第5章 流量检测(5.2).pptVIP

5.3 容积式流量计 工作原理：在一定容积的空间里充满的液体，随流量计内部的运动元件的移动而被送出出口，测量这种送出流体的次数就可以求出通过流量计的流体体积。 优点：测量精度高，被测流体粘度影响小，不要求前后直管段。 缺点：对介质的清洁度要求较高，不允许有固体颗粒杂质流过流量计。 5.3.1 椭圆齿轮流量计 每转一周，四个相同月牙形腔（测量室）被形成、被封闭、被传送、被卸出。两个齿轮共送出4个标准容积的流体。 粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量 愈小，因此被测介质的粘度愈大，对测量愈有利。 适合于测量中小流量，其最大口径为250mm。 5.3.2 腰轮流量计 腰轮流量计又称罗茨流量计，其工作原理与椭圆齿轮流量计相同。腰轮流量计的转子是一对不带齿的腰形轮，在转动过程依靠套在壳体外的与腰轮同轴上的啮合齿轮来完成驱动。 可测量液体和气体，测液体的口径为10～600mm；测气体的口径为15～250mm，既可测小流量也可测大流量。 5.3.3 旋转活塞式流量计 工作原理如图所示。它具有结构简单、工作可靠、精度高和受粘度影响小等特点，适合测小流量液体。 5.3.4 刮板式流量计 具有测量精度高、量程比大、受流体粘度影响小，运转平稳，振动和噪音均小等特点，适合测量中等到较大的流量。 5.4 速度式流量计 5.4.1 叶轮式流量计 一定范围内，叶轮的转速与流体的平均流速成正比，通过磁电转换装置将叶轮转速变成电脉冲信号，以推导出被测流体的瞬时流量和累积流量。 5.4.2 涡轮式流量计 使用场合：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。 5.5 振动式流量计 流体振动流量计是上世纪60年代末期发展起来的一种较新的流量测量技术。它具有如下一些特点：可得到与流量成正比的频率输出信号；被测流体本身就是振动体，无机械可动部件，几乎不受流体组成、密度、粘度、压力等因素的影响；所以，该测量方法越来越受到人们的重视。 5.5.1 旋涡流量计 旋涡流量计又称涡街流量计，其测量方法基于流体力学中的卡门涡街原理。 把一个旋涡发生体（如圆柱体、三角柱体等非流线型对称物体）垂直插在管道中，当流体绕过旋涡发生体时会在其左右两侧后方交替产生旋涡，形成涡列，且左右两侧旋涡的旋转方向相反。这种 涡列就称为卡门涡街。 5.5.1 旋涡流量计 由于漩涡之间的相互影响，其形成通常是不稳定的。冯.卡门对涡列的稳定条件进行了研究，于1911年得到结论：只有当两漩涡列之间的距离h和同列的两漩涡之间的距离L之比满足： 时，所产生的涡街 才是稳定的。 5.5.1 旋涡流量计 流体流过圆柱体后漩涡发生的频率为： 其中St是与雷诺数有关的无量纲数，称为斯特罗哈尔数。 则体积流量为： 5.5.1 旋涡流量计 旋涡频率的检测 旋涡频率的检测是通过旋涡检测器来实现的，常用的有两种形式：圆柱形和三棱柱形。 圆柱形检测器和三棱柱形检测器如图所示。 5.5.1 旋涡流量计 如果将铂电阻丝加热到高于 流体温度的某温度值，则当流体流过铂电阻丝时，就会带走热量，改变其温度，也即改变其电阻值。当圆柱体上方产生一个旋涡时，则流体从上导压孔进入，由下导压孔流出，又一次通过铂电阻丝，又改变一次它的电阻值。由此可知：电阻值变化与流动变化相对应，也既与旋涡的频率相对应。所以，可由检测铂电阻丝电阻变化频率得到涡频率，进而得到流量值。 5.5.2 旋进式旋涡流量计 5.6 电磁流量计 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。 5.6.1 电磁流量计的工作原理 在均匀磁场中，垂直于磁场方向有一个直径为D的管道。管道由不导磁材料制成，当导电的液体在导管中流动时，导电液体切割磁力线，因而在磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电动势，如安装一对电极，则电极间产生和流速成比例的电位差。 5.6.2 电磁流量计的结构 电磁流量计由外壳、激励线圈及磁轭、电极和测量导管四部分组成，内部结构如图所示。 5.7 质量流量的测量 在工业生产中，由于物料平衡，热平衡以及储存、经济核算等所需要的都是质量，并非体积。 质量流量计主要类型：推导式、直接式和补偿式。 5.7.1 推导式质量流量测量 一般是采用体积流量计和密度计的组合，实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 5.7 质量流量的测量 一、 检测器与密度计组合的形式 原理如图所示， 质量流量表达式为 5.7 质量流量的测量 二、体积流量计与密度计的组合形式 以涡轮流量计与密度计组合而成的质量流量计工作原理如图，表达式为 5.7 质量流量的测量 三、 检测器与体积流量计组合的形式