操作流体混合单元的控制系统.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 任务1 差压式流量计 任务5.2 转子流量计 一、工作原理 任务5.3 漩涡流量计 任务5.4 质量流量计 一、直接式质量流量计 任务5.5 其他流量计 一、靶式流量计 二、椭圆齿轮流量计 三、涡轮流量计 四、电磁流量计 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 定义 直接测量单位时间内所流过的介质的质量,即质量流量M。 优点 质量流量计的最后输出信号只与介质的质量流量M成比例,这就能从根本上提高流量测量的精度,省去了烦琐的换算和修正。 质量流量的基本方程式为 36 图3-14 双孔板差压式质量流量测量示意图 （3-18） （3-19） 将式(3-19)减去式(3-18),可得 即 37 38 二、补偿式质量流量计 1.流速-密度补偿法　 图3-15 流速-密度补偿法 质量流量 2.压差-密度法 图3-16 压差-密度补偿法 3.压差-流速补偿法　 图3-17 压差-流速补偿法 39 （3-20） 又由于 （3-21） 将式 (3-21)代入式 (3-20)，得 便于某些黏度较高或含有悬浮物介质的流量检测。 图3-18 半导体应变片式靶式流量变送器 1—靶；2—输出力杠杆； 3—推杆； 4—悬臂块；R1～R4—半导体应变片 40 41 1.工作原理 图3-19 椭圆齿轮流量计结构原理 通过椭圆齿轮流量计的体积流量 2.使用特点 适用于高黏度介质的流量测量。 测量精度较高，压力损失较小，安装使用也较方便。 椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。 椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。 椭圆齿轮流量计的结构复杂，加工成本较高。 42 图3-20 涡轮流量计 1—涡轮；2—导流器；3—磁电感应转换器；4—外壳；5—前置放大器 优点 安装方便。 测量精度高，可耐高压。 反应快，可测脉动流量。 输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。 缺点 一般应加过滤器。 安装时，前后要有一定的直管段。 43 能够测量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥浆）或纤维液体的流量。 图3-21 电磁流量计原理 感应电势的方向由右手定则判断，大小由下式决定 （3-23） 而 （3-24） 将式（4-24）代入式（4-23），得 注意 只能用来测量导电液体的流量，且导电率要求不小于水的导电率，不能测量气体、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍数的放大器，会造成测量系统很复杂、成本高，并且易受外界电磁场的干扰。使用中要注意维护，防止电极与管道间绝缘的破坏。安装时要远离一切磁源。不能有振动。 44 举例 1.某差压式流量计的流量刻度上限为320m3/h ,差压上限2500Pa。当仪表指针指在160m3/h时,求相应的差压是多少 (流量计不带开方器)? 解：由流量基本方程式可知 流量是与差压的平方根成正比的。当测量的所有条件都不变时,可以认为式中的α、ε、F0、ρ1均为不变的数。如果假定上题中的 Q1 = 320m3/h ;Δp1 = 2500Pa ; Q2 = 160m3/h ;所求的差压为Δp2 ,则存在下述关系 45 项目5 操作流体混合单元的控制系统 1 2 介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。 流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。 定义 3 质量流量M 体积流量Q 如以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是 流量计：测量流体流量的仪表。 计量表：测量流体总量的仪表。 4 1.速度式流量计 以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表。 2.容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。 3.质量流量计 以测量流体流过的质量M为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。 5 分 类 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 6 一、节流现象与流量基本方