測試技術(shù)11流量的測量

《測試技術(shù)11流量的測量》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第11章流量的測量MeasurementofFlow11.0序(Introduction)11.1容積式流量計(PositiveDisplacementFlowmeter)11.2壓差式流量計(DifferentialPressureFlowmeter)11.3流體阻力式流量計(FlowResistanceFlowmeter)11.4速度式流量計(SpeedFlowmeter)返回流體（包括液體和氣體，以及液體、氣體、粒狀固體兩者或三者之間的任意組合）的流量通常指單位時間內(nèi)流過管道某一截面或明渠橫斷面的流體量。流體流量一般可分為體積流量qV和質(zhì)量

2、流量qm，它們之間的關(guān)系為式中：?為流體的密度。在某一段時間內(nèi)流體流量的總和，稱為總流量。工業(yè)上常用的流量計量儀表按其工作原理大致可分為容積式、壓差式、流體阻力式和速度式流量計等幾大類。11.0序(Introduction)（a）（b）（c）11.1容積式流量計(PositiveDisplacementFlowmeter)12.1.1橢圓齒輪流量計(ovalgearedflowmeter)容積式流量計是利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分隔成單位體積，并進(jìn)行累加而計量出流體總量的儀表。如橢圓齒輪流量計、腰輪轉(zhuǎn)子流量計和比較新型的齒輪流量計等。結(jié)構(gòu)和

3、工作原理橢圓齒輪流量計主要部分是殼體和裝在殼體內(nèi)的一對相互嚙合的橢圓齒輪，它們與蓋板構(gòu)成了密閉的流體計量室，流體的進(jìn)出口分別位于兩個橢圓齒輪軸線構(gòu)成平面的兩側(cè)殼體上。流體進(jìn)入流量計時，由于進(jìn)出口壓力差?p＝p1－p2的存在，使得橢圓齒輪受到力矩的作用而轉(zhuǎn)動。流量計A、B兩輪交替帶動，以橢圓齒輪與殼體間固定的月牙型計量室為計量單位，不斷地把入口處的流體送到出口。橢圓齒輪每轉(zhuǎn)一周所排流體的容積為固定的月牙型計量室容積V0的4倍。若橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)為n，則通過橢圓齒輪流量計的流量為易見，已知排量q值的橢圓齒輪流量計，只要測量出轉(zhuǎn)數(shù)n，便可確定通過流量計的

4、流量大小。容積式流量計(2/6)工作特性橢圓齒輪流量計借助于固定的容積來計量流量，與流體的流動狀態(tài)及粘度無關(guān)。粘度變化會引起泄漏量的變化，影響測量精度。若保證加工精度，且各運動部件的配合緊密，使用中不腐蝕和磨損，測量精度可很高，一般為0.5%～1%，較好時可達(dá)0.2%。流量恒定時，橢圓齒輪在一周的轉(zhuǎn)速是變化的，但每周的平均角速度不變。橢圓齒輪的短軸與長軸之比為0.5時，轉(zhuǎn)動角速度的脈動率接近0.65。由于角速度的脈動，測量瞬時轉(zhuǎn)速并不能表示瞬時流量，而只能測量整數(shù)圈的平均轉(zhuǎn)速來確定平均流量。大多數(shù)橢圓齒輪流量計的外伸軸都帶有測速發(fā)電機(jī)或光電測速盤

5、。同二次儀表相連，可準(zhǔn)確地顯示出平均流量和累積流量。橢圓齒輪流量計的缺點是對流體的清潔度要求較高。另外，齒輪容易磨損，特別是在流量計超負(fù)荷運行時，磨損加劇，導(dǎo)致精度下降。容積式流量計(3/6)11.1.2腰輪齒輪流量計(rootsflowmeter)結(jié)構(gòu)和工作原理腰輪轉(zhuǎn)子流量計同橢圓齒輪流量計類似，通過腰輪（轉(zhuǎn)子）與殼體之間所形成的固定計量室來實現(xiàn)，腰輪轉(zhuǎn)過一圈，排出四個固定計量體積的流體，只要記下腰輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)，就可得到被測流體的體積流量。其流量的計算公式與橢圓齒輪流量計相同。1—殼體；2—軸；3—驅(qū)動齒輪；4—腰輪；5—計量室容積式流量計(4

6、/6)工作特性腰輪轉(zhuǎn)子流量計中，兩個腰輪轉(zhuǎn)子的加工精度和表面粗糙度要求較高，安裝時必須要保證兩腰輪軸線的平行度要求。普通腰輪流量計，隨著流量的增大，轉(zhuǎn)子角速度的波動現(xiàn)象較嚴(yán)重，脈沖率約為0.22。對大流量的計量，往往都采用45o角組合腰輪，可大大減小轉(zhuǎn)子角速度的波動，脈沖率可減小到0.027左右。由于腰輪流量計的驅(qū)動是由專門的驅(qū)動齒輪擔(dān)任，其磨損不影響測量精度，而與測量密切相關(guān)的只是腰輪，因此這種流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、適用性強(qiáng)等特點,對于不同粘度的流體，均能夠保證精確的計量，一般精度可達(dá)±0.2％。容積式流量計(5/6)齒輪流量計輸出波

7、形11.1.3齒輪流量計(gearflowmeter)齒輪流量計在流量計殼體內(nèi)裝有齒輪狀轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子齒上沿圓周分布有磁體。當(dāng)流體進(jìn)入時推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，安裝在儀表殼體外的霍耳傳感器感應(yīng)到對應(yīng)的流量的磁脈沖信號，并轉(zhuǎn)化為電脈沖后送出。其輸出電脈沖信號通常為相位差為90°的A、B兩路方波信號，通過四細(xì)分辨向電路處理后送計數(shù)器，即可獲得流量的大小和方向。齒輪流量計體積小、重量輕。測量時振動噪聲小，可測量粘度高達(dá)10000Pa·s的流體。齒輪流量計測量精度高，一般可達(dá)±0.5％，經(jīng)非線性補(bǔ)償后甚至可達(dá)±0.1％～±0.05％。齒輪流量計工作原理圖((容積式流量

8、計(6/6)11.2壓差式流量計(DifferentialPressureFlowmeter)11.2.1壓差式流量計的計算公式壓差式流