流量检测及功能介绍.ppt

流量的检测与变送
生产过程中要检测各种流体的流量,以节约能源、改进产品质量。
随着工业技术的发展,要求流量测量的精度更高;测量的流体从单相的液体、气体到混相流体;测量条件从高温到低温,从高压到低压;另外有高粘度的流体还有低粘度的流体,流动状态有层流、紊流和脉动流。因此流量的测量非常复杂多样,用一种测量方法根本不可能完成所有流量的测量。
流量的概念与检测方法

工业上的“流量”(qv),后者称为质量流量(qm).
关系:
在一段时间内流过截面的流体总量称为累积流量,累积流量时流量对时间的积分,即
2. 流量的检测方法
(1)体积流量检测方法:容积法(单位时间内排出流体的固定体积数),速度法(管道内的平均流速乘以管道面积)差压式;
容积式有椭圆齿轮式、腰轮式和皮膜式
差压式有节流式、均速管、弯管、靶式和浮子等
速度式有涡轮、涡街、电磁和超声波流量计等
(2)质量流量检测法:间接法(体积流量乘以密度)和直接法(仪表直接测得)。
一、流量的概念和单位
1. 定义流体流过一定截面的管道时所具有的数量称为流量。
(单位时间内通过的流体的量)和累积流量(总流量,是指一段时间内通过流体的数量)。流量的测量一般指瞬时流量。


质量流量单位时间内通过的流体的质量
qV为体积流量,m3 /s;V为流体体积,m3 。
qm为质量流量,单位㎏/s;M为流体质量,㎏;t为时间,s;ρ为流体密度,kg/m3 ;v为流体平均流速,m/s;A为流通截面积,㎡。
体积流量单位时间内通过的流体的体积
重量流量单位时间内通过的流体的重量
qw为重量流量,N/s;w为流体重量,N 。
流量范围及范围度流量范围指可测最大流量和最小流量所限定的范围。最大流量与最小流量的比值,称为范围度。流量计范围度的大小受仪表的原理与结构所限制。
测量精确度和误差流量计标出的精确度为基本误差。而现场使用中由于偏离标定条件会产生附加误差,所以要按有关规定计算附加误差。
压力损失流量计通常是一个阻力件,会给流体造成能量消耗。所以,压力损失大小是流量计选型的一个重要指标。
典型流量检测仪表
1. 容积式流量计
原理:原理:利用运动元件的往复次数或转速与流体的连续排出量成比例对被测流体进行连续的检测。主要用于测量累积流量。
椭圆齿轮流量计
特点:适用于高粘度液体的测量。流量计基本误差为±%~±%。范围度为10:1;工作温度要低于120℃,以防止齿轮卡死。在实用时要注意防止齿轮的磨损与腐蚀,以延长仪表寿命。
(2)腰轮流量计原理与椭圆齿轮流量计相同。为减小两转子的磨损,在壳体外与腰轮同轴的齿轮作为传递转动力矩之用,因此比椭圆齿轮能保持长期稳定性。
特点:可以测量液体和气体,也可以测高粘度流体。基本误差为±%~±%,范围度为10:1;工作温度要低于120℃,
差压式流量计也称节流式流量计
工作原理:在流通管道上设置流动阻力件,流体通过阻力件时将产生压力差,此压力差与流体流量之间有确定的数值关系,通过测量差压值可以求得流体流量。
组成:产生差压的装置和差压计
产生差压的装置:节流件(孔板、喷嘴、文丘利管等);动压管、均速管、弯管等;靶和浮子等。
、气体、或蒸汽
节流式流量计中产生差压的装置称节流装置,其主体是一个局部收缩的阻力件,称为节流元件。通过节流元件改变流体流通截面,从而在节流元件前后形成压力差。
2. 速度式流量计
1)差压式流量计
节流装置分类:标准节流装置和非标准节流装置两大类。标准节流装置的型式已经标准化,在规定了取压方式和前后直管段长度、流体的种类和流动条件下,有标准的流量—差压关系;而非标准节流装置由于使用条件差异大,故没有标准化,用于解决脏污和高粘度流量的测量。
节流式流量计的特点是结构简单,无可动部件;可靠性高,复现性能好;适用性较广,它适用于各种工况下的单相流体,适用的管道直径范围宽,可以配用通用差压计;装置又标准化。其缺点是安装要求严格;流量计前后要求较长的直管段;测量范围窄,一般范围度为3:1;压力损失较大;对于较小直径的管道测量比较困难(D<50mm);精度不够高(±1%~±2%)。