《管道工程》計量設(shè)備

1、管道工程第9章 計量與投加設(shè)備9.1 計量設(shè)備9.2 投加設(shè)備各種流量計計量泵水射器投礬機(jī)管道工程9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計1、組成、組成 轉(zhuǎn)子流量計主要由轉(zhuǎn)子(浮子)、錐形管及支撐連接部分組成。2、原理、原理 當(dāng)流體作用在轉(zhuǎn)子上的力與轉(zhuǎn)子的重力平衡時，轉(zhuǎn)子停留在某一高度。當(dāng)流量發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)子所停留

2、的高度也隨之變化，流量信號被轉(zhuǎn)換成位移信號，從轉(zhuǎn)子上緣所對應(yīng)的錐形管上的流量刻度值，便可知道被測流量的大小。轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計克羅尼(KROHNE)玻璃管浮子流量計轉(zhuǎn)子流量計克羅尼(KROHNE) H250浮子流量計轉(zhuǎn)子流量計克羅尼(KROHNE)微小金屬管浮子流量計轉(zhuǎn)子流量計克羅尼H250浮子流量計結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子流量計 可靠性高，用于過程控制系統(tǒng)；適于中小流量測量，量程比10:1；準(zhǔn)確度1.5%2.5%； 前5D后3D直管段，一般豎直安裝，介質(zhì)自下而上；必要時需加裝旁通管路和磁過濾器； 對玻璃管浮子流量計：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，直觀，但是被測介質(zhì)需透明，可靠性差，不能測高溫高壓介質(zhì)。 常見故障：浮子

3、卡死，可用敲擊的辦法。轉(zhuǎn)子流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計 法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感生電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。BlutSBte電磁流量計 電磁流量計是一種測量導(dǎo)電性流體流量的儀表。根據(jù)電磁感應(yīng)定理，導(dǎo)體在磁場中運動并切割磁力線時，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，同樣，當(dāng)導(dǎo)電液體垂直磁場方向流動切割磁力線時，在液體兩側(cè)的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。電磁流量計西門子電磁流量計電磁流量計ABB電磁流量計電磁流量計上海羅斯蒙特電磁流量計電磁流量計日本橫河電

4、磁流量計電磁流量計 無可動部件和阻流件，無壓力損失，可測臟污、腐蝕性、液固兩相等導(dǎo)電性介質(zhì)，而且只可測導(dǎo)電液體 ； 準(zhǔn)確度高，0.2%1%，量程比可50100:1； 口徑范圍從2 mm至3 m； 使用地點不應(yīng)有強(qiáng)磁場干擾； 管道充滿流體； 前5 D直管段。電磁流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計超聲流量計1、組成、組成 超聲流量計主要由轉(zhuǎn)換器、換能器及信號電纜等組成,2、原理、原理 從上、下游兩個作為發(fā)射器的超聲波換能器T1、T2發(fā)出兩束超聲波，各自到達(dá)下、上游兩

5、個作為接收器的換能器R1、R2。當(dāng)流體靜止時，聲速為c。當(dāng)流體流速為v時，順流的聲速為c+v，傳播時間t1L/（c+v），逆流的聲速為c-v，傳播時間t2L/（c-v）。當(dāng)cv時，可以認(rèn)為時間差tt2-t12Lv/c2。因此，只要測出t就可知流速v，這就是時間差。而測量兩個連續(xù)波之間的相位差t =2Lv/c2 (連續(xù)波的角頻率)，這就是相位差法。超聲流量計德國德國KROHNE高精度；高精度；低功耗低功耗1 W，可使用太陽能；，可使用太陽能；DN80流速上限流速上限 57 m/s；DN400流速上限流速上限 30 m/s；示值誤差示值誤差 0.2%；重復(fù)性重復(fù)性 0.2； ALTOSONIC I

6、V 4聲道氣體超聲流量計聲道氣體超聲流量計超聲流量計獨特的三聲道截面設(shè)計；傳感器專利設(shè)計；數(shù)字信號處理(DSP)；流速測量范圍020 m/s；當(dāng)流速大于0.5 m/s時，示值誤差 0.5%；當(dāng)流速小于0.5 m/s時，絕對誤差為2.5 mm/s重復(fù)性 0.2； UFM 3030KROHNE3聲道液體超聲流量計超聲流量計美國康樂創(chuàng)CONTROLOTRON雙聲道固定式液體超聲流量計全天候機(jī)箱設(shè)計 1010N 超聲流量計雙聲道便攜式超聲流量計外貼式安裝方便；32位流量計算機(jī) ；寬脈沖時差式和多普勒兩用 ；基本精度 1%； 1010WPCONTROLOTRON超聲流量計英國MICRONICS便攜式液體

7、超聲流量計帶圖表顯示功能LCD； 覆膜觸摸式按鍵16個；管徑范圍：50-1000 mm ；流速：0.12-12.39 m/s ; 重復(fù)性：0.5%; 讀數(shù)誤差：1-3% ;長度：236 mm; 寬度：125 mm; 高度：41 mm; 重量：小于1.5 kg; PFSE 超聲流量計日本富士電機(jī)FUJI新式脈沖多普勒法與新式脈沖多普勒法與傳播時間差法并用的傳播時間差法并用的新一代混合型超聲波流量計新一代混合型超聲波流量計 脈沖多普勒方式脈沖多普勒方式 ：流速范圍：流速范圍：00.3 m/s4 m/s；精度：精度：0.51.0。傳播時間差方式：傳播時間差方式：流速范圍：流速范圍： 00.3m/s3

8、2m/s；精度：精度：1.01.5。FSH/FSW超聲流量計便攜型超聲波液體流量計大屏幕圖形顯示； 具備接收信號波形顯示功能； 一體型打印機(jī) ；高精度：1% of rate；適用管徑：13mm6000mm；流速范圍：0.332m/s；FLC/FLD FUJI超聲流量計 . 實現(xiàn)非接觸式測量的流量計（夾裝式）；實現(xiàn)非接觸式測量的流量計（夾裝式）； .可制成可制成便攜式儀表便攜式儀表； .無阻流件，無壓力損失；無阻流件，無壓力損失； .準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度0.1%5%？； .管道內(nèi)外壁干凈，需足夠長的直管段；管道內(nèi)外壁干凈，需足夠長的直管段； .傳播速度差法流量計需介質(zhì)潔凈，而多普勒流量計需有散射傳播速度

9、差法流量計需介質(zhì)潔凈，而多普勒流量計需有散射粒子，適于粒子，適于污水和含氣泡污水和含氣泡的液體；的液體； .特別適合特別適合大管徑大管徑測量，其成本與管徑基本無關(guān)。測量，其成本與管徑基本無關(guān)。 超聲流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計 當(dāng)一根管子繞著原點旋轉(zhuǎn)時，讓一個質(zhì)點從原點通過管子向外端流動。質(zhì)點的線速度由零逐漸加大，質(zhì)點被賦予能量，隨之而產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度減緩，即管子運動發(fā)生滯后。相反，當(dāng)一個質(zhì)點從外端通過管子向原點流動，質(zhì)點的線速度由大逐

10、漸減小趨向于零時，質(zhì)點的能量被釋放出來，隨之而產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度加快，即管子運動發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)著的管子運動速度發(fā)生超前或滯后的力Fc就稱為科里奧利斯力。質(zhì)量流量計 基本結(jié)構(gòu)與管振動基本結(jié)構(gòu)與管振動 連接、分流體、支撐管、連接、分流體、支撐管、敏感管、附件、保護(hù)外殼敏感管、附件、保護(hù)外殼 進(jìn)入傳感器的過程流體進(jìn)入傳感器的過程流體被分成兩部分，通過每一被分成兩部分，通過每一根敏感管。根敏感管。 工作時，驅(qū)動線圈被激工作時，驅(qū)動線圈被激勵一電壓，這個驅(qū)動線圈勵一電壓，這個驅(qū)動線圈使管子上下相互振動。使管子上下相互振動。 質(zhì)量流量計 信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生 被叫做拾振器的磁鐵被

11、叫做拾振器的磁鐵線圈組件被安裝在敏線圈組件被安裝在敏感管上。其中，線圈感管上。其中，線圈被安裝在一根敏感管被安裝在一根敏感管的支架側(cè)面上，磁鐵的支架側(cè)面上，磁鐵被安裝在對應(yīng)敏感管被安裝在對應(yīng)敏感管的支架側(cè)面上的支架側(cè)面上 。質(zhì)量流量計 流量敏感管的自然振流量敏感管的自然振動頻率動頻率 拾振器線圈在相鄰磁拾振器線圈在相鄰磁極的一致磁場中運動極的一致磁場中運動時所產(chǎn)生的電壓形成時所產(chǎn)生的電壓形成了一正弦波。了一正弦波。 因為磁鐵被安裝在一因為磁鐵被安裝在一敏感管，而線圈被安敏感管，而線圈被安裝在相對應(yīng)敏感管上，裝在相對應(yīng)敏感管上，則產(chǎn)生的正弦波代表則產(chǎn)生的正弦波代表一個敏感管相對另一一個敏感管相對

12、另一個敏感管的運動。個敏感管的運動。 質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計 無流量時敏感管的運無流量時敏感管的運動動 敏感管與另一個敏感管相對振蕩，一管向下運動，另一根管向上運動，反之亦然。 當(dāng)敏感管振蕩時,兩對拾振器其中一對在入口一側(cè)，另一對在出口一側(cè)，都產(chǎn)生連續(xù)的正弦波信號。 沒有流量時兩個正弦波是同相的。 質(zhì)量流量計 沒有流量沒有流量沒有科氏效沒有科氏效應(yīng)應(yīng) 沒有流量就意味著，沒有流量就意味著，無流動速度。無流動速度。 沒有流量情況下，沒有沒有流量情況下，沒有科氏效應(yīng)科氏效應(yīng) 正弦波相互間是同相的。正弦波相互間是同相的。質(zhì)量流量計 有流量時科氏效應(yīng)產(chǎn)生有流量時科氏效應(yīng)產(chǎn)生 當(dāng)流體通過傳感器敏感管時，引起

13、科氏力。 由于同一敏感管兩直管段內(nèi)流體流動方向相反，管壁受到的作用力方向也相反，即受到一扭轉(zhuǎn)力矩的作用，從而使敏感管之間相對產(chǎn)生扭曲。質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計 單單U形管形管質(zhì)量流量計 雙雙U形管形管質(zhì)量流量計 雙雙S形管形管 B形管形管質(zhì)量流量計 管管質(zhì)量流量計 雙環(huán)管雙環(huán)管質(zhì)量流量計 安裝安裝： 傳感器與大的變送器或電動機(jī)之間至少要有傳感器與大的變送器或電動機(jī)之間至少要有0.6 m的距離。的距離。 安裝于牢固基礎(chǔ)之上，避免振動。安裝于牢固基礎(chǔ)之上，避免振動。 測量液體時，安裝應(yīng)保證液體滿管，以降低密度變化對測測量液體時，安裝應(yīng)保證液體滿管，以降低密度變化對測量精確度的影響；傳感器外殼

14、應(yīng)朝下安裝，以避免空氣集量精確度的影響；傳感器外殼應(yīng)朝下安裝，以避免空氣集聚在流量管內(nèi)。聚在流量管內(nèi)。 測量氣體時，為不使傳感器內(nèi)部聚集液體，應(yīng)避免安裝在測量氣體時，為不使傳感器內(nèi)部聚集液體，應(yīng)避免安裝在管道的低點；傳感器外殼應(yīng)朝上安裝，以避免冷凝水集聚管道的低點；傳感器外殼應(yīng)朝上安裝，以避免冷凝水集聚在流量管內(nèi)。在流量管內(nèi)。 當(dāng)測量液體漿料時，傳感器應(yīng)垂直安裝，像一面旗，以避當(dāng)測量液體漿料時，傳感器應(yīng)垂直安裝，像一面旗，以避免顆粒聚積在流量管內(nèi)。工藝介質(zhì)應(yīng)由下往上流動以避免免顆粒聚積在流量管內(nèi)。工藝介質(zhì)應(yīng)由下往上流動以避免噴流空管。噴流空管。 如工藝介質(zhì)產(chǎn)生氣液兩相流，就應(yīng)將傳感器外殼朝下安

15、裝，如工藝介質(zhì)產(chǎn)生氣液兩相流，就應(yīng)將傳感器外殼朝下安裝，或安裝在垂直管道上。這種安裝方式能有效避免介質(zhì)中的或安裝在垂直管道上。這種安裝方式能有效避免介質(zhì)中的氣體聚積在流量管中。氣體聚積在流量管中。質(zhì)量流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計1、組成、組成 渦街流量計由渦街流量傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示儀表組成2、原理、原理 渦街流量計也叫卡門旋渦流量計，是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流體流量的。 在流體前進(jìn)的路徑上放置一個非流線型柱狀物，在某一雷諾數(shù)范圍內(nèi)，在柱狀物后面就會產(chǎn)生一

16、種有規(guī)律的旋渦，并隨著流體一起向下游流去。旋渦產(chǎn)生的頻率f與流速v、柱狀物特征長度d之間存在一定關(guān)系，通過檢測出頻率f，可以得到流速v，從而得出體積流量。渦街流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計1、組成、組成 主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成。渦輪流量變送器的結(jié)構(gòu)圖，主要由渦輪、導(dǎo)流器、磁電轉(zhuǎn)換裝置、支承和殼體組成。2、原理、原理 一種速度式流量計，渦輪流量變送器把流量信號轉(zhuǎn)換成電信號，由指示積算儀顯示被測介質(zhì)的體積流量和流體總量，并輸電信號。渦輪流量變送器渦

17、輪流量計9.1 計量設(shè)備流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計電磁流量計電磁流量計超聲流量計超聲流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計渦街流量計渦街流量計渦輪流量計渦輪流量計孔板流量計孔板流量計孔板流量計特點：節(jié)流式流量計，在管道中設(shè)置了一個節(jié)流件，特點：節(jié)流式流量計，在管道中設(shè)置了一個節(jié)流件，節(jié)流件上下游產(chǎn)生差壓，節(jié)流件上下游產(chǎn)生差壓，。孔板流量計孔板流量計 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 使用方便使用方便 壽命長壽命長 工作可靠工作可靠 成本低成本低 無須標(biāo)定無須標(biāo)定(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置) 適應(yīng)性廣適應(yīng)性廣 壓力損失大（一般指孔板）壓力損失大（一般指孔板） 安裝要求嚴(yán)格安裝要求嚴(yán)格孔板流量計計量泵計量泵1、組成、組成 主要由泵缸、柱塞、隔膜、吸水和壓水單向止回閥、