《传感器与检测基础》第三篇流量测量-2动压式、变面积式、容积式流量计.pptx

第三篇流量测量（FlowMeasurement）

第三篇流量测量201134流量概述节流式流量计动压式流量计变面积式流量计容积式流量计流体振动式流量计其它流量计质量流量计本篇小结567

动压式流量计概述靶式流量计皮托管和均压管30121

动压式流量计流体在管道中流动时，根据能量守恒定律，有：ρu2/2为动压力。测得动压力或在阻力体上的作用力，可知流速，则得到流量。动压式流量计的种类：靶式流量计、挡板流量计、动压管流量计、皮托管等。一、概述

动压式流量计

靶式流量计二、靶式流量计Targetflowmeter流体动压原理/流体阻力法测量部分：靶、杠杆、密封膜片、测量管路流体对靶的作用力：（1）流体对靶的冲击力，即流体的动压力（2）靶的节流作用，在前后产生的静压差（3）流体对靶的粘滞摩擦力1.结构转换部分：同力平衡式差压变送器；电阻应变原理。2.工作原理

靶式流量计——流量系数，与靶形、管径、直径比、雷诺数等因素有关。管径为D，靶径为d，则环形流通面积为流体作用在靶上的力：F–流体作用于靶上的力；—阻力系数；Ad—垂直于流速的靶面积，ρ—流体密度；u—环形流通截面的平均流速。

靶式流量计测得靶上受力F，则可知流量大小实用方程：上式中常数：m3/h靶径与管径之比总结：工作原理:介质流动对靶产生作用力

例：靶式流量计，原先设计流量范围0-125m3/h，密度103kg/m3。实际测密度800kg/m3的介质流量，实际流量范围为多少？差压变送器输出12mA时，实际流量为多少？解：（1）（2）作业：流量测量部分10

靶式流量计靶式流量计特点：1.流量系数2.压力损失ReDRek，α=常数，与β、D有关。与节流式流量计相比，相同β值下，Rek要小。同D值下，β??Rek?。同β值下，D??Rek?。相同β值下，压损低于节流式流量计。同流量下，β??δp?。二、流量系数及压力损失适用：15～200mm管径气、液体，尤其高粘度、低雷诺值及含颗粒介质。压损较孔板约小1/2。

靶式流量计流量系数P127（三版）同D值下，β??Rek?

靶式流量计压力损失P127（三版）同流量下，β??δp?。

靶式流量计主要特点应用范围和适应性广,可与孔板流量计相媲美;准确度高，总量测量可达0.2%R；范围度宽，4：1～15：1至30：1；用于小口径(DN15～50)，低雷诺数(Red=103～5×103)的流体;应用压力高达数十MPa，温度达450℃;可用于双向流动流体的测量；压力损失较低，约为标准孔板的一半;性价比高,寿命长,安装维护简单,回零检查不便。;可采取干式（挂重法）校验

典型仪表—国产SBL智能靶式流量计

皮托管与均压管一、皮托管Pitottube-动压管管端前缘流体受阻向各方向分散绕过此障碍物；管端中心处流体完全静止。静压p总压P0一般称p0为总压力。设管端中心压力为p0，p是同一深度未受扰动流体的压力，并且那里的流速为u、密度为ρ，则由伯努利方程可得

皮托管与均压管测p比测定总压力困难得多。因为当把敏感元件放到要测量的点时，静压就受到扰动。实际用来测流速的总压力和静压力的开孔不可能合于一点，两个开孔实际上是在不同的点上，因此测量的结果，不能完全符合上式关系。静压p总压P0

皮托管与均压管ISO建议动压测量管结构，称为基型动压测量管，如右图。动压测量管直径比很小，故以侧面开孔测出的绕流静压代替管端中心的静压力p，误差很小。动压管制造精度、全压力和静压力测量孔的开孔直径、测得的全压力p0和静压力p与理论值的差别等均对示值有影响，因此实际计算公式必须引入系数ξ修正。

皮托管与均压管二.均压管(阿牛巴AnnubarFlowElement/笛形均速管）动压测量管测得的流速，是那一点的流速，而不是平均流速，因此必须按具体情况确定测点位置。理论和实践均证明，在圆管内层流流体，距管中心0.707R（R为圆形管道半径）处的流速，等于截面上的平均流速；如果圆管内达到充分紊流流动，在直管段大于50倍管径时，根据实验，距管中心0.762R处的流速近似等于平均流速。要较高的精度，一般把管道圆形截面积用同心圆方法分成n个相等的圆环面积，测出各环面积中心速度为ui，再计算平均流速，在这种情况下，用皮托管测量流速并求出流量比较麻烦。为了解决这一问题，20世纪60年代开始出现在皮托管的基础上直接测量平均流速的方法。

皮托管与均压管二.均压管(阿牛巴AnnubarFlowElement/笛形均速管）测量点的分布均压管测量示意图（Annubar流量