第三章流量检测及仪表.pptVIP

(Δ)速度式流量计： 压差流量计 转子流量计 电磁流量计 涡轮流量计 漩涡流量计 　 20世纪50年代以前在过程控制工程中几乎是惟一的流量计，后来各种类型流量计相继登场，打破了其一统天下的局面，几十年来它占的份额一直在下降，当然绝对用量仍在增加。应该看到，差压式流量计三个组成部分一直在更新发展着，尤其80年代以后借助微电子技术、计算机技术、新材料及先进加工技术的发展，差压转换和流量显示计算部分有突破性进展。差压式流量计无论可靠性，精确度及功能多样化已今非昔比。近年一些创新思路，如一体式、定值节流件等的开发更使它有中兴的感觉。 　　差压式流量计的关键部分--检测件是最难更新换代的部分，现在亦有了新的发展思路，即把流量测量工作者、流体力学与计算机技术工作者三方面人员的特长结合起来可以有效地攻下这个堡垒。可以预计，差压式流量计在流量计中仍会占据重要的位置。 20世纪90年代中后期世界范围内各式DPF销售量在流量仪表总量中台数占50％-60％(每年约百万台)，金额占30％左右。我国销售台数约占流量仪表总量(不包括家用燃气表和家用水表及玻璃管浮子流量计)的35％-42％(每年6万-7万台)。 差压式流量计应用领域极其广泛，封闭管道各种测量对象都有应用：流体方面，单相、混相、洁净、脏污；工作状态方面，常压、高压、真空、常温、高温、低温；管径方面，从几毫米到几米；流动条件方面：亚音速流、临界流、脉动流。并且在上述各方面都有大量的理论和实践的资料可供参考。 节流式特点： 结构简单、使用寿命长，适应能力强，几乎能测量各种工况下的流量。 差压式流量计主要由节流装置、信号管路和差压计（或差压变送器和显示仪表）组成。 节流装置的作用是把被测流体的流量转换成压差信号； 信号管路把压差信号传输至差压计或差压变送器； 常用的有气动差压变送器、电动差压变送器和电容式差压变送器。 差压计用于显示差压信号，与节流装置配套使用组成差压式流量计。工业上常用的差压计有双波纹管差压计、膜片式差压计和浮标式差压计。 差压计对压差信号进行测量并显示出测量值，而差压变送器能把压差信号转换为与流量相对应的标准电信号或气信号，通过显示仪表进行显示、记录或控制。 标准节流元件 孔板：结构简单，安装方便，适合大流量的测量应用广泛 其缺点是流体经过孔板后压力损失大，当工艺管道上不允许有较大压力 损失事不宜使用。 喷嘴及文丘里管：压力损失交孔板小，但结构比较复杂，不宜加工。 一般场合下，采用孔板为多。 仪表性能方面 (1) 精确度、重复性、线性度、流量范围 标准节流装置规定有严格的使用范围，包括管径、节流件孔径、直径比、雷诺数范围、管 壁粗糙度等。 ⑵压力损失 流体特性方面　⑴流体物性参数的确定 流体物性参数包括密度、粘度、等熵指数、湿度等，这些参数有的直接进入流量方程，有的对流出系数、可膨胀性系数等产生影响。 (2)流体的腐蚀、磨蚀、结垢、脏污等　　 这些特性对流量计使用的可靠性造成很大的威胁。 安装方面： 节流件前后的必要直管段长度，以保证测量精度。 引压管线是节流式DPF的薄弱环节，近年来一体式节流式DPF的出现较好地解决了此问题，例如我国北方冬天蒸汽流量测量往往为引压管线的保温防冻伤脑筋，一体式DPF彻底解决了它。大多数流量计都有一体式和分离式两种类型，它们的使用各有特点，要根据现场实际情况予以选用，在有些情况，如管道较强振动或强电磁干扰等还是采用分离式为好。 环境条件方面　　DPF的差压变送器和流量显示仪两部分有微处理器和电子元器件，它们对环境条件的要求与一般电子仪表是一样的 检测原理: 在一个由下往上逐渐扩大的锥形管中垂直地放置一阻力件——转子，当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，由于受到流体的冲击，转子便要向上运动。随着转子的上升，转子与锥形管间的环形流通面积增大、流速降低，直到流体作用在转子上的浮力和冲力（阻力）与转子本身重量相平衡时，转子停留在某一高度，维持平衡。当流量增大时，流过环隙的流速v增大，转子所受冲力增大，由于转子在流体中的重力与所受浮力不变，所以转子就上升，造成环隙面积增大，从而流速v减小，冲力也减小，直至达到新的平衡，转子又停浮在一个新的高度上，这样转子在锥形管中停浮的高度与流体的流量大小一一对应。在锥形管外壁上以流量值刻度，则根据转子浮起的高度即可直接显示出被测流量的数值。 转子流量计指示值修正 由于体积流量Q与流体的密度ρ参数有关，因此当转子的材料和