热工测试技术第4章-流速和流量的测量ppt课件.ppt

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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4章章流速和流量的流速和流量的测测量量1病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4章章流速和流量的流速和流量的测测量量掌握稳态流体速度的测量原理及方法;掌握稳态流体速度的测量原理及方法;掌握几种速度探针的原理及结构;掌握几种速度探针的原理及结构;掌握热线风速仪及多普勒测速仪的原理及测量电路;掌握热线风速仪及多普勒测速仪的原理及测量电路;掌握速度方向的测量原理和几种方向探针的结构及掌握速度方向的测量原理和几种方

2、向探针的结构及使用方法;使用方法;掌握流量测量原理和几种流量计的工作原理及结构。掌握流量测量原理和几种流量计的工作原理及结构。2病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量测量原理:测量原理:跟据不可压缩流体中柏努利方程:跟据不可压缩流体中柏努利方程:因此只要测出流体的总压,静压以及流体的密度就可因此只要测出流体的总压,静压以及流体的密度就可用上式求出流体的速度。用上式求出流体的速度。1、速度探、速度探针针3病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生

3、长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(a)带半球形头部的标准皮托管)带半球形头部的标准皮托管 (b)带锥形头部的皮托管)带锥形头部的皮托管L形皮托管形皮托管第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量4病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量国国际标际标准中称准中称 皮托管皮托管标标定系数定系数英国英国标标准中称准中称c0皮托管皮托管标标定系数定系数我国两种标准都用。我国两种标准都用。5病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程

4、度的病理生理过程第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量笛形皮托管笛形皮托管6病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(a)吸气式)吸气式 (b)遮板式)遮板式 (c)靠背式)靠背式吸气式皮托管主吸气式皮托管主要用于高含尘量要用于高含尘量的负压管道气流的负压管道气流压力的测量;压力的测量;遮板式是依靠遮遮板式是依靠遮板来阻止灰尘直板来阻止灰尘直接进入测量管;接进入测量管;靠背式是因为测靠背式是因为测压管孔径较大而压管孔径较大而不易堵塞。不易堵塞。测测量高含量高含尘尘量气流的皮托管量气流的皮托管7病原体侵入机体,消弱机体

5、防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量例:如例:如图图所示,在皮托管上所示,在皮托管上连连接酒精比接酒精比压计压计,测测定定风风管中的管中的某点某点风风速,已知微速,已知微压计压计斜管的斜管的倾倾角角为为30度,度,l=50mm,酒精,酒精密度密度为为800kg/m3,空气密度,空气密度为为1.255kg/m3,标标定系数定系数为为1.0,试试求管内求管内该该点的点的风风速。速。8病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第1节节流

6、体速度大小的流体速度大小的测测量量2、可、可压缩压缩性性对对气流速度气流速度测测量的影响量的影响在高速气流中必在高速气流中必须须考考虑虑影响气体密度的影响气体密度的压压力力绝对值绝对值,因,因为为气流速度的气流速度的变变化会化会引起引起压压力力变变化。可化。可压缩压缩气流的速度气流的速度V不是由不是由压压差确定而是由差确定而是由压压力比决定,因力比决定,因此在此在测测量气流速度量气流速度时时,要分,要分别测别测出气流的出气流的总压总压及静及静压压。式中,式中,k是气体的等熵指数,对于空气,是气体的等熵指数,对于空气,k=1.4。最后得到考虑可压缩性时,气流速度的公式为最后得到考虑可压缩性时,气

7、流速度的公式为式中,式中,是是对对可可压缩压缩性的修正系数,性的修正系数,它与它与马马赫数赫数Ma有关有关9病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第1节节流体速度大小的流体速度大小的测测量量与与Ma三种近似关系:三种近似关系:第一种情况,第一种情况,Ma0.2,第二种情况,第二种情况,0.2Ma=0.8,第三种情况,第三种情况,0.8Ma=1,10病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量1、测测

8、量原理:量原理:基于流体对物体绕流时,物体表面的压力基于流体对物体绕流时,物体表面的压力分布与流动方向有确定关系分布与流动方向有确定关系11病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量(1)方向孔最佳位置的确定:必)方向孔最佳位置的确定:必须满须满足足该该点的点的压压力力对对于气流于气流方向角的方向角的变变化率化率为为最大,即最大,即(2)方向探)方向探针针的灵敏度的灵敏度12病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度

9、的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量2、测测量方法量方法方向方向测测量通常有两种方法:量通常有两种方法:对对向向测测量和不量和不对对向向测测量。量。(1)对对向向测测量量使探使探针绕针绕其本身的其本身的轴转动轴转动,当两,当两测测孔所孔所指示的指示的压压力相等力相等时时,两孔的,两孔的对对称中心就与流称中心就与流动动方向一致。方向一致。这这时时相相对对于一定的于一定的参考方向参考方向(初始位置初始位置)就可以决定流就可以决定流动动方向角。方向角。(2)不)不对对向向测测量量将两孔的将两孔的对对称称轴轴固定在某一参固定在某一参考方考方向,向,测测量两孔的量两孔

10、的压压力差,根据校正曲力差,根据校正曲线线(两孔两孔压压差与流差与流动动方向方向的关系的关系)确定流体方向。确定流体方向。13病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量L型及型及U型探型探针针14病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量圆圆柱三孔式探柱三孔式探针针测量流测量流体总压体总压测量流测量流动方向动方向15病原体侵入机体,消弱机体防御机

11、能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量16病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(a)球形)球形 (b)尖劈形)尖劈形 (c)普通圆柱形)普通圆柱形 (d)发散圆柱形)发散圆柱形 (e)聚合圆柱形)聚合圆柱形第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量17病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程球形三孔球形三孔测测速管构造速管构造1-赤道面;

12、赤道面;2-子午面;子午面;3-三孔感三孔感压压球形探球形探头头;4-接管;接管;5-干管;干管;6-传压传压管;管;7-分度分度盘盘;8-指指针针;9-锁紧锁紧螺螺钉钉;10-键键槽;槽;11-接嘴接嘴第第2节节二二维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量18病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量1、四孔、四孔圆圆柱探柱探针针2,3,4方向孔方向孔1总压总压孔孔19病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度

13、的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量2、五孔球形探、五孔球形探针针20病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量21病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量22病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方

14、向的方向的测测量量23病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第3节节三三维维流流场场中流中流动动方向的方向的测测量量24病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程其他流速其他流速测测量方法量方法一机械法测量流速一机械法测量流速1种类种类:翼式、杯式:翼式、杯式杯式翼式适用范围适用范围:以以前前:风风速速范范围围为为1520m/s以以内内,只只能能测测量量流流速速的的平平均均值值,不能测量脉动流。通过机械仪表用指针指示。不能测量脉动流。通过机械仪表用指针指

15、示。目目前前:测测速速范范围围为为0.2530m/s,并并且且可可测测量量流流速速的的瞬瞬时时值值。可将叶轮的转速转换成电信号。可将叶轮的转速转换成电信号。25病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.测量原理测量原理空气通过转杯时,推动叶片转动。根据空气通过转杯时,推动叶片转动。根据叶片的角位移叶片的角位移推算流过的空气量推算流过的空气量26病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程27病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一

16、定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程AVM-03风速计风速计风速计风速计檔位檔位测量范围测量范围分辨率分辨率误差误差M/S0.3-45.00.13%or0.1位位KNOTS0.6-88.00.13%or0.1位位ft/min60-8800103%or10位位Km/hr1-140.00.13%or0.1位位温度温度(AVM-03)0-600.10.8温度温度(AVM-03)32-1400.11.528病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪工作原理:工作原理:用恒定电流对热丝加热时,由于流体

17、对热线有冷却作用恒定电流对热丝加热时,由于流体对热线有冷却作用,而流体冷却能力随流速的用,而流体冷却能力随流速的 增大而加强,因此,可根增大而加强,因此,可根据热线温度的高低据热线温度的高低(即热丝电阻值的大小即热丝电阻值的大小)来测量流体的速来测量流体的速度,度,这便这便 是是 等电流法测量流体流速的原理。等电流法测量流体流速的原理。如果保持热线的温度一定如果保持热线的温度一定(即电阻一定即电阻一定),则可建立热,则可建立热线电流和流体速度的关系,线电流和流体速度的关系,这也就是等这也就是等 温法的原理。温法的原理。29病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部

18、位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪30病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪31病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪32病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪33病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度

19、的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪测量方法测量方法:恒电流法、恒温法:恒电流法、恒温法ITTvIv恒流型恒温型都需要对流都需要对流体温度值进体温度值进行修正行修正34病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪35病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程36病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪37病原体侵入机体,消弱机

20、体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二散热率法测量流速二散热率法测量流速38病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程39病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程40病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪1支架支架2电电机机3风风机机4闸闸板板阀阀5皮托管皮托管6管管线线7旋旋风风分离器分离器8热线热线探探

21、头头9热线风热线风速速仪仪10计计算机系算机系统统41病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第4节节热线风热线风速速仪仪42病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程热线风速仪的进一步细节可参考:热线风速仪的进一步细节可参考:1 盛森芝、沈熊、舒玮:流速测量技术盛森芝、沈熊、舒玮:流速测量技术 2 盛森芝、徐月亭、袁辉清:盛森芝、徐月亭、袁辉清:热线热膜流热线热膜流速计速计 2 戴昌晖:流体流动测量戴昌晖:流体流动测量 3 Goldstein,R.J.,

22、流体力学测量流体力学测量43病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1 1、流量是三大工业过程控制量、流量是三大工业过程控制量 (压力、温度、流量)(压力、温度、流量)之一;之一;2 2、石油、天然气、化工原料等流、石油、天然气、化工原料等流 体的计量直接关系到国家利益;体的计量直接关系到国家利益;3 3、自来水、灌溉、污水处理等关、自来水、灌溉、污水处理等关 系到国计民生。系到国计民生。第第5节节流量流量测测量量44病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过

23、程大型化工企业中,流量是大型化工企业中,流量是控制工艺过程和保证产品控制工艺过程和保证产品质量的关键因素。质量的关键因素。45病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第5节节流量流量测测量量1 1流流量量:单单位位时时间间内内流流过过流流体体的的量量,亦亦称称瞬瞬时时流量。流量。2 2总总流流量量:在在一一段段时时间间内内流流过过流流体体量量的的总总和和,也可用在这段时间内对瞬时流量的积分。也可用在这段时间内对瞬时流量的积分。3 3平平均均流流量量:总总流流量量除除以以得得到到总总流流量量的的时时间间间间隔称该段时间内的平

24、均流量。隔称该段时间内的平均流量。46病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程表达方式表达方式qm质质量流量量流量kg/sqw重量流量重量流量kgf/sqv体体积积流量流量m3/s转换转换关系:关系:标标准准体体积积流流量量:温温度度为为20,压压力力为为一一标标准大气准大气压测压测得的体得的体积积流量流量为标为标准体准体积积流量。流量。47病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第5节节流量流量测测量量基本流体方程基本流体方程o连续性方程连续性方程o伯

25、努利方程伯努利方程48病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程截面积截面积:A1 A2流流 速速:密密 度度:1 2 2 为某截面积上的平均速度为某截面积上的平均速度不不可可压压缩缩的的流流体体在在稳稳定定流流动动时时,流流过各截面流体的体积为常量。过各截面流体的体积为常量。12第第5节节流量流量测测量量连续性方程连续性方程49病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第5节节流量流量测测量量伯努利方程伯努利方程动能动能压力能压力能势能势能+流体能流体能5

26、0病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程容积式容积式总量总量流量计流量计瞬时瞬时流量计流量计速度式速度式压差式压差式流体阻力式流体阻力式测速式测速式流体振动式流体振动式体积体积流量计流量计质量质量流量计流量计流量计分类流量计分类51病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程52病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程53病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一

27、定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1 1差差压压式式流流量量计计:如如:毕毕托托管管、孔孔板板、喷喷嘴嘴、文文丘丘里里管管、转子流量计等转子流量计等2 2速速度度式式流流量量计计:流流体体推推动动叶叶轮轮旋旋转转,叶叶轮轮转转速速与与流流速速成成正比。如:水表、涡轮流量计。正比。如:水表、涡轮流量计。3 3容容积积式式流流量量计计:流流量量计计在在被被测测流流体体的的推推动动下下,将将流流体体一一份份份份封封闭闭在在测测量量腔腔体体内内,并并一一份份份份推推送送出出去去,根根据据单单位位时间内推送出去的体积数实现流速的测量。时间内推送出去的体积数实现流速的测量。4 4其他类型流量计其他

28、类型流量计:电磁流量计、涡街流量计、超声波流:电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、质量流量计等。量计、质量流量计等。流量计分类流量计分类54病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第6节节节节流流压压差式流量差式流量计计1-1-节流元件节流元件 2-2-引压管路引压管路3-3-三阀组三阀组 4-4-差压计差压计 节流式流量计组成与实物图节流式流量计组成与实物图 55病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第6节节节节流流压压差式流量差式流量计计 常用

29、的节流装置常用的节流装置文丘利管压力损文丘利管压力损失最小,而孔板失最小,而孔板压力损失最大。压力损失最大。文丘利管文丘利管孔板孔板 喷嘴喷嘴56病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程57病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1 1、测量原理及流量方程、测量原理及流量方程节流元件附近流速和压力分布情况节流元件附近流速和压力分布情况选选定两个截面,定两个截面,II是是节节流装置前流装置前流体开始受流体开始受节节流装置影响的截面;流装置影响的截面;II-I

30、I是流束是流束经过节经过节流装置后收流装置后收缩缩最最厉厉害的流束截面,由伯努利方程害的流束截面,由伯努利方程式得式得 称为流束的收缩系数,其大小与节流装置的类型有关称为流束的收缩系数,其大小与节流装置的类型有关58病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1 1、测量原理及流量方程、测量原理及流量方程考考虑虑到使用方便,到使用方便,实际实际上上经经常在常在节节流装置前后两个固定位流装置前后两个固定位置上置上测测取取压压力力p1、p2,代替,代替p1、p2,在,在计计算算v2的公式中亦的公式中亦应应修正修正59病原体侵入机体,

31、消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1 1、测量原理及流量方程、测量原理及流量方程60病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程a.流体必须是牛顿流体,在物理学和热力学上是均匀的、单相的,或者可认为是单相的流体。b.流体必须充满管道和节流装置且连续流动,流经节流件前流动应达到充分紊流,流束平行于管道轴线且无旋转,流经节流件时不发生相变。c.流动是稳定的或随时间缓变的。2、节节流装置流装置标准节流装置的适用条件标准节流装置的适用条件61病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破

32、坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程标准节流元件的结构形式标准节流元件的结构形式a.标准孔板 标准孔板是一块具有与管道同心圆形标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板,迎流一侧是有锐利直角入口开孔的圆板,迎流一侧是有锐利直角入口边缘的圆筒形孔,顺流的出口呈扩散的锥边缘的圆筒形孔,顺流的出口呈扩散的锥形。形。结构简单,加工方便,价格便宜结构简单,加工方便,价格便宜 压力损失较大,测量精度较低,只适压力损失较大,测量精度较低,只适用于洁净流体介质,测量大管径高温高压用于洁净流体介质,测量大管径高温高压介质时,孔板易变形。介质时,孔板易变形。标准孔板标准孔板

33、62病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程b.标准喷嘴63病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程c.c.文丘里管文丘里管 文丘里管有两种标准型式:经典文丘里管与文丘里喷嘴。文丘里管有两种标准型式:经典文丘里管与文丘里喷嘴。文丘里管压力损失最低,有较高的测量精度,对流体中的悬浮文丘里管压力损失最低,有较高的测量精度,对流体中的悬浮物不敏感,可用于污脏流体介质的流量测量,在大管径流量测物不敏感,可用于污脏流体介质的流量测量,在大管径流量测量方面应用的较多。

34、但尺寸大、笨重,加工困难,成本高,一量方面应用的较多。但尺寸大、笨重,加工困难,成本高,一般用在有特殊要求的场合。般用在有特殊要求的场合。64病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程65病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程文丘利管流量计实物图文丘利管流量计实物图66病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程d、非标准节流装置非标准节流装置a.1/4圆喷圆喷嘴嘴b.锥锥形入口孔板形入口孔

35、板c.圆圆缺孔板缺孔板67病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程3、标标准准节节流装置取流装置取压压方式方式 根据节流装置取压口位置可将取压方式分为理论取压、根据节流装置取压口位置可将取压方式分为理论取压、角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种:节流装置的取压方式节流装置的取压方式68病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程标准喷嘴标准喷嘴:角接取压:角接取压标准孔板标准孔板:角接取压角接取压环室取压环室取压

36、直接钻孔取压直接钻孔取压法兰取压法兰取压文丘里管文丘里管:角接取压:角接取压69病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程角取压装置角取压装置法兰取压装置法兰取压装置 70病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程71病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程4、流体条件及管道要求、流体条件及管道要求1)标标准准节节流流装装置置只只适适用用于于圆圆形形截截面面的的管管道道中中单单项项、均均质质

37、流流体体的的流流量量,流流体体应应充充满满圆圆管管并并连连续续稳稳定定流流动动,流流速速应应小小于于亚亚音速,流体在到达节流件前应是充分发展的紊流。音速,流体在到达节流件前应是充分发展的紊流。2)节流件上下游的直管段长度应符合标准的要求。)节流件上下游的直管段长度应符合标准的要求。72病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程73病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程5、流量、流量测测量量误误差差74病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳

38、定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1流量系数流量系数o和和的基本相对误差的基本相对误差对于标准角接取压标准孔板对于标准角接取压标准孔板75病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程76病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程77病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程78病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病

39、理生理过程79病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程计算举例80病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程81病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程82病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程83病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第第6节节速

40、度式流量速度式流量计计涡轮流量计涡轮流量计涡轮流量计涡轮流量计1 1、涡轮流量计、涡轮流量计84病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程涡轮涡轮磁电转换磁电转换前置放大前置放大显示仪表显示仪表转数脉冲qv=f/Kf流量流量计输计输出信号的出信号的频频率;率;K流量流量计计的的仪仪表系数;表系数;85病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程由动量守恒定理可知,涡轮的运动方向可写成如下形式:由动量守恒定理可知,涡轮的运动方向可写成如下形式:86病原体侵入机体,

41、消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程87病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程88病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程89病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程90病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1)高精确度,基本高精确度,基本误误差可达差可达0

42、.251.5,在所有,在所有流量流量计计中,它属于最精确的。中,它属于最精确的。2)重复性好,短期重复性可达重复性好,短期重复性可达0.05-0.2;3)输输出脉冲出脉冲频频率信号,无零点漂移,抗干率信号,无零点漂移,抗干扰扰能力能力强强。4)测测量范量范围围度度宽宽,中大口径可达,中大口径可达40:1-10:1。5)结结构构紧紧凑凑轻轻巧,安装巧,安装维护维护方便。方便。6)适用高适用高压测压测量,量,仪仪表表体上不必开孔,易制成高表表体上不必开孔,易制成高压压型型仪仪表。表。7)难难以以长长期保持校准特性,需要定期校期保持校准特性,需要定期校验验。涡轮流量计的特点涡轮流量计的特点涡轮流量计

43、的特点涡轮流量计的特点91病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8030涡轮涡轮式流量式流量传传感器感器v专为轻腐蚀性无固态的液专为轻腐蚀性无固态的液体设计,整体涡轮和电子体设计,整体涡轮和电子模板可通过卡式插头快速模板可通过卡式插头快速方便地连接,传感器产生方便地连接,传感器产生一个与流量成比例,便于一个与流量成比例,便于发送和处理的频率信号。发送和处理的频率信号。92病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程技术参数技术参数管径管径内孔内孔1550(1

44、/22)介质温度介质温度0+100测量范围测量范围0.310m/s(通径通径15管子管子0.3m/s流速相当于流速相当于3L/min流量流量)测量误差测量误差(0.5%O.F.S+2.5%O.R)环境温度环境温度0+60最高最高线性误差线性误差0.5%O.F.S(10m/s)额定压力额定压力PN16bar重复精度重复精度测量值的测量值的0.4%管接头管接头不锈钢不锈钢输出信号输出信号晶体管晶体管PNP和和NPN集集壳体壳体PC电极开路最大电极开路最大100mA外壳外壳IP65(带带电电缆缆插插头头)频率频率0200Hz涡轮涡轮聚偏二氟乙烯聚偏二氟乙烯电源电压电源电压1230VDC轴及轴承轴及轴

45、承陶瓷陶瓷93病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2 2、涡街流量计、涡街流量计涡街流量计是一种振动式流量计,输出信号是一种与流量成涡街流量计是一种振动式流量计,输出信号是一种与流量成正比的脉冲信号,并可远距离输送。正比的脉冲信号,并可远距离输送。在在流流动动的的流流体体中中放放置置一一根根其其轴轴线线与与流流向向垂垂直直的的非非流流线线型型柱柱形形体体(如如三三角角柱柱、圆圆柱柱等等),称称之之为为漩漩涡涡发发生生体体。当当流流体体沿沿漩漩涡涡发发生生体体绕绕流流时时,会会在在漩漩涡涡发发生生体体下下游游产产生生如如图

46、图所所示示不对称但有规律的交替漩涡列不对称但有规律的交替漩涡列,这就是所谓的,这就是所谓的卡门涡街卡门涡街。理论基础理论基础理论基础理论基础:“卡门涡街卡门涡街卡门涡街卡门涡街”原理原理原理原理94病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程95病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程冯冯.卡门卡门对涡街的稳定条件进行了研究,于对涡街的稳定条件进行了研究,于1911年得到结论:年得到结论:只只有有当当两两漩漩涡涡列列之之间间的的距距离离H和和同同列列的的两两漩

47、漩涡涡之之间间的的距距离离L之比满足下面的关系时,所产生的涡街才是稳定的。之比满足下面的关系时,所产生的涡街才是稳定的。Lh96病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程圆柱体后漩涡发生的频率圆柱体后漩涡发生的频率圆柱体后漩涡发生的频率圆柱体后漩涡发生的频率柱体后漩涡发生的频率为:柱体后漩涡发生的频率为:其中其中S Sr r是与雷诺数有关的无量是与雷诺数有关的无量纲数,称为纲数,称为斯特罗哈数斯特罗哈数。则体积流量为:则体积流量为:97病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同

48、程度的病理生理过程公公式式中中的的流流速速为为圆圆柱柱体体与与管管道道的的流流通通截截面面积积的的流流速速,即即对对应应的的流流通通面面积积不不是是管管道道的的横横截截面面积积。在在d/D小小于于0.3时时,流通面,流通面积积可用近似公式:可用近似公式:则则体体积积流量流量为为:98病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程涡街流量计漩涡频率的可能检测方案漩涡频率的可能检测方案:1.铂电阻丝温度计法铂电阻丝温度计法2.膜片法膜片法3.压电晶体法压电晶体法4.超声波法超声波法流量信号的检测流量信号的检测99病原体侵入机体,消弱机

49、体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程100病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程漩涡频率的测量图漩涡频率的测量图图为图为三角柱体涡街检测器三角柱体涡街检测器原理示意图,在三角柱体的原理示意图,在三角柱体的迎流面对称地嵌入两个热敏电阻组成桥路的两臂,以恒定电迎流面对称地嵌入两个热敏电阻组成桥路的两臂,以恒定电流加热使其温度稍高于流体,在交替产生的漩涡的作用下,流加热使其温度稍高于流体,在交替产生的漩涡的作用下,两个电阻被周期地冷却,使其阻值改变,阻值的变化由桥路两个电阻被周

50、期地冷却,使其阻值改变,阻值的变化由桥路测出,即可测得漩涡产生频率,从而测出流量。测出,即可测得漩涡产生频率,从而测出流量。101病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三角柱涡街三角柱涡街流量计流量计102病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程LUGB型型涡涡街流量街流量传传感器感器o采用国采用国际际先先进进技技术术而特而特别设计别设计LUGB型型涡涡街流量街流量传传感器,性感器,性能更能更稳稳定,抗振性能更好,是定,抗振性能更好,是替代差替代差压压式

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