現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù) 8流量測(cè)量技術(shù).ppt

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1、上一頁下一頁返回第8章流量檢測(cè)技術(shù)8.1流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)8.2流量測(cè)量?jī)x表8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上一頁下一頁返回8.1流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)8.1.1流量和流量計(jì)流量是指單位時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管道或設(shè)備某處橫截面的數(shù)量。當(dāng)流體以體積表示時(shí)稱為體積流量qV；以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量qm。上一頁下一頁返回流量計(jì)：用于測(cè)量流量的計(jì)量器具。流量計(jì)通常由一次裝置（流量傳感器）和二次儀表組成。流量傳感器安裝在流體導(dǎo)管內(nèi)部或外部，產(chǎn)生一個(gè)與流量有確定關(guān)系的信號(hào)。二次儀表接受流量傳感器的信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成流量顯示信號(hào)或輸出信號(hào)。上一頁下一頁返回8.1.2流體的物理性質(zhì)與管流基

2、礎(chǔ)知識(shí)1、流體密度2、流體粘度流體運(yùn)動(dòng)過程中阻滯剪切變形的粘滯力F與流體的速度梯度（du/dy）和接觸面積A成正比，即流體的動(dòng)力粘度與流體密度的比值稱為運(yùn)動(dòng)粘度。稱為牛頓粘性定律服從牛頓粘性定律的流體稱為牛頓流體。上一頁下一頁返回3、流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù)壓縮系數(shù)：當(dāng)流體溫度不變而所受壓力變化時(shí)，其體積的相對(duì)變化率。膨脹系數(shù)：在一定的壓力下，流體溫度變化時(shí)其體積的相對(duì)變化率。上一頁下一頁返回4、雷諾數(shù)雷諾數(shù)是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力之比，即對(duì)于圓管，5、管流類型流體充滿管道截面的流動(dòng)稱為管流。（1）單相流和多相流物體中每一均勻部分稱為一個(gè)相。上

3、一頁下一頁返回均勻的固體、液體和氣體統(tǒng)稱為單相物體。管道中只有一種均勻的流體流動(dòng)稱為單相流。兩種不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)稱為兩相流。兩種以上不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)稱為多相流。（2）可壓縮和不可壓縮流體的流動(dòng)（3）穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流穩(wěn)定流：流體流動(dòng)時(shí)，各處的速度和壓力僅與流體質(zhì)點(diǎn)所處的位置有關(guān)，而與時(shí)間無關(guān)。不穩(wěn)定流：流速和壓力不僅與流體質(zhì)點(diǎn)所處的位置有關(guān)，而且還與時(shí)間有關(guān)。上一頁下一頁返回（4）層流和紊流層流：流體沿軸向作分層平行流動(dòng)，各流層質(zhì)點(diǎn)沒有垂直于主流方向的橫向運(yùn)動(dòng)。紊流：管內(nèi)流體不僅有軸向運(yùn)動(dòng)，而且還有劇烈的無規(guī)則的橫向運(yùn)動(dòng)。雷

4、諾數(shù)Re=2320時(shí)為紊流的臨界值。雷諾數(shù)小于2320時(shí)為層流。雷諾數(shù)大于2320時(shí)為紊流。6、流速分布和平均流速流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，越接近管壁，由于管壁與流體的粘滯作用，流速越低；管中心部分的流速最快。上一頁下一頁返回對(duì)具有圓形截面的管內(nèi)流動(dòng)情況，當(dāng)管內(nèi)流體為層流狀態(tài)時(shí)，在距管中心rx處的流速為當(dāng)管內(nèi)流體為紊流狀態(tài)時(shí)，n為隨雷諾數(shù)不同而變化的系數(shù)。流體需經(jīng)足夠長(zhǎng)的直管段才能形成上述流速分布。在彎管、閥門和節(jié)流元件等后面管內(nèi)流速分布會(huì)變得紊亂。對(duì)于層流，平均流速是管中心的0.5倍；紊流時(shí)與n值有關(guān)。上一頁下一頁返回7、流體流動(dòng)的連續(xù)性方程和伯努利方

5、程（1）連續(xù)性方程流體是由無數(shù)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)分布而組成的連續(xù)介質(zhì)，流體的密度、流速和壓力等物理量也是連續(xù)分布。任取一管段，設(shè)截面Ⅰ、截面Ⅱ處的面積、密度和平均流速分別為（2）伯努利方程上一頁下一頁返回8.1.3流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類1、流量測(cè)量方法（1）利用伯努利方程原理，通過測(cè)量流體差壓信號(hào)來反映流量的差壓式流量測(cè)量法；（2）通過直接測(cè)量流體流速來得出流量的速度式流量測(cè)量法；（3）利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測(cè)量流量的容積式測(cè)量法；（4）以測(cè)量流體質(zhì)量流量為目的的質(zhì)量流量測(cè)量法。上一頁下一頁返回2、流量?jī)x表的分類按測(cè)量原理分：體積流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)。3

6、、流量?jī)x表的主要技術(shù)參數(shù)（1）流量范圍流量范圍是指流量計(jì)可測(cè)的最大流量與最小流量值的范圍。（2）量程和量程比最大流量與最小流量值之差稱為流量計(jì)的量程。最大流量與最小流量值的比值稱為量程比。（3）允許誤差和精度等級(jí)允許誤差是指流量?jī)x表在規(guī)定的正常工作條件下允許的最大誤差。上一頁下一頁返回一般用最大相對(duì)誤差和引用誤差來表示。流量?jī)x表的精度等級(jí)有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0等。（4）壓力損失流體流過流量計(jì)時(shí)將造成壓力損失，將帶來一定的能量消耗。上一頁下一頁返回8.2流量測(cè)量?jī)x表8.2.1差壓式流量計(jì)1、節(jié)流式流量

7、計(jì)差壓式流量計(jì)也叫節(jié)流式流量計(jì)，它是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生壓力差的原理來實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。差壓式流量計(jì)主要包括節(jié)流裝置和差壓計(jì)兩部分。節(jié)流裝置將流量的變化轉(zhuǎn)換成差壓的變化；差壓計(jì)檢測(cè)出差壓的變化，根據(jù)差壓和流量的關(guān)系，直接指示流量。上一頁下一頁返回在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差ΔP=P1-P2，通過差壓計(jì)測(cè)出。常用的節(jié)流件有孔板、噴嘴和文丘里管等。節(jié)流裝置2、皮托管和均速管流量計(jì)（1）皮托管皮托管是一根彎成直角的雙層空心復(fù)合管。皮托管頭部迎流方向開有一個(gè)小孔A，稱為總壓孔；在距頭部一定距離處開有若干垂直于流體流向的靜壓孔B，各孔所測(cè)靜壓在均壓室均壓后輸出

8、。上一頁下一頁返回設(shè)在均勻流動(dòng)的管道中某點(diǎn)處流體的靜壓為p、流速為u。在此處放置一根皮托管，并使皮托管軸線與流向平行。緊靠皮托管前端A的