流量检测仪表.ppt

对于一般气体，修正公式为或式中:—设计条件和使用条件下的气体绝对压力；—设计条件下的气体绝对温度：第19页，共46页，星期日，2025年，2月5日例1：有一节流式流量计，用于测量水蒸汽流量，设计时的水蒸汽密度为ρ=8.93kg/m3。但实际使用时被测介质的压力下降，使实际密度减小为ρ=8.12kg/m3。试求当流量计的读数为8.5kg/s时，实际流量是多少？由于密度的变化使流量指示值产生的相对误差为多少？解：当密度变化时，实际流量可按下式求得：kg/s相对误差为：第20页，共46页，星期日，2025年，2月5日4.3.1工作原理当被测流体垂直于磁力线方向流动而切割磁力线时，如图所示，根据右手定则，在与流体流向和磁力线垂直方向上产生感应电势Ex（伏）为:Ex=BDV×10-8,VB-磁感应强度，Wb／m24.3电磁流量计该感应电势大小与磁感应强度、管径大小、流体流速大小有关第21页，共46页，星期日，2025年，2月5日体积流量qv与流体流速v的关系为可得式中，K为仪表常数，B、D固定不变，则K为常数，Ex与流量qv成线性关系，通过测量感应电动势Ex来间接测量被测流体的流量qv值。第22页，共46页，星期日，2025年，2月5日在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小。从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励磁易产生的极化现象．因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用．低频方波励磁(a)交流励磁(b)矩形波(2值)励磁(c)矩形波(3值)励磁(d)双频矩形波励磁第23页，共46页，星期日，2025年，2月5日4.4超声波流量计声波在静止流体中的传播速度与流动流体中的传播速度不同。超声波的接收和发射称换能器，换能器既可兼作声波的收和发，也可以分开进行。当前封闭管道用USF主要是传播时间法和多普勒效应法第24页，共46页，星期日，2025年，2月5日直式安装斜插式安装多普勒流量计第25页，共46页，星期日，2025年，2月5日流量测量原理在被测管道上下游的一定距离上，分别安装两对超声波发射和接收探头（F1，T1）、（F2，T2），其中F1，T1的超声波是顺流传播的，而F2，T2的超声波是逆流传播的。由于这两束超声波在液体中传播速度的不同，测量两接收探头上超声波传播的时间差?t，可得到流体的平均速度及流量。第26页，共46页，星期日，2025年，2月5日f1f2通过测量顺流和逆流时超声脉冲的重复频率差去测量流速。在单通道法中脉冲重复频率是在一个发射脉冲被接收器接收之后，立即发射出一个脉冲，这样以一定频率重复发射，对于顺流和逆流重复发射频率为：第27页，共46页，星期日，2025年，2月5日第28页，共46页，星期日，2025年，2月5日发射、接收探头也可以安装在管道的同一侧第29页，共46页，星期日，2025年，2月5日多普勒效应是当声源和目标之间有相对运动，会引起声波在频率上的变化，这种频率变化正比于运动的目标和静止的换能器之间的相对速度。多普勒法多普勒法是利用声学多普勒原理确定流体流量.多普勒效应是奥地利物理学家ChristianDoppler1842年发现的，通过运动火车的鸣笛声音的高低与火车的速度有关系.当单色光束入射到运动体上某点时，光波在该点被运动体散射，散射光频率与入射光频率相比，产生了正比于物体运动速度的频率偏移，称为多普勒频移。第30页，共46页，星期日，2025年，2月5日1)流速方程式多普勒频移正比于散射体流动速度：超声换能器A向流体发出频率为fA的连续超声波，经照射域内液体中散射体悬浮颗粒或气泡散射，散射的超声波产生多普勒频移fd，接收换能器B收到频率为fB的超声波，其值为：速度：第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日发射信号与接收信号的多普勒频率偏移与流体流速成正比。如忽略管壁影响，并假设流体没有速度梯度，以及粒子是均匀分布的，可得方程2)流量方程式对于实际含有大量粒群的流体，换能器接收到的反射信号只能是发生器和接收器的两个指向性波束重叠区域内颗粒的反射波，换能器所收到的信号就是反射波叠加的平均值。第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日例：多普勒流量计测污水管道内的流体流量，若流体流速为12m/s，发送的声波和流体的流向夹角为45°，发射波的频率为1MHz，超声波在水中的速度为1482m/s，求发射和接收信号之间的频率差？已知：流体的流速