学习情境五流量测量仪表的安装与检修

1、学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与流量测量仪表的安装与检修检修 任务一任务一 流量检测仪表的认知与选型流量检测仪表的认知与选型 任务二任务二 差压式流量计的安装与检修差压式流量计的安装与检修 任务三任务三 电磁式流量计的安装与检修电磁式流量计的安装与检修 上篇上篇 检测仪表检测仪表任务四任务四 涡街流量计的安装与检修涡街流量计的安装与检修 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境五学习情境五 流量测

2、量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 单位时间内通过管道横截面的流体数量，称为瞬时流量，单位时间内通过管道横截面的流体数量，称为瞬时流量，简称流量，即简称流量，即 按物质量的单位不同，流量有按物质量的单位不同，流量有“质量流量质量流量q qm m”和和“体积流体积流量量q qv v”之分，它们的单位分别为之分，它们的单位分别为kg/skg/s或或m m3 3/s/s。上述两种流量之。上述两种流量之间的关系为间的关系为知识点知识点1：流量测量的方法、类型：流量测量的方法、类型 dtdQq vmqq 资讯资讯学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检

3、修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院孔板流量计孔板流量计 涡轮流量计涡轮流量计 6电磁流量计电磁流量计 目前工业上常用的流量测量方法大致可分为速度式、容目前工业上常用的流量测量方法大致可分为速度式、容积式和质量式三类。积式和质量式三类。椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院1 1速度式流量计速度式流量计 以测量流体在管道内的流速作为测量依据，在已知管道截以测量流体在管道内的流速作为测量依据，在已知管道截面积的条件下，流体的体积流量，而重量流量由体积流量乘上面积的条件

4、下，流体的体积流量，而重量流量由体积流量乘上流体密度而得到，即质量流量。属于这一类的流量仪表很多，流体密度而得到，即质量流量。属于这一类的流量仪表很多，例如叶轮式水表、转子流量计、涡流流量计、超声波流量计以例如叶轮式水表、转子流量计、涡流流量计、超声波流量计以及电磁流量计等等。及电磁流量计等等。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院2 2容积式流量计容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积作为测量依据。属以单位时间内所排出的流体的固定容积作为测量依据。属于这一类的流量计有：椭圆齿轮流量计、腰轮罗茨流量计等。于这一类

5、的流量计有：椭圆齿轮流量计、腰轮罗茨流量计等。如果单位时间内排出次数为，则体积流量，而质量流量则是。如果单位时间内排出次数为，则体积流量，而质量流量则是。3 3质量式流量计质量式流量计 测量所流过的流体的质量。目前这类仪表有：直接式和补测量所流过的流体的质量。目前这类仪表有：直接式和补偿式两种，如科里奥利质量流量计。这种质量流量计具有被测偿式两种，如科里奥利质量流量计。这种质量流量计具有被测流量不受流体的温度、压力、密度、粘度等变化的影响，是一流量不受流体的温度、压力、密度、粘度等变化的影响，是一种处在发展中的流量测量仪表。种处在发展中的流量测量仪表。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装

6、与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 差压式流量计是工业生产过程中使用得最多的流量计。它差压式流量计是工业生产过程中使用得最多的流量计。它是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差与其流量有关来实现流量测量的。压力差与其流量有关来实现流量测量的。 差压式流量计的特点是：差压式流量计的特点是：方法简单，仪表无可动部件，工方法简单，仪表无可动部件，工作可靠，寿命长，量程比大约为作可靠，寿命长，量程比大约为3 3：1 1，管道内径在，管道内径在50501000mm1000mm范围内均能应用，几乎

7、可测各种工况下的单相流体流量；不足范围内均能应用，几乎可测各种工况下的单相流体流量；不足之处是对小口径管的流量测量有困难，压力损失较大，仪表刻之处是对小口径管的流量测量有困难，压力损失较大，仪表刻度为非线性，测量精度不很高，维护工作量也较大，且感测组度为非线性，测量精度不很高，维护工作量也较大，且感测组件与显示仪表必须配套使用。件与显示仪表必须配套使用。 知识点知识点2：差压式流量计的认知：差压式流量计的认知 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定

8、电力职业技术学院保定电力职业技术学院 差压式流量计是由将被测流体差压式流量计是由将被测流体的流量转换成压差信号的节流装置、的流量转换成压差信号的节流装置、压力信号传输管道、阀门、用来测压力信号传输管道、阀门、用来测量差压的差压变送器和流量显示仪量差压的差压变送器和流量显示仪表组成。表组成。 差压式流量计构成差压式流量计构成1-1-节流装置；节流装置；2-2-引压管路；引压管路；3-3-三阀组三阀组4-4-差压变送器；差压变送器；5-5-流量显示仪表流量显示仪表 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 对于一定形状和尺寸对于

9、一定形状和尺寸的节流件，一定的测压的节流件，一定的测压位置和前后直管段情况，位置和前后直管段情况，一定参数的流体和其它一定参数的流体和其它条件下，节流件前后产条件下，节流件前后产生的差压值随流量而变，生的差压值随流量而变，两者之间有确定的关系。两者之间有确定的关系。因此，可通过测量差压因此，可通过测量差压来测量流量。来测量流量。 流体流经节流件时的流动情况示意图流体流经节流件时的流动情况示意图 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 pdqm 242pKqm 在节流装置、显示仪表以及流体性质确定以后，上述各项在节流装置、显

10、示仪表以及流体性质确定以后，上述各项系数均为常数，因此上述公式可变成下列形式：系数均为常数，因此上述公式可变成下列形式： 上式说明当为定值时，流量与差压的平方根成正比关系，上式说明当为定值时，流量与差压的平方根成正比关系，这就是差压与流量之间的定量关系。这就是差压与流量之间的定量关系。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 标准节流装置包括标准节流件、取压装置和前后直管道。标准节流装置包括标准节流件、取压装置和前后直管道。 1. 标准节流件标准节流件 节流件的形式有很多，有标准孔板、标准喷嘴、文丘利节流件的形式有很多，有

11、标准孔板、标准喷嘴、文丘利管等，如图所示。管等，如图所示。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1. 标准节流件标准节流件（1）标准孔板）标准孔板 标准孔板是指具有圆形开孔、入标准孔板是指具有圆形开孔、入口边缘尖锐的薄板。口边缘尖锐的薄板。 特点：特点：结构最简单，体积小，加结构最简单，体积小，加工方便，成本低，因而在工业上应用工方便，成本低，因而在工业上应用最多。但其测量精度较低，压力损失最多。但其测量精度较低，压力损失较大，而且只能用于清洁的流体较大，而且只能用于清洁的流体。孔板孔板学习情境五学习情境五 流量测量仪

12、表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1. 标准节流件标准节流件（2）标准喷嘴）标准喷嘴 标准喷嘴是由两个圆弧曲面构成的入标准喷嘴是由两个圆弧曲面构成的入口收缩部分和与之相接的圆柱形喉部组成口收缩部分和与之相接的圆柱形喉部组成的的 。 特点：特点：压力损失较小，测量精度较高。压力损失较小，测量精度较高。结构比较复杂，体积大，加工困难，成本结构比较复杂，体积大，加工困难，成本较高。由于喷嘴的坚固性，一般选择喷嘴较高。由于喷嘴的坚固性，一般选择喷嘴用于高速的蒸汽流量测量。用于高速的蒸汽流量测量。 标准喷嘴标准喷嘴学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检

13、修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1. 标准节流件标准节流件（3）文丘里管）文丘里管 文丘里管具有圆锥形的入口收缩段和文丘里管具有圆锥形的入口收缩段和喇叭形的出口扩散段。喇叭形的出口扩散段。 特点：特点：压力损失很小、寿命长压力损失很小、寿命长，有较，有较高的测量精度。但加工困难，成本最高，高的测量精度。但加工困难，成本最高，一般用在有特殊要求如低压损、高精度一般用在有特殊要求如低压损、高精度测量的场合。测量的场合。 文丘里管文丘里管学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2. 取压装置取

14、压装置 标准节流装置标准节流装置规定了由节流件规定了由节流件前后引出差压信前后引出差压信号的几种取压方号的几种取压方式，有角接取压、式，有角接取压、法兰取压、径距法兰取压、径距取压等，如图所取压等，如图所示。示。 节流装置的取压方式节流装置的取压方式 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 3. 测量管段测量管段 为了确保流体流动在节流件前达到充分的湍流速度分布，为了确保流体流动在节流件前达到充分的湍流速度分布，要求在节流件前后有一段足够长的直管段。最小直管段长度与要求在节流件前后有一段足够长的直管段。最小直管段长度与节流

15、件前的局部阻力件形式及直径比有关，可以查阅手册。节节流件前的局部阻力件形式及直径比有关，可以查阅手册。节流装置的测量管段通常取节流件前流装置的测量管段通常取节流件前10D，节流件后，节流件后5D的长度。的长度。10 D5 D学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 20KHz20KHz以上频率的机械波称为超声波，这是人耳听不见的。以上频率的机械波称为超声波，这是人耳听不见的。超声波的波长较短，近似作直线传播，在固体和液体媒质内衰超声波的波长较短，近似作直线传播，在固体和液体媒质内衰减比电磁波小，能量容易集中，可形成较大强度，

16、产生剧烈振减比电磁波小，能量容易集中，可形成较大强度，产生剧烈振动，并能引起很多特殊作用。动，并能引起很多特殊作用。 超声检测技术则是利用较弱的超声波来进行各种检验和测超声检测技术则是利用较弱的超声波来进行各种检验和测量，媒质的许多非声学特性和媒质的某些状态参量都可用超声量，媒质的许多非声学特性和媒质的某些状态参量都可用超声方法来加以测定，在超声检测技术中要涉及到超声波的产生和方法来加以测定，在超声检测技术中要涉及到超声波的产生和接收，即所谓的超声波换能器技术。接收，即所谓的超声波换能器技术。知识点知识点3：超声波流量计的认知：超声波流量计的认知 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修

17、流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院保护膜保护膜接插件接插件外壳用金属制作，外壳用金属制作，保护膜用硬度很保护膜用硬度很高的耐磨材料制高的耐磨材料制作，防止压电晶作，防止压电晶片磨损。片磨损。各种超声波探头各种超声波探头常用频率范围（常用频率范围（0.510MHz） 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 超声波在流动介质中传超声波在流动介质中传播时，其传播速度与在静播时，其传播速度与在静止介质中的传播速度不同，止介质中的传播速度不同，其变化量与介质流速有关。其变化量与介质流速有关。测得这一速度

18、变化量就能测得这一速度变化量就能求得介质的流速，进而求求得介质的流速，进而求出流量。出流量。 超声波在顺流逆流中传播情况超声波在顺流逆流中传播情况 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 超声波探头不是放进管超声波探头不是放进管道内部，而是安装在管道外道内部，而是安装在管道外部，采用直探头垂直安装造部，采用直探头垂直安装造成接受不到超声波，一般采成接受不到超声波，一般采用斜探头在管道上下游一定用斜探头在管道上下游一定距离位置安装。距离位置安装。 超声波斜探头在管壁间超声波斜探头在管壁间的传播轨迹如右图所示。的传播轨迹如右图

19、所示。超声波在管壁间的传播超声波在管壁间的传播 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 当斜探头安装好后，管道直径一定，发射探头与接收探当斜探头安装好后，管道直径一定，发射探头与接收探头之间的距离也就确定，测出逆流时与顺流时的时间差，距头之间的距离也就确定，测出逆流时与顺流时的时间差，距离除以时间就得到速度差。离除以时间就得到速度差。超声波在管壁间的传播超声波在管壁间的传播 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 例例 用时间差法超声波流量计测某管道中

20、流量。已知用时间差法超声波流量计测某管道中流量。已知D=300mmD=300mm，c=1500m/sc=1500m/s，=30=30，tt=10=10-6-6s s，求顺流，求顺流传播所用时间和体积流量。传播所用时间和体积流量。 解解 )/(165. 2103 . 0230tan1500622tan2smtDc )(10995. 330cos165. 2150030sin/3 . 0cossin/41scDt )/(550)/(1526. 0165. 23 . 0414. 34322htsmDqv 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电

21、力职业技术学院 如果换能器发射连续超声如果换能器发射连续超声波或者发射周期较长的脉冲波波或者发射周期较长的脉冲波列，则在顺流和逆流发射时接列，则在顺流和逆流发射时接收到的信号之间就产生了相位收到的信号之间就产生了相位差差 ， ，t就就是前面的时间差。因此可根据是前面的时间差。因此可根据时间差法的流速公式得到：时间差法的流速公式得到： 相位差法超声波流量计的框图相位差法超声波流量计的框图 DtgCu22t 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 频率差法超声波流量频率差法超声波流量计的工作原理是，超声换能计的工作原理是，超声

22、换能器向被测介质发射超声脉冲器向被测介质发射超声脉冲波，经过一段时间此脉冲波波，经过一段时间此脉冲波被接收并放大，放大了的信被接收并放大，放大了的信号再去触发发射电路，使发号再去触发发射电路，使发射换能器再次向介质发射超射换能器再次向介质发射超声脉冲流，系统形成振荡。声脉冲流，系统形成振荡。 频率差法超声波流量计方框图频率差法超声波流量计方框图 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 电磁流量计是一种高技术产品。它分为现场显示型（一体电磁流量计是一种高技术产品。它分为现场显示型（一体型）和远传显示型（分体型）两大类。型）和

23、远传显示型（分体型）两大类。 它能测量导电液体介质，包括酸、碱、盐等强腐蚀性及液它能测量导电液体介质，包括酸、碱、盐等强腐蚀性及液固两相体的体积流量。固两相体的体积流量。 知识点知识点4：电磁流量计的认知：电磁流量计的认知 分体型分体型 一体型一体型 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律研制出的一种测量电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律研制出的一种测量导电液体体积流量的仪表。当导电流体以平均速度流过直径为导电液体体积流量的仪表。当导电流体以平均速度流过直径为的测量管道段时切割磁力线，于

24、是在电极上产生感应电势。的测量管道段时切割磁力线，于是在电极上产生感应电势。 VVKqqDBCE 14 当仪表口径和磁感应强度一定当仪表口径和磁感应强度一定时，时，K为定值，感应电势与流体容为定值，感应电势与流体容积流量存在线性关系。积流量存在线性关系。 电磁流量计原理示意图电磁流量计原理示意图 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 电磁流量计主要有电磁流量变送器、电磁流量转换器两部电磁流量计主要有电磁流量变送器、电磁流量转换器两部分组成，电磁流量计的感受件结构如图所示。分组成，电磁流量计的感受件结构如图所示。电磁流量计

25、感受件结构图电磁流量计感受件结构图 电磁流量计构造电磁流量计构造1-1-外壳；外壳；2-2-接线插头；接线插头；3-3-法兰；法兰；4-4-激磁激磁线圈；线圈；5-5-磁轭；磁轭；6-6-测量管；测量管；7-7-电极电极 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （1）测量管道内没有任何突出的和可动的部件）测量管道内没有任何突出的和可动的部件,因此适用因此适用于有悬浮颗粒的浆液等的流量测量于有悬浮颗粒的浆液等的流量测量,而且能量损失极小；而且能量损失极小； （2）感应电势与被测液体的温度、压力、黏度等无关）感应电势与被测液体

26、的温度、压力、黏度等无关,因因此电磁流量计的使用范围广泛此电磁流量计的使用范围广泛; （3）测量范围宽；）测量范围宽； （4）可以测量各种腐蚀性液体的流量）可以测量各种腐蚀性液体的流量; （5）电磁流量计的惯性小）电磁流量计的惯性小,可以用来测量脉动的流量可以用来测量脉动的流量; （6）对测量介质）对测量介质,要求导电率大于要求导电率大于0.002一一0.005/m,因此因此不能测量气体及石油制品的流量。不能测量气体及石油制品的流量。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院知识点知识点5：涡街流量计的认知：涡街流量计的认知

27、当管道尺寸和旋涡发生体尺寸一定时，智能旋进旋涡气体流量计智能旋进旋涡气体流量计 涡街流量计涡街流量计 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 在流体中垂直于流向插入一根非流线型柱状物体在流体中垂直于流向插入一根非流线型柱状物体( (如圆柱如圆柱或三角柱等或三角柱等),),即为旋涡发生体。当流速大于一定值时即为旋涡发生体。当流速大于一定值时, ,在柱状在柱状物的下游两侧将产生两列旋转方向相反、交替出现的旋涡物的下游两侧将产生两列旋转方向相反、交替出现的旋涡, ,这这两列平行的旋涡称为卡门涡街。两列平行的旋涡称为卡门涡街。涡街

28、形成原理示意图涡街形成原理示意图 （a a）圆柱体）圆柱体 （b b）等边三角形主体）等边三角形主体 当管道尺寸和旋涡发生体尺寸一定时，学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院当管道尺寸和旋涡发生体尺寸一定时， 实验证明，当涡列间隔实验证明，当涡列间隔h与旋涡之间的距离与旋涡之间的距离l满足关系满足关系h/l=0.281时，卡门涡街才是稳定的。当雷诺数大于时，卡门涡街才是稳定的。当雷诺数大于10000时，时，所产生的单侧旋涡频率所产生的单侧旋涡频率f和流体和流体速度之间存在如下的关系：速度之间存在如下的关系： 由于由于当管道

29、尺寸和旋涡发生体尺寸一定时，当管道尺寸和旋涡发生体尺寸一定时，K为常数，因此为常数，因此测得旋涡频率即可知被测流体的体积流量大小。测得旋涡频率即可知被测流体的体积流量大小。 KffDdStdDqv )/25. 11(42 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 涡街流量计由检测器、前置放大器和转换器组成涡街流量计由检测器、前置放大器和转换器组成, ,它可直它可直接以数字量输出接以数字量输出, ,也可通过数字与模拟量转换器转换为标准统也可通过数字与模拟量转换器转换为标准统一信号的模拟量输出。一信号的模拟量输出。 圆柱检测器圆

30、柱检测器1-1-漩涡；漩涡；2-2-圆柱检测器；圆柱检测器；3-3-隔墙；隔墙；4-4-铂电阻丝；铂电阻丝；5-5-导压孔；导压孔；6-6-空腔空腔三角柱检测器三角柱检测器1-1-三角柱检测器；三角柱检测器；2-2-热敏电阻热敏电阻学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 涡街流量计的原理方框图如图所示。涡街流量计的原理方框图如图所示。涡街流量计方框图涡街流量计方框图1-1-测量电桥；测量电桥；2-2-管道；管道；3-3-热敏电阻；热敏电阻；4-4-三角柱检测器三角柱检测器 以三角柱检测器的以三角柱检测器的两个热敏电阻为电桥

31、的两个热敏电阻为电桥的相邻桥臂相邻桥臂, ,则电桥的对则电桥的对角线上就会输出一系列角线上就会输出一系列与旋涡发生频率相对应与旋涡发生频率相对应的电压脉冲的电压脉冲, ,经放大、经放大、整形后得到与流量相应整形后得到与流量相应的脉冲数字输出的脉冲数字输出, ,或用或用“脉冲一电压脉冲一电压”转换电转换电路转换为模拟量输出路转换为模拟量输出, ,供指示和累积用。供指示和累积用。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 质量流量测量仪表他常可分为两大类：质量流量测量仪表他常可分为两大类：间接式质量流量计间接式质量流量计和直接式质

32、量流量计。和直接式质量流量计。 间接式质量流量计采用密度或温度、压力补偿的办法，在间接式质量流量计采用密度或温度、压力补偿的办法，在测量体积流量的同时，测量流体的密度或流体的温度、压力值，测量体积流量的同时，测量流体的密度或流体的温度、压力值，再通过运算求得质量流量。现在带有微处理器的流量传感器均再通过运算求得质量流量。现在带有微处理器的流量传感器均可以实现这一功能，这种仪表又称为推导式质量流量计。可以实现这一功能，这种仪表又称为推导式质量流量计。 直接式质量流量计则直接输出与质量流量相对应的信号，直接式质量流量计则直接输出与质量流量相对应的信号，反映质量流量的大小。反映质量流量的大小。 知识

33、点知识点6：质量流量计的认识：质量流量计的认识 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 科里奥利质量流量计简称科氏力流量计，科氏力质量流量科里奥利质量流量计简称科氏力流量计，科氏力质量流量计由传感器、变送器、显示器三部分组成。它是利用流体在振计由传感器、变送器、显示器三部分组成。它是利用流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的测量动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的测量原理。原理。f 智能流量计主要用于各种介质的流量测量智能流量计主要用于各种介质的流量测量, ,并能对压力和并能对压力和温度变

34、化进行自动补偿，尤其适用于电厂主蒸汽流量的测量。温度变化进行自动补偿，尤其适用于电厂主蒸汽流量的测量。 以以WC-83WC-83系列系列智能流量计为例作简要介绍。智能流量计为例作简要介绍。知识点知识点7：智能流量显示仪表的认知：智能流量显示仪表的认知 wC-83 wC-83系列智能流量计的组成和内部结构系列智能流量计的组成和内部结构(a)(a)组成方框图组成方框图; (b); (b)内部结构内部结构学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （1 1）显示选择按钮。）显示选择按钮。仪表对各参数测量值的显示由该按钮仪表对各参数测

35、量值的显示由该按钮进行选择进行选择, ,按动该按钮可显示被测介质的瞬时温度按动该按钮可显示被测介质的瞬时温度C C、瞬时压力、瞬时压力P P、瞬时流量瞬时流量F F和累计流量和累计流量( (无符号无符号) )。 （2 2）清零按钮。）清零按钮。开机或重新整定参数时开机或重新整定参数时, ,对仪表清零。按对仪表清零。按动此按钮动此按钮, ,显示器显示显示器显示F-OF-O。 （3 3）工作）工作/ /调校开关调校开关。仪表在投入运行前。仪表在投入运行前, ,需通过键盘输入需通过键盘输入各个资料，这时要将开关置于调校位置。接通电源后各个资料，这时要将开关置于调校位置。接通电源后, ,仪表显示仪表显

36、示F-O,F-O,表示仪表处于正常就绪状态表示仪表处于正常就绪状态, ,如显示其他的字或数如显示其他的字或数, ,则按清则按清零按钮使显示零按钮使显示F-0,F-0,仪表等待参数输入。仪表等待参数输入。 所有资料输入完毕后所有资料输入完毕后, ,再按显示按钮再按显示按钮, ,仪表显示仪表显示F-O,F-O,调校工调校工作结束。最后将工作作结束。最后将工作/ /调校开关置于工作位置调校开关置于工作位置, ,仪表仍显示仪表仍显示F-O,F-O,仪表即可投入运行。仪表即可投入运行。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院1 1价

37、格因素价格因素 按照同口径价格从低到高排列，测量液体有玻璃转子流量按照同口径价格从低到高排列，测量液体有玻璃转子流量计、孔板、椭圆齿轮流量计、涡轮流量计、金属转子流量计、计、孔板、椭圆齿轮流量计、涡轮流量计、金属转子流量计、电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、质量流量计等。电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、质量流量计等。2. 2. 仪表可靠性仪表可靠性 流量测量的安全可靠，首先是测量方式可靠，即取样装置流量测量的安全可靠，首先是测量方式可靠，即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故；二是在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故；二是测量仪表无论在正常生产或故障情

38、况下都不致影响生产系统的测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。安全。 任务引导：流量测量仪表的选型任务引导：流量测量仪表的选型 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院3. 3. 仪表的准确性和节能性仪表的准确性和节能性在保证仪表安全运行的基础上，力求提高仪表的准确性和在保证仪表安全运行的基础上，力求提高仪表的准确性和节能性，而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。节能性，而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。 发电厂主蒸汽流量测量，一般都采用成熟的标准节流装量发电厂主蒸汽流量测量，一般都采用

39、成熟的标准节流装量配差压流量计，化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低雷配差压流量计，化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低雷诺数粘性流，都不适用标准节流件。对脏污流一般选用圆缺孔诺数粘性流，都不适用标准节流件。对脏污流一般选用圆缺孔板等非标准节流件配差压计或超声多普勒式流量计，而粘性流板等非标准节流件配差压计或超声多普勒式流量计，而粘性流可分别采用容积式、靶式或楔形流量计等。水轮机入口水量、可分别采用容积式、靶式或楔形流量计等。水轮机入口水量、凝汽器循环水量及回热机组的回热蒸汽等都是大管径的流量测凝汽器循环水量及回热机组的回热蒸汽等都是大管径的流量测量参数，一般都不选用标准节流装置。根据被测

40、介质特件及测量参数，一般都不选用标准节流装置。根据被测介质特件及测量准确度要求，分别采用插入式流量计、测速元件配差压计、量准确度要求，分别采用插入式流量计、测速元件配差压计、超声波流量计，或采用标记法、模拟法等无能损方式测流量。超声波流量计，或采用标记法、模拟法等无能损方式测流量。f学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院1. 1. 差压式流量计选型设计差压式流量计选型设计工业上最常用的是节流装置是已经标准化了的工业上最常用的是节流装置是已经标准化了的“标准节流标准节流装置装置”。如标准孔板、喷嘴、文丘利喷嘴、文丘利管。现在

41、节。如标准孔板、喷嘴、文丘利喷嘴、文丘利管。现在节流装置特别是喷嘴流量测量朝一体化方向，将高精度的差压变流装置特别是喷嘴流量测量朝一体化方向，将高精度的差压变送器和温度补偿与喷嘴做成一体化，大大提高了精度。采用皮送器和温度补偿与喷嘴做成一体化，大大提高了精度。采用皮托管技术可对节流装置进行在线标定。托管技术可对节流装置进行在线标定。 现今在工业测量中也采用一些非标准节流装置，如双重孔现今在工业测量中也采用一些非标准节流装置，如双重孔板，圆缺孔板，环形孔板等，这些仪表一般需要实流标定。标板，圆缺孔板，环形孔板等，这些仪表一般需要实流标定。标准节流装置结构比较简单，但由于它尺寸公差、形状和位置公准

42、节流装置结构比较简单，但由于它尺寸公差、形状和位置公差的要求比较高，加工的技术难度较高。差的要求比较高，加工的技术难度较高。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院2. 2. 电磁式流量计选型设计电磁式流量计选型设计 选型时要注意以下几点：选型时要注意以下几点： （1 1）被测量液体必须是导电的液体或浆液；）被测量液体必须是导电的液体或浆液； （2 2）口径与量程，最好是正常量程超过满量程的一半（一）口径与量程，最好是正常量程超过满量程的一半（一般为正常流量的般为正常流量的4 48 8倍），流速在倍），流速在 2 24 4

43、 米之间；米之间； （3 3）使用压力必须小于流量计耐压；）使用压力必须小于流量计耐压； （4 4）不同温度及腐蚀性介质选用不同内衬材料和电极材料。）不同温度及腐蚀性介质选用不同内衬材料和电极材料。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院3. 3. 涡街流量计选型设计涡街流量计选型设计 涡街流量计作为一种新型流量计，涡街流量计作为一种新型流量计，8080年代中期以来发展较年代中期以来发展较快，它在流量测量方面有着诸多的优点和长处，在现代流量测快，它在流量测量方面有着诸多的优点和长处，在现代流量测量中应用越来越广泛。量中应用越

44、来越广泛。 涡街流量计是基于流体振动发展起来的，根据旋涡的不同，涡街流量计是基于流体振动发展起来的，根据旋涡的不同，检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展了应力式、磁敏式及差动检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计几乎可用于一切可形成开关电容式、超声波式等。涡街流量计几乎可用于一切可形成旋涡列的场合，不仅可用于封闭的管道，还可用于开放的沟槽。旋涡列的场合，不仅可用于封闭的管道，还可用于开放的沟槽。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院4. 4. 超声波流量计选型设计超声波流量计

45、选型设计 超声波流量计除上述提到的各种类型外，近年来又出现了超声波流量计除上述提到的各种类型外，近年来又出现了采用数字化电路数字式超声波流量计，把换能器和转换器做在采用数字化电路数字式超声波流量计，把换能器和转换器做在一起一体式超声波流量计，等等。面对众多类型超声波流量计，一起一体式超声波流量计，等等。面对众多类型超声波流量计，用户要实际情况和测量需要合理选型。用户要实际情况和测量需要合理选型。 超声波流量计功能选择，用户可以实际情况来确定。测量超声波流量计功能选择，用户可以实际情况来确定。测量双向流体，一定要选择带有正负计量功能超声波流量计；如果双向流体，一定要选择带有正负计量功能超声波流量

46、计；如果用户需要定期了解流体一定时段有流量情况，可以选择带打印用户需要定期了解流体一定时段有流量情况，可以选择带打印机的超声波流量计。总之，所选择超声波流量计功能既要满足机的超声波流量计。总之，所选择超声波流量计功能既要满足用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加购买成本。购买成本。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院1. 1. 电磁流量计的适用范围电磁流量计的适用范围 适合测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介适合测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；

47、各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。不能用于测量气体、蒸气质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体，不能用来测量电导率很低的液体介以及含有大量气体的液体，不能用来测量电导率很低的液体介质和高温高压流体。质和高温高压流体。 2. 2. 涡街流量计（旋涡流量计）的适用范围涡街流量计（旋涡流量计）的适用范围 主要用于工业管道介质流体的流量测量主要用于工业管道介质流体的流量测量, ,如气体、液体、如气体、液体、蒸气等多种介质。蒸气等多种介质。 浮子流量计（转子流量计）的适用范围浮子流量计（转子流量计）的适用范围 可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量，特

48、别适宜低可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量，特别适宜低流速小流量的介质流量测量。流速小流量的介质流量测量。 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 科氏力质量流量计的适用范围科氏力质量流量计的适用范围 质量流量计广泛应用于石化等领域，是当今世界上最先进质量流量计广泛应用于石化等领域，是当今世界上最先进的流量测量仪表之一，的流量测量仪表之一， 热式（气体）质量流量计的适用范围热式（气体）质量流量计的适用范围 它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。 超声波流量计的适用范围超声波

49、流量计的适用范围 目前我国只能用于测量目前我国只能用于测量200200以下的流体。强腐蚀性、非以下的流体。强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。 涡轮流量计的适用范围涡轮流量计的适用范围 广泛应用于以下测量对象：石油、有机液体、无机液、液广泛应用于以下测量对象：石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。化气、天然气、煤气和低温流体等。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 计划与计划与决策决策 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测

50、量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 实施实施 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院检查与检查与评价评价 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与流量测量仪表的安装与检修检修 任务一任务一 流量检测仪表的认知与选型流量检测仪表的认知与选型 任务二任务二 差压式流量计的安装与检修差压式流量计的安装与检修 任务三任务三 电磁式流量计的安装与检修电磁式流量计的安装与检修 上篇上篇 检测仪表检测仪表任务四任务四 涡街流量计的安装与检修涡街流量计的安装与检修 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流

51、量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院任务引导任务引导1：节流装置的安装：节流装置的安装 孔板流量计孔板流量计资讯资讯学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 应根据测量的准确度、压力损失的大小、直管段长度、对应根据测量的准确度、压力损失的大小、直管段长度、对引起腐蚀和磨损的脏物的敏

52、感性、结构的复杂程度、安装使用引起腐蚀和磨损的脏物的敏感性、结构的复杂程度、安装使用是否方便以及产品的价格等因素进行综合考虑。是否方便以及产品的价格等因素进行综合考虑。 目前在火电机组中，主蒸汽流量测量大多采用喷嘴目前在火电机组中，主蒸汽流量测量大多采用喷嘴, ,这主这主要是因为其压力损失较小；给水流量及减温水流量等的测量选要是因为其压力损失较小；给水流量及减温水流量等的测量选用孔板较多。在管道直径小于用孔板较多。在管道直径小于150mm150mm时，孔板人口边缘尖锐度时，孔板人口边缘尖锐度的变化对流量系数的影响显著，选用时应予以注意。的变化对流量系数的影响显著，选用时应予以注意。1. 1.

53、标准节流装置的型式选择标准节流装置的型式选择 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 选用孔板或喷嘴的材料时选用孔板或喷嘴的材料时, ,应考虑该材料需具有足够的强度应考虑该材料需具有足够的强度和耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。和耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。 在电厂中在电厂中, ,测量水蒸汽、湿空气等流体的流量时测量水蒸汽、湿空气等流体的流量时, ,标准孔板的标准孔板的材料用材料用Crl7Crl7、2Cr18Ni2Cr18Ni、Cr23Ni13Cr23Ni13以及其他型号的耐酸钢以及其他型号的耐酸钢, ,喷嘴喷嘴材料用耐酸铸铁。

54、在测量材料用耐酸铸铁。在测量400400以上的高压过热蒸汽流量时以上的高压过热蒸汽流量时, ,采采用用Cr6Si, Crl8Ni25Si, Cr25Mi20Si2Cr6Si, Crl8Ni25Si, Cr25Mi20Si2等材料。在测量水和某些等材料。在测量水和某些液体流量时液体流量时, ,可采用黄铜、青铜和耐酸铁可采用黄铜、青铜和耐酸铁, ,也可采用也可采用Cr18Nil2Mo2TiCr18Nil2Mo2Ti、2Crl8Ni2Crl8Ni等材料。等材料。2. 2. 制造节流件的材料选择制造节流件的材料选择 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术

55、学院保定电力职业技术学院 （1 1）孔板的安装要求。）孔板的安装要求。 孔板的人口尖锐边缘孔板的人口尖锐边缘, ,应面对介质的流向应面对介质的流向; ; 孔板应与管道同心孔板应与管道同心; ; 孔板前孔板前lODlOD及孔板后及孔板后5D5D的管道内的管道内, ,应无凸出的垫片、焊痕应无凸出的垫片、焊痕及脏物及脏物; ; 取压口要光洁取压口要光洁; ; 取压口及连接处、安装后的孔板取压口及连接处、安装后的孔板, ,均应进行均应进行1.51.5倍介质工倍介质工作压力的耐压试验。作压力的耐压试验。 1. 1. 孔板的安装与检修质量要求孔板的安装与检修质量要求学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装

56、与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （2 2）孔板检修的质量要求。）孔板检修的质量要求。 孔板入口边缘必须尖锐孔板入口边缘必须尖锐, ,不得圆滑不得圆滑; ; 孔板人口面与内孔要光洁孔板人口面与内孔要光洁, ,不能有斑点或划痕不能有斑点或划痕; ; 孔板无挠曲现象孔板无挠曲现象, ,内孔直径符合要求内孔直径符合要求; ; 环室内外无锈蚀痕迹及脏物环室内外无锈蚀痕迹及脏物; ;环室的取压口无凸出物。环室的取压口无凸出物。 1. 1. 孔板的安装与检修质量要求孔板的安装与检修质量要求学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职

57、业技术学院保定电力职业技术学院 （1 1）已知管道内径及现场布置情况，已知流体的性质和工）已知管道内径及现场布置情况，已知流体的性质和工作参数，给出流量测量范围，要求设计标准节流装置。作参数，给出流量测量范围，要求设计标准节流装置。 为此要进行以下几个方面的工作：为此要进行以下几个方面的工作：2. 2. 节流装置的设计和计算节流装置的设计和计算u 选择节流件型式，选择差压计型式及量程范围；选择节流件型式，选择差压计型式及量程范围；u 计算确定节流件开孔尺寸，提出加工要求；计算确定节流件开孔尺寸，提出加工要求；u 建议节流件在管道上的安装位置；建议节流件在管道上的安装位置；u 估算流量测量误差。

58、制造厂家多已将这个设计计算过程估算流量测量误差。制造厂家多已将这个设计计算过程编制成软件，用户只需提供原始数据即可。编制成软件，用户只需提供原始数据即可。学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （2 2）已知管道内径及节流件开孔尺寸、取压方式、被测流）已知管道内径及节流件开孔尺寸、取压方式、被测流体参数等必要条件，要求根据所测得的差压值计算流量。体参数等必要条件，要求根据所测得的差压值计算流量。 这一般是实验工作需要，为了准确地求得流量，需同时准这一般是实验工作需要，为了准确地求得流量，需同时准确地测出流体的温度、压力参数

59、。确地测出流体的温度、压力参数。 2. 2. 节流装置的设计和计算节流装置的设计和计算学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （1 1）应保证节流元件前端面与管道轴线垂直）应保证节流元件前端面与管道轴线垂直, ,不垂直度不得不垂直度不得超过超过1 1。 （2 2）应保证节流元件的开孔与管道同心）应保证节流元件的开孔与管道同心, ,不同心度不得超过不同心度不得超过0.0150(D/d-1)0.0150(D/d-1)。 3. 3. 节流件的安装节流件的安装 学习情境五学习情境五 流量测量仪表的安装与检修流量测量仪表的安装与检修

60、保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （3 3）节流元件与法兰、夹紧环之间的密封垫片）节流元件与法兰、夹紧环之间的密封垫片, ,在夹紧后在夹紧后不得突入管道内壁。不得突入管道内壁。 （4 4）节流元件的安装方向不得装反）节流元件的安装方向不得装反, ,节流元件前后常以节流元件前后常以“+”+”、“-”-”标记。装反后虽然也有差压值标记。装反后虽然也有差压值, ,但其误差无法估但其误差无法估算。例如孔板以直角入口为算。例如孔板以直角入口为“+”+”方向，扩散的锥形出口为方向，扩散的锥形出口为“-”-”方向，安装时必须使孔板的直角入口侧迎向流体的流向。方向，安装时必须使孔板的直角入口侧迎向流体