流量测量研究论文.pdfVIP

流量测量研究论文

论文关键字：流量计原理容积式电磁流量计

论文摘要：对目前重要的不同的流量计（容积式计量表，质量流量计，电磁

流量计）的原理、测量方法、应用条件、注意事项等进行了总结，进而对流量测

量有进一步的了解。

1研究背景：

计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一,它与国

民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作对于保证产品质量、

提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用。特别是在能源危机、工

业生产自动化程度愈来愈高的当今时代,流量计在国民经济中的地位与作用更加

明显。

节约能源和环境保护是大多数先进企业非常关心的问题。而要确保压缩空气

系统高效地运转，流量测量是至关重要的。对一个典型压缩空气系统的全部成本

进行分析后，我们发现最大的成本是由电力消耗，而不是系统的投资或维护产生

的。

一台新式的压缩机将百分之九十的电力转换成热量，而仅将百分之十转换成

压缩空气，这就使得压缩空气比电要贵十倍。测量耗电量随处可见，但是测量压

缩空气消耗量的企业并不多。不进行测量就意味着不知道系统的效率。统计数据

显示百分之三十的压缩空气会由于泄漏而损失掉，这本来是可以被检测出来并修

理好的。

还有另外一个重要问题：二氧化碳总排放量的百分之四十来自于工业。这些

二氧化碳是在燃烧矿物燃料（媒、石油、煤气等）来发电的过程中产生的。我们

都知道，过多的二氧化碳会造成全球变暖。在能源变得短缺并且环保和我们每一

个人息息相关的时候，流量测量将帮助您依据消耗量和泄漏检测来分析您的系

统，从而减少能耗和成本。

2调研目的：

由于流量是一个动态量,流量测量是一项复杂的技术。从被测流体来说,包括

气体、液体和混合流体这三种具有不同物理特性的流体;从测量流体流量时的条

1

件来说,又是多种多样的,如测量时的温度可以从高温到低温;测量时的压力可以

从高压到低压;被测流量的大小可以从微小流量到大流量;被测流体的流动状态

可以是层流、湍流等等。此外就液体而言,还存在粘度大小不同等情况。

调研的目的就是对目前重要的不同的流量计的原理、测量方法、应用条件、

注意事项等进行了总结，进而对流量测量有进一步的了解，对以后的研究工作起

一定的指导意义。

3调研内容

3.1概述

3.1.1流量的概念

流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质量，前者称体积流量

（m3/s)，后者称质量流量(kg/s)。

如果在截面上速度分布是均匀的，则：

如果介质的密度为，那么质量流量

流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均匀的，假定在这个截

面上某一微小单元面积上速度是均匀的，流过该单元面积上的体积流量为，整个

截面的流量为；测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对时间的积分，称

之流体总量。，用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计

量表或总量计。

3.1.2流体的几个概念

(1)粘性

在流体的内部相互接触的部分在其切线方向的速度有差别时会产生减小其

速度差的作用。这是因为流速快的部分要加速与其相接触的流速慢的部分，而流

速慢的部分要减小与其相接触的流速快的部分，流体的这种性质，称为粘性。衡

量流体粘性大小的物理量称为粘度

设有两块面积很大距离很近的平板，两平板中间是流体。令底下的平板保持

不动，而以一恒定力推动上面平板，使其以速度v沿x方向活动。由于流体粘性

的作用，附在上板底面的一薄层液体以速度v随上板运动。而下板不动故附在其

上的流体不动，所以两板间的液体就分成无数薄层而运动，如图所示。作用力F

与受力面平行，称为剪力，剪力与板的速度v、板的面积S成正比，而与两板间

2

的距离y成反此，即

（图）平板间流体速度变化

h称为粘度，或动力粘度(dynamicviscosity)，单位是：泊（P）(Pa.s)

(2)层流和紊流

流体在细管中的流动形式可分为层流和紊流两种。所谓层流(laminarflow)

就是流体在细管中流动的流线平行于管轴时的流动。所谓紊流(turbulentflow)

就是流体在细管中流动的流线相对混乱的