《流量的測量》課件

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1、6.1概述6.2差壓式流量計6.3轉(zhuǎn)子流量計6.4靶式流量計6.5速度式流量計6.6容積式流量計6.7質(zhì)量流量計6.8流量校驗系統(tǒng)6.9流量計的應(yīng)用第6章流量的測量6.1概述6.1.2流量計的分類重點：流量的概念。難點：流量的計算公式。重點：流量的測量方法。難點：流量計的測量特性。6.1.1流量的概念6.1.1基本概念1）流量定義流量：單位時間內(nèi)流經(jīng)管道(通道)中某截面的流動介質(zhì)的數(shù)量體積流量單位時間內(nèi)通過某截面的流體的體積，用符號qv表示，單位為m3/s。定義式:A：管道截面積如果流體在該截面上的流速處處相等，則可簡寫為質(zhì)

2、量流量單位時間內(nèi)通過某截面的流體的質(zhì)量，用符號qm表示，單位為kg／s。定義式:如果流體在該截面上的密度和流速處處相等，則質(zhì)量流量可簡寫為體積流量與質(zhì)量流量關(guān)系流體總量在某段時間內(nèi)流體通過的體積或質(zhì)量總量稱為累積流量或流過總量。描述式：注意：對于流動體系，壓力和溫度的變化將引起流體密度的改變。液體：△T=10℃△ρ＜1％ρ氣體：△T=10℃（或△p=10kg）△ρ≈3％ρ2）流量檢測計的構(gòu)成、檢測方法和分類①構(gòu)成流量計通常由一次裝置和二次儀表組成。一次裝置安裝于流道的內(nèi)部或外部，根據(jù)流體與之相互作用關(guān)系的物理定律產(chǎn)生一個與流

3、量有確定關(guān)系的信號，一次裝置亦稱流量傳感器。二次儀表（顯示儀表）接受一次裝置的輸出信號，給出相應(yīng)的流量值大小。②方法分類流量檢測體積流量質(zhì)量流量直接法(容積)間接法直接法(推導(dǎo)法)間接法(速度)測定單位時間內(nèi)排出的標(biāo)準(zhǔn)固定體積的數(shù)量。測定管道內(nèi)流體平均流速，并乘以管道截面積。檢測元件輸出信號直接反映質(zhì)量流量。同時測量兩個相關(guān)參數(shù)，通過運算求取質(zhì)量流量速度式差壓式根據(jù)流體力學(xué)理論，通過截流元件前后壓差反映流量。a.體積流量測量方法分類表b.質(zhì)量流量測量方法分類表類別儀表名稱體積流量計容積式流量計橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板

4、式流量計、旋轉(zhuǎn)活塞式等差壓式流量計節(jié)流式流量計、均速管流量計、彎管流量計、靶式流量計、浮子流量計等速度式流量計渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計等類別儀表名稱質(zhì)量流量計間接式質(zhì)量流量計體積流量經(jīng)密度補償或溫度、壓力補償求得質(zhì)量流量等直接式質(zhì)量流量計科里奧利流量計、熱式流量計、沖量式流量計等6.1.2流量計的測量特性（1）流量方程式表示流量與流量計輸出信號之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即（2）儀表系數(shù)K(頻率型流量計流量特性的主要參數(shù))：定義為單位流體流過流量計時流量計發(fā)出的脈沖數(shù)。（3）流出系數(shù)C：定義為實際流量與理想

5、流量的比值。（4）流量計的流量范圍：可測最大流量和最小流量所限定的范圍。（5）范圍度：可測最大流量與最小流量的比值。（6）壓力損失：安裝在流通管道中的流量計實際上是一個阻力件，流體在通過流量計時將產(chǎn)生壓力損失，這會帶來一定的能源損耗。6.2差壓式流量計差壓式流量計是在流通管道上設(shè)置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通過測量差壓值可以求得流體流量。最常用的差壓式流量計是由產(chǎn)生差壓的裝置和差壓計組合而成。6.2.1節(jié)流式流量計測量原理節(jié)流式流量計中產(chǎn)生差壓的裝置稱節(jié)流裝置，其主體是

6、一個局部收縮的阻力件，稱為節(jié)流元件。通過節(jié)流元件改變流體流通截面，從而在節(jié)流元件前后形成壓力差。節(jié)流式流量計的特點是結(jié)構(gòu)簡單，無可動部件；可靠性高，復(fù)現(xiàn)性能好；適用性較廣，它適用于各種工況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，可以配用通用差壓計；裝置又標(biāo)準(zhǔn)化。其缺點是安裝要求嚴(yán)格；流量計前后要求較長的直管段；測量范圍窄，一般范圍度為3：1；壓力損失較大；對于較小直徑的管道測量比較困難(D<50mm)；精度不夠高(±1%-±2%)。1)工作原理當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于

7、是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。對于管道中的不可壓縮流體，任何兩個垂直于流速的截面均有下式成立：能量守恒定律：流動連續(xù)性定律：根據(jù)流量的定義，流量與差壓之間的關(guān)系為：在實際計算過程中，由于節(jié)流件的開孔面積并不是最小收縮截面，△p有不同取壓位置等因素影響，這兩個公式需要做適當(dāng)?shù)男拚榇艘肓髁肯禂?shù)α，最后推導(dǎo)出的流量方程式為：流量系數(shù)α是一個影響因素復(fù)雜的實驗系數(shù)，對于節(jié)流法測量流量具有重要的意義。實驗證明，在管道直徑、節(jié)流件型式、開孔尺寸和取壓位置確定的情況下，α只與流體的雷諾數(shù)Re有關(guān)。當(dāng)Re大于臨界值時，流量系數(shù)可以認(rèn)為是

8、一個常數(shù)。因此節(jié)流式流量計應(yīng)工作在臨界雷諾數(shù)以上。（通常要求流速不低于一定值）雷諾數(shù)：Re=vd/γ。γ：運動粘滯系數(shù)(㎡/s)Re臨界值一般取2000。Re>2000，紊流；Re<2000，層流。6.2.2節(jié)流裝置節(jié)流裝置的安裝使用①必須保證節(jié)流裝置的開孔和管道的軸線同心,并使節(jié)流裝置端