4流量检测仪表2.ppt

4 3均速管式流量计 均速管流量探头主要有阿牛巴 Annubar 威力巴 Vrabar 威尔巴 Wellbar 德尔塔巴 Deltaflow 托巴 Torbar 双D巴等几种 结构简单 插入式探头 测量气体 蒸汽和液体的流量 管道内径 从十几毫米到几米 测量准确度通常为1 3 均速管尚未标准化 应经过标定后才能使用 原理 测量管道内流动流体的速度压力 流速 典型的方法是早期使用皮托 Pitot 管 测量原理 平均速度头平均速度流量 质量流量方程式 体积流量方程式 4 3 2威尔巴 Wellbar 流量计 威尔流量计采用截面形状如子弹头形的探头 1 威尔巴探头的流量方程式威尔巴流量计作为一种差压式流量测量仪表 流体流过的流量与差压的平方根成比例关系 与节流式流量计类似 其实用流量方程式如下 流体 气体 温度 压力变化的补偿方程 气体标准体积流量方程 质量流量方程式 体积流量方程式 4 4电磁流量计 检测原理 基于电磁感应定律当导电流体 相当于导体 在磁场中作垂直于磁场方向流动而切割磁力线时 在两电极上也会产生感应电势 其方向由右手定则判断 其大小为 则 k是仪表常数 4 4 1工作原理 4 4 2电磁流量计的结构 磁路系统 直流磁场简单 但使管道中的导电液体电解 电极极化 常采用交流B Bmsin t交变磁场 但会产生正交干扰 按励磁绕组不同主要有两种结构 集中绕组式 分组绕组式 测量管 不导磁 低导电率 低导热率 具有一定强度 让被测流体通过 不锈钢 玻璃钢 高强度塑料 电极 测量感应电势衬里 直接接触被测介质 主要作用是增加测量管的耐磨与耐蚀性 防止感应电势被金属测量管管壁短路外壳 一般用铁磁材料制成 它是保护励磁线圈的外罩 并可隔离外磁场的干扰转换电路 流体流动产生的感应电势十分微弱 而且各种干扰因素的影响也很大 转换电路的目的是将感应电势放大并能抑制主要的干扰信号 电磁流量计的转换电路主要由前置放大 差动交流放大 高通滤波 采样电路和差动直流放大等部分组成 4 4 3电磁流量计的特点 测量导管中无可动部件 压力损失小 并可测含有杂物 悬浮物等流体的流量 只要流体导电 结果与流体的温度 压力 密度 粘度无关 量程比较宽10 1 反应速度快 可测脉动流量 电磁流量计 单位时间内所排出固定容积的数目作为测量依据 测量原理 设 V0 计量室的容积n 转子的旋转次数 则 排出的流体总量 根据转子的形状分为 椭圆齿轮流量计 液体型 腰轮流量计 气体型和液体 刮板式流量计 液体型 4 5容积式流量计 容积式流量计的工作特点 精度高 可达0 2 0 5 用于企业管理和商品销售 主要测高粘度流体 测总流量 量程比10 1 对直管段无要求 小流量时泄漏大 使读数偏低 被测流体要求清洁 否则易堵或磨损 测量原理 1 液体推动一对椭圆齿轮转动 2 每个腔体的容积是固定体积 3 齿轮转速引出 传感器发出同步脉冲计数 4 5 1椭圆齿轮流量计 每转一周 两个齿轮共送出四个标准体积的流体 测量原理 腰形轮每转动一周 就把转子与壳体之间所构成的具有一定容积的计量室流体的四倍体积 从流入口送到流出口 计量室体积 腰轮转速 体积流量 4 5 2腰轮流量计 罗茨流量计 4 6质量流量计 质量流量的检测方法主要有三大类 直接式质量流量计直接式质量流量检测方法有许多种 如由孔板和定量泵组合实现的差压式方法 由两个用弹簧连接的涡轮构成的涡轮转矩式方法 应用麦纳斯效应的检测方法和基于科里奥利力的检测方法等 补偿式质量流量计同时检测流体的体积流量和流体的温度 压力值 再根据流体密度与温度 压力的关系 由计算单元计算得到该状态下流体的密度值 最后再计算得到流体的质量流量值 主要的组合方式有 差压式流量计与密度计组合方式体积式流量计与密度计组合方式差压式流量计或靶式流量计与体积式流量计或速度式流量计组合方 间接式质量流量计间接式质量流量计实际上就是组合式质量流量计 它是在管道上串联多个 常见的是两个 检测元件 或仪表 建立各自的输出信号与流体的体积流量 密度等之间的关系 通过组合 联立求解方程间接推导出流体的质量流量 科里奥利质量流量传感器是利用流体在直线运动的同时 处于一个旋转系中 产生与质量流量成正比的科里奥利力而制成的一种直接式质量流量传感器 1 工作原理 4 6 1科里奥利质量流量计 流量传感器的测量管道是两根两端固定平行的U形管 在两个固定点的中间位置由驱动器施加产生振动的激励能量 在管内流动的流体产生科里奥利力 使测量管两侧产生方向相反的扭曲 位于U形管的两个直管管端的两个检测器用光学或电磁学方法检测扭曲量以求得质量流量 当管道充满流体时 流体也成为转动系的组成部分 流体密度不同 管道的振动频率会因此而有所改变 而密度与频率有一个固定的非线性关系 因此科里奥利质量流量传感器也可测量流体密度 4 6 2 推导式质量流量传感器推导式质量流量传感器实际上是由多个传感器组合而成的质量流量测量系统 根据传感器的输出信号间接推导出流体的质量流量 组合方式主要有以下几种 1 差压式流量传感器与密度传感器组合方式差压式流量传感器的输出信号是差压信号 它正比于 q2v 若与密度传感器的输出信号进行乘法运算后再开方即可得到质量流量 即 2 体积流量传感器与密度流量传感器组合方式能直接用来测量管道中的体积流量qv的传感器有电磁流量传感器 涡轮流量传感器 超声波流量传感器等 利用这些传感器的输出信号与密度传感器的输出信号进行乘法运算