滤器） ②范围度一般为10:1 ； ③适用于10～150mm的中小口径的管道测量； ④测量精度高，一般可达为0.2～0.5级。 7）节流式流量计的安装和使用条件 （1）节流装置的安装 ① 节流式流量计仅适用于测量管道直径不小于50mm，雷诺数在104～105以上的流体，而且流体应当清洁。 ② 在节流装置上、下游必须配置一定长度的直管段，节流元件前应有10的直管段，其后应有5D的直管段。 ③ 安装节流装置应该是直的圆形管道、内壁洁净，其表面粗糙度应符合标准规定。 二、 浮子（转子）流量计 优点：①适宜于测量管径50mm以下管道的流量； ②测量的流量可小到每小时几升； ③对仪表前后直管段长度要求不高； ④压力损失小而且恒定； ⑤量程比可达10:1。 缺点：仪表的测量值易受被测介质的密度、粘度、温度、压 力、纯净度影响。 （1）检测原理及结构 工作原理：节流变截面。 流量方程式： 2）涡街流量计特点及使用 ①适用于气体、液体和蒸汽介质的流量测量，其测量几乎不受流体参数（温度、压力、密度、粘度）变化的影响。②有较宽的量程比（30:1）。 ③测量精度高（达到0.5级）。 线圈两端产生交流感应电动势（交流感应电动势的频率f与被测流体的转速ω成正比） ξ:仪表常数，与流量计的涡轮结构等因素有关。在流量较小时，ξ值随流量增加而增大，只有流量达到一定值后近似为常数。在流量计的使用范围内，ξ值应保持为常数，使流量与转速接近线性关系。 磁电转换原理：涡轮（特点：由导磁系数较高的不锈钢材料制成）转动→ 涡轮叶片周期性地扫过磁钢→ 磁通变化→ （2)涡轮流量计的特点和使用 特点：①主要用于中小口径(2mm~500mm)的流量检测； ②涡轮流量计一般应水平安装，并保证其前后有一定的直管段，以使流向比较稳定，即要求仪表前10D和后5D以上。 场合: 通常涡轮流量计主要用于量精度要求高、流量变化快的场合，还用作标定其他流量的标准仪表。 缺点:①制造困难，成本高； ②涡轮高速旋转，轴承易磨损，影响使用寿命 。 优点:①可测量气体、液体（洁净）流量；②其测量精度高（0.5级）； ③量程范围宽，量程比可达(10～20):1； ④信号便于远传；对流量变化反应迅速，可测脉动流量。 1）测量原理： 卡门涡街原理： 流体→漩涡发生体→下游处产生两列平行状、并且上下交替出现的漩涡（卡门涡街：一般不稳定）。 漩涡频率f与流速v及漩涡发生体的宽度d关系：f=Stv/d St：斯特劳哈尔数，与漩涡发生体宽度d和雷洛数有关，在雷诺数为5000～150000的范围内，St基本上为一常数。 当h/L=0.281时，非对称的漩涡列就能保持稳定。 二、涡街（漩涡）流量计 注意：在仪表上、下游要求一定的直管段，上游长度根据阻力件形式而定，约15D—40D，下游长度为5D。 * 《自动检测技术及仪表控制系统》教学课件 * 累积体积流量： 累积质量流量： （2）流量仪表的种类 测量瞬时流量的仪表一般叫流量计； 测量流体总量的仪表常称为计量表。 累积流量：在某一段时间内流过管道横截面的流体总和，也称为总（流)量， 记为Q 6 流量检测 6.1 流量测量基本概念 （1）容积法： 在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出 流体固定容积数来计算流量。 例如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计等。 受流体的流动状态影响小，适用于测量高粘度、低雷诺数的流体。 （2）差压法 在流通管道中设置一个装置，流体流过这个装置时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。 例如节流式流量计、浮子流量汁。 二、体积流量的测量方法 流量计 组成 一次装置： (流量传感器) 二次仪表： 安装于流道的内部或外部，根据流体与之相互作用关系的物理定律产生一个与流量有确定关系的信号 给出相应的流量值大小 （1）直接