第5章流量检测(新).pptVIP

第五章 流量检测 5.1 流量检测的基本概念及方法 一、流量检测介绍 在生产过程中，为了有效地进行操作、控制和监督，需要检测各种流体的流量。 物料总量的计量也是经济核算和能源管理的重要依据。 流量检测仪表是发展生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具，是工业自动化仪表与装置中的重要仪表之一。 5.1 流量检测的基本概念及方法 流量的概念和单位 1.流量：是指单位时间内流过管道某截面流体的体积或质量。 体积流量：流体数量以体积表示称为体积流量。 质量流量：流体数量以质量表示称为质量流量。 体积流量与质量流量之间的关系： 5.1 流量检测的基本概念及方法 2.累计流量: 在某段时间内流体通过的体积或质量总量称为累积流量或流过总量，它是体积流量或质量流量在该段时间中的积分，表示为： 5.1 流量检测的基本概念及方法 二、流量检测方法及流量计分类 测量流量的仪表称为流量计； 测量流体总量的仪表称为计量表或总量计。 5.1 流量检测的基本概念及方法 三、流量计的几个特性 流量计通常由一次装置（流量传感器）和二次仪表组成。 一次装置：安装于流道的内部或外部，根据流体与之相互作用关系的物理定律产生一个与流量有确定关系的信号，这种一次装置亦称流量传感器。 二次仪表：给出相应的流量值大小。 5.1 流量检测的基本概念及方法 特性1：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。在这个范围内，仪表在正常使用条件下示值误差不超过最大允许误差。 范围度：最大流量与最小流量的比值称为范围度，一般表达为某数与 1 之比，流量计范围度的大小受仪表的原理与结构所限制。 5.1 流量检测的基本概念及方法 特性2：测量精确度和误差 精确度：用误差表示。流量计在出厂时均要进行标定，仪表所标出的精确度为基本误差。 在现场使用中由于偏离标定条件会带来附加误差. 流量计的实际测量精确度为基本误差与附加误差的合成，这种合成的估算很复杂，可以参照有关规定计算。 5.1 流量检测的基本概念及方法 特性3：压力损失 安装在流通管道中的流量计实际上是一个阻力件，流体在通过流量计时将产生压力损失，这会带来一定的能源消耗。 各种流量计的压力损失大小是仪表选型的一个重要指标。 5.1 流量检测的基本概念及方法 四、流量的检测方法 节流差压法 容积法 速度法 流体阻力法 流体振动法 电磁式检测方法 质量流量测量 1.节流差压法 在管道中安装一个直径比管径小的节流件。 通常以节流件的型式对差压式流量计分类。 5.1 流量的测量方法 3.速度法 直接测出管道内流体的流速，以此作为流量测量的依据. 速度式流量计： 主要利用管内流体的速度来推动叶轮旋转，叶轮的转速和 流体的流速成正比。属于这类流量计的有叶轮式水表和涡 轮式流量计等。 5.1 流量的测量方法 4.流体阻力法 流体流动对设置在管道中的阻力体以作用力，其作用力的大小与流量大小有关。 5.流体振动法 在管道中设置特定的流体流动条件，使流体流过后产生振动，而振动频率与流量有确定的函数关系。 6.质量流量测量 通过直接或间接的方法测量单位时间内流过管道截面的流体质量数。 1、直接式 2、间接式 5.2 差压式流量计 5.2.1 结构、测量原理和特点 测量对象：气体、液体和蒸汽流量。 一、差压式流量计的结构 常用的差压式流量计是由 产生差压的节流装置和差压计组成。 5.2 差压式流量计 差压式流量计的组成 5.2 差压式流量计 二、差压式流量计的特点 优点：结构简单，无可动部件；可靠性较高；复现性能好；适应性较广，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；装置已标准化。 缺点：安装要求严格；流量计前后要求较长直管段；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 ；精确度不够高(±1%～±2%)。 5.2 差压式流量计 产生差压的节流装置有多种型式，包括：如孔板、喷嘴、文丘利管等。 节流装置的作用：造成流束的局部收缩，从而产生压差。 5.2 差压式流量计 5.2 差压式流量计 1.流体连续性方程： 任取一管段，设截面Ⅰ、截面Ⅱ处, 面积分别为: A1、A2; 流体密度分别为: ρ 1、ρ 2; 流体的平均流速分别为:V 1 、V 2 。 5.2 差压式流量计 2.伯努利方程： 当理想流体在重力作用下在管内定常流动时，对于管道中任意两个截面Ⅰ