流量測量及儀表ppt課件.ppt

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1、第四章流量測量及儀表p90第一節(jié)流量測量概述一、流量的概念及單位1．流量測量的意義：安全性、經(jīng)濟性2．流量的概念瞬時流量累積流量平均流量質(zhì)量流量體積流量流量是流體在單位時間內(nèi)通過管道或設(shè)備某橫截面處的數(shù)量。質(zhì)量流量：是單位時間內(nèi)通過的流體質(zhì)量，用qm表示，單位為kg/s。體積流量：是單位時間內(nèi)通過的流體體積，用qV表示，單位為m3/s。質(zhì)量流量是表示流量的最好方法。它們之間可以互相換算。質(zhì)量流量和體積流量有下列關(guān)系：qm=ρqv流量有瞬時流量和累積流量之分。所謂瞬時流量，是指在單位時間內(nèi)流過管道或明渠某一截面的流體的

2、量。所謂累積流量，是指在某一時間間隔內(nèi)流體通過的總量。該總量可以用在該段時間間隔內(nèi)的瞬時流量對時間的積分而得到，所以也叫積分流量。累積流量除以流體流過的時間間隔，即為平均流量。二、流量測量的方法及流量計的分類流量測量方法：1．速度式流量計——直接測出管道內(nèi)流體的流速v，以此作為流量測量的依據(jù)。2.容積式流量計——通過測量單位時間內(nèi)經(jīng)過流量儀表排出的流體的固定容積V的數(shù)目來實現(xiàn)。3.質(zhì)量式流量計——通過直接或間接的方法測量單位時間內(nèi)流過管道截面的流體質(zhì)量m。流量測量儀表分類：工業(yè)上常用的流量計，按其測量原理分為以下四類：

3、1．差壓式流量計：主要利用管內(nèi)流體通過節(jié)流裝置時，其流量與節(jié)流裝置前后的壓差有一定的關(guān)系。屬于這類流量計的有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置等。2．速度式流量計：主要利用管內(nèi)流體的速度來推動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速和流體的流速成正比。屬于這類流量計的有葉輪式水表和渦輪式流量計等。3．容積式流量計：主要利用流體連續(xù)通過一定容積之后進行流量累積的原理。屬于這類流量計的有橢圓齒輪流量計和腰輪流量計。4．其它類型流量計：如電磁流量計、渦街流量計、超聲波流量計、質(zhì)量式流量計等。第二節(jié)差壓式流量計差壓式流量測量方法，是根據(jù)伯努利方程提供的基本原理，通過測

4、量流體差壓信號來反映流體流量的測量方法。差壓式流量計差壓式流量計差壓式流量計是由將被測流體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號的節(jié)流裝置、壓力信號傳輸管道和用來測量差壓的差壓計組成。差壓式流量計由一次裝置和二次裝置組成．一次裝置稱流量測量元件，它安裝在被測流體的管道中，產(chǎn)生與流量(流速)成比例的壓力差，供二次裝置進行流量顯示。二次裝置稱顯示儀表。它接收測量元件產(chǎn)生的差壓信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進行顯示。標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴、文丘利噴嘴、文丘利管1.差壓式流量計工作原理及流量基本公式損失臨界雷諾數(shù)適用于可壓縮流體及不可壓縮流體例題已知某節(jié)

5、流裝置最大流量100t/h時，產(chǎn)生的差壓為40kPa。試求差壓計在10、20、30kPa時，分別流經(jīng)節(jié)流裝置的流量為多少t/h？。解：因為流量與節(jié)流裝前后的差壓成正比，即有節(jié)流公式qX=k（△pX）1/2設(shè)qm=100t/h，△pm=40kPa。則由節(jié)流公式得△pX=10kPa時，q10=100*（10/40）1/2=50.0(t/h)△pX=20kPa時，q20=100*（20/40）1/2=70.7(t/h)△pX=30kPa時，q30=100*（30/40）1/2=86.6(t/h)答：略。三、差壓式流量計的組成

6、和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置只適用于測量直徑大于50mm的圓形截面管道中的單相、均質(zhì)流體的流量。要求流體充滿管道，在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生流體相變或析出雜質(zhì)現(xiàn)象；流速小于音速；流動屬于非脈動流；流體在流過節(jié)流件前，其流束與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。（一）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板可采用角接取壓、法蘭取壓（一）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)噴嘴采用角接取壓(二)取壓裝置環(huán)形間隙環(huán)室引壓孔（三）測量管段在節(jié)流件前后有一段足夠長的直管段前：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置要求在節(jié)流件上游側(cè)1D長度處的管截面形成流體典型紊流流速分布的狀態(tài)后：節(jié)流件下游側(cè)的阻力件不影

7、響流束的正常恢復(fù)。四、節(jié)流裝置的設(shè)計和計算（1）設(shè)計命題已知管道內(nèi)徑及現(xiàn)場布置情況，已知流體的性質(zhì)和工作參數(shù)，給出流量測量范圍，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。為此要進行以下幾個方面的工作：選擇節(jié)流件型式，選擇差壓計型式及量程范圍；計算確定節(jié)流件開孔尺寸，提出加工要求；建議節(jié)流件在管道上的安裝位置；估算流量測量誤差。（2）校核計算已知管道內(nèi)徑及節(jié)流件開孔尺寸d、取壓方式、被測流體參數(shù)等必要條件，要求根據(jù)差壓值計算流量。五、差壓式流量計的安裝1．節(jié)流件上下游側(cè)直管段長度的要求l1和l2取決于上下游阻力件的形式和β值。本規(guī)程提供的α0值是在

8、節(jié)流件前有很長直管段條件下得到的．但是，當(dāng)保證括號外數(shù)值的直管段時不必附加任何誤差．若實際的直管段長度有一個大于括號內(nèi)的數(shù)值而小于括號外的數(shù)值時，需按“附加極限相對誤差為±0.5％”處理。2．節(jié)流件的安裝要求安裝節(jié)流件時必須注意它的方向性，不能裝反。例如孔板，安裝時必須使孔板的直角入口側(cè)迎向流體的流向。節(jié)流件安裝在管道中時，要保證