流量檢測(cè)工程檢測(cè)【教育課件】

1、第四章 流量檢測(cè),1,專業(yè)課件,內(nèi)容提要,概述 節(jié)流式差壓流量計(jì) 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 電磁流量計(jì) 容積式流量計(jì) 其他流量計(jì),2,專業(yè)課件,第一節(jié) 概述,一、流量檢測(cè)意義 是工業(yè)生產(chǎn)過程操作和管理的重要依據(jù)（通過流量測(cè)量，進(jìn)行生產(chǎn)過程中的物料和能量核算，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。,3,專業(yè)課件,二、流量含義、單位 含義 瞬時(shí)流量：工程上所說的流量。單位時(shí)間內(nèi)通過管道某截面的流體的數(shù)量。-流量計(jì) 累計(jì)流量（或總量）：某一段時(shí)間內(nèi)流過管道的流體總和。-計(jì)量表,4,專業(yè)課件,單位 表示法： 體積流量 單位有：m3/s，m3/min，m3/h，l/s，l/min，l/h。 質(zhì)量流量 單位有kg/s，kg/min，kg/h，

2、t/s，t/min，t/h。 兩者的關(guān)系： -流體密度,5,專業(yè)課件,三、流量檢測(cè)方法,流量檢測(cè)方法很多，測(cè)量原理各不相同，分類方法也很多。 體積流量 直接法 （容積法）直接測(cè)出 在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來計(jì)算流量。 橢圓齒輪 腰輪 刮板 旋轉(zhuǎn)活塞,精度較高,6,專業(yè)課件,間接法 （速度法） 測(cè)量平均流速 節(jié)流式 力學(xué) 轉(zhuǎn)子 力學(xué) 渦輪 力學(xué) 電磁 電學(xué) 超聲波 聲學(xué) 渦街 力學(xué) 熱線風(fēng)速 熱學(xué) 激光多普勒 光學(xué),7,專業(yè)課件,質(zhì)量流量 直接式：渦輪轉(zhuǎn)矩式質(zhì)量流量計(jì) 科里奧利質(zhì)量流量計(jì) 間接式：差壓流量計(jì)與密度計(jì)組合 差壓流量計(jì)與速度流量計(jì)組

3、合 靶式流量計(jì)與速度流量計(jì)組合 補(bǔ)償： 用壓力、溫度補(bǔ)償,RETURN,8,專業(yè)課件,第二節(jié) 節(jié)流式差壓流量計(jì),最成熟、最常用的一種流量計(jì)。 優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用廣泛（工業(yè)流量計(jì)總數(shù)的一半以上），能測(cè)量各種氣體、液體、蒸汽的流量。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高（常用的節(jié)流裝置都是標(biāo)準(zhǔn)化件）。資料比較齊全，（使用歷史長(zhǎng)久）為設(shè)計(jì)、制造帶來方便。 缺點(diǎn)：精度不高；安裝要求高；量程比?。蓽y(cè)最大流量與最小流量之比,9,專業(yè)課件,一、測(cè)量原理-節(jié)流現(xiàn)象 當(dāng)流體通過裝有節(jié)流裝置的管道時(shí)，會(huì)發(fā)生流體流束的局部收縮，同時(shí)流體在節(jié)流裝置前后的管壁產(chǎn)生的靜壓力不同。這種現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。該靜壓力差的平方根與流量（流速）成正比。

4、作為流量測(cè)量的節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件和特殊節(jié)流元件，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、標(biāo)準(zhǔn)文丘里管等,演示,10,專業(yè)課件,檢測(cè)原理（主要討論標(biāo)準(zhǔn)孔板的原理） 設(shè)流體在水平管中沿軸線方向穩(wěn)定流動(dòng)，流體不對(duì)外作功，和外界沒有熱量交換，流體本身也沒有穩(wěn)定變化。對(duì)于不可壓縮理想流體，則根據(jù)伯努利方程： 以及流體的連續(xù)性方程： 求得流束截面最小處的流速為,11,專業(yè)課件,經(jīng)推導(dǎo)，可知,流體流量為： -流量系數(shù)，與節(jié)流元件形式（m）、取壓方式、雷諾數(shù)Re、直徑比、管道情況等有關(guān)，要由實(shí)驗(yàn)獲得。 -膨脹校正系數(shù)， 。流體密度在通過節(jié)流件時(shí)因?yàn)閴毫ψ兓l(fā)生變化，所以必須加以修正。 -節(jié)流裝置的開孔截面

5、積。 -節(jié)流裝置前的流體密度。 -節(jié)流裝置前后實(shí)際測(cè)量得到的靜壓力差。 節(jié)流裝置形狀、大小一定；取壓點(diǎn)一定；流體參數(shù)和其它工藝條件一定。否則，流量與靜壓力差的關(guān)系要進(jìn)行必要的修正,12,專業(yè)課件,取壓方式 取壓方式(即取壓點(diǎn)的位置)不同,流量系數(shù)不同，目前主要的取壓方式有：角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓法、理論取壓法、管接取壓法等五種。 標(biāo)準(zhǔn)件的取壓方式：孔板-角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓；噴嘴-角接取壓。 雷諾數(shù)Re 表示流體的流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)于給定的流體和流動(dòng)條件，它反映流體的流動(dòng)速度,13,專業(yè)課件,二、組成 由節(jié)流裝置、信號(hào)管路、差壓計(jì)等組成。 節(jié)流裝置：包括節(jié)流件、取壓裝置和符合要求的前、

6、后直管段。 信號(hào)管路：引壓管、導(dǎo)壓管。作用：壓差信號(hào)傳輸?shù)讲顗河?jì)或差壓變送器。 差壓計(jì)（或差壓變送器）：把壓差信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)或氣信號(hào)（與流量對(duì)應(yīng)）。測(cè)壓差，并顯示出流量值,14,專業(yè)課件,三、儀表安裝、使用要求 應(yīng)用廣泛，但現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)的測(cè)量誤差很大，最大可達(dá)10%20%。原因：使用不當(dāng)，并非儀表本身的測(cè)量誤差。所以，要正確安裝、維護(hù)、符合使用條件。 被測(cè)流體的工作狀態(tài)變動(dòng)時(shí)，要重新設(shè)計(jì)計(jì)算，或?qū)λ鶞y(cè)值進(jìn)行修正。 當(dāng)溫度、壓力、濕度、流體密度、粘度等參數(shù)數(shù)值與設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不同。 節(jié)流裝置安裝使用要求 保證節(jié)流裝置前、后要有足夠長(zhǎng)度的直管段。目的：使流體處于一個(gè)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)。 節(jié)流裝置的中心與

7、管道中心同軸心。節(jié)流裝置方向與流體流動(dòng)速度方向一致。如孔板，流體應(yīng)從孔板“+”號(hào)一側(cè)流入。 節(jié)流裝置的前后2D（D：管道直徑）范圍內(nèi)，管道內(nèi)壁應(yīng)光滑平整，沒有毛刺凸出。 用孔板來測(cè)量流量時(shí)，管徑不能小于50mm。 管道內(nèi)要充滿流體，無相變（單相的，流過節(jié)流裝置時(shí)不發(fā)生相變）。不能測(cè)量脈動(dòng)流量。 使用久了，因節(jié)流裝置幾何形狀和尺寸變化，會(huì)引起測(cè)量值偏低，故注意檢查、維修、更換,15,專業(yè)課件,信號(hào)管路的安裝 保證兩根引壓管相同：充滿相同流體而無夾雜物。 要有防堵（塞）、防滲漏、防腐蝕、防凍等措施。 在引壓管路上，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)不同（氣、蒸汽、液體等），加裝一些收集器（如：貯液罐、貯氣罐、凝液罐等）

8、、閥門（如：排放閥、放空閥、平衡閥、切斷閥等），以排除導(dǎo)壓管中可能而不應(yīng)該有的液滴、氣泡、固體顆粒等。 取壓點(diǎn)選擇、閥門選擇、具體引壓管路的鋪設(shè)位置、取壓點(diǎn)位置等見下面例子。 差壓計(jì)的安裝 水平安裝，要牢固無振動(dòng)，且便于維修。 注意安裝環(huán)境：溫度、濕度等。 安裝、使用實(shí)例,16,專業(yè)課件,例1、測(cè)液體流量,切斷閥：便于差壓計(jì)的維修等。 平衡閥：防止兩個(gè)切斷閥不同時(shí)開啟時(shí)流體對(duì)差壓計(jì)產(chǎn)生很大的單向靜壓力而損壞儀表。 沖洗閥：去除引壓管路中的固體雜質(zhì)。 注意：取壓點(diǎn)在節(jié)流裝置下半部00450；引壓管垂直或向下傾斜；取壓點(diǎn)避免選在450900底部，以防液體中夾雜的固體堵塞引壓管路；差壓計(jì)等安裝在節(jié)流

9、裝置之下。-目的：排除液體中的氣泡、固體顆粒,17,專業(yè)課件,若管道在地上，在節(jié)流裝置之上時(shí)，要加裝貯氣罐和放空閥,18,專業(yè)課件,注意：取壓點(diǎn)在節(jié)流裝置上半部；引壓管垂直向上或向上傾斜一定角度；差壓計(jì)在節(jié)流裝置之上。-目的：使引壓管路中不滯留液體,例2、測(cè)氣體流量,若管道在上方，差壓計(jì)在節(jié)流裝置之下時(shí)，要加裝貯液罐、排放閥,19,專業(yè)課件,20,專業(yè)課件,蒸汽引出來后先經(jīng)過凝液罐，然后接法與測(cè)量液體流量相同,例3、測(cè)蒸汽流量,21,專業(yè)課件,圖中的甘油為隔離液。隔離液的作用：傳遞壓力、與被測(cè)介質(zhì)不互溶、不發(fā)生物理化學(xué)作用的中性介質(zhì)。工業(yè)用隔離液有：水、甲基硅油、苯、煤油、乙醇等等,例4、測(cè)腐

10、蝕性流體的流量,RETURN,22,專業(yè)課件,第三節(jié) 轉(zhuǎn)子流量計(jì),一、測(cè)量原理及結(jié)構(gòu) 1、結(jié)構(gòu) 左圖中：錐形管為下小上大垂直安裝的玻璃管。轉(zhuǎn)子是可在錐形管中上下自由運(yùn)動(dòng)的物體。在錐形管外有自下而上的均勻刻度。 2、檢測(cè)原理 流體在錐形管中自下而上流動(dòng)，當(dāng)流量穩(wěn)定時(shí)，其中的浮子（轉(zhuǎn)子）將穩(wěn)定在某一個(gè)位置,錐管,23,專業(yè)課件,流體由下而上流過轉(zhuǎn)子與錐形管間的環(huán)隙，流過轉(zhuǎn)子時(shí)，轉(zhuǎn)子受到向上的力F（該力使轉(zhuǎn)子浮起。這是由于阻力件轉(zhuǎn)子前后壓力不同產(chǎn)生的力。）。同時(shí)轉(zhuǎn)子還受到流體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力F浮、重力G,當(dāng) 時(shí)，轉(zhuǎn)子停下來不動(dòng)（此時(shí)對(duì)應(yīng)一定高度）；當(dāng) 時(shí)，轉(zhuǎn)子上升；當(dāng) 時(shí)，轉(zhuǎn)子下沉,分析：初始狀態(tài)： ，

11、轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)一定高度,若突然流體流量Q（ ）變大（或變?。?，此刻 變大（根據(jù) 關(guān)系）， 變大，有 ，轉(zhuǎn)子上升，環(huán)形截面積 變大，則流體流速 變小。因 ，則F變小，至再次 ，轉(zhuǎn)子又穩(wěn)定在一個(gè)新高度上,24,專業(yè)課件,根據(jù)轉(zhuǎn)子平衡位置的高度可判斷流量的大小，因此由轉(zhuǎn)子平衡位置h可讀出流量值Q。兩者的關(guān)系是： 。 式中： -流量系數(shù)；d0-轉(zhuǎn)子所在處的錐管的內(nèi)徑；df-轉(zhuǎn)子的最大直徑；vt-轉(zhuǎn)子體積；At-轉(zhuǎn)子的最大橫截面積； -轉(zhuǎn)子材料的密度； -水的密度,3、測(cè)量原理的比較 轉(zhuǎn)子流量計(jì)：利用節(jié)流面積的變化測(cè)量流量，又稱變截面積恒差壓的流量計(jì)。適用于中小流量。 差壓式流量計(jì)：利用壓差測(cè)量流量，又稱變壓

12、差恒節(jié)流面積的流量計(jì)。適用于大流量,25,專業(yè)課件,4、根據(jù)顯示方式的不同可分為兩類： 直接指示型的轉(zhuǎn)子流量計(jì) 電遠(yuǎn)傳型轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì),26,專業(yè)課件,二、使用特點(diǎn),垂直安裝，流體由下而上，且為透明的被測(cè)介質(zhì)； 壓力損失小，轉(zhuǎn)子對(duì)流量變化敏感，位置變化快； 主要適用于中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量的檢測(cè)（小至幾升/小時(shí)） ； 測(cè)量各種流體的流量； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀，使用方便，工作可靠，儀表前直管段長(zhǎng)度要求不高； 精度不高，基本誤差約為儀表量程的12%，量程比可達(dá)101； 易受工作介質(zhì)密度，粘度，純凈度等影響,27,專業(yè)課件,三、流量指示值的修正,轉(zhuǎn)子流量計(jì)（在出廠前的）刻度標(biāo)定：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

13、（20、0.10133MPa）下用水或空氣進(jìn)行刻度標(biāo)定。刻度特性與被測(cè)流體的工作狀況（流體的粘度、密度、溫度、壓力等）有密切關(guān)系。所以，流量標(biāo)尺上的刻度值代表：20時(shí)的水流量值，或者20、0.10133MPa壓力下的空氣的流量值。 而被測(cè)介質(zhì)是各種各樣的，其溫度、壓力也不是定值，此時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)流量指示值進(jìn)行修正,1、測(cè)液體流量 溫度、壓力改變時(shí)對(duì)被測(cè)介質(zhì)密度影響不大，對(duì)流量影響不大，故不必考慮溫度、壓力的影響，只需考慮流體密度對(duì)讀數(shù)的影響,流量與轉(zhuǎn)子高度的近似關(guān)系,被測(cè)液體的密度； -體積流量密度修正系數(shù)； -質(zhì)量流量密度修正系數(shù)； -被測(cè)液體的實(shí)際質(zhì)量流量。 當(dāng)介質(zhì)密度變化時(shí)，密度修正

14、系數(shù)的數(shù)值可查表,則修正公式為,28,專業(yè)課件,2、測(cè)氣體流量,當(dāng)被測(cè)氣體密度、壓力、溫度變化時(shí)對(duì)流量的影響都很顯著，因此都要進(jìn)行修正。 其修正公式如下,式中：Q1-被測(cè)氣體在標(biāo)態(tài)下的實(shí)際流量；Q0-標(biāo)態(tài)下的指示流量值； 、 -空氣、被測(cè)氣體在標(biāo)態(tài)下的密度；p0、T0-標(biāo)態(tài)下的絕對(duì)壓力和絕對(duì)溫度：0.10133MPa、293K（20）； p1 、T1-被測(cè)氣體在工作狀態(tài)下的絕對(duì)壓力和絕對(duì)溫度。 、 、 -密度、壓力、溫度的修正系數(shù),RETURN,29,專業(yè)課件,第四節(jié) 電磁流量計(jì),一、結(jié)構(gòu)、原理 1、結(jié)構(gòu) 由傳感器和轉(zhuǎn)換器等組成。傳感器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，把被測(cè)介質(zhì)的流量變換成感應(yīng)電勢(shì)e；轉(zhuǎn)換

15、器：流體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)十分微弱，而且各種干擾因素的影響也很大，轉(zhuǎn)換電路的目的是將感應(yīng)電勢(shì)放大并能抑制主要的干擾信號(hào)。傳感器由磁路系統(tǒng)、測(cè)量管、電極、襯里、外殼等部分組成。 磁路系統(tǒng)：直流磁場(chǎng)簡(jiǎn)單，但會(huì)使管道中的導(dǎo)電液體電解、電極極化，故常采用交流BBmsint交變磁場(chǎng)。按勵(lì)磁繞組不同主要有兩種結(jié)構(gòu)：集中繞組；分組繞組式。 測(cè)量管：不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率、具有一定強(qiáng)度、讓被測(cè)流體通過，有不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料等材料。 電極：測(cè)量感應(yīng)電勢(shì)。 襯里：直接接觸被測(cè)介質(zhì)，主要作用是增加測(cè)量管的耐磨與耐蝕性，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量管管壁短路。 外殼：一般用鐵磁材料制成，它是保護(hù)勵(lì)磁線圈的外罩，

16、并可隔離外磁場(chǎng)的干擾,30,專業(yè)課件,當(dāng)導(dǎo)電流體（相當(dāng)于導(dǎo)體）在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在兩電極上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其方向由右手定則判斷，其大小為： 。 因?yàn)?，則,2、檢測(cè)原理：基于電磁感應(yīng)定律,式中：B-磁感應(yīng)強(qiáng)度； D-垂直切割磁力線的導(dǎo)體長(zhǎng)度，即管道內(nèi)徑； v-導(dǎo)體垂直切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度。 K-儀表常數(shù),測(cè)量流量：在B、D確定不變后，K為常數(shù)，則 ，測(cè)E可得Q,演示,31,專業(yè)課件,3、電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換電路 主要由前置放大、差動(dòng)交流放大、高通濾波、采樣電路和差動(dòng)直流放大等部分組成,32,專業(yè)課件,二、電磁流量計(jì)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 測(cè)量各種導(dǎo)電液體的流量，如：酸、堿、鹽溶液，含

17、固體顆粒、懸浮物的液體流量。 采用防腐襯里，可以測(cè)量各種腐蝕性液體的流量。 測(cè)量導(dǎo)管中無可動(dòng)部件或凸出于管道內(nèi)的部件，壓力損失小，不易堵塞。 不受液體的性質(zhì)（溫度、壓力、黏度、密度等）的影響，一般流量計(jì)達(dá)不到這一點(diǎn)。 測(cè)量范圍（量程范圍）寬（可達(dá)1：100）；精度范圍12.5。 反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量。 缺點(diǎn) 不能測(cè)量氣體、蒸汽、石油制品等非導(dǎo)電流體的流量。 遠(yuǎn)離磁源，不能有振動(dòng)。 因感應(yīng)電勢(shì)e很小，要引入高放大倍數(shù)的放大器，從而造成測(cè)量系統(tǒng)很復(fù)雜，成本高。 在流量計(jì)前后要有足夠長(zhǎng)度的直管段,電磁流量計(jì),RETURN,33,專業(yè)課件,容積式流量計(jì)：在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地

18、進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來計(jì)算流量,第五節(jié) 容積式流量計(jì),常見的容積式流量計(jì)有：橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪(羅茨)流量計(jì)、刮板流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)及皮囊式流量計(jì)等,34,專業(yè)課件,橢圓齒輪流量計(jì) 刮板流量計(jì),演示,35,專業(yè)課件,檢測(cè)原理 流量計(jì)內(nèi)部有12個(gè)轉(zhuǎn)子，在流入口流體壓力作用下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，使流體從流入口流向流出口。設(shè)轉(zhuǎn)子與流量計(jì)殼體之間的容積已知，則通過測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，就可得知流體流經(jīng)流量計(jì)的流量；如果測(cè)出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的次數(shù)，就可獲得流體的總體積,模型演示,流體流量,式中：V0為半月形測(cè)量室的容積，n為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。式中V0一定，只要測(cè)得轉(zhuǎn)速n，即可求出體積流

19、量Q,36,專業(yè)課件,容積式流量計(jì)的工作特性 容積式流量計(jì)的工作特性與流體的粘度、密度以及工作溫度、壓力等因素有關(guān)，相對(duì)來說，粘度的影響要大一些。 信號(hào)轉(zhuǎn)換 就地顯示 遠(yuǎn)傳顯示,37,專業(yè)課件,容積式流量計(jì)的工作特點(diǎn)： 被測(cè)流體要求清潔，不能用于測(cè)量含固體顆粒的流體，或加裝過濾器，否則易堵或磨損。 測(cè)量不含固體雜質(zhì)的液體、油、冷凝液、氣體等的體積流量，尤其是高粘度液體的體積流量，如：重油、樹脂、聚乙烯醇。 精度高，可達(dá)0.20.5%。 小流量時(shí)泄漏大，使讀數(shù)偏低。 使用過久，易發(fā)生泄漏，會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。 對(duì)直管段無要求。 量程比10：1,RETURN,38,專業(yè)課件,第六節(jié) 其他流量計(jì),

20、一、超聲波流量計(jì) 聲波在靜止液體中的傳播速度與流體中的傳播速度不同。 超聲波的接收和發(fā)射器稱換能器，換能器既可兼作聲波的接收和發(fā)射，也可以分開進(jìn)行,39,專業(yè)課件,實(shí)際應(yīng)用如下幾種形式。 時(shí)間差法 通過測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差來得到流體的流速。當(dāng)超聲波傳播方向與管道軸線成角時(shí)，可以得到流速v與時(shí)差t之間的關(guān)系為： 式中D-為發(fā)射探頭和接收探頭間的距離 存在問題： 聲波在靜止液體中的傳播速度c受流體溫度影響大，要采用補(bǔ)償措施來修正聲速C。 t數(shù)量級(jí)小，要求電子精度高，限制了測(cè)量下限,40,專業(yè)課件,相位差法 換能器發(fā)射連續(xù)超聲脈沖或者周期較長(zhǎng)的脈沖波列，測(cè)量順流和逆流發(fā)射時(shí)所接收到

21、信號(hào)之間的相位差，利用時(shí)間差與相位差的關(guān)系來求時(shí)間差，進(jìn)而求流速和流量。 相位差 較大，避免了t過小對(duì)測(cè)量精度的影響，有利于提高測(cè)量精度，但聲速c的影響仍較大。 頻率差法 通過測(cè)量順流和逆流時(shí)超聲脈沖的重復(fù)頻率來測(cè)量流量,41,專業(yè)課件,發(fā)射器T發(fā)出一個(gè)超聲脈沖，經(jīng)過流體由接收器R接收此信號(hào)，進(jìn)行放大后再送到發(fā)射器T產(chǎn)生第二個(gè)脈沖，這樣反復(fù)來往，其頻率為： 雖然fv關(guān)系式中包含了c，則由于csin/D1，故與前兩種方法比較，聲速變化所產(chǎn)生的誤差影響小,42,專業(yè)課件,特點(diǎn) 非接觸測(cè)量，無壓力損失，而本身耗能很小，是較理想的節(jié)能儀表。 可測(cè)高粘度的液體、非導(dǎo)電流體。 可測(cè)含大量雜質(zhì)和氣泡的液體介

22、質(zhì)，優(yōu)于其他流量計(jì)。 能測(cè)強(qiáng)腐蝕、易燃和放射性介質(zhì)，且不受液體壓力、溫度、黏度、密度的影響。 流速沿管道分布的影響，與雷諾數(shù)Re有關(guān)。 大口徑、小口徑管道內(nèi)的液體、氣體流量都可測(cè)量，且造價(jià)和質(zhì)量幾乎不與管徑相關(guān)。 不干擾流場(chǎng)。（探頭安裝在管道外面，因超聲波能穿透金屬管壁，不影響流體流動(dòng)狀態(tài)。,43,專業(yè)課件,二、渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)是從葉輪流量計(jì)（水表）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 當(dāng)流體流經(jīng)渦輪時(shí)，由于流體的沖擊作用，將使渦輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率與流量等相關(guān)。 渦輪流量計(jì)主要由渦輪、導(dǎo)流器、磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器、放大與信號(hào)變換電路等組成。 磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器是將渦輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電脈沖數(shù)，這是渦輪流量計(jì)的關(guān)鍵部分

23、,44,專業(yè)課件,檢測(cè)原理-渦輪用高導(dǎo)磁的不銹鋼做成，管道外裝上傳感器，它由磁鋼和線圈組成。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，周期地改變檢測(cè)器中磁路的磁阻，使通過感應(yīng)線圈的磁通量隨之變化。這樣，在線圈的兩端即感應(yīng)出脈沖信號(hào),45,專業(yè)課件,特點(diǎn)： 精度較高0.5級(jí)，常作標(biāo)準(zhǔn)表。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。 由于基于磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換原理，反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量。 耐高壓，易遠(yuǎn)傳（電頻率輸出信號(hào)），不受干擾。 量程比較大10：1。 渦輪易磨損，流體中不應(yīng)帶機(jī)械雜質(zhì)。適用于清潔介質(zhì)（一般要裝過濾器）。 周圍不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。 介質(zhì)的密度、粘度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響。 要保證前后有一定長(zhǎng)度的直管段，目的：流體流向穩(wěn)定,46,專業(yè)課件,三

24、、渦街流量計(jì) 渦街流量計(jì)也稱漩渦流量計(jì) 漩渦流量計(jì)有兩種：一種是應(yīng)用自然振蕩的卡門漩渦列原理而制成的，稱為卡門漩渦流量計(jì)；另一種是應(yīng)用強(qiáng)迫振蕩的漩渦旋進(jìn)原理而制成的，稱為旋進(jìn)式漩渦流量計(jì),47,專業(yè)課件,檢測(cè)原理（卡門漩渦流量計(jì)） 若在流體中垂直于流向放置一個(gè)圓柱體或棱柱體，在它下游兩側(cè)就會(huì)交替出現(xiàn)漩渦，兩側(cè)漩渦的旋轉(zhuǎn)方向相反，并輪流地從柱體上分離出來，這兩排平行的非對(duì)稱的漩渦列稱為卡門渦街。 漩渦發(fā)生體是漩渦流量計(jì)的核心。漩渦發(fā)生體的形狀主要有圓柱體、方柱體和三角柱體，也有組合式的,48,專業(yè)課件,漩渦頻率的檢測(cè) 漩渦頻率的檢測(cè)有很多，一般與漩渦發(fā)生體形狀有關(guān)。 熱電絲圓柱體 熱敏電阻三角柱

25、 壓電元件組合式 超聲波檢測(cè)元件三角柱,49,專業(yè)課件,渦街流量計(jì)的特點(diǎn) 精度高，可達(dá)0.21.0%。 可以測(cè)液體、氣體、蒸汽的流量。 沒有運(yùn)動(dòng)部件，無機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，阻力小，節(jié)能效果非常明顯。 頻率輸出，便于數(shù)字化測(cè)量。輸出信號(hào)f與流量成正比，而與流體性質(zhì)無關(guān)，尤對(duì)大口徑管道的流量測(cè)量更有利。 量程比大100：120：1。 作為速度式測(cè)量?jī)x表，管道內(nèi)速度分布規(guī)律變化對(duì)精度影響大，故要求檢測(cè)器前有15D、后有5D的直管段，且直管內(nèi)部光滑,渦街和旋進(jìn)流量計(jì),50,專業(yè)課件,四、質(zhì)量流量計(jì) 質(zhì)量流量的檢測(cè)方法主要有三大類： 直接式 間接式 補(bǔ)償式,直接式質(zhì)量流量計(jì) 直接式質(zhì)量流量檢測(cè)方法有許多種，如由孔板和定量泵組合實(shí)現(xiàn)的差壓式方法；由兩個(gè)用彈簧連接的渦輪構(gòu)成的渦輪轉(zhuǎn)矩式方法；應(yīng)用麥納斯效應(yīng)的檢測(cè)方法和基于科里奧利力的檢測(cè)方法等,51,專業(yè)課件,間接式質(zhì)量流量計(jì) 間接式質(zhì)量流量計(jì)實(shí)際上就是組合式質(zhì)量流量計(jì)，它是在管道上串聯(lián)多個(gè)(常見的是兩個(gè))檢測(cè)元件(或儀表)，建立各自的輸出信號(hào)與流體的體積流量、密度等之間的關(guān)系，通過組合，聯(lián)立求解方程組，間接推導(dǎo)出流體的質(zhì)量流量,主要的組合方式有： 差壓式流量計(jì)與密度計(jì)組合方式； 體積式流量計(jì)與密度計(jì)組合方式； 差壓式流量計(jì)或靶式流量計(jì)與體積式流