1、1 第三节第三节 流量检测及仪表流量检测及仪表23流量测量的任务：流量测量的任务：根据测量目的，被测流体的种类、状态、测量场所等条件，根据测量目的，被测流体的种类、状态、测量场所等条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量值的正确传递。研究各种相应的测量方法，并保证流量值的正确传递。4流量的表示方式流量的表示方式tvQdtQ0MQtvMdtM0表示流体密度表示流体密度56 差压式流量计也称为差压式流量计也称为节流式流量计节流式流量计，它是目前工业，它是目前工业生产过程中流量测量最成熟、最常用的方法之一。生产过程中流量测量最成熟、最常用的方法之一。差压式流量计是基于流体流动的差压式流量计是基于流体
2、流动的节流原理节流原理，即在管道，即在管道中安装一个比管道截面小比并带孔的阻件，当流体流过该中安装一个比管道截面小比并带孔的阻件，当流体流过该阻件的孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力阻件的孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻件前后产生一个较大的压差。降低，其结果是在阻件前后产生一个较大的压差。(a)标准孔板(b)喷嘴(c)文丘里管7v压差的大小与流体流速的大小有关，流速愈大，差压差的大小与流体流速的大小有关，流速愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流速，压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流速，进而可以计算出流体的流量。如果通过压差变送器进而可以
3、计算出流体的流量。如果通过压差变送器转换成相应的标准信号，则可供显示、记录或控制转换成相应的标准信号，则可供显示、记录或控制。(a)标准孔板(b)喷嘴(c)文丘里管81v3v2v123流速流速1v2v3v静压静压1p2p3ppmaxp91v3v2v1231v2v3v1p2p3ppmaxp/20pQp20流量与压力差的平方根成正比流量与压力差的平方根成正比10差压式流量计差压式流量计 测量对象测量对象：流体方面，单相、混相、洁净、脏污；流体方面，单相、混相、洁净、脏污；工作状态工作状态：常压、高压、真空、常温、高温、低温；常压、高压、真空、常温、高温、低温；管径方面管径方面：从几毫米到几米；从几
4、毫米到几米；节流式特点：节流式特点：结构简单、使用寿命长，适应能力强，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。几乎能测量各种工况下的流量。差压式流量计差压式流量计 孔板孔板引压引压管管差压差压计计应用非常广泛。应用非常广泛。11差压式流量计组成差压式流量计组成节流装置：节流装置：安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与 流量成开方关系。流量成开方关系。引压导管：引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。差压变送器：差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（产生的差压转换为标准电信
5、号（4-20mA4-20mA）。）。12差压式流量计差压式流量计13h14被测流体由锥形管下端进入，流经转子与锥形管之间的被测流体由锥形管下端进入，流经转子与锥形管之间的环隙，再从上端流出。当流体流过的时候，位于锥形管中的环隙，再从上端流出。当流体流过的时候，位于锥形管中的转子受到向上的一个力，使其浮起。当这个力正好等于转子转子受到向上的一个力，使其浮起。当这个力正好等于转子重量减去流体对转子的浮力，此时转子就停浮在一定的高度重量减去流体对转子的浮力，此时转子就停浮在一定的高度上。平衡的高度上。平衡的高度h h与流体的流量成对应关系。与流体的流量成对应关系。phQf2h h：转子浮起的高度；转
6、子浮起的高度；：仪表常数。仪表常数。15转子流量计种类转子流量计种类浮子流量计有两大类型：采用玻璃锥浮子流量计有两大类型：采用玻璃锥管的直读式浮子流量计和采用金属锥管的直读式浮子流量计和采用金属锥管的远传式浮子流量计。管的远传式浮子流量计。直读式浮子流量计直读式浮子流量计主要由玻璃锥管、主要由玻璃锥管、转子和支撑结构组成。流量标尺直接转子和支撑结构组成。流量标尺直接刻在锥管上，由转子位置高度读出流刻在锥管上，由转子位置高度读出流量值。用于现场测量。量值。用于现场测量。玻璃转子流量计玻璃转子流量计16远传式浮子流量计远传式浮子流量计可采用金可采用金属锥形管，它的信号远传方属锥形管，它的信号远传方
7、式有电动和气动两种类型，式有电动和气动两种类型，测量转换机构将转子的位移测量转换机构将转子的位移转换为电信号或气信号进行转换为电信号或气信号进行远传及显示，图为电远传浮远传及显示，图为电远传浮子流量计工作原理。其转换子流量计工作原理。其转换机构为差动变压器组件，用机构为差动变压器组件，用于测量转子的位移。于测量转子的位移。17nVQ41819xEKBDvvDQ241QDKBQEx42021QDKBQEx42223SN24 流体通过涡轮流量计时推动涡轮转动，涡轮叶片周期性流体通过涡轮流量计时推动涡轮转动，涡轮叶片周期性地扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性地变化，线圈感应产生地扫过磁钢，使磁路磁阻发生
8、周期性地变化，线圈感应产生的交流电信号频率与涡轮转速成正比，即与流速成正比。涡的交流电信号频率与涡轮转速成正比，即与流速成正比。涡轮流量计的流量方程式为：轮流量计的流量方程式为：qvq仪表常数仪表常数与流量计的涡轮结构等因与流量计的涡轮结构等因素有关。在流量计的使用范围内素有关。在流量计的使用范围内，值保持为常数，使流量与转速值保持为常数，使流量与转速接近线性关系。接近线性关系。为角频率。为角频率。25v涡轮流量计可以测量气体、液体流量，但涡轮流量计可以测量气体、液体流量，但要求被测介质洁净要求被测介质洁净，并且不，并且不适用于粘度大的液体测量。适用于粘度大的液体测量。v安装方便，磁电感应转换
9、器与叶片间不需密封和齿轮传动机构，因而安装方便，磁电感应转换器与叶片间不需密封和齿轮传动机构，因而测量精度高，测量精度高，可达到可达到0.50.5级以上，在小范围内误差可以级以上，在小范围内误差可以0.10.1；v因为基于磁电感应的转换原理，使涡轮流量计具有较高的反应速度，因为基于磁电感应的转换原理，使涡轮流量计具有较高的反应速度，可测脉动流量；可测脉动流量；v由于流量与涡轮转速之间成线性关系，仪表刻度可为线性，范围度可由于流量与涡轮转速之间成线性关系，仪表刻度可为线性，范围度可达（达（10102020）：）：1 1，主要，主要用于中小口径的流量检测用于中小口径的流量检测；v输出频率信号便于远
10、传及与计算机相连，仪表有较宽的工作温度范围输出频率信号便于远传及与计算机相连，仪表有较宽的工作温度范围（-200-200400400），可耐较高工作压力（），可耐较高工作压力（10MPa10MPa）。）。26v涡轮流量变送器涡轮流量变送器-GRLWGY-GRLWGY将涡轮流量传感器与显将涡轮流量传感器与显示仪表配套组成智能涡示仪表配套组成智能涡轮流量计。轮流量计。v传感器具有精度高，重传感器具有精度高，重复性好，寿命长操作简复性好，寿命长操作简单等特点。单等特点。v可广泛应用于石油，化可广泛应用于石油，化工，冶金，造纸等行业工，冶金，造纸等行业测量液体的体积瞬时流测量液体的体积瞬时流量和体积总
11、量。量和体积总量。27dvStf 2829dvStf 漩涡频率的检测方法：漩涡频率的检测方法：30v涡街流量计输出信号（频率）不受流体物性和组分变化的影涡街流量计输出信号（频率）不受流体物性和组分变化的影响，仅与旋涡发生体形状和尺寸以及流体的雷诺数有关。响，仅与旋涡发生体形状和尺寸以及流体的雷诺数有关。v涡街流量计涡街流量计适用于气体、液体和蒸汽介质的流量测量适用于气体、液体和蒸汽介质的流量测量，其测，其测量几乎不受流体参数（温度、压力、密度、粘度）变化的影量几乎不受流体参数（温度、压力、密度、粘度）变化的影响。响。v涡街流量计的特点是在仪表内部无可动部件，使用寿命长；涡街流量计的特点是在仪表
12、内部无可动部件，使用寿命长；压力损失小，压力损失小，尤其适用于大口径管道的流量测量；尤其适用于大口径管道的流量测量；v输出为频率信号，测量精度比较高，可为输出为频率信号，测量精度比较高，可为0.50.5级或级或1.01.0级。它级。它 是一种是一种正在得到广泛应用的新型流量仪表。正在得到广泛应用的新型流量仪表。涡街流量计特点及使用涡街流量计特点及使用31插入式涡街流量计插入式涡街流量计LWGY涡轮流量计涡轮流量计32 质量流量测量仪表通常可分为两大类：质量流量测量仪表通常可分为两大类：直接式质量流直接式质量流量计和间接式质量流量计量计和间接式质量流量计。直接式质量流量计是直接输出。直接式质量流
13、量计是直接输出与质量流量相对应的信号，以反映质量流量的大小。间接与质量流量相对应的信号，以反映质量流量的大小。间接式质量流量计采用密度或温度、压力补偿的办法，在测量式质量流量计采用密度或温度、压力补偿的办法，在测量体积流量的同时，测量流体的密度或流体的温度、压力值体积流量的同时，测量流体的密度或流体的温度、压力值，再通过运算求得质量流量。现在带有微处理器的流量传，再通过运算求得质量流量。现在带有微处理器的流量传感器均可实现这一功能，这种仪表又称为推导式质量流量感器均可实现这一功能，这种仪表又称为推导式质量流量计。计。QM333435rKMs4sK36 由测量体积流量的仪表与测量密度的仪表配合，再用运算器将由测量体积流量的仪表与测量密度的仪表配合，再用运算器将两表的测量结果加以适当的运算，间接得出质量流量。两表的测量结果加以适当的运算，间接得出质量流量。
