流量测量技术ppt课件.ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第第8 8章章 流量测量技术流量测量技术8.1 8.1 流量测量的基础知识流量测量的基础知识8.2 8.2 流量测量仪表流量测量仪表8.3 8.3 流量标准装置流量标准装置在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 流量测量技术和仪表的应用领域流量测量技术和仪表的应用领域 工业生产过程能源计量 一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气气、天然气）二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、二次

2、能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等空气、氧、氮、氢、水）等生物技术 交通运输 环保工程 空气污染空气污染(烟废气排放烟废气排放 )、水污染、水污染 管道输送管道输送 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.1 8.1 流量测量的基础知识流量测量的基础知识 8.1.1 8.1.1流量和流量计流量和流量计8.1.2 8.1.2 流体的物理性质与管流基础知识流体的物理性质与管流基础知识8.1.3 8.1.3 流量测量方法与流量仪表的分类流量

3、测量方法与流量仪表的分类在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 V V-体积；MM-质量；t t-时间；A A-截面面积；-流体密度n n流量的概念和单位流体的流量是指在短暂时间内流过某一流通流体的流量是指在短暂时间内流过某一流通截面的流体数量与通过时间之比，该时间足截面的流体数量与通过时间之比，该时间足够短以致可认为在此期间的流动是稳定的。够短以致可认为在此期间的流动是稳定的。此流量又称瞬时流量。此流量又称瞬时流量。流体数量以体积表示称为体积流量，流体数流体数量以体积表示称为体积流量，流体数量以质量表示称为质量流量。量以质

4、量表示称为质量流量。单位：m3/s单位：Kg/s在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 平均流速平均流速：流体在流过截面上各点的流速。体积流量和质量流量关系：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确n n累计流量在某段时间内流体通过的体积或质量总量称为在某段时间内流体通过的体积或质量总量称为累积流量或流过总量，它是体积流量或质量流累积流量或流过总量，它是体积流量或质量流量在该段时间中的积分，表示为：量在该段时间中的积分，表示为：单位：m3单位：Kg在整堂课的

5、教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.1.2 流体的物理性质与管流基础知识流体的物理性质与管流基础知识1.流体的密度流体的密度2.流体粘度流体粘度3.流体的压缩系数和膨胀系数流体的压缩系数和膨胀系数在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.4.雷诺数雷诺数雷诺数是流体流动的惯性力与粘滞力之比n 雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道

6、雷诺数Re2000为层流状态，Re4000为紊流状态，Re20004000为过渡状态。n 在不同的流动状态下，流体的运动规律流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速与最大流速max的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 研究具有圆形截面的管内流动情况，当管内流研究具有圆形截面的管内流动情况，当管内流体为层流状态时，沿半径方向上的流速分布可用下体为层流状态时，沿半径方向上的流速分布可用下式表示式表示：距管中心距离处的流速；管中心处最大流速；距管中心径向距离；管

7、内半径。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 当管内流体为紊流状态时，沿半径方向上的流速分布为：n随流体雷诺数不同而变化的系数 圆管内的流速分布在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 通过测流速求流量的流量计一般是检测出平均流速然后求得流量。对于层流，平均流速是管中心最大流速的0.5倍()；紊流时的平均流速与值有关：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确表表8-1 8-1 雷诺数与雷诺

8、数与 n n的关系的关系2.5610.5420.5632.007.07.38.08.338.453.670.084.48.58.89.09.2110.0152.0198.0278.09.49.79.89.9在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确7.流体流动的连续性方程和伯努利方程(1)连续性方程 任取一管段，设截面、截面处的面积、流体密度和截面上流体的平均流速分别为A1、和A2、。=在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(2)(2)伯努利方程伯努利方程 当

9、理想流体在重力作用下在管内定常流动时，对于管道中任意两个截面和有如下关系式（伯努利方程）：:重力加速度；重力加速度；:截面截面和和相对基准线的高度；相对基准线的高度；:截面截面和和上流体的静压力；上流体的静压力；:截面截面和和上流体的平均流速。上流体的平均流速。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 实际流体具有粘性，在流动过程中要克服流体与管壁以及流体内部的相互摩擦阻力而作功，这将使流体的一部分机械能转化为热能而耗散。因此，实际流体的伯努利方程可写为：截面和之间单位质量实际流体流动 产生的能量损失。在整堂课的教学中，刘教师

10、总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.1.3 8.1.3 流量测量方法与流量仪表的分类流量测量方法与流量仪表的分类1.1.流量测量方法流量测量方法流量测量方法大致可以归纳为以下几类：(1)利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信号来反映流量的差压式流量测量法；(2)通过直接测量流体流速来得出流量的速度式流量测量法；(3)利用标准小容积来连续测量流量的容积式测量；(4)以测量流体质量流量为目的的质量流量测量法。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确n n2。流量计的分类体积流量计

11、体积流量计n n差压式流量计差压式流量计利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信号号n n容积式流量计容积式流量计利用标准小容积来连续测量流量利用标准小容积来连续测量流量n n速度式流量计速度式流量计直接测量流体流速来得出流量直接测量流体流速来得出流量质量流量计质量流量计n n推导式质量流量计推导式质量流量计n n直接式质量流量计直接式质量流量计在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确

12、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.3.流量仪表的主要技术参数流量仪表的主要技术参数特性特性1：流量范围及量程比：流量范围及量程比流量计的流量范围指可测最大流量和最小流量所限定的范围。在这个范围内，仪表在正常使用条件下示值误差不超过最大允许误差。最大流量与最小流量的比值称为量程比量程比，一般表达为某数与 1 之比，流量计量程比量程比的大小受仪表的原理与结构所限制。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确特性特性2：测量精确度和误差：测量精确度和误差 流

13、量计的精确度用误差表示。流量计在出厂时均要进行标定，仪表所标出的精确度为基本误差。在现场使用中由于偏离标定条件会带来附加误差.流量计的实际测量精确度为基本误差与附加误差的合成，这种合成的估算很复杂，可以参照有关规定计算。流量仪表的精度等级是根据允许误差的大小来划分的，其精度等级有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确特性特性3：压力损失：压力损失 安装在流通管道中的流量计实际上是一个阻力件，流体在通过流量计时将产生压力损失，这会带来一定的能源消耗。各种流

14、量计的压力损失大小是仪表选型的一个重要指标。压力损失小，流体能消耗小，输运流体的动力要求小，测量成本低。反之则能耗大，经济效益相应降低。故希望流量计的压力损失愈小愈好在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.2 8.2 流量测量仪表流量测量仪表8.2.1 8.2.1 差压式流量计差压式流量计8.2.2 8.2.2 容积式流量计容积式流量计8.2.4 8.2.4 质量流量计质量流量计8.2.3 8.2.3 速度式流量计速度式流量计在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问

15、题也很明确8.2.1 差差压式流量式流量计 测量对象测量对象：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；管径方面管径方面：从几毫米到几米；流动条件流动条件：亚音速流、临界流、脉动流历史悠久、技术成熟、应用最广泛。节流式特点：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。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确差压式流量计基于在流通管道差压式流量计基于在流通管道上设置流动阻力件，流体通过上设置流动阻力件，流体通过阻力件时将产生压力差，此压阻力件时将产生压力差，此压力差

16、与流体流量之间有确定的力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值可数值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。以求得流体流量。最常用的差压式流量计是由产最常用的差压式流量计是由产生差压的装置和差压计组合而生差压的装置和差压计组合而成。成。产生差压的装置有多种型式，产生差压的装置有多种型式，包括节流装置：如孔板、喷嘴、包括节流装置：如孔板、喷嘴、文丘利管等，以及动压管、均文丘利管等，以及动压管、均速管、弯管等。其他型式的差速管、弯管等。其他型式的差压式流量计还有靶式流量计、压式流量计还有靶式流量计、浮子流量计等。浮子流量计等。孔孔板板引压管引压管差压计差压计在整堂课的教学中，刘教师总是让学

17、生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确节流式流量计节流式流量计l 优点：结构简单，无可动部件；可靠性较高；复现性能好；适应性较广，它适用于各种工况下的单相流体，适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计；装置已标准化。l 缺点：安装要求严格；流量计前后要求较长直管段；测量范围窄，一般范围度为 3:1；压力损失较大；对于较小直径的管道测量比较困难；精确度不够高(1%2%)。1-节流元件 2-引压管路3-三阀组 4-差压计 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确流体流经节流件时压力和流速变化图

18、=测量原理及流量方程测量原理及流量方程截面1和2上流体的静压力；截面1和2上流束直径；截面1和2上流体的平均流速；、截面1和2上流体的密度、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 体积流量：质量流量：以实际采用的某种取压方式所得到的压差来代替的值；同时引入流出系数C 对上式进行修正：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入流束膨胀系数 进行修正采用节流件前的流体密度 ，由此流量公式可更一般的表示为：结论结

19、论：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在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确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 2）节流装置）节流装置 标准节流装置的适用条件标准节流装置的适用条件在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确标准节流元件的

20、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形。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。标准孔板 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确b.b.标准喷嘴标准喷嘴 标准喷嘴是一种以管道轴线为中心线的旋转对称体，主要由入口圆弧收缩部分与出口圆筒形喉部组成，有ISAl932喷嘴和长径喷嘴两种型式。ISA1932喷嘴在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着

21、问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确长径喷嘴在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确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。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 节流装置的取压方式节流装置的取压方式 根据

22、节流装置取压口位置可将取压方式分为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、径距取压与损失理论取压、角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种取压五种:节流装置的取压方式在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确法法法法兰兰取取取取压压装置装置装置装置 目前广泛采用的是角接取压法，其次是法兰取压法。角接取压法比较简便，容易实现环室取压，测量精度较高。法兰取压法结构较简单，容易装配，计算也方便，但精度较角接取压法低些。角接取角接取角接取角接取压压装置装置装置装置 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题

23、来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 测量管道条件测量管道条件 测量管道截面应为圆形，节流件及取压装置安装测量管道截面应为圆形，节流件及取压装置安装在两圆形直管之间。节流件附近管道的圆度应符合标在两圆形直管之间。节流件附近管道的圆度应符合标准中的具体规定。准中的具体规定。当现场难以满足直管段的最小长度要求或有扰动源存在时，可考虑在节流件前安装流动整流器，以消除流动的不对称分布和旋转流等情况。安装位置和使用的整流器型式在标准中有具体规定。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确非标准节流装置非标准节

24、流装置a.1/4圆喷嘴b.锥形入口孔板c.圆缺孔板在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确标准节流装置的计算标准节流装置的计算流量计算流量计算 这类计算命题是在管道、节流装置、取压方式、被测流体参数已知的情况下，根据测得的差压值计算被测介质流量。属校核计算，常用在使用现场，所依据的基本公式是流量公式。设计节流装置设计节流装置 这类计算命题是要根据用户提出的已知条件以及限制要求来设计标准节流装置，属设计计算。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确差压计差压计

25、差压计与节流装置配套组成节流式流量计。差压计经导压管与节流装置连接，接受被测流体流过节流装置时所产生的差压信号，并根据生产的要求，以不同信号形式把差压信号传递给显示仪表，从而实现对流量参数的显示、记录和自动控制。差压计的种类很多，凡可测量差压的仪表均可作为节流式流量计中的差压计使用。目前工业生产中大多数采用差压变送器。它们可将测得的差压信号转换为0.02-0.1 MPa的气压信号和4-20mA的直流电流信号。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 2.2.皮托管和均速管流量计皮托管和均速管流量计皮托管皮托管 皮托管是一根弯成

26、直角的双层空心复合管，带有皮托管是一根弯成直角的双层空心复合管，带有多个取压孔，能同时测量流体总压和静压。多个取压孔，能同时测量流体总压和静压。皮托管结构 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 皮托管头部迎流方向开有一个小孔A，在距头部一定距离处开有若干垂直于流体流向的静压孔B，各孔所测静压在均压室均压后输出。皮托管的工作原理可分析如下：L型皮托管 皮托管测量原理 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 设流动为不可压缩无粘性流体的稳定流动，驻点处流体的

27、伯努利方程为：由此可以得该点的流速为：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 考虑到实际测量情况与理论上的差别，引入皮托管系数 (数值由实验确定)对上式进行修正：对于可压缩流体，考虑到压缩性的影响，实际流速计算公式为：(1-)为流体可压缩性修正系数，对不可压缩流体=0。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确皮托管主要应用于HVAC，洁净空间和空气处理领域。可以测量温度较高的气体和有颗粒的气体，还可测量较高风速。静压可达6bar温度最高可到650800精度：

28、0.5%（指排列顺序）测量风速和风量时能保证2%精度）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确均速管流量计均速管流量计 均速管测量流速的原理与皮托管相同，体积流量可由下式确定：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.转转子子流流量量计计转转子子流流量量计计也也是是利利用用节节流流原原理理测测量量流流体体的的流流量量，但但它它的的差差压压值值基基本本保保持持不不变变，是是通通过过节节流流面面积积的的变变化化反反映映流流量量的的大大小小，故故又又称称恒恒压压降

29、降变变截截面面流流量量计计，也也有有称称作作浮浮子子流流量量计计。转转子子流流量量计计可可以以测测量量多多种种介介质质的的流流量量，更更适适用用于于中中小小管管径径、中中小小流流量量和和较较低低雷雷诺诺数数的的流流量量测测量量。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确测量原理测量原理根据流体连续性方程和伯努利方程，转子流量计的体积流量可表示为：流量系数；转子与锥形管间的环形流通面积；流体密度；差压。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确转子流量计结构转子流量

30、计结构玻璃管转子流量计玻璃管转子流量计主要由玻璃锥形管、转子和支撑结构组成。流量示值刻在锥形管上。金属管转子流量计金属管转子流量计金属管转子流量计的锥形管采用金属材料制成，其流量检测原理与玻璃管转子流量计相同。金属管转子流量计有就地指示型和电气信号远传型两种。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电远传式转子流量计工作原理在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确转子流量计的刻度换算转子流量计的刻度换算 转子流量计是一种非通用性仪表，出厂时其刻度需单独标定。仪

31、表厂在工业标准状态下，以空气标定测量气体流量的仪表；以水标定测量液体流量的仪表。若被测介质不是水或空气，则流量计的指示值与实际流量值之间存在差别，必须对流量指示值按照实际被测介质的密度、温度、压力等参数的具体情况进行刻度修正。液体介质：气体介质 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确已知：s=1 kg/L，y=0.831 kg/L，z=7.92 kg/L，QN=28 m3/h，代入修正公式式可得：用一个用水标定的转子流量计来测量苯的流量，流量计的读数为28 m3/h，已知转子密度为7920 kg/m3的不锈钢，苯的密度为0.

32、831 kg/L，求苯的实际流量是多少？例解所以苯的实际流量是31.08m3/h。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.4.靶式流量计靶式流量计 靶式流量计是一种适用于测量高粘度、低雷诺数流体流量的流量测量仪表，例如用于测量重油、沥青、含固体颗粒的浆液及腐蚀性介质的流量。流体流速；密度；靶的受力面积。流体对靶的作用力在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确5.5.弯管流量计弯管流量计 弯管流量计是一种可用于任何工艺管道流量测弯管流量计是一种可用于任何工艺

33、管道流量测量的装置。设弯管直径为量的装置。设弯管直径为DD，弯管中心线半径为，弯管中心线半径为 R R，流体密度流体密度 ，根据弯管流速面积分布定律和流体能量，根据弯管流速面积分布定律和流体能量守恒定律可推导出体积流量守恒定律可推导出体积流量 与流体差压与流体差压 的理论的理论关系式：关系式：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 考虑到流体粘性、管道形状及实际使用条件的影响，将上式乘上由实验求得的流量系数 ，并令则可得弯管流量计的实用流量公式：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由

34、浅入深，所提出的问题也很明确弯管流量计 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 弯管流量传感器安装无附加压力损失，是一种节能产品。可安装在工业管道的自然转弯处或直管段处，没有任何附加插入件或节流件，因为在测量过程中不会对被测流体造成附加阻力损失，可节省流体输送的动力消耗，降低运行费用。直管段要求低（前5D后2D适用性强，量程比大。具有结构简单，价格低廉、安装方便、耐磨损、免维护等特点。测量精度再现性好，使用寿命与管道同等。TN-700弯管流量传感器介绍：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的

35、梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.2.2 容容积积式式流流量量计计容容积积式式流流量量计计是是直直接接根根据据排排出出体体积积进进行行流流量量累累计计的的仪仪表表，它它利利用用运运动动元元件件的的往往复复次次数数或或转转速速与与流流体体的的连连续续排排出出量量成成比比例例对对被被测测流流体体进进行行连连续续的的检检测测。容容积积式式流流量量计计可可以以计计量量各各种种液液体体和和气气体体的的累累积积流流量量，由由于于这这种种流流量量计计可可以以精精密密测测量量体体积积量量，所所以以其其类类型型包包括括从从小小型型的的家家用用煤煤气气表表到到大大容容积积的的石石油油和和天天然然气气计计量量

36、仪仪表表，广广泛泛地地用用作作管管理理和和贸贸易易的的手手段段。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确测测量量原原理理 单位时间内所排出固定容积的数目作为测量依据 测量原理测量原理设：V0计量室的容积 n转子的旋转次数则排出的流体总量 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确两个椭圆齿轮两个椭圆齿轮 AA、BB在进出口流体压

37、力差的在进出口流体压力差的作用下，交替地相互驱动，并各自绕轴作非匀作用下，交替地相互驱动，并各自绕轴作非匀角速度的转动。角速度的转动。在转动过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体在转动过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体之间的固定容积内的流体一份份地排出。之间的固定容积内的流体一份份地排出。齿轮的转数可以通过机械的或其他的方式测出，齿轮的转数可以通过机械的或其他的方式测出，从而可以得知流体总流量。从而可以得知流体总流量。两个齿轮每转动一圈，流量计将排出两个齿轮每转动一圈，流量计将排出 44个半月个半月形容积的流体。通过椭圆齿轮流量计的流体总形容积的流体。通过椭圆齿轮流量计的流体总量可表示为：量可表示

38、为：Q=4nVQ=4nV0 0在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.2.腰轮流量计腰轮流量计 腰轮流量计又称罗茨流量计，其工作原理与椭圆腰轮流量计又称罗茨流量计，其工作原理与椭圆齿轮流量计相同。腰轮流量计的转子是一对不带齿的齿轮流量计相同。腰轮流量计的转子是一对不带齿的腰形轮，在转动过程依靠套在壳体外的与腰轮同轴上腰形轮，在转动过程依靠套在壳体外的与腰轮同轴上的啮合齿轮来完成驱动。的啮合齿轮来完成驱动。腰轮流量计在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确

39、腰轮流量计 腰轮流量计是一种容积式流量测量仪表，用以测量封闭管中流体的体积流量。就地显示累积流量，并有远传输出接口，与相应的光电式电脉冲转换器和流量积算仪配套，可进行远程测量，显示和控制。精度高，重复性好，范围度大，对流量计前后直管段要求不高。适用较高粘度流体，流体粘度变化对示值影响较小。适用无腐蚀性能的流体，如原油，石油制品(柴油，润滑油等)。腰腰轮流量流量计 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 3.3.刮板式流量计刮板式流量计 转子在流量计进、出口差压作用下转动，每当相转子在流量计进、出口差压作用下转动，每当相邻两刮

40、板进入计量区时均伸出至壳体内壁且只随转子邻两刮板进入计量区时均伸出至壳体内壁且只随转子旋转而不滑动，形成具有固定容积的测量室，当离开旋转而不滑动，形成具有固定容积的测量室，当离开计量区时，刮板缩入槽内，流体从出口排出，同时后计量区时，刮板缩入槽内，流体从出口排出，同时后一刮板又与其另一相邻刮板形成测量室。转子旋转一一刮板又与其另一相邻刮板形成测量室。转子旋转一周，排出周，排出4 4份固定体积的流体，由转子的转数就可以求份固定体积的流体，由转子的转数就可以求得被测流体的流量。得被测流体的流量。凸轮式刮板流量计 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深

41、，所提出的问题也很明确4.4.伺服式容积流量计伺服式容积流量计 在流量计工作时，腰轮由伺服电机通过传动齿轮在流量计工作时，腰轮由伺服电机通过传动齿轮带动，伺服电机转动的快慢，随流体入出口压力差的带动，伺服电机转动的快慢，随流体入出口压力差的大小而改变。导压管将入出口压力引至差压变送器以大小而改变。导压管将入出口压力引至差压变送器以测量入出口压差的变化，当入出口压差大于零时，差测量入出口压差的变化，当入出口压差大于零时，差压变送器输出信号经放大后驱动伺服电机带动腰轮加压变送器输出信号经放大后驱动伺服电机带动腰轮加快旋转，使流量计排出较大流量的流体，从而使压差快旋转，使流量计排出较大流量的流体，从

42、而使压差趋近于零。这种近于无压差的流量计，使泄漏量减小趋近于零。这种近于无压差的流量计，使泄漏量减小到最低限度，因而可以实现小流量的高精度测量，而到最低限度，因而可以实现小流量的高精度测量，而且测量误差几乎不受流体压力、粘度和密度的影响。且测量误差几乎不受流体压力、粘度和密度的影响。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确伺服式腰轮流量计工作原理在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确8.2.3 速度式流量计速速度度式式流流量量计计的的测测量量原原理理均均基基

43、于于与与流流体体流流速速有有关关的的各各种种物物理理现现象象，仪仪表表的的输输出出与与流流速速有有确确定定的的关关系系，即即可可知知流流体体的的体体积积流流量量。典典型型的的速速度度式式流流量量计计：n n涡涡轮轮流流量量计计n n涡涡街街流流量量计计n n电电磁磁流流量量计计n n超超声声流流量量计计在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确涡轮流量计涡轮流量计可以测量气体、液体流量，但要求被测介质洁可以测量气体、液体流量，但要求被测介质洁净，并且不适用于粘度大的液体测量。净，并且不适用于粘度大的液体测量。它的测量精度较高，一

44、般为它的测量精度较高，一般为 0.5 0.5 级，在小范围级，在小范围内误差可以内误差可以0.1%0.1%；由于仪表刻度为线性，范；由于仪表刻度为线性，范围度可达围度可达(1020):1(1020):1；输出频率信号便于远传；输出频率信号便于远传及与计算机相连；仪表有校宽的工作温度范围及与计算机相连；仪表有校宽的工作温度范围(-(-200400 200400)，可耐较高工作压力，可耐较高工作压力(10MPa)(10MPa)。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(1)工作原理与结构 在一定范围内，涡轮的转速与流体的平均流速成

45、正比，通过磁电转换装置将涡轮转速变成电脉冲信号，以推导出被测流体的瞬时流量和累积流量。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确涡轮叶片速度分解 u 流体平均流速；叶片的切向速度；n 涡轮转速。与流量的关系曲线(2)流量方程流量方程 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(3)(3)涡轮流量计的特点和使用涡轮流量计的特点和使用优点优点:其测量精度高其测量精度高,复现性和稳定性均好；量程范围宽，复现性和稳定性均好；量程范围宽，量程比可达量程比可达(10(1020

46、):1,20):1,刻度线性；耐高压，压力损失；刻度线性；耐高压，压力损失；对流量变化反应迅速，可测脉动流量；抗干扰能力强，对流量变化反应迅速，可测脉动流量；抗干扰能力强，信号便于远传及与计算机相连。信号便于远传及与计算机相连。缺点缺点:制造困难，成本高。制造困难，成本高。场合场合:通常涡轮流量计主要用于量精度要求高、流量变通常涡轮流量计主要用于量精度要求高、流量变化快的场合，还用作标定其他流量的标准仪表。化快的场合，还用作标定其他流量的标准仪表。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.涡街流量计n n属旋涡流量计类型，它

47、是利用流体振荡的原理进属旋涡流量计类型，它是利用流体振荡的原理进属旋涡流量计类型，它是利用流体振荡的原理进属旋涡流量计类型，它是利用流体振荡的原理进行流量测量。行流量测量。行流量测量。行流量测量。n n在均匀流动的流体中在均匀流动的流体中在均匀流动的流体中在均匀流动的流体中,垂直地插入一个具有非流线垂直地插入一个具有非流线垂直地插入一个具有非流线垂直地插入一个具有非流线型截面的柱体型截面的柱体型截面的柱体型截面的柱体,称为漩涡发生体，则在其两侧会产称为漩涡发生体，则在其两侧会产称为漩涡发生体，则在其两侧会产称为漩涡发生体，则在其两侧会产生旋转方向相反、交替出现的漩涡，生旋转方向相反、交替出现的

48、漩涡，生旋转方向相反、交替出现的漩涡，生旋转方向相反、交替出现的漩涡，当每两个旋当每两个旋当每两个旋当每两个旋涡之间的纵向距离涡之间的纵向距离涡之间的纵向距离涡之间的纵向距离 h h 和涡列间横向距离和涡列间横向距离和涡列间横向距离和涡列间横向距离 L L 满足一满足一满足一满足一定的关系，即定的关系，即定的关系，即定的关系，即 h/L=0.281 h/L=0.281 时，这两个旋时，这两个旋时，这两个旋时，这两个旋涡列将是稳定的，称之为涡列将是稳定的，称之为涡列将是稳定的，称之为涡列将是稳定的，称之为“卡门涡街卡门涡街卡门涡街卡门涡街”n n漩涡体产生频率与流速的关系：漩涡体产生频率与流速的

49、关系：漩涡体产生频率与流速的关系：漩涡体产生频率与流速的关系：d漩涡发生体的特征尺寸在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 漩涡产生的频率；u流体流速；d直径，漩涡发生体的特征尺寸；St斯特罗哈尔数；D 管道内径；A 在漩涡发生体处的流通截面积。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确夹装式公称通径25、40、50、80、100、150、200、250、300mm 量程比101101 精 度1.0 重复性0.2 最高使用压力4.0MPa 流体温度-40+30

50、0 适用流体液体、气体、蒸汽（饱和、过热）抗震性1.0g 公称通径3502000mm，可采用插入式涡街流量变送器。VA-X（D）智能型涡街流量计 VA-X型外接+24VDC电源 VA-X（D）型内置电池供电，连续工作时间1年；六位LCD显示，清晰，直观。VA-Q潜水型涡街流量变送器 用于潮湿环境或仪表可能被水浸泡的环境，信号引线从水管中引到地面。详细介绍：详细介绍：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(2)(2)漩涡频率的测量图漩涡频率的测量图图为三角柱体涡街检测器原理示意图，在三角图为三角柱体涡街检测器原理示意图，在三角