化工儀表及自動化第3章(流量檢測儀表)ppt課件.ppt

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1、化工儀表及自動化第三章檢測儀表與傳感器內(nèi)容提要流量檢測及儀表概述差壓式流量計轉(zhuǎn)子流量計橢圓齒輪流量計渦輪流量計電磁流量計漩渦流量計質(zhì)量流量計2第三節(jié)流量檢測及儀表一、概述介質(zhì)流量是控制生產(chǎn)過程達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和安全生產(chǎn)以及進行經(jīng)濟核算所必需的一個重要參數(shù)。流量大小：單位時間內(nèi)流過管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時流量?？偭浚涸谀骋欢螘r間內(nèi)流過管道的流體流量的總和，即瞬時流量在某一段時間內(nèi)的累計值。定義63第三節(jié)流量檢測及儀表質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時間，則流量和總量之間的關(guān)系是流量計：測量流體流量的儀表。計量

2、表：測量流體總量的儀表。64第三節(jié)流量檢測及儀表1.速度式流量計以測量流體在管道內(nèi)的流速作為測量依據(jù)來計算流量的儀表。2.容積式流量計以單位時間內(nèi)所排出的流體的固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù)來計算流量的儀表。3.質(zhì)量流量計以測量流體流過的質(zhì)量M為依據(jù)的流量計。質(zhì)量流量計分直接式和間接式兩種。65分類第三節(jié)流量檢測及儀表二、差壓式流量計差壓式（也稱節(jié)流式）流量計是基于流體流動的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的壓力差而實現(xiàn)流量測量的。通常是由能將被測流量轉(zhuǎn)換成壓差信號的節(jié)流裝置和能將此壓差轉(zhuǎn)換成對應的流量值顯示出來

3、的差壓計以及顯示儀表所組成。66第三節(jié)流量檢測及儀表1.節(jié)流現(xiàn)象與流量基本方程式（1）節(jié)流現(xiàn)象流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。節(jié)流裝置包括節(jié)流件和取壓裝置。67第三節(jié)流量檢測及儀表圖3-18孔板裝置及壓力、流速分布圖要準確測量出截面Ⅰ、Ⅱ處的壓力有困難，因為產(chǎn)生最低靜壓力p2′的截面Ⅱ的位置隨著流速的不同會改變。因此是在孔板前后的管壁上選擇兩個固定的取壓點，來測量流體在節(jié)流裝置前后的壓力變化。因而所測得的壓差與流量之間的關(guān)系，與測壓點及測壓方式的選擇

4、是緊密相關(guān)的。注意68第三節(jié)流量檢測及儀表（2）節(jié)流基本方程式流量基本方程式是闡明流量與壓差之間定量關(guān)系的基本流量公式。它是根據(jù)流體力學中的伯努利方程和流體連續(xù)性方程式推導而得的?？梢钥闯鲆懒髁颗c壓差的確切關(guān)系，關(guān)鍵在于α的取值。流量與壓力差ΔP的平方根成正比。69第三節(jié)流量檢測及儀表2.標準節(jié)流裝置國內(nèi)外把最常用的節(jié)流裝置、孔板、噴嘴、文丘里管等標準化，并稱為“標準節(jié)流裝置”。標準化的具體內(nèi)容包括節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸、加工要求、取壓方法、使用條件等。70第三節(jié)流量檢測及儀表圖3-19孔板斷面示意圖如左圖，標

5、準孔板對尺寸和公差、粗糙度等都有詳細規(guī)定。舉例其中d／D應在0.2～0.8之間；最小孔徑應不小于12.5mm；直孔部分的厚度h＝（0.005～0.02）D；總厚度H＜0.05D；錐面的斜角α＝30°～45°等等，需要時可參閱設(shè)計手冊。71舉例第三節(jié)流量檢測及儀表標準孔板采用角接取壓法和法蘭取壓法，標準噴嘴為角接取壓法。我國規(guī)定標準節(jié)流裝置取壓方法角接取壓法法蘭取壓法分為圖3-20環(huán)式取壓結(jié)構(gòu)1—管道法蘭；2—環(huán)室；3—孔板；4—夾緊環(huán)72第三節(jié)流量檢測及儀表環(huán)室取壓法能得到較好的測量精度，但是加工制造和安裝要求嚴

6、格，如果由于加工和現(xiàn)場安裝條件的限制，達不到預定的要求時，其測量精度仍難保證。所以，在現(xiàn)場使用時，為了加工和安裝方便，有時不用環(huán)室而用單獨鉆孔取壓，特別是對大口徑管道。73第三節(jié)流量檢測及儀表優(yōu)點缺點標準孔板應用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于大流量的測量流體經(jīng)過孔板后壓力損失大，當工藝管道上不允許有較大的壓力損失時，便不宜采用。標準噴嘴和標準文丘里管壓力損失較孔板小結(jié)構(gòu)比較復雜，不易加工74第三節(jié)流量檢測及儀表標準節(jié)流裝置僅適用于測量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104～105以上的流體，而且流體應當清潔，充滿

7、全部管道，不發(fā)生相變。節(jié)流裝置將管道中流體流量的大小轉(zhuǎn)換為相應的差壓大小，但這個差壓信號還必須由導壓管引出，并傳遞到相應的差壓計，以便顯示出流量的數(shù)值。75第三節(jié)流量檢測及儀表3.差壓式流量計的測量誤差在現(xiàn)場實際應用時，往往具有比較大的測量誤差，有的甚至高達10％～20％。不僅需要合理的選型、準確的設(shè)計計算和加工制造，更要注意正確的安裝、維護和符合使用條件等，才能保證差壓式流量計有足夠的實際測量精度。注意76第三節(jié)流量檢測及儀表誤差產(chǎn)生的原因被測流體工作狀態(tài)的變動。節(jié)流裝置安裝不正確?？装迦肟谶吘壍哪p。導壓管安

8、裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象差壓計安裝或使用不正確到78頁到82頁77第三節(jié)流量檢測及儀表78導壓管要正確地安裝，防止堵塞與滲漏，否則會引起較大的測量誤差。對于不同的被測介質(zhì)，導壓管的安裝亦有不同的要求，下面分類討論。圖3-21測量液體流量時的取壓點位置圖3-22測量液體流量時的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導管；3—放空閥；4—平衡閥；5—差壓變送器；6—貯氣罐；7—切斷