流量检测仪表的校验与安装课件.ppt

1、项目二项目二 流量检测仪表的校验与安装流量检测仪表的校验与安装 任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装 任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用 任务三漩涡流量计的安装与使用任务三漩涡流量计的安装与使用 任务四质量流量计的安装任务四质量流量计的安装 任务五电磁流量计的安装任务五电磁流量计的安装 任务六涡轮流量计的安装任务六涡轮流量计的安装 任务七椭圆齿轮流量计的安装任务七椭圆齿轮流量计的安装 任务八超声波流量计的安装任务八超声波流量计的安装返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装【任务描述任务描述】在学习差压流量计工作原理的基础上，掌握差压

2、变送器的校验及差压在学习差压流量计工作原理的基础上，掌握差压变送器的校验及差压流量计的安装方法。流量计的安装方法。【知识链接知识链接】差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量检测的。它是目前生产中测流经节流装置时产生的压力差而实现流量检测的。它是目前生产中测量流量最成熟、最常用的方法之一。通常由节流装置、导压管和差压量流量最成熟、最常用的方法之一。通常由节流装置、导压管和差压变送器组成。变送器组成。节流装置作用：将被测流量转换成差压信号。节流装置作用：将被测流量转换成差压信号。导

3、压管作用：连接节流装置和差压变送器，传递差压信号。导压管作用：连接节流装置和差压变送器，传递差压信号。差压变送器作用：将压差信号转换成标准电流输出，送给显示仪、调差压变送器作用：将压差信号转换成标准电流输出，送给显示仪、调节器或计算机控制系统。节器或计算机控制系统。下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装 一、差压流量计工作原理一、差压流量计工作原理1.差压流量计工作原理差压流量计工作原理流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。的静压力产生差异的现象称为

4、节流现象。节流装置包括节流元件和取压装置，节流元件是放置在管道中的一个节流装置包括节流元件和取压装置，节流元件是放置在管道中的一个能使流体产生局部收缩的元件，应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、能使流体产生局部收缩的元件，应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管。如文丘里管。如图图2-1所示是孔板节流装置实物图，如所示是孔板节流装置实物图，如图图2-2所示是孔板所示是孔板节流元件实物图。节流元件实物图。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装下面以孔板为例说明差压式流量计的工作原理。下面以孔板为例说明差压式流量计的工作原理。图图2-3为流体流过时为流体流过时，孔板

5、前后流体的流速与压力的分布情况。充满管道的流体流经节流，孔板前后流体的流速与压力的分布情况。充满管道的流体流经节流元件时，流束在节流元件处产生局部收缩，因而流速增加，静压力降元件时，流束在节流元件处产生局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流元件前后的管壁处产生压差，流体流量越大，产生的低，于是在节流元件前后的管壁处产生压差，流体流量越大，产生的压差越大。这样可依据压差大小反映流量的大小。我们只要测出孔板压差越大。这样可依据压差大小反映流量的大小。我们只要测出孔板前后两侧压差的大小，即可测得流量的大小，这就是节流装置测量流前后两侧压差的大小，即可测得流量的大小，这就是节流装置测量流量的基

6、本原理。这种检测方法是以流体流动的连续性方程（质量守恒量的基本原理。这种检测方法是以流体流动的连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础的。压差的大小除与流定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础的。压差的大小除与流量有关外，还和节流装置形式、流体的物理性质（密度、黏度）等有量有关外，还和节流装置形式、流体的物理性质（密度、黏度）等有关。关。节流装置前流体压力较高，称为正压，常以节流装置前流体压力较高，称为正压，常以“+”标志；节流装置后流标志；节流装置后流体压力较低，称为负压（实际是正压），常以体压力较低，称为负压（实际是正压），常以“-”标志。节流装置前标志。节流装置前后

7、压差的大小与流量有关。实际上是在孔板前后的管壁上选择两个固后压差的大小与流量有关。实际上是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化的。因而所测得定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化的。因而所测得的压差与流量之间的关系，与取压点位置及取压方式的选择是紧密相的压差与流量之间的关系，与取压点位置及取压方式的选择是紧密相关的。关的。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装流量基本方程式流量基本方程式流量基本方程式是阐明流量与压差之间的定量关系的基本流量公式。流量基本方程式是阐明流量与压差之间的定量关系的基本流量公式。它是根据

8、流体力学中的伯努利方程式和连续性方程式推导而得的，即它是根据流体力学中的伯努利方程式和连续性方程式推导而得的，即 式中式中 流量系数。它与节流装置的结构形式、取压方式、孔口流量系数。它与节流装置的结构形式、取压方式、孔口截面积与管道截面积之比截面积与管道截面积之比m、雷诺数、雷诺数Re、孔口边缘锐度、管壁粗糙度、孔口边缘锐度、管壁粗糙度等因素有关；等因素有关；膨胀校正系数。它与孔板前后压力的相对变化量、介质的等熵膨胀校正系数。它与孔板前后压力的相对变化量、介质的等熵指数、孔口截面积与管道截面积之比等因素有关。运用时可查阅有关指数、孔口截面积与管道截面积之比等因素有关。运用时可查阅有关手册而得，

9、但对不可压缩的液体来说，常取手册而得，但对不可压缩的液体来说，常取=1；上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装F0节流装置的开孔截面积；节流装置的开孔截面积；P节流装置前后实际测得的压力差；节流装置前后实际测得的压力差；1节流装置前的流体密度。节流装置前的流体密度。由流量基本方程式可以看出，要知道流量与压差的确切关系，关键在由流量基本方程式可以看出，要知道流量与压差的确切关系，关键在于于的取值。的取值。是一个受多个因素影响的综合性系数，对于标准节流是一个受多个因素影响的综合性系数，对于标准节流装置，其值可从有关手册中查出；对于非标准节流装置，其值要由实装置，

10、其值可从有关手册中查出；对于非标准节流装置，其值要由实验方法确定。所以，在进行节流装置的设计计算时，是针对特定条件验方法确定。所以，在进行节流装置的设计计算时，是针对特定条件，选择一个，选择一个值来计算的，计算的结果只能应用在一定条件下。一旦值来计算的，计算的结果只能应用在一定条件下。一旦条件改变（例如节流装置形式、尺寸、取压方式、工艺条件等的改变条件改变（例如节流装置形式、尺寸、取压方式、工艺条件等的改变），就不能随意套用，必须另行计算。例如，在小负荷情况下计算的），就不能随意套用，必须另行计算。例如，在小负荷情况下计算的孔板，用来测量大负荷时流体的流量，就会引起较大的误差，必须加孔板，用来

11、测量大负荷时流体的流量，就会引起较大的误差，必须加以必要的修正。以必要的修正。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装由流量基本方程式还可以看出，流量与压力差由流量基本方程式还可以看出，流量与压力差P的平方根成正比。的平方根成正比。所以，用这种流量计测量流量时，如果不加开方器，流量标尺刻度是所以，用这种流量计测量流量时，如果不加开方器，流量标尺刻度是不均匀的。起始部分的刻度很密，后来逐渐变疏。因此，在用差压法不均匀的。起始部分的刻度很密，后来逐渐变疏。因此，在用差压法测量流量时，被测流量值不应接近于仪表的下限值，否则误差将会很测量流量时，被测流量值不应接近于仪

12、表的下限值，否则误差将会很大。大。二、标准节流装置二、标准节流装置1.标准节流件标准节流件差压式流量计由于使用历史较长，已经积累了丰富的实践经验和完整差压式流量计由于使用历史较长，已经积累了丰富的实践经验和完整的实验资料。因此，国内外已把最常用的节流装置孔板（如图的实验资料。因此，国内外已把最常用的节流装置孔板（如图2-2所所示）、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为示）、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置标准节流装置”，这三种，这三种标准节流装置与管道连接如标准节流装置与管道连接如图图2-4所示。标准化的具体内容包括节流所示。标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、

13、使用条件等。采用标准节装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。采用标准节流装置进行设计计算时都有统一标准，计算所需要的通用化实验数据流装置进行设计计算时都有统一标准，计算所需要的通用化实验数据资料可查阅有关手册或资料。资料可查阅有关手册或资料。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装标准孔板的结构简单，它是一块中间带圆孔的金属圆板，由圆柱形的标准孔板的结构简单，它是一块中间带圆孔的金属圆板，由圆柱形的流入面和圆锥形的流出面所构成，圆形开孔与管道轴线同心，两面平流入面和圆锥形的流出面所构成，圆形开孔与管道轴线同心，两面平整且平行，开孔边缘非常锐利，且圆

14、筒形柱面与孔板上游侧端面垂直整且平行，开孔边缘非常锐利，且圆筒形柱面与孔板上游侧端面垂直。用于不同管道内径和各种取压方式的标准孔板，其几何形状都是相。用于不同管道内径和各种取压方式的标准孔板，其几何形状都是相似的。似的。目前，有些单位已将标准节流装置的设计计算编成相应的计算程序，目前，有些单位已将标准节流装置的设计计算编成相应的计算程序，利用计算机来进行设计计算，既节省了人力，又提高了计算速度与精利用计算机来进行设计计算，既节省了人力，又提高了计算速度与精度。度。2.取压方式取压方式取压方式是指取压口位置和取压口结构。不同的取压方式，即取压口取压方式是指取压口位置和取压口结构。不同的取压方式，

15、即取压口在节流件前后的位置不同，取出的压差值也不同。标准节流装置对每在节流件前后的位置不同，取出的压差值也不同。标准节流装置对每种节流元件的取压方式都有明确规定。我国规定的标准节流装置取压种节流元件的取压方式都有明确规定。我国规定的标准节流装置取压方法有两种，即角接取压法和法兰取压法。标准孔板采用角接取压法方法有两种，即角接取压法和法兰取压法。标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准喷嘴采用角接取压法。和法兰取压法，标准喷嘴采用角接取压法。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（1）标准孔板的取压方式。标准孔板通常采用两种取压方式，即角）标准孔板的取压方式。

16、标准孔板通常采用两种取压方式，即角接取压和法接取压和法角接取压。所谓角接取压法，就是在孔板前后两端面与管壁的夹角角接取压。所谓角接取压法，就是在孔板前后两端面与管壁的夹角处取压。孔板上、下游侧取压孔位于孔板前、后端面处，取压口轴线处取压。孔板上、下游侧取压孔位于孔板前、后端面处，取压口轴线与孔板各相应端面之间的间距等于取压口直径的一半或取压口环隙宽与孔板各相应端面之间的间距等于取压口直径的一半或取压口环隙宽度的一半。度的一半。角接取压又分为环室取压和夹紧环（单独钻孔）取压两种。角接取压又分为环室取压和夹紧环（单独钻孔）取压两种。图图2-5中中上半部为环室取压方式，下半部为单独钻孔取压方式。上半

17、部为环室取压方式，下半部为单独钻孔取压方式。法兰取压。如法兰取压。如图图2-6所示，标准孔板被夹持在两块特制的法兰中间所示，标准孔板被夹持在两块特制的法兰中间，其间加两片密封垫片，上、下游侧取压孔的轴线跟孔板前、后端面，其间加两片密封垫片，上、下游侧取压孔的轴线跟孔板前、后端面距离分别为（距离分别为（25.40.8）mm。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（2）标准喷嘴的取压方式。）标准喷嘴的取压方式。标准喷嘴取压方式仅采用角接取压方式，其结构形式同标准孔板取压标准喷嘴取压方式仅采用角接取压方式，其结构形式同标准孔板取压结构形式。结构形式。节流装置的选用

18、节流装置的选用选用标准节流装置，应根据被测介质流量测量的条件和要求，结合各选用标准节流装置，应根据被测介质流量测量的条件和要求，结合各种标准节流装置的特点，从测量精度要求、允许的压力损失大小、可种标准节流装置的特点，从测量精度要求、允许的压力损失大小、可能给出的直管段长度、被测介质的物理化学性质（如腐蚀、脏污等）能给出的直管段长度、被测介质的物理化学性质（如腐蚀、脏污等）、结构的复杂程度和价格的高低、安装是否方便等几方面综合考虑。、结构的复杂程度和价格的高低、安装是否方便等几方面综合考虑。一般来说，可归纳为如下几点。一般来说，可归纳为如下几点。（1）在加工制造和安装方面，孔板最为简单，喷嘴次之

19、，文丘里管）在加工制造和安装方面，孔板最为简单，喷嘴次之，文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上，在一般场合下，以采用孔最复杂。造价高低也与此相对应。实际上，在一般场合下，以采用孔板为最多。板为最多。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（2）当要求压力损失较小时，可采用喷嘴、文丘里管等。）当要求压力损失较小时，可采用喷嘴、文丘里管等。（3）在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量）在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时，采用喷嘴较采用孔板为好。时，采用喷嘴较采用孔板为好。（4）在流量值与压差值都相同的条件下，使用喷嘴有

20、较高的测量精）在流量值与压差值都相同的条件下，使用喷嘴有较高的测量精度，而且所需的直管长度也较短。度，而且所需的直管长度也较短。（5）如被测介质是高温、高压的，则可选用孔板和喷嘴。文丘里管）如被测介质是高温、高压的，则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于测量低压的流体介质。只适用于测量低压的流体介质。节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的压差大小，但这个压节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的压差大小，但这个压差信号还必须由导压管引出，并用相应的差压计来测量。所以差压式差信号还必须由导压管引出，并用相应的差压计来测量。所以差压式流量计一般应由节流装置、导压管、差压计三部分组成。用在流量测

21、流量计一般应由节流装置、导压管、差压计三部分组成。用在流量测量上的差压计有很多类型，例如量上的差压计有很多类型，例如U形管差压计、双波纹管差压计、膜形管差压计、双波纹管差压计、膜盒式差压计、差压变送器等。目前在工业生产中应用较多的是差压变盒式差压计、差压变送器等。目前在工业生产中应用较多的是差压变送器，因为差压变送器能够将差压信号转换为统一的标准信号，便于送器，因为差压变送器能够将差压信号转换为统一的标准信号，便于远传，适合集中显示及控制。差压变送器的结构和原理在项目一中已远传，适合集中显示及控制。差压变送器的结构和原理在项目一中已经讲过，这里不再重复。经讲过，这里不再重复。上一页 下一页返回

22、任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装【任务实施任务实施】一、差压变送器的校验一、差压变送器的校验（1）准备标准压力信号发生器、标准电流表、电阻箱（或）准备标准压力信号发生器、标准电流表、电阻箱（或250 电电阻）、阻）、24 V DC电源、连接件以及导线等。电源、连接件以及导线等。（2）将差压变送器按）将差压变送器按图图2-7接线，检查线路是否正确。接线，检查线路是否正确。（3）将差压变送器正、负压室开放通大气，接通电源稳定）将差压变送器正、负压室开放通大气，接通电源稳定3 min后，后，将阻尼时间置于最小，此时差压变送器输出应为将阻尼时间置于最小，此时差压变送器输出应为4

23、 mA，否则调整零，否则调整零点螺钉，使之输出为点螺钉，使之输出为4 mA。（4）给差压变送器正压室输入量程上限压力，负压室通大气，变送）给差压变送器正压室输入量程上限压力，负压室通大气，变送器输出应为器输出应为20 mA，若有偏差，调整量程螺钉，使之输出为，若有偏差，调整量程螺钉，使之输出为20 mA。（5）重复步骤（）重复步骤（3）、（）、（4），直到符合要求为止。），直到符合要求为止。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（6）将差压变送器测量范围分为）将差压变送器测量范围分为4等份，按等份，按0，25%，50%，75%，100%逐点输入压力信号，变送

24、器的输出信号值应在误差允许范围内。逐点输入压力信号，变送器的输出信号值应在误差允许范围内。若超差，反复调整零点、量程，直至符合要求。若超差，反复调整零点、量程，直至符合要求。（7）将校验数据填入）将校验数据填入表表2-1所示的校验单内，并计算出变送器的最大所示的校验单内，并计算出变送器的最大绝对误差和最大变差，再根据仪表量程计算出仪表的允许误差和精度绝对误差和最大变差，再根据仪表量程计算出仪表的允许误差和精度等级，判断仪表是否合格，给出校验结论。等级，判断仪表是否合格，给出校验结论。二、差压式流量计的安装二、差压式流量计的安装1.节流装置安装节流装置安装节流装置安装不正确，是引起差压式流量计测

25、量误差的重要原因之一节流装置安装不正确，是引起差压式流量计测量误差的重要原因之一。在安装和使用节流装置时，应注意如下事项。在安装和使用节流装置时，应注意如下事项。（1）必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心，并使节流装置端）必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心，并使节流装置端面与管道的轴线垂直。面与管道的轴线垂直。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（2）在节流装置前后长度为两倍于管径（）在节流装置前后长度为两倍于管径（2D）的一段管道内壁上，）的一段管道内壁上，不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。（3）任何局部阻力（

26、如弯管、三通管、闸阀等）均会引起流速在截）任何局部阻力（如弯管、三通管、闸阀等）均会引起流速在截面上重新分布，引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须面上重新分布，引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。配置一定长度的直管。（4）标准节流装置（孔板、喷嘴），一般都用于直径）标准节流装置（孔板、喷嘴），一般都用于直径D50 mm的管的管道中。道中。（5）被测介质应充满全部管道并且连续流动。）被测介质应充满全部管道并且连续流动。（6）管道内的流束（流动状态）应该是稳定的。）管道内的流束（流动状态）应该是稳定的。（7）被测介质在通过节流装置时应不发生相变。例如：液体不

27、蒸发）被测介质在通过节流装置时应不发生相变。例如：液体不蒸发和析出气体，气体不冷凝等。当流过节流装置的流体出现气液混相时和析出气体，气体不冷凝等。当流过节流装置的流体出现气液混相时，将会使测量造成很大误差。譬如说，测量饱和蒸汽流量的差压计，将会使测量造成很大误差。譬如说，测量饱和蒸汽流量的差压计，当蒸汽由于温度降低而冷凝，使蒸汽中夹杂水滴时，将会使测量结果当蒸汽由于温度降低而冷凝，使蒸汽中夹杂水滴时，将会使测量结果完全失真，这是使用中特别要注意的。完全失真，这是使用中特别要注意的。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装在安装节流装置时，除了要注意上面所讲的节

28、流装置安装使用方面的在安装节流装置时，除了要注意上面所讲的节流装置安装使用方面的问题外，还必须注意节流装置的安装方向。一般地说，节流装置露出问题外，还必须注意节流装置的安装方向。一般地说，节流装置露出部分所标注的部分所标注的“+”号一侧，应当是流体的入口方向。当用孔板作为节号一侧，应当是流体的入口方向。当用孔板作为节流装置时，应使流体从孔板流装置时，应使流体从孔板90锐口的一侧流入。锐口的一侧流入。在使用中，要保持节流装置的清洁。如在节流装置处有沉淀、结焦、在使用中，要保持节流装置的清洁。如在节流装置处有沉淀、结焦、堵塞等现象，也会引起较大的测量误差，必须及时清洗。堵塞等现象，也会引起较大的测

29、量误差，必须及时清洗。另外，节流装置使用时间长时，特别是在被测介质中夹杂有固体颗粒另外，节流装置使用时间长时，特别是在被测介质中夹杂有固体颗粒等机械物情况下，或者由于化学腐蚀，都会造成节流装置的几何形状等机械物情况下，或者由于化学腐蚀，都会造成节流装置的几何形状和尺寸的变化。对于使用广泛的孔板来说，它的入口边缘的尖锐度会和尺寸的变化。对于使用广泛的孔板来说，它的入口边缘的尖锐度会由于冲击、磨损和腐蚀而变钝。这样，在相等数量的流体经过时所产由于冲击、磨损和腐蚀而变钝。这样，在相等数量的流体经过时所产生的压差生的压差P将变小，从而引起仪表指示值偏低。故应注意检查、维将变小，从而引起仪表指示值偏低。

30、故应注意检查、维修，必要时应换用新的孔板。修，必要时应换用新的孔板。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装2.导压管安装导压管安装导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面结合几。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面结合几类具体情况来讨论。类具体情况来讨论。（1）测量液体流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无）测量液体流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。这样

31、，由两根导压管内液气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。这样，由两根导压管内液柱所附加在差压计正负压室的压力可以互相抵消。为了使导压管内没柱所附加在差压计正负压室的压力可以互相抵消。为了使导压管内没有气泡，必须做到以下几点。有气泡，必须做到以下几点。取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角应为应为045，如，如图图2-8所示（如果从底部引出，液体中夹带的固体杂质会沉积在所示（如果从底部引出，液体中夹带的固体杂质会沉积在引压管内，引起堵塞，亦属不宜）；引压管内，引起堵塞，亦属不宜）；引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导管亦应下倾一定的坡度引压导管

32、最好垂直向下，如条件不许可，导管亦应下倾一定的坡度（至少（至少1 201 10），使气泡易于排出；），使气泡易于排出；上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装在引压导管的管路内，应有排气装置。如果差压计只能装在节流装在引压导管的管路内，应有排气装置。如果差压计只能装在节流装置之上，则需加装集气罐，如置之上，则需加装集气罐，如图图2-9（a）、（）、（b）中的放空阀）中的放空阀3与集气与集气罐罐6。这样，即使有少量气泡，对压差。这样，即使有少量气泡，对压差P的测量仍无影响。的测量仍无影响。（2）测量气体流量时，上述的基本原则仍然适用。尽管在引压导管）测量气体流量

33、时，上述的基本原则仍然适用。尽管在引压导管的连接方式上有些不同，其目的仍是要保持两根导管内流体的密度相的连接方式上有些不同，其目的仍是要保持两根导管内流体的密度相等。为此，必须使管内不积聚气体中可能夹带的液体，具体措施有以等。为此，必须使管内不积聚气体中可能夹带的液体，具体措施有以下三点。下三点。取压点应在节流装置的上半部；取压点应在节流装置的上半部；引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的角度，以使引压引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的角度，以使引压导管中不滞留液体；导管中不滞留液体；如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装集液罐和排放阀，如如果差压计必须装在节流装置之下，则需

34、加装集液罐和排放阀，如图图2-10所示。所示。上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装（3）测量蒸汽流量时，要实现上述基本原则，必须解决蒸汽冷凝液）测量蒸汽流量时，要实现上述基本原则，必须解决蒸汽冷凝液的等液位问题，以消除冷凝液液位的高低对测量精度的影响。的等液位问题，以消除冷凝液液位的高低对测量精度的影响。最常用的接法如最常用的接法如图图2-11所示。取压点从节流装置的水平位置引出，并所示。取压点从节流装置的水平位置引出，并分别安装凝液罐分别安装凝液罐2。这样，两根导管内都充满了冷凝液，而且液位一。这样，两根导管内都充满了冷凝液，而且液位一样高，从而实现了压

35、差样高，从而实现了压差P的准确测量。的准确测量。从凝液罐至差压计的接法与测量液体流量时相同。从凝液罐至差压计的接法与测量液体流量时相同。3.差压计安装差压计安装差压计（或差压变送器）安装或使用不正确也会引起测量误差。差压计（或差压变送器）安装或使用不正确也会引起测量误差。由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀1、2和平衡阀和平衡阀3，俗称三阀组，如，俗称三阀组，如图图2-12所示。我们知道，差压计是用来测量压差所示。我们知道，差压计是用来测量压差P的，但如果两切断阀不能同时开闭，就会造成差压计单向承受很的，但如果两切断阀不能同时开闭，就会造

36、成差压计单向承受很大的静压力，有时会使仪表产生附加误差，严重时会使仪表损坏。为大的静压力，有时会使仪表产生附加误差，严重时会使仪表损坏。为了防止差压计单向承受过大的静压力，必须正确使用三阀组。在启用了防止差压计单向承受过大的静压力，必须正确使用三阀组。在启用上一页 下一页返回任务一差压流量计的校验与安装任务一差压流量计的校验与安装差压计时，应先开平衡阀差压计时，应先开平衡阀3，使正、负压室连通，受压相同，然后再，使正、负压室连通，受压相同，然后再打开切断阀打开切断阀1、2，最后再关闭平衡阀，最后再关闭平衡阀3，差压计即可投入运行。差压，差压计即可投入运行。差压计需要停用时，应先打开平衡阀，然后

37、再关闭切断阀计需要停用时，应先打开平衡阀，然后再关闭切断阀1、2。当切断阀当切断阀1、2关闭时，打开平衡阀关闭时，打开平衡阀3，便可进行仪表的零点校验。，便可进行仪表的零点校验。测量腐蚀性（或易凝固等不适宜直接进入差压计的）介质的流量时，测量腐蚀性（或易凝固等不适宜直接进入差压计的）介质的流量时，必须采取隔离措施。最常用的方法是用某一种与被测介质既不互溶也必须采取隔离措施。最常用的方法是用某一种与被测介质既不互溶也不起化学变化的中性液体作为隔离液，同时起传递压力的作用。当隔不起化学变化的中性液体作为隔离液，同时起传递压力的作用。当隔离液的密度离液的密度1大于或小于被测介质密度大于或小于被测介质

38、密度1时，隔离罐分别采用如时，隔离罐分别采用如图图2-13所示的两种类型。所示的两种类型。差压式流量计现场安装如差压式流量计现场安装如图图2-14所示。所示。上一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用【任务描述任务描述】在学习转子流量计工作原理的基础上，掌握转子流量计的安装与使用在学习转子流量计工作原理的基础上，掌握转子流量计的安装与使用方法。方法。【知识链接知识链接】转子流量计（又称浮子流量计）是以转子在垂直锥形管中随着流量变转子流量计（又称浮子流量计）是以转子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间形成的流通环隙面积来进行测量的体积流量化而升降，改变它们之间形

39、成的流通环隙面积来进行测量的体积流量仪表。在流量测量中经常遇到小流量的检测，因其流体的流速低，这仪表。在流量测量中经常遇到小流量的检测，因其流体的流速低，这就要求测量仪表具有较高的灵敏度，才能保证一定的精度。节流装置就要求测量仪表具有较高的灵敏度，才能保证一定的精度。节流装置对管径小于对管径小于50 mm、低雷诺数的流体的测量精度不高，而转子流量计、低雷诺数的流体的测量精度不高，而转子流量计则特别适宜于测量管径则特别适宜于测量管径50 mm以下管道的流量。测量的流量可小到每以下管道的流量。测量的流量可小到每小时几升。小时几升。下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用

40、一、工作原理一、工作原理转子流量计与前面所讲的差压式流量计在工作原理上不相同，差压式转子流量计与前面所讲的差压式流量计在工作原理上不相同，差压式流量计是在节流面积（如孔板孔口截面积）不变的条件下，以差压变流量计是在节流面积（如孔板孔口截面积）不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小；而转子流量计却是以压降不变，利用节流面积化来反映流量的大小；而转子流量计却是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小，即转子流量计采用的是恒压降、变节流面的变化来测量流量的大小，即转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量法。积的流量测量法。图图2-15是直接指示型转子流量计的原理图，它主要由两个部分组成

41、，是直接指示型转子流量计的原理图，它主要由两个部分组成，一个是垂直安装的、由下往上逐渐扩大的锥形管（通常用玻璃制成，一个是垂直安装的、由下往上逐渐扩大的锥形管（通常用玻璃制成，锥度为锥度为403）；另一个是放在锥形管内可自由运动的转子。工作）；另一个是放在锥形管内可自由运动的转子。工作时，被测流体（气体或液体）由锥形管下端进入，沿着锥形管向上运时，被测流体（气体或液体）由锥形管下端进入，沿着锥形管向上运动，流过转子与锥形管之间的环隙，再从锥形管上端流出。当流体流动，流过转子与锥形管之间的环隙，再从锥形管上端流出。当流体流过锥形管时，位于锥形管中的转子受到一个向上的力，使转子浮起。过锥形管时，位

42、于锥形管中的转子受到一个向上的力，使转子浮起。当这个力正好等于浸没在流体里的转子重力（即等于转子重量减去流当这个力正好等于浸没在流体里的转子重力（即等于转子重量减去流体对转子的浮力）时，则作用在转子上的上下两个力达到平衡，此时体对转子的浮力）时，则作用在转子上的上下两个力达到平衡，此时上一页 下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用转子就停浮在一定的高度上。假如被测流体的流量突然由小变大，作转子就停浮在一定的高度上。假如被测流体的流量突然由小变大，作用在转子上的力就加大。因为转子在流体中的重力是不变的，即作用用在转子上的力就加大。因为转子在流体中的重力是不变的，即作用

43、在转子上的向下力是不变的，所以转子就上升。由于转子在锥形管中在转子上的向下力是不变的，所以转子就上升。由于转子在锥形管中位置的升高，造成转子与锥形管间环隙增大，即流通面积增大。随着位置的升高，造成转子与锥形管间环隙增大，即流通面积增大。随着环隙的增大，流过此环隙的流体流速变慢，因而，流体作用在转子上环隙的增大，流过此环隙的流体流速变慢，因而，流体作用在转子上的力也就变小。当流体作用在转子上的力再次等于转子在流体中的重的力也就变小。当流体作用在转子上的力再次等于转子在流体中的重力时，转子又稳定在一个新的高度上。这样，转子在锥形管中的平衡力时，转子又稳定在一个新的高度上。这样，转子在锥形管中的平衡

44、位置的高低与被测介质的流量大小相对应。如果在锥形管外沿其高度位置的高低与被测介质的流量大小相对应。如果在锥形管外沿其高度刻上对应的流量值，那么根据转子平衡位置的高低就可以直接读出流刻上对应的流量值，那么根据转子平衡位置的高低就可以直接读出流量的大小。这就是转子流量计测量流量的基本原理。量的大小。这就是转子流量计测量流量的基本原理。转子流量计中转子的平衡条件是：转子在流体中的重力等于流体因流转子流量计中转子的平衡条件是：转子在流体中的重力等于流体因流动对转子所产生的作用力。由于流体因流动对转子所产生的作用力实动对转子所产生的作用力。由于流体因流动对转子所产生的作用力实际上就是流体在转子前后的静压

45、降与转子截面积的乘积，所以转子在际上就是流体在转子前后的静压降与转子截面积的乘积，所以转子在流体中的平衡条件是流体中的平衡条件是 上一页 下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用式中式中V转子的体积；转子的体积；t转子材料的密度；转子材料的密度；f被测流体的密度；被测流体的密度；P1，P2转子前、后流体作用在转子上的静压力；转子前、后流体作用在转子上的静压力；A转子的最大横截面积；转子的最大横截面积；g重力加速度。重力加速度。由于在测量过程中，由于在测量过程中，V，t，f，A，g均为常数，所以由式（均为常数，所以由式（2-5）可）可知，知，P1-P2也应为常数。这就是

46、说，在转子流量计中，流体在转子前也应为常数。这就是说，在转子流量计中，流体在转子前后的压降是固定不变的。所以，转子流量计是以恒压降变节流面积法后的压降是固定不变的。所以，转子流量计是以恒压降变节流面积法测量流量的。这正好与差压法测量流量的情况相反，差压法测量流量测量流量的。这正好与差压法测量流量的情况相反，差压法测量流量时，压差是变化的，而节流面积却是不变的。时，压差是变化的，而节流面积却是不变的。由式（由式（2-5）可得）可得上一页 下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用在在P一定的情况下，流过转子流量计的流量与转子和锥形管间环隙一定的情况下，流过转子流量计的流量

47、与转子和锥形管间环隙面积面积F0有关。由于锥形管由下往上逐渐扩大，所以有关。由于锥形管由下往上逐渐扩大，所以F0是与转子浮起的是与转子浮起的高度有关的。这样，根据转子的高度就可以判断被测介质的流量大小高度有关的。这样，根据转子的高度就可以判断被测介质的流量大小，可用下式表示式，可用下式表示式 或或 将式（将式（2-6）代入上两式，分别得到）代入上两式，分别得到上一页 下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用式中式中仪表常数；仪表常数；h转子的高度。转子的高度。其他符号的意义同前述。其他符号的意义同前述。直接指示型转子流量计的锥形管一般是由高硼硬质玻璃或有机玻璃等直接指

48、示型转子流量计的锥形管一般是由高硼硬质玻璃或有机玻璃等制成，在锥管外壁标有流量刻度，可直接根据转子在锥管内的位置高制成，在锥管外壁标有流量刻度，可直接根据转子在锥管内的位置高度进行读数。转子材料视被测介质的性质和所测流量大小而定，有铜度进行读数。转子材料视被测介质的性质和所测流量大小而定，有铜、铝、不锈钢、硬橡胶、胶木、有机玻璃等，其形状根据流体的性质、铝、不锈钢、硬橡胶、胶木、有机玻璃等，其形状根据流体的性质不同而不同。不同而不同。二、电远传式转子流量计二、电远传式转子流量计以上所讲的直接指示型转子流量计，只适用于就地指示。电远传式转以上所讲的直接指示型转子流量计，只适用于就地指示。电远传式

49、转子流量计可以将反映流量大小的转子高度子流量计可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适合远传转换为电信号，适合远传。电远传转子流量计的锥形管一般用不锈钢制造，它可用于测量有较。电远传转子流量计的锥形管一般用不锈钢制造，它可用于测量有较高温度和压力的流体流量，先由锥形管和转子把被测流量的大小转换高温度和压力的流体流量，先由锥形管和转子把被测流量的大小转换成转子的位移，再由差动变压器进一步将转子的位移转换成电信号输成转子的位移，再由差动变压器进一步将转子的位移转换成电信号输出。出。上一页 下一页返回任务二转子流量计的安装与使用任务二转子流量计的安装与使用差动变压器的结构与原理如差动变压器的结

50、构与原理如图图2-16所示，它由铁芯、线圈以及骨架组所示，它由铁芯、线圈以及骨架组成。线圈骨架分成长度相等的两段，初级线圈均匀地密绕在两段骨架成。线圈骨架分成长度相等的两段，初级线圈均匀地密绕在两段骨架的内层，并使两个线圈同相串联相接；次级线圈分别均匀地密绕在两的内层，并使两个线圈同相串联相接；次级线圈分别均匀地密绕在两段骨架的外层，并将两个线圈反相串联相接。段骨架的外层，并将两个线圈反相串联相接。当铁芯处在差动变压器两段线圈的中间位置时，初级励磁线圈产生的当铁芯处在差动变压器两段线圈的中间位置时，初级励磁线圈产生的磁力线穿过上、下两个次级线圈的数目相同，因而两个匝数相等的次磁力线穿过上、下两