液位控制系统.ppt

1 模块二孔板流量计的流量测定 湖州职业技术学院机电工程分院 项目一液位控制系统 2 一 知识学习 1 流量检测仪表分类 速度式流量计 容积式流量计 质量流量计 差压式流量计 转子流量计 电磁流量计 涡轮流量计 旋涡流量计 超声波流量计 靶式流量计 均速管流量计 椭圆齿轮流量计 腰轮流量计 刮板式流量计 活塞式流量计 热量式流量计 科里奥里流量计 角动量式流量计 振动陀螺式流量计 3 2 典型流量仪表简介 1 玻璃转子流量计 应用 玻璃转子流量计主要用于化工 石油 轻工 医药 化肥 化纤 食品 染料 环保及科学研究等各个部门中 用来测量单相非脉动 液体或气体 流体的流量 测量原理 流量计的主要测量元件为一根垂直安装的下小上大锥形玻璃管和管内可上下移动的浮子 当流体自下而上流经锥形玻璃管时 在浮子上下之间产生压差 浮子在此差压作用下上升 当此上升的力 浮子所受的浮力及粘性升力与浮子的重力相等时 浮子处于平衡位置 因此 流经流量计的流体流量与浮子上升高度 即与流量计的流通面积之间存在着一定的比例关系 浮子的位置高度可作为流量量度 4 2 电磁流量计 应用 LD电磁流量计由传感器和转换器两部分构成 它是基于法拉第电磁感应定律工作的 用来测量电导率大于5 S cm导电液体的体积流量 是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表 除可测量一般导电液体的体积流量外 还可用于测量强酸 强碱等强腐蚀液体和泥浆 矿浆 纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量 广泛应用于石油 化工 冶金 轻纺 造纸 环保 食品等工业部门及市政管理 水利建设 河流疏浚等领域的流量计量 5 2 电磁流量计 测量原理 根据法拉第电磁感应原理 在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极 当导电液体沿测量管轴线运动时 导电液体切割磁力线产生感应电势 此感应电势由两个检测电极检出 数值大小与流量成比例 其值为 E KBVD 式中 E 感应电势 K 与磁场分布及轴向长度有关的系数 B 磁感应强度 V 导电液体平均流速 D 电极间距 测量管内直径 6 3 涡街流量变送器 应用 涡街流量变送器 主要用于工业管道流体介质的流量测量 如气体 液体 蒸汽等多种介质 其特点是压力损失小 量程范围大 精度高 在测量工况体积流量时几乎不受流体密度 压力 温度 粘度等参数的影响 7 3 涡街流量变送器 测量原理 在流体中垂直地插入一根柱状阻力体时 在其两侧就会交替地产生旋涡 随着流体向下游方向运动 形成旋涡列 称为卡曼涡街 见图 产生涡街的阻力体称旋涡发生体 实验证明 旋涡的频率与流速成正比 即与体积流量Q成正比而与压力 温度 密度等参数无关 8 4 椭圆齿轮流量计 容积式 应用 椭圆齿轮流量计是直读累积式仪表 是计量流经管道内液体流量总和的容积式流量计 可广泛用于石油 化工 医药卫生等部门的流量测量 9 5 超声波明渠流量计 应用 超声波明渠流量计是用于测量工矿企业自然流管 渠 道污水排放计量的新型测量仪表 简称 污水流量计 它广泛适用于石油 化工 化纤 轻纺 制药等行业的污水排放计量 是城市水污染防治和环保部门监控污染物排放的必要仪表之一 也是今后水利部门农灌水排放计量的必备仪表 10 5 超声波明渠流量计 测量原理 超声波明渠流量计由气介式超声波传感器 温度补偿传感器 流量槽或薄壁堰 及微电脑测量系统构成的二次仪表组成 当被测介质全部通过流量槽 P槽或P B槽 或薄壁堰缺口形成自由流时 其流量Q与流量槽或薄壁堰内上流水位H的关系为Q CHn n C为系数 图示超声波明渠流量计原理图气介式超声波液位传感器在微电脑系统的控制下 进行超声波发射和接收 微电脑通过测量发射波和回波的时间差来计算液位高度 再经过一系列判断 计算 转换处理可得出流过槽或薄壁堰的流量Q 11 二 产品知识 孔板流量计的测量原理与结构 差压式流量计主要由三部分组成 见图所示 第一部分为节流装置 它将被测流量值转换成差压值 第二部分为信号的传输管线 第三部分差压变送器 用来检测差压并转换成标准电流信号 用于量值显示或控制之用 12 一 测量原理 连续流动的流体遇到安插在管道内的节流装置时 节流装置中间有个圆孔 孔径比管道内径小 流体流通面积突然缩小 在压头的作用下 流体的流速增大 挤过节流孔 形成流束收缩 从而产生压差 流过的流量愈大 在节流装置前后所产生的压差也就愈大 因此可通过测量压差来计量流体流量的大小 流体流经孔板时的节流现象 13 二 标准节流装置 标准化的节流装置 只要按照规定进行设计 安装和使用 不必进行标定 就能准确地得到其精确的流量系数和膨胀系数 从而进行准确的流量测量 标准节流装置规定了它所适应的流体种类 流体流动条件以及对管道条件 安装条件 流体参数的要求 1 上游直管段 2一导压管 3一孔板 4一下游直管段 5 7一连接法兰 6一取压环室 14 三 标准节流件及其取压方式 1 标准节流件 标准孔板的结构 标准喷嘴的结构 文丘里管的结构 15 2 取压方式 三 标准节流件及其取压方式 角接取压 法兰取压 标准喷嘴的取压方式 16 二 使用知识 安装与选择 一 标准节流装置的使用条件 1 被测介质应充满全部管道截面 并沿着内径不小于50mm的圆形管道流动 对文丘里管则其管径不应小于l00mm 亦不能大于800mm 2 管道内的流速是稳定的 或者实际上可以认为是稳定的 当流速稳定时 在同一点的流速和压力不随时间而变化 3 被测介质通过节流装置时 其相态不变 如液体不蒸发 过热蒸汽仍然是过热的 溶解在液体中的气体不析出等 同时是单相存在的 对于成分复杂的介质 只有其性质与单一成分的介质类似时 才能使用 4 测量气体 蒸汽 流量时所析出的冷凝水或灰尘 或测量液体流量时所析出的气体或沉淀物 既不得聚积在管道中的节流装置附近 也不得聚积在连接管内 5 在测量能引起节流装置堵塞的介质流量时 必须进行定期清洗 吹洗或清刷 6 在离开节流装置两端面2D的管道内表面上 没有任何凸出物和肉眼可见的粗糙与不平现象 17 二 标准节流装置的安装 1 安装地点 1 流体在节流装置前后 应始终保持单相流体 蒸汽不应含水 2 流体在节流装置前后有足够的直管段 一般孔板前为10 20D 孔板后为5D D为管道内径 2 安装前的检查 1 管道直径是否符合设计要求 2 节流装置孑L径必须与设计相符 3 节流装置加工精度必须符合要求 4 节流装置用的垫圈内径不得小于管径可比管径大2 3mm 5 节流装置用的法兰焊接后必须与管道垂直 不得歪斜 法兰中心与管道中心应重合 焊缝必须平整光滑 6 节流装置的管道前后 至少2倍管道直径的距离内无明显不光滑的凸块 无电 气焊的熔渣 无露出的管接头 铆钉等 7 环室取压时 环室内径不得小于管道的直径 可比管道直径稍大 8 孔板 环室及法兰等在安装前应清除积垢和油污 并注意保护开孔锐边不得碰伤 节流装置安装应在管道吹洗干净后及试压前进行 以免管道内污物将节流装置损坏或将取压口堵塞 18 3 安装 二 标准节流装置的安装 测量不同介质时节流装置取压口方位规定示意图 a 液体 b一蒸汽 c一气体 a b c 19 三 标准节流装置的选