流量的測量課件

2023/6/8流量計變壓頭流量計變截面流量計

將流體的動壓頭的變化以靜壓頭的變化的形式表示出來。一般，讀數(shù)指示由壓強(qiáng)差換算而來。如：測速管、孔板流量計和文丘里流量計

流體通過流量計時的壓力降是固定的，流體流量變化時流道的截面積發(fā)生變化，以保持不同流速下通過流量計的壓強(qiáng)降相同。如：轉(zhuǎn)子流量計

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一、測速管

1、測速管（皮托管）的結(jié)構(gòu)第2頁/共17頁2023/6/82、測速管的工作原理對于某水平管路，測速管的內(nèi)管A點測得的是管口所在位置的局部流體動壓頭與靜壓頭之和，稱為沖壓頭。B點測得為靜壓頭沖壓頭與靜壓頭之差第3頁/共17頁2023/6/8壓差計的指示數(shù)R代表A，B兩處的壓強(qiáng)之差。若所測流體的密度為ρ，U型管壓差計內(nèi)充有密度為ρ0的指示液，讀數(shù)為R?！獪y速管測定管內(nèi)流體的基本原理和換算公式

實際使用時c=0.98~1.00

第4頁/共17頁2023/6/83、使用皮托管的注意事項1）測速管所測的速度是管路內(nèi)某一點的點速度，它可以用于測定流道截面的速度分布。2）一般使用測速管測定管中心的速度，然后可根據(jù)截面上速度分布規(guī)律換算平均速度。3）測速管應(yīng)放置于流體均勻流段，且其管口截面嚴(yán)格垂直于流動方向，一般測量點的上，下游最好均有50倍直徑長的直管距離，至少應(yīng)有8~12倍直徑長的直管段。4）測速管安裝于管路中，裝置頭部和垂直引出部分都將對管道內(nèi)流體的流動產(chǎn)生影響，從而造成測量誤差。因此，除選好測點位置，盡量減少對流動的干擾外，一般應(yīng)選取皮托管的直徑小于管徑的1/50。第5頁/共17頁2023/6/8二、孔板流量計1、孔板流量計的結(jié)構(gòu)第6頁/共17頁2023/6/82、孔板流量計的工作原理流體流到孔口時，流股截面收縮，通過孔口后，流股還繼續(xù)收縮，到一定距離（約等于管徑的1/3至2/3倍）達(dá)到最小，然后才轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大到充滿整個管截面，流股截面最小處，速度最大，而相應(yīng)的靜壓強(qiáng)最低，稱為縮脈。因此，當(dāng)流體以一定的流量流經(jīng)小孔時，就產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差，流量越大，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差越大。因此，利用測量壓強(qiáng)差的方法就可測量流體流量。

在1-1’和2-2’間列柏努利方程，略去阻力損失

第7頁/共17頁2023/6/8第8頁/共17頁2023/6/8

——流量系數(shù)α

=f(

β,Re

)

質(zhì)量流量方程式：第9頁/共17頁2023/6/8

當(dāng)Re超過某界限值時，α不再隨Re而變α=const，此時流量就與壓差計讀數(shù)的平方根成正比，因此，在孔板的設(shè)計和使用中，希望Re大于界限值。3、孔板流量計的優(yōu)缺點優(yōu)點：構(gòu)造簡單，安裝方便

缺點：流體通過孔板流量計的阻力損失很大孔板的縮口愈小，孔口速度愈大，讀數(shù)就愈大，阻力損失愈大。所以，選擇孔板流量計A0/A1的值，往往是設(shè)計該流量計的核心問題。第10頁/共17頁2023/6/8三、文丘里流量計管道中的流量為

優(yōu)點：阻力損失小，大多數(shù)用于低壓氣體輸送中的測量

缺點：加工精度要求較高，造價較高，并且在安裝時流量計本身占據(jù)較長的管長位置。第11頁/共17頁2023/6/8第12頁/共17頁2023/6/8四、轉(zhuǎn)子流量計1、轉(zhuǎn)子流量計的結(jié)構(gòu)及工作原理

2、流量公式

假設(shè)在一定的流量條件下，轉(zhuǎn)子處于平衡狀態(tài)，截面2-2’和截面1-1’的靜壓強(qiáng)分別為p2和p1,若忽略轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切向力第13頁/共17頁2023/6/8第14頁/共17頁2023/6/8CR為轉(zhuǎn)子流量計的流量系數(shù)，AR為環(huán)隙面積

流量與環(huán)隙面積有關(guān)，在圓錐形筒與浮子的尺寸固定時，AR決定于浮子在筒內(nèi)的位置，因此，轉(zhuǎn)子流量一般都以轉(zhuǎn)子的位置來指示流量，而將刻度標(biāo)于筒壁上。

轉(zhuǎn)子流量計在出廠時一般是根據(jù)20℃的水或20℃、0.1MPa下的空氣進(jìn)行實際標(biāo)定的，并將流量值刻在玻璃管上。

使用時若流體的條件與標(biāo)定條件不符時，應(yīng)實驗標(biāo)定或進(jìn)行刻度換算。

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