L18.涡轮、涡街流量计

自动检测技术及仪表 Test MeasurementTechnologyandAutomaticInstrumentation CIST BUCT2011 M T AI 检测仪表 节流式流量计 差压流量计 孔板流量计 M T AI 检测仪表 节流式流量计 差压流量计 流量公式引入流量系数考虑介质膨胀系数 M T AI 检测仪表 节流式流量计 差压流量计 流量公式若为圆型管道 并定义孔板管道直径比和流出系数 M T AI 检测仪表 节流式流量计 差压式流量计 节流式流量计优点结构简单 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 节流式流量计缺点安装要求严格 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 精确度不高 对于较小直径的管道测量比较困难 M T AI 检测仪表 节流式流量计 差压式流量计 标准节流装置的设计与计算已知管道内径 节流件开孔直径 取压方式 被测流体参数等必要条件 根据所测得的差压值 计算被测流体的流量 已知管道内径 被测流体参数 预计的流量范围以及其他必要条件 要求选择适当的流量标尺上限 差压上限 节流装置的形式 并确定节流件的开孔直径 第 部分过程参数检测 第三章检测仪表 流量检测仪表浮子式流量计涡轮式流量计涡街式流量计 M T AI 检测仪表 浮子式流量计转子式变面积式涡轮式流量计涡街式流量计卡门涡街漩涡发生与检出 M T AI 检测仪表 浮子式流量计又名转子流量计或面积流量计当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时 由于受到流体的冲击 转子便要向上运动 M T AI 检测仪表 浮子式流量计流量公式 M T AI 检测仪表 浮子式流量计转子流量计是一种非通用性仪表 出厂时其刻度需单独标定 仪表厂在工业标准状态下 以空气标定测量气体流量的仪表 以水标定测量液体流量的仪表 若被测介质不是水或空气 则流量计的指示值与实际流量值之间存在差别 必须对流量指示值按照实际被测介质的密度 温度 压力等参数的具体情况进行刻度修正 M T AI 检测仪表 浮子式流量计对于液体介质对于气体介质 M T AI 检测仪表 浮子式流量计例 采用一个用水标定的转子流量计来测量苯的流量 流量计的读数为28m3 h 已知转子密度为7920kg m3的不锈钢 苯的密度为0 831kg L 求苯的实际流量是多少 带入修正公式 得苯的实际流量是31 08m3 h M T AI 检测仪表 浮子式流量计多种形式的浮子为提高读数的准确性 浮子在流体的推动下自转 转子 M T AI 检测仪表 浮子式流量计特点结构简单 使用维护方便 对前后直管段长度要求不高 压力损失小而且恒定 适于中小管径 较低雷诺数的中小流量的检测 浮子流量计测量精确度为 2 左右 测量范围比较宽 刻度为线性 仪表测量受被测介质的密度 粘度 温度 压力 纯净度影响 还受安装位置的影响 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计当流体流经涡轮时 由于流体的冲击作用 将使涡轮发生旋转 转动的频率与流量相关 涡轮流量计是一种速度式流量计 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计涡轮流量计主要由涡轮 导流器 磁电感应转换器 放大与信号变换 磁电感应转换器是将涡轮转换成电脉冲数 这是涡轮流量计的关键部分 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计流量公式 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计转速检出方法 磁通法 叶轮用磁性的不锈钢做 管道外装上传感器 它由磁钢和线圈组成 当叶片转动时周期也改变检测器中磁路的磁阻 使通过感应线圈的磁通量随之变化 这样在感应线圈的两端即感应出脉冲信号 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计特点可以测量气体 液体流量 工作温度范围宽 压力高 测量范围度可达 10 20 1 测量精度较高 一般为0 5级 在小范围内误差可以 0 1 输出频率信号便于远传及与计算机相连 要求被测介质洁净 应在变送器前加过滤装置 测量受介质密度 粘度影响 不适于粘度大的液体 一般要求水平安装 直管段上游为20D 下游为15D M T AI 检测仪表 涡轮式流量计切向式涡轮流量计 叶轮式流量计 M T AI 检测仪表 涡轮式流量计多流束切线流叶轮流量计 水表 M T AI 检测仪表 涡街式流量计属旋涡流量计类型 它是利用流体振荡的原理进行流量测量 M T AI 检测仪表 涡街式流量计卡门涡街1513年LeonardodaVinci研究水中阻挡物后静态漩涡的形成 1878年V Strouhal研究琴弦上产生漩涡感应的声音进行研究 发现流动特征参数Sr 1912年T vonKarman发现圆柱形阻挡物使流体产生交替分离的稳定的漩涡列 卡门涡街 M T AI 检测仪表 涡街式流量计卡门涡街根据实验 当Re 40时粘性流体绕过圆柱体时 会发生边界层分离 在圆柱体后面产生一对不稳定的旋转方向相反的对称旋涡 Re 40后 对称旋涡不断增长 至Re 60时 这对不稳定的对称旋涡 最后形成几乎稳定的非对称性的 多少有些规则的 旋转方向相反 上下交替脱落的旋涡 这种旋涡具有一定的脱落频率 称为卡门涡街 M T AI 检测仪表 涡街式流量计卡门涡街 M T AI 检测仪表 涡街式流量计卡门涡街介质于250 Re 2 105范围内的流动 式中无量纲数St称为斯特劳哈数 当Re 1000时 斯特劳哈数St近似地等于常数 M T AI 检测仪表 涡街式流量计工作原理漩涡发生体漩涡检测传感器流量公式 M T AI 检测仪表 涡街式流量计工作原理漩涡发生体单漩涡发生体 多漩涡发生体漩涡检测传感器 M T AI 检测仪表 涡街式流量计工作原理漩涡发生体漩涡检测传感器热敏电阻式 电容式 应力式 超声波式 电阻式 其它检测方法 M T AI 检测仪表 涡街式流量计工作原理漩涡发生体漩涡检测传感器热敏电阻式 差动 第一对称 双臂工作电容式 差动 交流电桥应力式 差动 第一对称 双臂工作电阻式 简单变换超声波式其它检测方法 M T AI 检测仪表 涡街式流量计工作原理漩涡发生体漩涡检测传感器热敏电阻式 易被沾污 存在热滞后 测量范围窄电容式 不能用于脏污介质和腐蚀性介质应力式 对管道振动敏感 压电晶体稳定性差超声波式 受温度 流场变化的影响较大电阻式 易被沾污 不能用于脏污和腐蚀性介质 受温度影响较大其它方法 光纤式 电磁式 电感式 振动体式等 M T AI 检测仪表 涡街式流量计特点适用于气体 液体和蒸汽介质 其测量几乎不受流体参数 温度 压力 密度 粘度 变化的影响 涡街流量计在仪表内部无可动部件 使用寿命长 压力损失小 孔板的 输出为频率信号 有较宽的范围度30 1 测量精度也比较高 不适用于低雷诺数的测量 ReD 2 104 流体流速分布情况和脉动情况将影响测量准确度 旋涡发生体被沾污也会引起误差 M T AI 检测仪表 涡街式流量计旋进式漩涡流量计也是基于流体振荡原理 漩涡进动现象 M T AI 检测仪表 小结转子 浮子 式流量计工作原理流量公式涡轮 叶轮 式流