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1、第11章 计量与投药设备,课程内容： 1.计量设备 2.投加设备,课程要求： 1.掌握常用计量设备名称、工作原理及选用条件； 2.掌握常用投加设备的原理及适用条件。,投药设备定义：向水中投加处理药剂和消毒剂的 设备。,药液调制设备 药剂净化设备 计量设备: 流量计、计量泵 稳压设备 投加设备: 水射器、干式投加设备 其他控制附件,机械搅拌 气体搅拌,混合与搅拌设备,投药设备组成,11.1 计量设备,流量（瞬时流量）：单位时间内流过管道某一截面的流体的数量。 累积流量（总流量）：某一时段内流过的流体的总合。瞬时流量在某一时段的累积量。,一、流量计 1、概述,质量流量(M)：单位时间内流过某截面的

2、流体的质量。单位：(kg/s) 体积流量(Q)：单位时间内流过某截面的流体的体积。（工作状态下）单位：（m3/s ）,流量测量与仪表的分类 根据伯努利能量方程，在流体中安装节流件产生差压，通过测量差压来间接确定流体流量。 如孔板流量计、文丘利流量计、转子流量计等。,敞开管道流量计,封闭管道流量计,工业上常用的流量计，按其测量原理分四类： (1)差压式流量计：主要利用管内流体通过节流装置时，其流量与节流装置前后的压差有一定的关系。属于这类流量计的有标准节流装置等。 (2)速度式流量计：主要利用管内流体的速度来推动叶轮旋转，叶轮的转速和流体的流速成正比。属于这类流量计的有叶轮式水表和涡轮式流量计等

3、。,(3)容积式流量计：主要利用流体连续通过一定容积之后进行流量累积的原理。属于这类流量计的有椭圆齿轮流量计和腰轮流量计。 (4)其它类型流量计：如基于电磁感应原理的电磁流量计、涡街流量计等。,流量仪表的主要技术参数,(1)流量范围 流量范围指流量计可测的最大流量与最小流量的范围。,(2)量程和量程比 流量范围内最大流量与最小流量值之差称为流量计的量程。最大流量与最小流量的比值称为量程比，亦称流量计的范围度。,(3)允许误差和精度等级 流量仪表在规定的正常工作条件下允许的最大误差，称为该流量仪表的允许误差，一般用最大相对误差和引用误差来表示。,流量仪表的精度等级是根据允许误差的大小来划分的，其

4、精度等级有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。,(4)压力损失,压力损失是流量仪表选型的一个重要技术指标。压力损失小，流体能消耗小，输运流体的动力要求小，测量成本低。反之则能耗大，经济效益相应降低。故希望流量计的压力损失愈小愈好。,2.差压式流量计（DPF),节流式流量计,1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计,节流式流量计组成与实物图,基于流体在通过设置于流通管道上的流动阻力件时产生的压力差与流体流量之间的确定关系，通过测量差压值求得流体流量。,应用动压能和静压能转换的原理检测流量,原理：当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩

5、，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，可依据压差来衡量流量的大小。 基础：流体连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）。 压差影响因素： 流量、节流装置形式、管道内流体的物理性质（密度、粘度）,1）基本原理,差压式流量计组成,节流装置：安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与流量成开方关系。 引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。 差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）。,差压式流量计 （DPF),测量对象：流体方面，单相、混相、洁净、脏污； 工作状态：常压、高压、真空、常温、高温、低温； 管径方

6、面：从几毫米到几米； 流动条件：亚音速流、临界流、脉动流,历史悠久、技术成熟、应用最广泛。,节流式特点： 结构简单、使用寿命长，适应能力强， 几乎能测量各种工况下的流量。,差压式流量计,孔板,引压管,差压计,差压式（也称节流式）流量变送器外形图,流量基本方程式,根据流体力学的伯努力方程和流体的连续性方程，可以推导出流量与压差之间的流量方程式，即 体积流量,质量流量,式中 流量系数 流束膨胀系数 A0节流装置的开孔截面积 流体密度 节流装置前后实际测得的压力差,流量与压力差的平方根成正比,2）差压式流量计分类表,节流装置,按其标准化程度分： (1)标准节流装置 按照标准文件ISO 5167或GB

7、T2624设计、制造、安装和使用，无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差. ,标准孔板,结构简单，安装方便，适合大流量的测量,标准喷嘴,标准文丘里管,结构复杂，压力损失比孔板小,成熟程度较差，尚未列入标准文件的检测件。,2)非标准节流装置,（1）低雷诺数：1/4圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板，双斜孔板，半圆孔板等； （2）脏污介质：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，楔形孔板，弯管节流件等； （3）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双重文丘里喷嘴，通用文丘里管等； （4）脉动流节流装置； （5）临界流节流装置：音速文丘里喷嘴； （6）混相流节流装置。,3）差压式流量计主要特点 （1）应用

8、普遍，结构易于复制，简单牢固，性能稳定可靠，使用期长，价格低廉； （2）应用范围广泛； （3）检测件与差压显示仪表可分开不同制造厂生产，便于专业化形成规模经济生产，它们的结合非常灵活方便； （4）检测件，特别是标准型的，是全世界通用的，并得到国际标准化组织和国际法制计量组织的认可。 （5）标准型节流式DPF无须实流校准即可投用,（6）测量的重复性，精确度在流量计中属中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，难以精确掌握，精确度提高比较困难； （7）范围度窄，一般为31或41； （8）现场安装条件要求较高，如需较长直管段长度，一般较难满足； （9）检测件与差压显示仪表之间的引压管线为薄弱环节，易产生

9、泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障； （10）压损大（指孔板、喷嘴等）。,4)选用考虑要点,安装条件方面,流件前后有必要直管段长度,引压管线,仪表性能方面(1) 精确度、重复性、线性度、流量范围 压力损失,流体特性方面 流体物性参数的确定 (2)流体的腐蚀、磨蚀、结垢、脏污等,环境条件方面,3、容积式流量计（positive displacement flowmeter PDF）,1）基本原理 利用一个标准小容积连续地定排量测量，根据标准容积的容 积值和连续测量的累计次数，求得累积流量的流量计。,椭圆齿轮流量计 测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和仪表壳体构成。,两个椭圆齿轮 A、B 在进出口流体

10、压力差的作用下，交替地相互驱动，并各自绕轴作非匀角速度的转动。 在转动过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体之间的固定容积内的流体一份份地排出。 齿轮的转数可以通过机械的或其他方式测出，从而可以得知流体总流量。 两个齿轮每转动一圈，流量计将排出 4 个半月形容积的流体。通过椭圆齿轮流量计的流体总量可表示为： Q = 4nV0,每转一周，两个齿轮共送出四个标准体积的流体。,2）分类 椭圆齿轮流量计、刮板流量计、旋转活塞流量计等。 高粘度的油类刮板式 低粘度的油类以及水的测量椭圆齿轮式、腰轮式，或采用旋转活塞式或刮板式（准确度要求不高时） 气体流量的测量采用转筒式或旋转活塞式 煤气皮膜式、齿轮型（准确

11、度要求较高时）,刮板流量计,3）主要特点,PDF计量精度高，基本误差一般为0.5R，特殊的可达0.2R或更高。通常在昂贵介质或需要精确计量的场合使用。 在旋转流和管道阻流件流速场畸变时对计量精确度没有影响，没有前置直管段要求。PDF可用于高粘度流体的测量。 范围度宽，一般为10：1到5：1，特殊的可达30：1或更大。PDF是直读式仪表，无需外部能源，可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。,缺点,结构复杂，体积大，笨重，尤其较大口径PDF体积庞大，故一般只适用于中小口径。 与其他几类通用流量计（如差压式、浮子式、电磁式）相比，PDF的被测介质种类、介质工况（温度、压力）、口径局限性较大，适应范

12、围窄。 由于高温下零件热膨胀、变形，低温下材质变脆等问题，PDF一般不适用于高低温场合。目前可使用温度范围大致在-30+160，压力最高为10MPa。,大部分PDF仪表只适用洁净单相流体，含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器，既增加压损，又增加维护工作；如测量含有气体的液体必须装设气体分离器。 PDF安全性差，如检测活动件卡死，流体就无法通过，断流管系就不能应用。但有些结构设计在壳体内置一旁路，当检测活动元件卡死，流体可从旁路通过。 部分形式PDF仪表（如椭圆齿轮式、腰轮式、旋转活塞式等）在测量过程中会给流动带来脉动，较大口径仪表还会产生噪声，甚至使管道产生振动。,4）选用考虑因素,1)使用目的是

13、流程控制工程管理还是储运交接财贸核算？ 2)操作是连续测量还是间歇测量？使用的最高流量、常用流量、最小流量各位多少？ 3)最高、常用、最小工作温度和压力，允许的压损各位多少？ 4）被测介质的种类和特点，包括粘度、腐蚀性、夹带物的量和粒度尺寸。 5)对流量计进行校准方法，离线校准还是现场校准 6)管线泵送种类，能力，有无脉动？ 7）安装场所可用空间情况。,4、浮子流量计,通过刻有流量标度尺的锥形玻璃管和管内浮子的位置高度，直接观察管道内流体流量的指示型仪表。 用来测量非混浊的液体或气体等单相介质的流量，它较其它仪表方便，直观。,工作原理,如图所示，被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时

14、，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。,分 类,按锥形管材料分为透明锥形管和金属锥形管 按被测流体分为液体用、气体用和蒸汽。 按被测流体通过浮子流量计的量分为全流型和分流型。,金属,螺纹连接,玻璃管浮子流量计,优点,大部分浮子流量计没有上游直管段要求，或者说对上游直管段要求不高。 较宽的流量范围度，一般为10：1，最低为5：1，最高为25：1。 流量检测

15、元件的输出接近于线性。 压力损失较低。 玻璃管浮子流量计结构简单，价格低廉。 现场指示流量使用方便。 金属管浮子流量计无锥管破裂的风险。与玻璃管浮子流量计相比，使用温度和压力范围宽。,缺点,玻璃管浮子流量计有玻璃管易碎的风险，尤其是无导向结构浮子用于气体。 大部分结构浮子流量计只能用于自下向上垂直流的管道安装。 浮子流量计应用局限于中小管径，普通全流型浮子流量计不能用于大管径，玻璃管浮子流量计最大口径100mm，金属管浮子流量计为150mm，更大管径只能用分流型仪表。 使用流体和出厂标定流体不同时，要作流量示值修正。液体用浮子流量计通常以水标定，气体用空气标定，如实际使用流体密度、粘度与之不同

16、，流量要偏离原分度值，要作换算修正。,选用考虑要点,类型和结构选择 按实际使用介质密度选择仪表流量范围。 浮子形状和粘度的影响。 示值分度、精确度和范围度。 流体的压力温度和仪表的压力损失 。,5、涡轮流量计（TurbineFlowmeter TUF）,工作原理 传感器内的涡轮在流体作用下产生旋转，使信号检测器的磁场产生变化，因此在信号检测器的线圈中感应出交变电压，在经过放大器放大、滤波、整形输出方波信号。 信号电压的频率与叶轮的转速成正比，即与流体的流量（流速）成正比。,转数 脉冲 流量 涡轮 磁电转换装置 前置放大 显示仪表 涡轮流量计原理图,2)分类,气体涡轮式流量计 液体涡轮式流量计,

17、透明材质液体涡轮式流量计,主要特点, 高精确度 ； 高重复性 短期重复性可达0.05%0.2%，如经常校准或在线校准可得极高的精确度，在贸易结算中是优先选用的流量计； 输出为脉冲频率信号，适于总量计量及与计算机连接，无零点漂移，抗干扰能力强； 可获得很高的频率信号（3-4KHZ），信号分辨力强； 范围度宽，中大口径可达40：110：1，小口径为6：1或5：1； 结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大。涡轮流量计的特性易受介质物性和流体流动特性的影响，愈是高精确度，其影响愈敏感，需进行相应的修正或实行在线校准。,选用步骤,确认可用的测量对象 选择型式 选择规格,用于测量具有导电性的液体流量。 基

18、于电磁感应原理 导电流体在磁场中垂直于磁力线方向流过，在流通管道两侧的电极上将产生感应电势，感应电势的大小与流体速度有关，通过测量此电势可求得流体流量。,6、电磁流量计（Electromagnetic Flowmeter EMF）,1）基本原理 法拉第电磁感应定律。 E=BD.10-4 E感应电势，V； B磁感应强度，Gs； D流体直径（管道直径），m； 垂直与磁力线方向的液体流速，m/s。 E=4BQ.10-4/3.14D=KQ K仪表常数,2）分类,1直流励磁 用直流电产生磁场或采用永久磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场。 最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影

19、响。但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子。在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极。这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响仪表的正常工作。 所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等。,2交流励磁 常用于工业上，即它的磁场是由正弦交变电流产生的，产生的磁场是交变磁场。 主要优点是消除了电极表面的极化干扰。另外，由于磁场是交变的，所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多。 缺点：电磁干扰问题。例如正交干扰、同相干扰等，这些干扰信号与有用的流量信号混杂在一起。因此，如何正确区

20、分流量信号与干扰信号，并如何有效地抑制和排除各种干扰信号，就成为交流励磁电磁流量计研制的重要课题。,3低频方波励磁,从图可见在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰影响很小从整个时间过程看，方波信号又是一个交变的信号，所以它能克服直流励磁易产生的极化现象。 因此，是一种比较好的励磁方式，目前已在电磁流量计上广泛的应用 。,插入式 一体型,3)主要特点,变送器结构简单，没可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件，所以当流体通过时不会引起任何附加的压力损失，同时它不会引起磨损，堵塞等问题，特别适用于测量带有固体颗粒的矿浆，污水等液固两相流体，以及各种粘性较大的浆液等。

21、同样，由于它结构上无运动部件，故可通过附上耐腐蚀绝缘衬里和选择耐腐材料制成电极，起到很好的耐腐蚀性能，使之可用于各种腐蚀性介质的测量。测量中，不受被测介质的温度、粘度、密度以及电导率(在一定范围内)的影响。因此，电磁流量计只需经水标定以后，就可以用来测量其它导电性液体的流量，而不需要附加其它修正。,电磁流量计的量程范围极宽，同一台电磁流量计的量程比可达1：100。此外，电磁流量计只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称分布下的流动状态（层流或紊流）无关。 电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好。因此，可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准信号输出，可就地指示，也可远

22、距离传送。,缺点 不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体 目前还不能用来测量电导率很低的液体介质，被测液体介质的电导率不能低于105（Scm），相当于蒸馏水的电导率对石油制品或者有机溶剂等还无能为力。,由于测量管绝缘衬里材料受温度的限制，目前工业电磁流量计还不能测量高温高压流体。 受流速分布影响，在轴对称分布的条件下，流量信号与平均流速成正比。所以，电磁流量计前后也必须有一定长度的前后直管段。 易受外界电磁干扰的影响。,4)选用考虑要点,精度等级和功能 流速、满度流量、范围度和口径，液体电导率，液体中含有混入物，附着和沉淀，与流体接触零部件材料的选择。,7 涡街流量计（Vortex fl

23、ow meter),利用流体流过阻碍物时产生稳定的漩涡，通过测量其漩涡产生频率而实现流量计量的。 涡街流量计由涡街流量传感器和流量显示仪表两部分构成.,1）测量原理 卡门涡街原理，即 “ 涡街旋涡分离频率与流速成正比 ” 。 在流动的流体中放置一根其轴线与流向垂直的非线性柱形体（如三角柱、圆柱等）称之为漩涡发生体，当流体沿漩涡发生体绕流时，会在漩涡发生体下游产生两列不对称，但有规律的交替漩涡列。,由于漩涡之间的相互影响，其形成通常是不稳定的。冯.卡门对涡列的稳定条件进行了研究，于1911年得到结论：只有当两漩涡列之间的距离h和同列的两漩涡之间的距离L之比满足,时，所产生的涡街才是稳定的,2）分

24、类,应力式,智能型,特 点 量程宽、精度高、压力损失小、介质通用性好、有与流量成比例的脉冲信号输出、便于个计算机联用。 涡街流量计由于传感器采用的检测探头与旋涡发生体分开安装，而且耐高温的压电晶片不与介质接触，涡街流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。 用于各种气体、蒸汽、液体和水的流量检测及计量。,选用要点,口径 精确度 适用情况 经济性,超声流量计Ultrasonic Flowmeter,应用： *用于测量能导声液体流量； *尤其适用于大口径圆形管道和矩形渠道的流量测量。 组成:转换器、换能器、信号电缆等。,超声流量计,夹在被测管道的两侧,连接转换器和换能器,超声流量计,超声流量计

25、原理： 转换器发出的超声激励信号由信号电缆传输给换能器，换能器把超声激励信号转化为声发射信号，该信号穿过被测液体，由对面的换能器接受并转化为电信号后再由信号电缆传给转换器; 转换器对接收电信号进行放大、检测，最后由内部微型计算机根据时差法测量原理进行运算、补偿，得出相应的流量，同时输出用户所需要的信号。,2)分类,按使用场合分类 分固定式超声流量计和便携式超声流量计。,气体型多声道 便携式 固定式,优点,USF可作非接触测量。夹装式换能器USF可无需停流截管安装，只要在既设管道外部安装换能器即可。这是USF在工业用流量仪表中具有的独特优点，因此可作移动性（即非定点固定安装）测量，适用于管网流动

26、状况评估测定USF为无流动阻挠测量，无额外压力损失。 流量计的仪表系数是可从实际测量管道及声道等几何尺寸计算求得的，既可采用干法标定，除带测量管段式外一般不需作实流校验。,USF适用于大型圆形管道和矩形管道，且原理上不受管径限制，其造价基本上与管径无关。对于大型管道不仅带来方便，可认为在无法实现实流校验的情况下是优先考虑的选择方案。多普勒USF可测量固相含量较多或含有气泡的液体。USF可测量非导电性液体，在无阻挠流量测量方面是对电磁流量计的一种补充。 因易于实行与测试方法（如流速计的速度-面积法，示踪法等）相结合，可解决一些特殊测量问题，如速度分布严重畸变测量，非圆截面管道测量等。 某些传播时

27、间法USF附有测量声波传播时间的功能，即可测量液体声速以判断所测液体类别。例如，油船泵送油品上岸，可核查所测量的是油品还是仓底水。,缺点,传播时间法USF只能用于清洁液体和气体，不能测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体；反之多普勒法USF只能用于测量含有一定异相的液体。 外夹装换能器的USF不能用于衬里或结垢太厚的管道，以及不能用于衬里（或锈层）与内管壁剥离（若夹层夹有气体会严重衰减超声信号）或锈蚀严重（改变超声传播路径）的管道。 多普勒法USF多数情况下测量精度不高。国内生产现有品种不能用于管径小于DN25mm的管道。,选用要点,测量原理的选择 选择液体用USF首先考虑测量原理是传播时间法还

28、是多普勒法？其主要判断要素是：液体洁净程度或杂质含量，测量精度要求。 适用悬浮颗粒含量的范围 多普勒法USF要比传播时间法适用悬浮颗粒含量上限高得多，而且可以测量连续混入气泡的液体。但是根据测量原理，被测介质中必须含有一定数量的散射体，否则仪表就不能正常工作。传播时间法USF可以测量悬浮颗粒很少的液体，但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体物的液体。否则应在换能器的上游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时，有时可以试降低换能器频率，予以解决。,测量精确度（1）传播时间法 传播时间法有较高的测量精确度。 （2）多普勒法 多普勒信号

29、包含着不同散射体移动速度的频谱，检测电路提供多普勒频移若干平均测量值以求的速度。所测的散射体速度和流体平均流速之间的关系，随着不同状况而变化，有一定不确定性。整体性能要比传播时间法低得多。,声道设置和直管段要求 多普勒法USF通常只有单套发送和接收换能器；便携式外夹装换能器传播时间法USF通常也只有单声道，其他夹装式则也有用双声道者，带测量管段式有单声道和双声道以上。（1） 传播时间法 采用多声道的主要依据是测量精确度要求和安装仪表管段流动状况（取决于上游阻流件组成和直管段条件），以及管径大小。多声道测量多路径线平均流速，更减少流动畸变影响，提高测量精度。 传播时间法USF直管段长度要求尚未有

30、国际标准或国家标准规定值，应按制造厂提供的规定。 （2） 多普勒法对多普勒法USF的直管段要求也没有国际标准和国家标准的规定值。,换能器类型的选择（1） 传播时间法 本类仪表可采用换能器的类型较多，各厂家换能器结构不同，适用的流体条件（温度、压力等）、管道条件（材质、形状、管径、直管长度等）和安装条件等也不相同。 （2） 多普勒法本类仪表用的折射式换能器。 安装布置方面的考虑 经济因素方面的考虑,超声流量计适用范围： *可用于计量给水和含有固体颗粒，悬浮物或气泡的污水; *适用于混凝土管以外几乎所有硬质材料制作的多种管径和壁厚的管道。,基本原理 根据浮子原理工作的用于测量液体和气体的流量计。

31、即在流量计的垂直测量管中，当流体向上流经管子时，浮子向上移动，在某一位置浮子所受升力与浮子重力达到平衡，此时浮子与孔板（或锥管）间的流通环隙面积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成比例，即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移动时，以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器，使指示器的指针跟随浮子移动，并借助凸轮板使指针线性地指示流量值的大小 。,9、转子流量计,玻璃,金属,类型,特点：压力损失小；性能可靠，读数方便、直观；结构简单，安装使用方便；价格便宜；转子流量计应用： 适用于氢氟酸以外的任何非浑浊液体和气体的流量测量. ,10、质量流量计,直接或单一测量读出质量流量的流量计。 它分为直接式、

32、间接式、补偿式三类， 直接式质量流量计:利用与质量流量直接有关的原理进行测量，热式、双孔板、双涡轮、科里奥利等； 间接式质量流量计:通过测量流体的流速和密度，由运算器得到质量流量； 补偿式质量流量计:利用流体与温度压力的关系，用补偿方式消除流体密度变化的影响，进而得到质量流量。,热式 科里奥利,科里奥利式质量流量计,通过测量科里奥利力的变化来反映质量流量大小的。 科里奥利力是指处于匀角速度转动参照系中的运动物体，对在转动参照系中的观察者看来，该物体除了要附加惯性离心力的作用外，还要附加另外一种惯性力的作用才能利用牛顿第二定律来描述物体的运动状态，这种力就是科里奥利力，简称科氏力。,利用槽内浮球

33、阀与槽底管口高差(H)恒定，槽底管口流量不变原理，通过改变池底管口苗嘴或孔板的孔径来控制投药量。,11、孔口式计量设备,控制加药量方法： 孔口 孔板 调节计量阀 原理：1.通过更换不同孔径的孔口或孔板来控制加药量。 2.调节计量阀内有上下两个孔板，下孔板与阀体固定，上孔板可以滑动，通过操作手轮改变两板的出流断面来调节流量。 适用：适用于药液池液位恒定的情况。,孔口式计量设备,12 三角堰计量系统 （适用于大、中流量计量。）,13 虹吸式定量投加,可通过改变虹吸管进口和出口高度之差(H)，控制投加量。,14 明渠流量仪表,堰式流量计 分薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、平坦V形堰等多种 . 薄壁堰是

34、指在明渠中垂直水流方向安装的具有一定形状缺口，并加工成堰口的薄壁堰体，过流时其水舌表面得到充分发展的量水建筑物。其中三角形缺口薄壁堰具有最高的流量测量精确度。,堰式流量计的特点 a.结构简单，价格便宜，测量精确度高，可靠性好。 b.因水头损失大，不能用于接近平坦地面的渠道。 c.堰上游易堆积固形物，要定期清理。,槽式流量计,文丘里槽 在渠道中收缩其中一段截面积，收缩部分液位低于其上游液位，测量其液位差以求得流量. P槽流量计的特点 a.水中固态物质几乎不沉积，随水流排出。 b.水位抬高比堰小，适用于不允许有大落差的渠道。,PB槽(帕尔默鲍鲁斯槽Paler Bowlus flume）_适用于圆形

35、暗槽,PB槽原理 圆形断面收缩成倒梯形喉道，喉道部产生射流（平均流速比水面传播的水波速度快的流动），测量上游水位ha，求取流量qv。 qv=Chna 式中系数C和指数n取决于PB槽口径和各构件形状尺寸的常数。,PB槽的特点,a. 不受管壁粗糙等条件的影响，测量值长期变化小。 b.水头损失在非满管流仪表中属于较小的，喉道部槽顶自清洗效果显著，不必担忧固形物的沉淀和堆积。 c.作为渠道不发生射流的条件，PB槽上游暗渠坡度必须在20/1000以下. d.渠道下游水深必须小于上游水深的85，否则，测量精确度会下降，甚至无法测量。,水位计,水位计可用于标准断面、堰槽、渠系建筑物等量水设备与设施的水位测量

36、。 水位计有浮子式、压力式、超声波式和遥测水位计等，选用水位计应满足有关标准规定的技术指标与精度要求。,二 计量泵,计量所输送液体的机械，也叫定量泵、比例泵。 分为柱塞计量泵和隔膜计量泵。 从操作原理来看是一种往复泵。 适用场合：要求输液量十分准确而且又便于调整的场合。,1、往复泵的结构及工作原理,是一种容积式泵，它依靠作往复运动的活塞依次开启吸入阀和排出阀从而吸入和排出液体。,入口单向止回阀,出口单向止回阀,柱塞,工艺物料,隔膜,泵的主要部件有泵缸、活塞、活塞杆、吸入单向阀和排出单向阀。活塞经传动和机械在外力作用下在泵缸内作往复运动。活塞与单向阀之间的空隙称为工作室。 工作原理： 当活塞自左

37、向右移动时，工作室的容积增大，形成低压，贮池内的液体经吸入阀被吸入泵缸内，排出阀受排出管内液体压力作用而关闭。当活塞移到右端时，工作室的容积最大。,活塞由右向左移动时，泵缸内液体受挤压，压强增大，使吸入阀关闭而推开排出阀将液体排出，活塞移到左端时，排液完毕，完成了一个工作循环，此后开始另一个循环。,三、水表(管道量水),水表是一种计量用户累计用水量的仪表。 目前室内给水系统中广泛采用流速式水表。管径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比的原理来测量 . 流速式水表按翼轮构造不同分为旋翼式和螺翼式，DN大于50mm时，应采用螺翼式水表。,2.螺翼式：水流阻力小，适用于测量大流量。,水平螺翼式水表

38、 水平螺翼可拆卸传干式水表,水平螺翼式水表不应超过0.03M帕。水表流量与水头损失关系曲线由厂家提供。 水表口径应根据管道设计流量、水头损失要求及产品水表流量、水头损失曲线选择。应选择管道设计流量接近公称流量的水表（不应直接以管道直径大小选定水表的口径）。 在渠道或管道上安装固定水表，宜选用湿式水表，并应设表井等保护设施。 螺翼式水表前应保证有8-10倍公称直径的直管段，旋翼式水表前后，应有不小于0.3米的直管段。水表前应设过滤网，滤水网过水面积应大于水表公称直径对应的截面积。,水表选用,旋翼式灵敏度高，流通能力相对小，压力损失大。 水平螺翼式流通能力大，灵敏度相对低些，压力损失小。 复式水表一多数