,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 流量检测,流量是指单位时间内流过管道某截面流体的体积或质量。前者称为体积流量，后者称为质量流量。,在一段时间内流过的流体的量称总量，即瞬时流量对时间的累积。,测量总量的仪表叫作流体计量表或流量计。,本章介绍差压式、容积式、速度式、振动式和电磁式流量计。,第四章 流量检测 流量是指单位时间内流过管道某,1,4.1 流量的测量方法,液体和气体统称为流体。用 Qv表示体积流量，用Qm表示质量流量，表示流体的密度，则二者之间的关系为：,在时间t内，流体流过管道某截面的总体积流量为：,总质量流量为,：,4.1 流量的测量方法 液体和气体统称为流体。用 Qv表示,2,4.1 流量的测量方法,流量测量方法如下：,一、节流差压法,二、容积法,三、速度法,四、流体阻力法,五、流体振动法,六、质量流量测量,1、间接式,2,、,直接式,4.1 流量的测量方法 流量测量方法如下：,3,4.2 差压式流量计,差压式流量计又叫节流式流量计，主要有两大部分组成：节流装置和差压计。,4.2.1 节流装置的工作原理,流体流经节流装置（如孔板）时的节流现象如图所示。,4.2 差压式流量计 差压式流量计又叫节流式流量计，主,4,4.2 差压式流量计,在水平管道装有标准孔板，当流体流经孔板时的流束及压力分布情况如图所示。,4.2 差压式流量计 在水平管道装有标准孔板，当流体流,5,4.2 差压式流量计,从图中分析可得如下两点结论：,1.流束收缩,2.静压差,p,产生,4.2.2 流量方程,对于不可压缩流体的体积流量其基本方程式为,质量流量基本方程式为,4.2 差压式流量计从图中分析可得如下两点结论：,6,4.2 差压式流量计,对上述方程处理后，可得到工程上实用流量方 程式,4.2.3 流量系数的确定,主要是流量系数，与节流装置的形式、取压方式、雷诺数、节流装置开口截面比和管道内壁粗糙度等有关。,4.2 差压式流量计对上述方程处理后，可得到工程上实用流量方,7,4.2 差压式流量计,图是标准孔板的流量系数，流体雷诺数,Re,和孔板截面比,m,的实验关系曲线。,图是标准孔板在雷诺数大于界限雷诺数,Re,k时的流量系数随,m,值变化的关系曲线。,4.2 差压式流量计图是标准孔板的流量系数，流体雷诺数Re,8,4.2 差压式流量计,5.2.4 标准节流装置,全套标准节流装置如图所示。,4.2 差压式流量计5.2.4 标准节流装置,9,4.2 差压式流量计,标准孔板及标准喷嘴的结构如图所示。,4.2 差压式流量计标准孔板及标准喷嘴的结构如图所示。,10,4.2 差压式流量计,4.2.5 取压方式,以孔板为例，各种取压方式的取压孔位置如图 所示。,4.2 差压式流量计4.2.5 取压方式,11,4.2 差压式流量计,4.2.6 差压计,一、双波纹管差压计,主要由两个波纹管、量程弹簧、扭力管及外壳 等部分组成。,4.2 差压式流量计4.2.6 差压计,12,4.2 差压式流量计,二、膜片式差压计,主要由差压测,量室、三通导压阀,和差动变压器三部,分组成。,4.2 差压式流量计二、膜片式差压计,13,4.2 差压式流量计,4.2.7 标准节流装置的安装要求,一、节流件的开孔和管道同心，端面与管道的 轴线垂直；,二、导压管尽量按最短距离敷设在350m之内；,三、测量液体流量时，应将差压计安装在低于 节流装置处，如图所示；,四、测量气体流量时，应将差压计安装在高于 节流装置处；如图所示；,4.2 差压式流量计4.2.7 标准节流装置的安装要求,14,4.2 差压式流量计,4.2 差压式流量计,15,4.2 差压式流量计,五、测量粘性的、腐蚀性的或易燃的流体流量时，应安装隔离器，如图所示；,六、测量蒸汽流量时，差压计和节流装置之间的相对配置和测量液体流量相同。,4.2 差压式流量计五、测量粘性的、腐蚀性的或易燃的流体流量,16,4.3 容积式流量计,4.3.1 椭圆齿轮流量计,工作原理如图所示。它适合于测量中小流量，其最大口径为250mm。,4.3 容积式流量计 4.3.1 椭圆齿轮流量计,17,4.3 容积式流量计,4.3.2 腰轮流量计,工作原理如图所示，它可测量液体和气体，测液体的口径为10600mm；测气体的口径为15 250mm，即可测小流量也可测大流量。,4.3 容积式流量计4.3.2 腰轮流量计,18,4.3 容积式流量计,4.3.3 旋转活塞式流量计,工作原理如图所示。它具有结构简单、工作可靠、精度高和受粘度影响小等特点，适合测小流量液体。,4.3 容积式流量计4.3.3 旋转活塞式流量计,19,4.3 容积式流量计,4.3.4 刮板式流量计,工作原理如图所示。具有测量精度高、量程比大、受流体粘度影响小，运转平稳，振动和噪音均小等特点，适合测量中等到较大的流量。,4.3 容积式流量计4.3.4 刮板式流量计,20,4.4 速度式流量计,4.4.1 叶轮式流量计,自来水表就是典型,的叶轮式流量计，其结,构如图所示，它也可以,测量气体流量。,4.4 速度式流量计 4.4.1 叶轮式流量计,21,4.4 速度式流量计,4.4.2 涡轮式流量计,4.4 速度式流量计4.4.2 涡轮式流量计,22,4.5 振动式流量计,4.5.1 旋涡流量计,一、工作原理,当两旋涡列之间的距离h 和同列的两个旋涡之 间的距离L满足公式h/L=0.281时，非对称的旋涡列就能保持稳定。此时旋涡的频率f与流体的流速v及旋涡发生体的宽度d有如上关系,4.5 振动式流量计 4.5.1 旋涡流量计,23,4.5 振动式流量计,二、旋涡频率的检测,旋涡频率的检测是通过旋涡检测器来实现的，常用的有两种形式：圆柱形和三棱柱形。,圆柱形检测器和,三棱柱形检测器如图所示。,4.5 振动式流量计二、旋涡频率的检测,24,4.5 振动式流量计,4.5.2 旋进式旋涡流量计,4.5 振动式流量计4.5.2 旋进式旋涡流量计,25,4.6 电磁流量计,电磁流量计是基于电磁感应原理工作的流量仪表。它能测量具有一定电导率的液体体积流量。,4.6.1 电磁流量计的工作原理,原理图如示，电势差与流速关系为,4.6 电磁流量计 电磁流量计是基于电磁感应原理工作的流量,26,4.6 电磁流量计,由上式可得 ，则体积流量为,4.6.2 电磁流量计的结构,电磁流量计由外壳、,激励线圈及磁轭、电,极和,测量导管四部,分组成，内部结构如,图所示。,4.6 电磁流量计由上式可得 ，则体积流量为,27,4.7 质量流量的测量,质量流量计主要有三大类：推导式、直接式和 补偿式。,4.7.1 推导式质量流量测量,一、检测器与密度计组合的形式,原理如图所示，,质量流量表达式为,4.7 质量流量的测量 质量流量计主要有三大类：推导式、直接,28,4.7 质量流量的测量,二、体积流量计与密度计的组合形式,以涡轮流量计与密度计组合而成的质量流量计工作原理如图，表达式为,4.7 质量流量的测量二、体积流量计与密度计的组合形式,29,4.7质量流量的测量,三、检测器与体积流量计组合的形式 工作原理如图所示，表达式为,4.7质量流量的测量三、检测器与体积流量计组合的形式,30,4.7 质量流量的测量,4.7.2 直接式质量流量测量,科里奥利力（简称科氏力）质量流量计就是一种直接式质量流量计，结构图如所示。检测管受力及运动如图所示。,4.7 质量流量的测量4.7.2 直接式质量流量测量,31,自动检测技术第四章课件,32,33,