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《測量技術(shù)與儀表應(yīng)用(流量)-MO》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、測量技術(shù)與儀表應(yīng)用(流量)2011年1月李友軍流量定義流量檢測應(yīng)用領(lǐng)域流量的測量方法常用流量計測量原理、選型關(guān)鍵參數(shù)、安裝要求目錄流量定義單位時間內(nèi)流體通過一定截面積的數(shù)量體積流量——用流體的體積來表示,m3/h(L/h)瞬時質(zhì)量流量——用流體的質(zhì)量來表示,kg/h(t/h)累積流量——一段時間內(nèi)流體體積流量或質(zhì)量流量的累計值流量計量——對在一定通道內(nèi)流動流體的流量進行測量。流量定義管流雷諾數(shù)充滿管道截面的流體流動稱為管流,管流分為層流和紊流;所謂層流就是流體在管道中的流線平行于管軸時的流動所謂紊流,就是流體在管道中流動的流線相對混亂
2、的流動一般情況下流體沿管壁處流速為零,在中心處最大,軸心到管壁的流速分布狀態(tài)因流體的流動狀態(tài)而不同;典型的層流流速分布呈拋物線狀態(tài),紊流呈平頭型分布,如下圖:兩種典型流速分布(a)層流(b)紊流(a)(b)雷諾數(shù)是表征流體慣性力與黏性力之比的參數(shù),量綱為1Re=Dv/yD----管徑(m)v----管道橫截面上的平均流速(m/s)y----流體的運動粘度(m2/s)Re小于2300時,表示流體黏性力較大,呈層流狀態(tài);大于20000時,流體慣性力較大,呈紊流狀態(tài);在2300和20000之間為層流到紊流的過渡區(qū)。工業(yè)生產(chǎn)過程:涵蓋石油、化
3、工、醫(yī)藥、輕紡、煤炭、食品、冶金、電力等主要作用是作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表能源計量:一次能源計量、二次能源計量、載能工質(zhì)計量等一次能源計量是指原油、天然氣、石油氣、煤層氣等未經(jīng)加工的能源二次能源是指電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油、蒸汽等載能工質(zhì)指壓塑空氣、氧氣、氮氣、氫氣、水等環(huán)境保護:煙氣、廢液、污水等排放的定量控制,特別是工業(yè)污水、廢棄的排放;生活用水、天然氣、人工燃氣的使用計量流量檢測應(yīng)用領(lǐng)域交通運輸:管道運輸生物技術(shù):在生物技術(shù)中各種物質(zhì)、元素的計量大量使用著流量計,包括各種監(jiān)測和數(shù)據(jù)的采
4、集;在此行業(yè)流量計的開發(fā)難度較大,所需品種較多??茖W(xué)實驗:在流量計的眾多品種中,據(jù)統(tǒng)計達100多種,其中一大部分都用于科學(xué)研究用,此部分流量計即不批量生產(chǎn)也不市面銷售。流量檢測應(yīng)用領(lǐng)域流量測量:容積式差壓式速度式質(zhì)量式流量的測量方法容積法:在單位時間內(nèi)以標準固定體積對流動介質(zhì)連續(xù)不斷地進行度量,以排出流體固定容積數(shù)來計算流量。橢圓齒輪流量計精確度很高,一般可達0.2~0.5%受流體的流動狀態(tài)影響小,適用于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。轉(zhuǎn)動部件,因此要求被測介質(zhì)的純凈度比較好。流量的測量方法流量的測量方法橢圓齒輪流量計差壓法:利用在管道中
5、安裝的節(jié)流裝置(孔板、噴嘴、文丘里管等)使流體流過產(chǎn)生局部收縮,在節(jié)流的前后產(chǎn)生靜壓差,該壓差的大小和流過的流體體積成一一對應(yīng)的關(guān)系,只要計量出壓差值就能間接地計算出流量值。結(jié)構(gòu)簡單、價格比較便宜精度一般在2~5%此類流量計的有孔板流量計、文丘里管流量計、彎管流量計、轉(zhuǎn)子流量計、阿牛巴流量計、V錐等流量的測量方法孔板流量計與差壓變送器配合使用流量的測量方法文丘里管流量計彎管流量計流量的測量方法阿牛巴流量計轉(zhuǎn)子流量計速度法:先測出管道內(nèi)的平均流速,再乘以管道截面積求得流體的體積流量??捎糜诟鞣N工況下流體的流量檢測,但受流體的流動狀態(tài)影響
6、大。靶式流量計、電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計、渦街流量計等流量的測量方法電磁流量計流量的測量方法渦街流量計流量的測量方法超聲波流量計靶式流量計4、質(zhì)量式流量計質(zhì)量流量計是測量流體流過的質(zhì)量,單位一般是Kg/h,是一種出于發(fā)展中的流量計,有直接式質(zhì)量流量計和推導(dǎo)式質(zhì)量流量計,此類流量計一般不受流體的溫度、粘度、壓力、密度等變化的影響,目前比較成熟且常用的有科里奧利質(zhì)量流量計,但安裝要求比較苛刻,價格較昂貴,此外還有馬氏效應(yīng)流量計流量的測量方法科里奧利質(zhì)量流量計三、流量計的基本原理1、容積式流量計(橢圓齒輪流量計)常用流量計原理橢
7、圓齒輪流量計和腰輪流量計的測量原理都是根據(jù)流體流過流量計的轉(zhuǎn)動部件時,轉(zhuǎn)動部件每轉(zhuǎn)動一周所流過的流體是定量的,即兩個半月形內(nèi)的流量,據(jù)此原理來檢測流體流量的;在一定時間內(nèi)計算齒輪所轉(zhuǎn)過的周數(shù)就可以精確計算出流量;如下圖常用流量計原理腰輪流量計原理圖常用流量計原理不難看出,此類帶有轉(zhuǎn)動部件的流量計靠的是流體的動力來推動自身轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動,因此此類流量計會造成流體的能量損失;另外,如果所測的流體不夠純凈,含有一定的固體雜質(zhì),那么會造成齒輪或腰輪的磨損,甚至?xí)ㄗ∞D(zhuǎn)動部件,非典型相流或含有大量氣泡的液體也會造成一定的測量誤差,所以安裝時要注
8、意常用流量計原理2、差壓式流量計根據(jù)伯努利方程,沿線流體的壓力、重力勢能和動能的總和是常數(shù),因此根據(jù)此原理就不難理解在管道內(nèi)的已知介質(zhì)的流速之和壓力有關(guān),節(jié)流式流量計靠節(jié)流件使流體產(chǎn)生局部收縮,在節(jié)流件前后會產(chǎn)生靜壓差,