第三章流量测量1

1、第三章 流量测量第一节 概述一、流量及单位一、流量及单位流量流量单位时间内流过管道或设备截面积的单位时间内流过管道或设备截面积的流体数量。流体数量。体积流量：体积流量：Q m3/s， m3/d，m3/h；重量流量：重量流量：G=Qg kgf/h，吨重，吨重/小时；小时；质量流量：质量流量：M=Q kg/h，t/d；流量总量流量总量某段时间内流过管道或设备截面某段时间内流过管道或设备截面积的流体数量。积的流体数量。21ttQdtQ总tkgtfkgflm,3 单位 二、流量计分类二、流量计分类1. 速度式流量计：（速度式流量计：（Q=F0v，F0：管道截面积，：管道截面积，v：流速）：流速） 差压

2、式孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、旋进旋涡差压式孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、旋进旋涡流量计、转子流量计、超声波流量计、电磁流量计、靶式流流量计、转子流量计、超声波流量计、电磁流量计、靶式流量计、水表量计、水表2. 容积式流量计：（容积式流量计：（Q=KV0n，n：转速，：转速，V0：固定容积）：固定容积） 腰轮（罗茨）流量计、椭圆齿轮流量计腰轮（罗茨）流量计、椭圆齿轮流量计3. 质量式流量计质量式流量计第二节 差压式流量计1、原理、原理 差压式差压式(也称节流式也称节流式)流量计是基于流体流动的流量计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节流原理。利用流体流经节流

3、装置时产生的压力差与流量间的关系而进行流量测量。力差与流量间的关系而进行流量测量。2、种类、种类 差压计差压计 差压变送器差压变送器 一、节流装置的流量测量原理一、节流装置的流量测量原理1、节流现象、节流现象 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。象称为节流现象。2、节流原理、节流原理 流束的收缩：动能流束的收缩：动能压能压能径向压差径向压差向中心向中心挤挤 径向加速度径向加速度流束收缩流束收缩最小截面出现最小截面出现在节流孔之后。在节流孔之后。 静压差的产

4、生：出口端面静压力静压差的产生：出口端面静压力P2比进口端静比进口端静压力压力P1低。低。P1（+），），P2（）（） P Q 流量的基本方程式流量的基本方程式流量系数；流量系数； 膨胀校正系数膨胀校正系数F0节流装置开孔截面积；节流装置开孔截面积； g重力加速度重力加速度流体密度；流体密度； P节流装置前后的压力差节流装置前后的压力差PFQ20二、孔板流量计的流量积算方法二、孔板流量计的流量积算方法 为把孔板流量计节流原理及其流量实用方程式用到生产实为把孔板流量计节流原理及其流量实用方程式用到生产实践中去测量流量，大致有五种积算方案可选践中去测量流量，大致有五种积算方案可选 1。差压计积算方

5、案。差压计积算方案 当压力温度、气体成分及其它运行条件不变时用一台当压力温度、气体成分及其它运行条件不变时用一台差压计或差压变送器和开方器就可以算出流量差压计或差压变送器和开方器就可以算出流量特点：简单、成本低、在条件稳定时，精度可保证。特点：简单、成本低、在条件稳定时，精度可保证。缺点：工况变化大时，测量误差大。缺点：工况变化大时，测量误差大。PKQs2。双波纹管压差计（配温度计）积算方案。双波纹管压差计（配温度计）积算方案 K-计算常数计算常数 -膨胀系数膨胀系数 FZ-超压缩因子超压缩因子 -平均差压平均差压 Ppin-平均压力平均压力 Tpin-平均温度平均温度pinpinpinZsT

6、PPFKQ/pinP3. 压力、温度自动补偿积算方案压力、温度自动补偿积算方案4. 密度自动补偿积算方案密度自动补偿积算方案5. 专用流量计算机积算方案专用流量计算机积算方案PKKQGAsshishisTPPKQ/三、双波纹管差压计三、双波纹管差压计1、组成：测量部分、组成：测量部分 PX（小）（小） 显示部分显示部分 X指示差压指示差压 2、测量部分、测量部分（1）组成：）组成：B1、B2、B3、连接轴、量程弹簧、连接轴、量程弹簧、扭力管等扭力管等放大（2）工作原理：（差压）工作原理：（差压位移转换原理）位移转换原理） 高低压室压力差高低压室压力差F测测 B1压缩压缩，B2拉伸拉伸 连接轴右

7、移连接轴右移 量程弹簧拉伸量程弹簧拉伸 扭力管转动扭力管转动 = /K5F测测=P1A1-P2A2= PA =C1+C2+C7+C5 P=(2CC7 +C5/K5)/A =K1 =K PF测测 （差压（差压位移转换原理）位移转换原理）（3）其它：）其它： 波纹管波纹管B3：工作液随环境温度变化体积变化，：工作液随环境温度变化体积变化，B3也随环境温度变化进行补偿也随环境温度变化进行补偿 阻尼阀：阻尼阀：P波动大时，关闭阻尼阀，增加了波动大时，关闭阻尼阀，增加了工作液流动阻力，减小指针波动工作液流动阻力，减小指针波动 扭力管：将测量系统内充有工作液的内腔与大扭力管：将测量系统内充有工作液的内腔与

8、大气空间隔开，将被测压差信号以芯轴的角位移气空间隔开，将被测压差信号以芯轴的角位移输出输出 单向保护阀：单向受压时，阀与基座紧贴，工单向保护阀：单向受压时，阀与基座紧贴，工作液不流动，波纹管不继续变形作液不流动，波纹管不继续变形 3、显示部分的结构及其工作原理、显示部分的结构及其工作原理 记录型：记录笔偏转记录型：记录笔偏转 指标型：扇型齿轮旋转指标型：扇型齿轮旋转 中心齿轮旋转中心齿轮旋转 指针偏转指针偏转四连杆机构四连杆机构芯轴旋转芯轴旋转4. 记录型记录纸上压力差记录型记录纸上压力差P的计算：的计算： 等距离格等距离格 不等距离格不等距离格 max100PPP格max100PPP格四、差

9、压流量计的安装四、差压流量计的安装节流装置的安装节流装置的安装 1）节流装置的安装）节流装置的安装节流装置与管道的中心轴线应重合节流装置与管道的中心轴线应重合端面与中心轴线垂直端面与中心轴线垂直并不得装反，否则会选成并不得装反，否则会选成P减小（主要是减小（主要是P1），），使测量值偏低。使测量值偏低。 2）节流装置取压口方位的确定）节流装置取压口方位的确定测气体：在管道的上部；测气体：在管道的上部；测液体：在管道的下半部（最好在水平中心线）；测液体：在管道的下半部（最好在水平中心线）；测蒸汽：在管道的上半部。测蒸汽：在管道的上半部。 3）节流装置应定期清洗，如有沉淀、结焦、堵塞等会）节流装置应定期清洗，如有沉淀、结焦、堵塞等会使截面积减小、使截面积减小、P增大、测量值偏高；节流装置边缘如增大、测量值偏高；节流装置边缘如有磨损（介质有颗粒、摩擦、腐蚀等），会使截面积增有磨损（介质有颗粒、摩擦、腐蚀等），会使截面积增大，大，P减小、测量值偏低。减小、测量值偏低。 2导压管的安装导压管的安装导压管为导压管为612mm直径的铜管。直径的铜管。测气体时，引压管在节流装置上部，以免滞留液体造成堵测气体时，引压管在节流装置上部，以免滞留液体造成堵塞；如差压计必须安在节流装置下半部，也须先上去，在塞；如差