流量測(cè)量及儀表ppt課件.ppt

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1、第四章流量測(cè)量及儀表p90第一節(jié)流量測(cè)量概述一、流量的概念及單位1．流量測(cè)量的意義：安全性、經(jīng)濟(jì)性2．流量的概念瞬時(shí)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(shí)間內(nèi)通過(guò)管道或設(shè)備某橫截面處的數(shù)量。質(zhì)量流量：是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體質(zhì)量，用qm表示，單位為kg/s。體積流量：是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(shí)流量和累積流量之分。所謂瞬時(shí)流量，是指在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)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(shí)間間隔內(nèi)流體通過(guò)的總量。該總量可以用在該段時(shí)間間隔內(nèi)的瞬時(shí)流量對(duì)時(shí)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(guò)的時(shí)間間隔，即為平均流量。二、流量測(cè)量的方法及流量計(jì)的分類(lèi)流量測(cè)量方法：1．速度式流量計(jì)——直接測(cè)出管道內(nèi)流體的流速v，以此作為流量測(cè)量的依據(jù)。2.容積式流量計(jì)——通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)流量?jī)x表排出的流體的固定容積V的數(shù)目來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.質(zhì)量式流量計(jì)——通過(guò)直接或間接的方法測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道截面的流體質(zhì)量m。流量測(cè)量?jī)x表分類(lèi)：工業(yè)上常用的流量計(jì)，按其測(cè)量原理分為以下四類(lèi)：

3、1．差壓式流量計(jì)：主要利用管內(nèi)流體通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)，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(lèi)流量計(jì)的有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置等。2．速度式流量計(jì)：主要利用管內(nèi)流體的速度來(lái)推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速和流體的流速成正比。屬于這類(lèi)流量計(jì)的有葉輪式水表和渦輪式流量計(jì)等。3．容積式流量計(jì)：主要利用流體連續(xù)通過(guò)一定容積之后進(jìn)行流量累積的原理。屬于這類(lèi)流量計(jì)的有橢圓齒輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)。4．其它類(lèi)型流量計(jì)：如電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量式流量計(jì)等。第二節(jié)差壓式流量計(jì)差壓式流量測(cè)量方法，是根據(jù)伯努利方程提供的基本原理，通過(guò)測(cè)

4、量流體差壓信號(hào)來(lái)反映流體流量的測(cè)量方法。差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)是由將被測(cè)流體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)的節(jié)流裝置、壓力信號(hào)傳輸管道和用來(lái)測(cè)量差壓的差壓計(jì)組成。差壓式流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成．一次裝置稱(chēng)流量測(cè)量元件，它安裝在被測(cè)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(jìn)行流量顯示。二次裝置稱(chēng)顯示儀表。它接收測(cè)量元件產(chǎn)生的差壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進(jìn)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(jì)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(shí)，產(chǎn)生的差壓為40kPa。試求差壓計(jì)在10、20、30kPa時(shí)，分別流經(jīng)節(jié)流裝置的流量為多少t/h？。解：因?yàn)榱髁颗c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(shí)，q10=100*（10/40）1/2=50.0(t/h)△pX=20kPa時(shí)，q20=100*（20/40）1/2=70.7(t/h)△pX=30kPa時(shí)，q30=100*（30/40）1/2=86.6(t/h)答：略。三、差壓式流量計(jì)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(cè)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(dòng)屬于非脈動(dòng)流；流體在流過(guò)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(cè)量管段在節(jié)流件前后有一段足夠長(zhǎng)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(zhǎng)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?；謴?fù)。四、節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算（1）設(shè)計(jì)命題已知管道內(nèi)徑及現(xiàn)場(chǎng)布置情況，已知流體的性質(zhì)和工作參數(shù)，給出流量測(cè)量范圍，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。為此要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作：選擇節(jié)流件型式，選擇差壓計(jì)型式及量程范圍；計(jì)算確定節(jié)流件開(kāi)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(cè)量誤差。（2）校核計(jì)算已知管道內(nèi)徑及節(jié)流件開(kāi)孔尺寸d、取壓方式、被測(cè)流體參數(shù)等必要條件，要求根據(jù)差壓值計(jì)算流量。五、差壓式流量計(jì)的安裝1．節(jié)流件上下游側(cè)直管段長(zhǎng)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(zhǎng)直管段條件下得到的．但是，當(dāng)保證括號(hào)外數(shù)值的直管段時(shí)不必附加任何誤差．若實(shí)際的直管段長(zhǎng)度有一個(gè)大于括號(hào)內(nèi)的數(shù)值而小于括號(hào)外的數(shù)值時(shí)，需按“附加極限相對(duì)誤差為±0.5％”處理。2．節(jié)流件的安裝要求安裝節(jié)流件時(shí)必須注意它的方向性，不能裝反。例如孔板，安裝時(shí)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(shí)，要保證