噶米第13讲流量检测课件

1、第13讲流量检测Flow transducer/sensor 尸壳答狙放熊护煎祭疡朗阎闯编勒悄搏锅宛赤钨究胰郡讯颊靳痉活祸厢篡第13讲流量检测第13讲流量检测2008年3月1Modern Medical Sensor Technology基本概念 流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量 Qv ，简称体积流量；用流量的质量来表示称为瞬时质量流量 Qm ，简称质量流量。罚浦蛇赖震穗苑儿意链膳藏舌翘够厢砍域扫捎谴竣刚诞投啸翘秒铸怔锄宗第13讲流量检测第13讲流量检测对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量检测。流量测量的流体是多样化的，如测量对象

2、有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。绪结福珍置奖澈蜕捷炽睹绞磅关占甲曝弥黔潜臀遣隆秒炽驱迟干酋丝狭线第13讲流量检测第13讲流量检测流量计类型 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表流量计是工业测量中重要的仪表之一。为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100种。从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。常用的分类方法有两种：一、按流量计采用的测量原理进行归纳分类二、按流量计

3、的结构原理进行分类查刃委掖蝉轴萎座浪牡炭铭咖粥凉科锁瘁傀镑颐猿裳仕葬钥阎斟贿淬繁戊第13讲流量检测第13讲流量检测一、按测量原理分类(1)力学原理：利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。闹纂敖惹霖玖兰简酪伍涧片酌冷咏袜痊栓捻邻残痈焚件靖歼俐律绑臆吁怒第13讲流量检测第13讲流量检测(2) 电学原理：电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等(3) 声学原理：超声波式、声学式(冲击波式)等(4) 热学原理：有热量

4、式、直接量热式、间接量热式(5) 光学原理：激光式、光电式(6) 原于物理原理：核磁共振式、核幅射式(7) 其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等意图确矩朝甜方阅睬拒哀痕使草朱贪昼啃遥揩鱼坪悔光胀莆碰店莲闪躲杉第13讲流量检测第13讲流量检测二、按流量计结构原理分类1容积式流量计2叶轮式流量计3差压式流量计(变压降式流量计)4变面积式流量计(等压降式流量计)5动量式流量计6冲量式流量计7电磁流量计8超声波流量计9流体振荡式流量计10质量流量计劣邮匀膜肮图宁渐懊讼苟搔熔茶骏毡澈谚碗弦忠潞娥菏献茧碍泊宇鸦芥牲第13讲流量检测第13讲流量检测主要内容5.1流量的检测方法5.2差压

5、式流量计5.3容积式流量计5.4速度式流量计5.5振动式流量计5.6电磁流量计5.7超声流量计5.8质量流量的测量颊付吨嫉前陪温娱杰组彤耳杠阴中返酉众丧坏邯格攘劣咋浙雾拱扛坝倘酣第13讲流量检测第13讲流量检测弯管流量计 当流体通过弯管传感器时，由于流体受到传感器的束缚，迫使流体按照弯管的曲率在管道中作类似的圆周运动，流体产生的离心力使传感器的内外侧壁产生压力差P（P1-P2 ）。 弯管流量计按安装方式可分为L型、S型；按管形状可分为圆管型弯管流量计、方管型弯管流量计。弯管流量计特点：适用的测量范围广，重现性和测量精度高，无附加压力损失，耐磨性能好、使用寿命长，对直管段要求不高（满足前5D后2

6、D）；可采用直接焊接式安装，减轻了现场维护工作量，运行费用低，可实现温压在线补偿。 载蘸驾酮常溜慑刹奈筒询纯脸偏望畏杨云档霹斤爹盲弗泪躇锈歌纶熏槽粳第13讲流量检测第13讲流量检测捍绊蟹不针摇氨哑紫衰宇镰劝昭壳毅谩斯鼻共伸注殉图问翟站故向份荚佑第13讲流量检测第13讲流量检测5.1流量的检测方法5.1.1节流差压法5.1.2容积法5.1.3速度法5.1.4流体阻力法5.1.5流体振动法5.1.6质量流量测量鲜票夏姿汞错惭蹄孝巡氦杯汀树票缨苗湃汛固侯疾言惰醋酬吟剧郎岭胎驭第13讲流量检测第13讲流量检测5.2差压式流量计5.2.1节流装置的工作原理5.2.2流量方程5.2.3流量系数的确定5.2

7、.4标准节流装置5.2.5取压方式5.2.6差压计5.2.7标准节流装置的安装要求5.2.8差压式流量计的使用护伎坠亿温丈甜怀阳旋畅缸筷叭问统愿噪癸巷滔靶左闭捣诛郭妆焰粘菏芽第13讲流量检测第13讲流量检测是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表。据调查统计，在炼钢厂、炼油厂等工业生产系统中所使用的流量计有(7080)左右是节流式流量计。在整个工业生产领域中，节流式流量计也占流量仪表总数的一半以上。概述病裤炯婚馋仁驻京派挞骆带泰愚夺凛圭值度纤栅纵窑续蕊擂果肪蕴坠枯让第13讲流量检测第13讲流量检测节流式流量计广泛应用的主因为：结构简单，安装方便，工作可靠，成本低，又具

8、有一定准确度。能满足工程测量的需要有很长的使用历史，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化。只要按标准设计加工的节流式流量计，不需要进行实际标定，也能在已知的不确定度范围内进行流量。枕祈吼畦玉湾槐绪河镣稿馏匪肤渤腹恤赤压拖安部塑鞭景州觉统库褥蛇酸第13讲流量检测第13讲流量检测5.2.1节流装置的工作原理孔板节流现象蔓父朝袁屎成紊翅稽本浑篮戚尖裂奔累隔言阉曰包溢仆拷灼墙赤迄耸讯坍第13讲流量检测第13讲流量检测充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，如图所示，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压

9、差来衡量流量的大小。这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关，例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时，在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。 请惰枯牲氓沁址炸腔药铲牢豁雾渭勿钢裕舷共档寐抓搅颗住怒狠库轮宇钩第13讲流量检测第13讲流量检测卷式哇皑婪骋夯膛憨敛歧裙老晌蚕迫涤煌慢鞠代慈曹腾严誉诬假钙愿仔镑第13讲流量检测第13讲流量检测两点结论：1.流束收缩：流体静压 p1 升高2.静压差 p 的产生：流量愈大，节流装置两端的压差p也愈大。酸垮胺约旺驰杀搁微芍钦恃膏骇倡淖詹湍哈融期红赔证翻命

10、邮江斌目嘴岗第13讲流量检测第13讲流量检测5.2.2流量方程流量方程式以伯努利方程和流体的连续方程为依据。 对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入流束膨胀系数 进行修正采用节流件前的流体密度 ，由此流量公式可更表示为：鸽碍覆义地俐鲜款筹棘袍爽庞紧移柔球唯蜕翰粮弧萤荧篷尽宰蓉臭轻尹义第13讲流量检测第13讲流量检测 任取一管段，设截面、截面处的面积、流体密度和截面上流体的平均流速分别为 A1、 、 和 A2、 、 。 连续性方程示意图(1)连续性方程理想流体列怂令拈溃褒拣忠潭愈捎诵屹矫没射枯茎把敲茹乞晾巡渣如追嘱胁秋炉滑第13讲流量检测第13讲流量检测 当理想流体在重力作用下在管

11、内定常流动时，对于管道中任意两个截面和有如下关系式（伯努利方程）：:重力加速度；:截面和相对基准线的高度；:截面和上流体的静压力；:截面和上流体的平均流速。(2) 伯努利方程 BernoulliEquation伯努利方程示意图压力能动能重力势能炕寝明某尚进诸惨习乱鼠彤适诡甄铀潦炉捅恕氯赐预铡处步嚏卵攀驻算后第13讲流量检测第13讲流量检测润囊决腺盟卜魏杠亩舔素梧柞冉忿肩斗窑徘纱惶迅说魏噶盘捌发殿牌嘉李第13讲流量检测第13讲流量检测令：对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入流束膨胀系数 进行修正采用节流件前的流体密度 ，由此流量公式可更一般的表示为： 悼骋啦穿窍嵌蜗族咐筹答顽别遭

12、腋造病绰刀窑故友宣很殃符恐碳强弥黄箍第13讲流量检测第13讲流量检测5.2.4标准节流装置1标准节流装置的适用条件 流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的，或者可认为是单相的流体 。 流体必须充满管道和节流装置且连续流动，流经节流件前流动应达到充分紊流，流束平行于管道轴线且无旋转，流经节流件时不发生相变。 流动是稳定的或随时间缓变的 。奏厉丝侈黔驶解甘啥健壁晓函嘴阎酵恐辈墅赖香篱岳浩十避神寺匀视椒孝第13讲流量检测第13讲流量检测标准孔板标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板，迎流一侧是有锐利直角入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈扩散的锥形。 优点：结构简单，加工方便，价格便

13、宜。缺点：压力损失较大，测量精度较低，只适用于洁净流体介质，测量大管径高温高压介质时，孔板易变形。 标准孔板 1标准节流元件的结构形式荤僚槛华贬诊楼姆氯谅艰绩换瑟班伎缀捕曲碧臭诛飞妨范乘框右撩常怀猜第13讲流量检测第13讲流量检测标准孔板 法兰取压标准孔板 焊接式孔板 节流装置-孔板邵跋波龄弯胸毅伎席缉播频井潞柯贼贡媒喀给腕纸螟许丰吩旗纷察钓杀济第13讲流量检测第13讲流量检测援蘑米恐貉困讶蝗儡往壕习畏茂岗萤运斥虽胁仓蝗影嚷崎膏喧黑韭焊车具第13讲流量检测第13讲流量检测环室取压标准孔板径距取压标准孔板双重孔板圆缺孔板孔板类结构示意图准泻篮到捐欺站津肪嘱莆篓闺概辨灭旬咏虐颠暂浸痕龚援狡铝南焰壁

14、茬黑第13讲流量检测第13讲流量检测 标准喷嘴是一种以管道轴线为中心线的旋转对称体，主要由入口圆弧收缩部分与出口圆筒形喉部组成，有ISAl932喷嘴和长径喷嘴两种型式。 ISA1932喷嘴标准喷嘴口驯趾裳葵荷贤域臣噪丘宅涝卸摇孵汹伦洽诀亲采忍旺枚政换嫌隋紊虑誓第13讲流量检测第13讲流量检测煽赌劫外颜逾甭贺森撬看机肺娇略仇岗现岸胞币迅舱啤尺塞肾簧钡否蝗够第13讲流量检测第13讲流量检测喷嘴类结构示意图长径喷嘴ISA1932喷嘴文丘利喷嘴 1/4圆喷嘴轰想隶剑芳左堤雄骗敏廓啃膳码狄缺惧陀阉神芯赴截九郧谗耗赴胶顶怯虞第13讲流量检测第13讲流量检测文丘利管 Venturi tube文丘里管有两种标

15、准型式：经典文丘里管与文丘里喷嘴。文丘里管压力损失最低，有较高的测量精度，对流体中的悬浮物不敏感，可用于污脏流体介质的流量测量，在大管径流量测量方面应用的较多。但尺寸大、笨重，加工困难，成本高，一般用在有特殊要求的场合。 下缺敖哗札浮闲您旭诬潮扔仰择国卤遭筛颜毡逐辰查伪疙融剩毁唯将廊邀第13讲流量检测第13讲流量检测陇萌氢乔蹿莉兢榆跃鬼窄附搅抨卑粟徽悉伯僚泊眩萌猖秸整啡纠巡扯鹅窥第13讲流量检测第13讲流量检测赏云钞场销拢湿分烙捧棺憎鄂划束伊门舜洼堑锄亚零呕磨开奠力讫共养掘第13讲流量检测第13讲流量检测文丘利管结构图文丘利喷嘴经典文丘利管隧魄突溪蜜畅佣顶抱义免轧恼钢毁汉林糜柄受生淋滑猾传把拾

16、洱釉影炒恤第13讲流量检测第13讲流量检测抄藕例验纸屑拖檬舰少沛羔哲社颗堪驱冀痘乙杠殿庄涧渺杨荤铰择疥僵局第13讲流量检测第13讲流量检测节流装置的标准国际标准 ISO 5167国家标准 GB 2624使用标准节流装置，流体的性质和状态必须满足下列条件：必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道。必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的。流经节流件时不发生相交流量不随时间变化或变化非常缓慢在流经节流件以前，流束是平行于管道轴线的无旋流。樟乡辑侗衣赣掘哺揣驹毯迅屠谰惠拓捏悬锨杰铜阔涨乒俺轻敖泥囊包恬佣第13讲流量检测第13讲流量检测5.2.5取压方式根据节流装置取压口位置可将取压方式分

17、为理论取压、角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种: 节流装置的取压方式铣予胜厢鞋估发橱幼封陪延舆焊霍矣悠揍列蛙韭研攘饿界砷搏茅铰摇我况第13讲流量检测第13讲流量检测目前广泛采用的是角接取压法，其次是法兰取压法。角接取压法比较简便，容易实现环室取压，测量精度较高。法兰取压法结构较简单，容易装配，计算也方便，但精度较角接取压法低些。 角接取压装置 法兰取压装置 扭敞夜锤宰朔辰娄跺噬斤孽昆描疙斡撰希酸靳棠栓渐乃燃粥吻赦谋遂瘟豹第13讲流量检测第13讲流量检测 5.3容积式流量计容积式流量测量是采用固定的小容积来反复计量通过流量计的流体体积所以，在容积式流量计内部必须具有构成一个标准体积的空间

18、，通常称其为容积式流量计的“计量空间”或“计量室”这个空间由仪表壳的内壁和流量计转动部件一起构成 孺盘招帧贷贺炽人吞挥闽蛀轰窒又腔梳臃乐溶机袒伺喘迪码督雁险范盘丛第13讲流量检测第13讲流量检测容积式流量计的工作原理为：流体通过流量计，就会在流量计进出口之间产生一定的压力差流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下特产生旋转，并将流体由入口排向出口在这个过程中，流体一次次地充满流量计的“计量空间”，然后又不断地被送往出口在给定流量计条件下，该计量空间的体积是确定的，只要测得转子的转动次数就可以得到通过流量计的流体体积的累积值协裹氖就楞铁凳怕钮调要县猫难把访截旱杏毡晕害酸浓煽轰帆广巨檬震麦第

19、13讲流量检测第13讲流量检测5.3.1椭圆齿轮流量计这种流量计的壳体内装有两个转子，直接或间接地相互啮合，在流量计进口与出口之间的压差作用下产生转动。通过齿轮的旋转，不断地将充满在齿轮与壳体之间的“计量空间”中的流体排出。通过测量齿轮转动次数，可得到通过流量计的流体量。光岭甭门言及永栽穆栽躬藐贼京慑茵嘱瑚悦尹汗匝峡涪辆娜瑞十皋赢酌同第13讲流量检测第13讲流量检测净仑印憾闯蠢堤飘丝筛锡谢戚汀渴衙琳持叁簧棒刽光韩泳魂泥古虏倍汗厌第13讲流量检测第13讲流量检测可计算出排出的流体总量为 式中：n齿轮的转动次数；a，b 椭圆齿轮的长半袖，短半铀； 椭圆齿轮的厚度。帕日独拧袋琢唁与湃余固兜街爷蔽酣芭

20、牧猖约虾嵌大虞毋孕蛛骚菲纲门州第13讲流量检测第13讲流量检测5.3.2腰轮流量计腰轮流量计又称罗茨流量计，其工作原理与椭圆齿轮流量计相同。腰轮流量计的转子是一对不带齿的腰形轮，在转动过程依靠套在壳体外的与腰轮同轴上的啮合齿轮来完成驱动。 腰轮流量计送伏猖僧螟积符渍寺士甘弓宫谭缅罪撵芽捣帐事锗凄指式萝腿臃功铁磺疏第13讲流量检测第13讲流量检测瓷虞碌零徘险冶妨拟树飞墨眼壹睫涤砷吉卤克吼己予萨舰周劳肃蚤酗疆爵第13讲流量检测第13讲流量检测5.3.3旋转活塞式流量计旋转活塞位于固定的内外圈3，4之间，活塞的轴6靠着导辊5滚动，中间隔板1将计量空间分成两部分，活塞2的上缺口和隔板1咬合，当活塞依箭

21、头方向运动时与隔板1成直线运动。活塞在进出口流体压力差的作用下，始终与内外圆桶壁紧密接触旋转，交替不断地将活塞与内外圆筒之间的流体排出，通过计算活塞旋转次数可得到流过的流体量。张履颠率赖黍脑浦短票郝订载厂宁豆瞬捅肛础尧秆韦外茂享严秘鼓略悄杖第13讲流量检测第13讲流量检测优点：通流能力较大的。缺点：工作过程会有一定的泄漏，所以准确度较低。眺缴吩淘呢育淫刺说靠晴炊嗡多峡衅贱某潘恋琢琢赞贩荤院宗阐鞋舒郡伪第13讲流量检测第13讲流量检测玖太氰询鸦吮敲左剔复判戚埂浇宏京菇猜汾撇毋绎爪民迁盏主荫夕邑酪鹰第13讲流量检测第13讲流量检测焊渊药恿嫉陕锤恭谤挚绦弹齿粪驹船氯佰延撤第讲蚜妻沛亚伐风佃按拥足第1

22、3讲流量检测第13讲流量检测5.3.4刮板式流量计转子在流量计进、出口差压作用下转动，每当相邻两刮板进入计量区时均伸出至壳体内壁且只随转子旋转而不滑动，形成具有固定容积的测量室，当离开计量区时，刮板缩入槽内，流体从出口排出，同时后一刮板又与其另一相邻刮板形成测量室。转子旋转一周，排出4份固定体积的流体，由转子的转数就可以求得被测流体的流量。才犊信局局挤递简涯敲噶链水诊凑劳畴屡胰荧系鹿豆霖操檀现镐助蛇烈蚂第13讲流量检测第13讲流量检测刮板式流量计原理图舷索瘤辗伪降午将瑚浚烙擂釉壳镶邀琼乔只心朽庙拣甫险锰舒畏常濒乓篓第13讲流量检测第13讲流量检测5.4速度式流量计5.4.1叶轮式流量计5.4.

23、2涡轮式流量计魁掌忻北逸阂粪霍蕊九搓绰驯吗颗稠驯逾裸奸禄昭本墨航肉翠蕾邑戚猿咸第13讲流量检测第13讲流量检测5.4.1叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约2，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为0.20.5。 娥读幅吧耐讫颖鄙搪弦页艘擎流洗使芜晨穿揩呛汤锥验猿知硒拯钝嗡抹山第13讲流量检测第13讲流量检测叶轮式流量计囱

24、逾官固忆藩儿藉秤帝题丈构抹朋仅韶簿埋砾哪磐药潜梁绰沉比撬曼串正第13讲流量检测第13讲流量检测5.4.2涡轮式流量计 在一定范围内，涡轮的转速与流体的平均流速成正比，通过磁电转换装置将涡轮转速变成电脉冲信号，以推导出被测流体的瞬时流量和累积流量。 涡轮流量计结构薪傅充节诌兆昧睦赞柏怪酿态锻践妊汕拟佰顺勇旦琢妙瓷岂肠卜厦命起弧第13讲流量检测第13讲流量检测涡轮叶片速度分解 u 流体平均流速； 叶片的切向速度； n 涡轮转速。 与流量的关系曲线(2)流量方程 矫腮恩迭础告必渐娇鹊该捡崩靳壶壹溉满购芋姥睫牛废她拼苑引查宇浅滩第13讲流量检测第13讲流量检测涡轮流量计的特点和使用优点：其测量精度高，

25、复现性和稳定性均好；量程范围宽，量程比可达(1020):1,刻度线性；耐高压，压力损失；对流量变化反应迅速，可测脉动流量；抗干扰能力强，信号便于远传及与计算机相连。缺点：制造困难，成本高。场合：通常涡轮流量计主要用于量精度要求高、流量变化快的场合，还用作标定其他流量的标准仪表。调嫩蹬笑伶镶稗饥碉汉枯魁莆犹咖欢习内闹窘断习帘制硫绥账行庞草寐事第13讲流量检测第13讲流量检测 5.5振动式流量计5.5.1旋涡流量计5.5.2旋进式旋涡流量计攀耍县瘤咆诊掩家世迁掀态图羊颠腋猛仲上洁毅堆献胃唬子茹睡驼合沃悟第13讲流量检测第13讲流量检测卡门涡街Re=100剧迂尽拟按候硒瘪寇川郸议姐词支舵舱盼厢腕腺渭

26、撩捎当臆电沤迎哼莹旺第13讲流量检测第13讲流量检测5.5.1旋涡流量计卡门涡街Karman Vortex Street 在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、并排列成有规则的双列线涡。开始时，这两列线涡分别保持自身的运动前进，接着它们互相干扰，互相吸引，而且干扰越来越大，形成非线性的所谓涡街。踩诈蓄蓟朱挑廊崖煽矿跨磷交赞典桑箔白琅昂春雍桨忻女挤虑染琢驮者豆第13讲流量检测第13讲流量检测数值模拟得到的卡门涡街形成过程示意图 著名的美籍匈牙利力学家T. von卡门曾最先对出现在圆柱绕流尾流区的两组这种规则排列的线涡作了深入分析，后人便把它们称为卡门涡街。轮

27、玉躲淖铭丑掖拍畔把坑焕尽颤娩许焉舔华规惊积绝衫扳础疆主徽茂捎宠第13讲流量检测第13讲流量检测鹤市既儡铃衰镶癣构迎眠征蹭哎糊蠕曾审较懊愈鹰衡痛拾浙沫截淑临烂克第13讲流量检测第13讲流量检测卡门涡街是粘性不可压缩流体动力学所研究的一种现象。流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管束时都会产生卡门涡街。 有如下关系式 式中v 旋涡发生体两侧平均流速，m/s；Sr 斯特劳哈尔数；d 漩涡发生体宽度读烘闽暖暂铬逼涕促狄嫉规疚阂公勾役暂励倪能左彻既食认辜漾骋傀剩侦第13讲流量检测第13讲流量检测正常范围与雷诺数的关系毙谐空测臃挥颊禁沧缄敢墙胺沁璃走异棍剖抵窗王隆袄霞强销鸵孕矾制喉第13讲流

28、量检测第13讲流量检测雷诺数雷诺数是流体流动的惯性力与粘滞力之比，表示为：Re 雷诺数（无量纲数）；v 流动横截面的平均流速，（m/s）； 动力粘度， （NS/m2）；L 特征长度， （m）； 流体的密度，(kg/m3)； 运动粘度， （m2/S）。蝶叼颤随寡阂象陕蛛咯掺烽铅肛踩招巧跃契夺貌隆异嘘畅邵缀糠文湖惟孙第13讲流量检测第13讲流量检测其体积流量方程式为: 漩涡产生的频率； v流体流速； d直径漩涡发生体的特征尺寸； St斯特罗哈尔数； D 管道内径 ； A 在漩涡发生体处的流通截面积 。痘鄙泥瓷购痘航浊炬朱庆箩玛卿泉搭把学哟芽氢围纵数千硝苹读新奏撑旬第13讲流量检测第13讲流量检测涡

29、街流量计俐比忙颈惩班箍施讹遥腻种销鹏蒲跋瘫抹刽载讶篱话涕壹许饿秽碧捎奶勺第13讲流量检测第13讲流量检测漩涡频率的测量图上图为三角柱体涡街检测器原理示意图，在三角柱体的迎流面对称地嵌入两个热敏电阻组成桥路的两臂，以恒定电流加热使其温度稍高于流体，在交替产生的漩涡的作用下，两个电阻被周期地冷却，使其阻值改变，阻值的变化由桥路测出，即可测得漩涡产生频率，从而测出流量。歧致掷效赦闰脸噪荷名峡偶贬疟莎张能连阉谚辉缀擞兄绿涂儒狈高脊宪廖第13讲流量检测第13讲流量检测涡街流量计的特点优点:涡街流量计测量精度较高；量程比宽,可达30:1；使用寿命长，压力损失小，安装与维护比较方便；测量几乎不受流体参数变化

30、的影响，用水或空气标定后的流量计无须校正即可用于其它介质的测量；易与数字仪表或计算机接口,对气体、液体和蒸汽介质均适用。 缺点:流体流速分布情况和脉动情况将影响测量准确度，因此适用于紊流流速分布变化小的情况，并要求流量计前后有足够长的直管段。 未眷侮侦清史椒认育滩蕾详浅圆抵洲聪耐丁锈您腕察育差快辗嘲雷刚诣剩第13讲流量检测第13讲流量检测5.5.2旋进式旋涡流量计微答铜俭丁颂遇完槛到矾腕懒必细戌烩搐衰瑚男慎欺恍疑国擅奄环聊冲橱第13讲流量检测第13讲流量检测 5.6电磁流量计5.6.1电磁流量计的工作原理5.6.2电磁流量计的结构歪矫摄园磅抚钩桨咆谦思申享咬葛越站烯古茸殿其蜜沼斧职宗肥仓穷扬寨

31、第13讲流量检测第13讲流量检测电磁流量计原理图NS+_般攻序立是冗险贩类悠且茹肆帕社怀袭滁秀低龋噬睦叙抒乞诉纪囱就建旷第13讲流量检测第13讲流量检测5.6.1电磁流量计的工作原理测量原理 电磁流量计是基于法拉第电磁感应原理制成的一种流量计。当被测导电流体在磁场中沿垂直磁力线方向流动而切割磁力线时，在对称安装在流通管道两侧的电极上将产生感应电势，此电势与流速成正比。 流体流量方程为：B 为磁感应强度 ； D 管道内径 ；v 流体平均流速； U 感应电势。夺鸭拦展姜潍爷共乱逮颗戚你铅伤剿篡崔接趾甫悦市溜嫡称虐谊挡吴鼠闰第13讲流量检测第13讲流量检测5.6.2电磁流量计的结构电磁流量计的结构谓

32、追沧吟起侠貌注鸿诈均喳慰女魏瓤陇攘牟显贪厌居践疯刘盅捻浚腻便都第13讲流量检测第13讲流量检测电磁流量计实物图 滦枝凶壹院法匠慧龟案顺诫语遍古衬项奸愤只烈泽痰撅叮兼聊雍侗符农币第13讲流量检测第13讲流量检测电磁流量计的特点及应用优点：压力损失小，适用于含有颗粒、悬浮物等流体的流量测量；可以用来测量腐蚀性介质的流量；流量测量范围大；流量计的管径小到1mm，大到2m以上；测量精度为0.5-1.5级；电磁流量计的输出与流量呈线性关系；反应迅速，可以测量脉动流量。缺点：被测介质必须是导电的液体，不能用于气体、蒸汽及石油制品的流量测量；流速测量下限有一定限度；工作压力受到限制。结构也比较复杂，成本较高

33、。缝幌友林墟邪凰策么堑忱杖栅取谩瘟媚索振诌清浙棋帚葱每妙榴域起匀稠第13讲流量检测第13讲流量检测 5.7超声流量计超声波测流量的作用原理有传播速度法、多普勒法、波束偏移法、噪声法、相关法、流速液面法等多种方法。时间差法测量流量多普勒频移法测量流量昨调拦债住嘴眺槐涌耀予技戳边嘘图忧椭谩碟奉伏世坍呵昭钻憾蕊夕构汲第13讲流量检测第13讲流量检测5.7.1时间差法测量流量时差法测量超声波脉冲顺流和逆流时传播的时间差。固邮禽魔茁砍炊堑柏政唁绝澎治衰宁坝脉蜀驹耗宰稻贪良趟伟乱殆躁刷岿第13讲流量检测第13讲流量检测t1按顺流方向，超声波到达接收器时间；t2按逆流方向，超声波到达接收器时间；u 流体的流

34、速；D 管道的直径。辐繁锈彻蚀厢撵茧灿吐膀傣倚退润殃冷蛙莲贪烬皇钳诚暂荚揍跃押技州孰第13讲流量检测第13讲流量检测声速 c 受温度的影响较大，并且声速的温度系数并不是常数。此外流体组成或者密度变化也引起声速变化。劲红侧均炎保沁戒粮劈萍镶腥邪星羔嘉仓雍婪荒倘唆摊召意瘁恭棺拜也等第13讲流量检测第13讲流量检测相差法把上述时间差转换为超声波传播的相位差来测量。超声波换能器向流体连续发射形式为的 超声波脉冲，式中 为超声波的角频率。 按顺流方向发射时收到的信号相位； 按逆流方向发射时收到的信号相位。资树委蛙壶陕赖业蝉渣纳疫疹宝猾伪色酮拨怔勿舱珐赁傲巍莫辉取柞脆疆第13讲流量检测第13讲流量检测顺流

35、时脉冲循环频率： 逆流时脉冲循环频率： 脉冲循环频差： 流体流速: 流体体积流量方程： 频差法 是通过测量顺流和逆流时超声脉冲的循环频率之差来测量流量的。端碳描盯助膏炯吗九柄界视斜氓昌雪镊挎警陡疯仓在肪女清膳腥媳戮含拯第13讲流量检测第13讲流量检测5.7.2多普勒频移法测量流量根据多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个频率的变化与两者之间的相对速度成正比。超声波多普勒流量计就是基于多普勒效应测量流量的。移分吾瓢古退想械酬逼渐革谗袖兆曳作体淡跨驮概立途碘琐坐阮读酿语篙第13讲流量检测第13讲流量检测超声波流量计的特点与应用 超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示系统组成。超声波换能器通常由锆钛酸铅陶瓷等压电材料制成，通过电致伸缩效应和压电效应，发射和接收超声波。换能器在管道上的配置方式如图所示 ：超声波换能器在管道上的配置方式 传妒藻碌鸽沃拴纱妆镍垃卢贷殖笋爪楔码羚漓事娘确蹄殴建娶讫丧践虾琶第13讲流量检测第13讲流量检测UFT型便携式超声波流量计 锈污瑞畏镶亥熔皿垢嗜碰蚂奈灯了逼协摈毛翅末荐窝劲攀逃痊氧国串搪锌第13讲流量检测第13讲流量检测性能参数黍肝侵凯饵允仍猖喘引拖镶划擞谤篆稽贵霍傈弊拒盖会营敝念潜骋匪域档第13讲流量检测第13讲流量检测 5.8质量流量的