第三節(jié)流量檢測(cè)及儀表

第三節(jié)流量檢測(cè)及儀表流量檢測(cè)的主要方法和分類(lèi)節(jié)流式流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)電磁流量計(jì)渦輪流量計(jì)漩渦流量計(jì)容積式流量計(jì)

☆★★★☆☆★——幾個(gè)概念

流量通常是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道某截面的流體的數(shù)量，也就是所謂的瞬時(shí)流量；在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)流體的總和，稱(chēng)為總量或累積流量。

體積流量以體積表示的瞬時(shí)流量用qv表示，單位為m3/s以體積表示的累積流量用Qv表示，單位為m3質(zhì)量流量以質(zhì)量表示的瞬時(shí)流量用qm表示，單位為kg/s以質(zhì)量表示的累積流量用Qm表示，單位為kg標(biāo)態(tài)下的體積流量由于氣體是可壓縮的，流體的體積會(huì)受工況的影響，為了便于比較，工程上通常把工作狀態(tài)下測(cè)得的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體積流量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量用qvn表示，單位為Nm3/s。

3.1流量檢測(cè)的主要方法和分類(lèi)測(cè)量流量的方法很多，其測(cè)量原理和所應(yīng)用的儀表結(jié)構(gòu)形式各不相同。目前有許多流量測(cè)量的分類(lèi)方法，我們僅舉一種大致的分類(lèi)法，簡(jiǎn)介如下。

1．速度式流量?jī)x表這是一種以測(cè)量流體在管道內(nèi)的流速ω作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。Q=ωFF管道的流通面積當(dāng)F=常數(shù)Q=f（ω）例如差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、堰式流量計(jì)等。2．容積式流量計(jì)這是一種以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體的固定容積V的數(shù)目N作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。Q=VN當(dāng)V=常數(shù)Q=

f（N）例如橢圓齒輪流量計(jì)、盤(pán)式流量計(jì)、活塞式流量計(jì)等。3．質(zhì)量式流量計(jì)這是一種以測(cè)量流過(guò)的質(zhì)量M為依據(jù)的流量計(jì)，例如慣性力式質(zhì)量流量計(jì)、補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)等。它具有被測(cè)流量的數(shù)值不受流體的溫度、壓力、粘度等變化的影響，是一種在發(fā)展中的流量測(cè)量?jī)x表。另外在60年代末期，相繼出現(xiàn)了應(yīng)用流體振蕩原理測(cè)量流量的新型流量?jī)x表，即所謂旋渦式流量計(jì)。這種測(cè)量方法的特點(diǎn)是管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件、壓力損失小、精度高，儀表的輸出是與體積流量成比例的脈沖信號(hào)，即數(shù)字顯示。這種儀表對(duì)氣體、液體均適用，所以頗受歡迎。流量檢測(cè)儀表分類(lèi)速度式流量計(jì)容積式流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)差壓式流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)

電磁流量計(jì)

渦輪流量計(jì)旋渦流量計(jì)超聲波流量計(jì)靶式流量計(jì)均速管流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)腰輪流量計(jì)刮板式流量計(jì)活塞式流量計(jì)熱量式流量計(jì)科里奧里流量計(jì)角動(dòng)量式流量計(jì)振動(dòng)陀螺式流量計(jì)本章主要介紹差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)和橢圓齒輪流量計(jì)，并簡(jiǎn)述幾種其他類(lèi)型的流量計(jì)。3.2節(jié)流式流量計(jì)

節(jié)流式流量計(jì)也稱(chēng)為差壓式流量計(jì)，它是目前工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量測(cè)量最成熟、最常用的方法之一。如果在管道中安置一個(gè)固定的阻力件，它的中間開(kāi)一個(gè)比管道截面小的孔，當(dāng)流體流過(guò)該阻力件時(shí)，由于流體流束的收縮而使流速加快、靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關(guān)，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測(cè)出差壓就可以推算出流速，進(jìn)而可以計(jì)算出流體的流量。

(a)標(biāo)準(zhǔn)孔板(b)噴嘴(c)文丘里管把流體流過(guò)阻力元件使流束收縮造成壓力變化的過(guò)程稱(chēng)節(jié)流過(guò)程，其中的阻力元件稱(chēng)為節(jié)流元件。作為流量檢測(cè)用的節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)的和特殊的兩種。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)流元件，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、要求和計(jì)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)及程序，可直接按照標(biāo)準(zhǔn)制造；安裝和使用時(shí)不必進(jìn)行標(biāo)定。節(jié)流過(guò)程特殊節(jié)流元件主要用于特殊介質(zhì)或特殊工況條件的流量檢測(cè)，它必須用實(shí)驗(yàn)方法單獨(dú)標(biāo)定。相比而言，標(biāo)準(zhǔn)孔板制作最簡(jiǎn)單，使用也最廣泛，以下只介紹標(biāo)準(zhǔn)孔板，

差壓式流量計(jì)的組成1、現(xiàn)場(chǎng)型現(xiàn)場(chǎng)型差壓式流量計(jì)是由節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管和差壓計(jì)組成。節(jié)流元件導(dǎo)壓管差壓計(jì)QQΔPΔPQ孔板導(dǎo)壓管差壓計(jì)2、遠(yuǎn)傳型遠(yuǎn)傳型差壓式流量計(jì)是由節(jié)流裝置，變送器和電流表組成。節(jié)流元件

差壓變送器電流表QQΔPI差壓變送器電流表I4～20mA123——節(jié)流原理

流動(dòng)流體的能量有兩種形式：靜壓能和動(dòng)能。流體由于有壓力而具有靜壓能，又由于有流動(dòng)速度而具有動(dòng)能，這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。

流速靜壓1、節(jié)流現(xiàn)象連續(xù)流動(dòng)的流體，當(dāng)遇到裝設(shè)在管道中的節(jié)流裝置時(shí)，形成節(jié)流裝置前后流體的靜壓差，這種現(xiàn)象叫做節(jié)流現(xiàn)象。2、節(jié)流原理（1）、流體的收縮具有一定能量的流體，才能在管道中形成流動(dòng)狀態(tài)。流體的能量有兩種形式；動(dòng)壓能和靜壓能。動(dòng)壓能=

靜壓能=P/ρ

這兩種能量在一定條件下，可以相互轉(zhuǎn)化，但是根據(jù)能量守恒定律，流體所具有的動(dòng)壓能和靜壓能總和是不變的。（不考慮阻力損失）＝常數(shù)沿管道縱向連續(xù)流動(dòng)的流體，遇到節(jié)流裝置的阻礙，由于流通面積突然減小，流體平均速度增大，部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓能，所以節(jié)流裝置后的靜壓要比節(jié)流裝置前的要小。在孔板端面入口處，在靠近管壁的地方，流體受到的阻擋作用最強(qiáng)，流速迅速減小，所以使動(dòng)壓能轉(zhuǎn)化成靜壓能，在管壁附近靜壓能增大。這個(gè)靜壓頭比管道中心處壓力要大，因而產(chǎn)生一個(gè)徑向壓差，這個(gè)徑向壓差迫使流體產(chǎn)生徑向附加速度，從而改變了流體原來(lái)的縱向流向，使靠近管壁處的流體質(zhì)點(diǎn)流向與管道中心軸成相傾斜，形成了流束的收縮。(2)、差壓的產(chǎn)生由于節(jié)流裝置造成流束的局部收縮，且在縮脈處流速達(dá)到最大，根據(jù)柏努利方程可知流束截面最小處流體的靜壓最低，孔板端面出口處由于流速比入口處增大所以其靜壓力比入口處要小，即在節(jié)流裝置入口端面處開(kāi)一個(gè)取壓口靜壓力為P1在節(jié)流裝置出口端面處開(kāi)一個(gè)取壓口靜壓力為P2

當(dāng)流體的流量越大，流束的局部收縮越厲害，動(dòng)壓能和靜壓能的轉(zhuǎn)化也就越顯著。因此節(jié)流裝置前后的壓差ΔP=P1-P2

也就越大。P1P2（3）、流量的基本方程式流量的差壓之間的關(guān)系，可根據(jù)柏努利方程式及流體流動(dòng)連續(xù)性方程推導(dǎo)而出。流量的基本方程式流量與壓差之間的關(guān)系

α流量系數(shù)

ε膨脹校正系數(shù)對(duì)不可壓縮的液體來(lái)說(shuō)

F0

節(jié)流裝置開(kāi)孔截面積

ρ1

被測(cè)介質(zhì)節(jié)流裝置前的密度

Q＝f(ΔP)三、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸要求、取壓方式、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、孔板、噴嘴、文丘里管取壓方式、環(huán)室取壓、單孔取壓所謂角接取壓就是上下游取壓管口位于孔板前后兩端面處取壓。加工要求，孔板一般為不銹鋼材料制成，要求耐腐蝕、耐磨損，加工精度很高，不應(yīng)有毛刺和劃痕，用肉眼觀察不到光的反射，加尺寸如圖所示標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是指節(jié)流件、取壓裝置都標(biāo)準(zhǔn)化，前后直管段符合規(guī)定要求，可以直接投入使用

標(biāo)準(zhǔn)孔板，要求：

d/D應(yīng)在0.2～0.75之間

d不小于12.5mm

直孔厚度h應(yīng)在0.005D到0.02D之間孔板的總厚度H應(yīng)在h和0.05D之間圓錐面的斜角α應(yīng)在30～45°之間

…………

標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的結(jié)構(gòu)參數(shù)的規(guī)定也可以查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。

有手冊(cè)可查，不要求記——標(biāo)準(zhǔn)取壓方式

國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的取壓方式有角接取壓、法蘭取壓和D－D/2取壓。

角接取壓環(huán)隙取壓?jiǎn)为?dú)鉆孔取壓夾持環(huán)流體角接取壓的兩個(gè)取壓口分別位于孔板上下端面與管壁的夾角處取壓口可以是環(huán)隙取壓口和單獨(dú)鉆孔取壓口環(huán)隙取壓利用左右對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)環(huán)室把孔板夾在中間，通常要求環(huán)隙在整個(gè)圓周上穿通管道，或者每個(gè)夾持環(huán)應(yīng)至少有四個(gè)開(kāi)孔與管道內(nèi)部連通，每個(gè)開(kāi)孔的中心線彼此互成等角度，再利用導(dǎo)壓管把孔板上下游的壓力分別引出當(dāng)采用單獨(dú)鉆孔取壓時(shí)，取壓口的軸線應(yīng)盡可能以90°與管道軸線相交環(huán)隙寬度和單獨(dú)鉆孔取壓口的直徑a通常在4～10mm之間顯然，環(huán)隙取壓由于環(huán)室的均壓作用，便于測(cè)出孔板兩端的平穩(wěn)差壓，能得到較好的測(cè)量精度，但是夾持環(huán)的加工制造和安裝要求嚴(yán)格。當(dāng)管徑D＞500mm時(shí)，一般采用單獨(dú)鉆孔取壓。法蘭取壓和D－D/2取壓法蘭取壓裝置是由一對(duì)帶有取壓口的法蘭組成取壓口軸線距離孔板上、下端面均為25.4mm（1英寸）l1l2法蘭取壓D－D/2取壓裝置是設(shè)有取壓口的管段，上、下游取壓口軸線與孔板上游端面的距離分為D和D/2（D為管道的直徑）l1(D)l2(D/2)D－D/2取壓——節(jié)流式流量計(jì)的安裝

原理總結(jié)：節(jié)流裝置引壓管差壓變送器顯示儀表/控制器在各種標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流裝置中以標(biāo)準(zhǔn)孔板的應(yīng)用最為廣泛，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用方便的特點(diǎn)，適用于大流量的測(cè)量?？装宓淖畲笕秉c(diǎn)是流體流經(jīng)節(jié)流件后壓力損失較大，當(dāng)工藝管路不允許有較大的壓力損失時(shí)，一般不宜選用孔板流量計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的壓力損失較小，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工。雖然節(jié)流式流量計(jì)的應(yīng)用非常廣泛，但是如果使用不當(dāng)往往會(huì)出現(xiàn)很大的測(cè)量誤差，有時(shí)甚至高達(dá)10～20％。下面列舉一些造成測(cè)量誤差的原因，以便在安裝使用過(guò)程中得到充分的注意，并予以適當(dāng)?shù)慕鉀Q。流體在管道中正常流動(dòng)（v、p）節(jié)流件使流體收束，流速增大，壓力降低節(jié)流件前后出現(xiàn)“壓差”“壓差”與流量有關(guān)再采用差壓變送器，將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，便于顯示及控制——節(jié)流式流量計(jì)的使用特點(diǎn)和要求（1）流體必須充滿管道，流動(dòng)是連續(xù)的，流束是穩(wěn)定的。（2）流體流經(jīng)節(jié)流裝置不發(fā)生相變。（3）在節(jié)流裝置前后2D長(zhǎng)的管道內(nèi)壁表面不應(yīng)有凸出物或粗糙不平的現(xiàn)象。用于大口徑管道的流量測(cè)量，一般D≥50mm。（4）節(jié)流裝置必須垂直安裝，端面不得裝反，節(jié)流裝置前后應(yīng)有足夠長(zhǎng)的直管段。前>15-20D,后>5D1—上游直管段；2一導(dǎo)壓管；3一孔板；4一下游直管段；5、7一連接法蘭；6一取壓環(huán)室通知:請(qǐng)學(xué)號(hào)尾數(shù)為1、2、3的同學(xué)交作業(yè)，其他同學(xué)將作業(yè)交課代表。少交一次作業(yè)扣3分，作業(yè)不合格扣2分，得優(yōu)加1分,優(yōu)-加0.5分，良好以下不加分。交作業(yè)嘍！精品課程——節(jié)流式流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因?qū)嶋H工況與設(shè)計(jì)要求不符，如：溫度、壓力、濕度以及相應(yīng)的流體重度、粘度、雷諾數(shù)等參數(shù)數(shù)值發(fā)生變化，則會(huì)造成較大的誤差。為了消除這種誤差，必須按新工藝重新設(shè)計(jì)計(jì)算，或加以必要的修正。節(jié)流裝置安裝不正確，在安裝時(shí)，特別要注意節(jié)流裝置的安裝方向。在使用中，要保持節(jié)流裝置的清潔。如在節(jié)流裝置處防止有沉淀、結(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象。節(jié)流裝置的磨損，應(yīng)注意日常檢查、維修，必要時(shí)應(yīng)換用新的孔板。導(dǎo)壓管安裝不正確，或有諸塞、滲漏現(xiàn)象，精品課程——節(jié)流式流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因孔板本身原因：直角邊緣不銳利

測(cè)量值偏小

d太大

測(cè)量值偏小

h太大

測(cè)量值偏大

安裝不好，孔板彎曲

可大可小

精品課程標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的選用（1）要求測(cè)量精度高，壓力損失小?？蛇x用噴嘴和文丘里管。（2）測(cè)量介質(zhì)有腐蝕，易使節(jié)流裝置磨損、玷污、變形時(shí)，應(yīng)采用噴嘴。（3）從制造、加工、安裝、成本方面考慮，孔板最簡(jiǎn)單、便宜。噴嘴其次，文丘里管最復(fù)雜、成本也最高。實(shí)際上在一般條件下，以采用孔板為多。精品課程轉(zhuǎn)子流量計(jì)

精品課程在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到小流量的測(cè)量，因其流體的流速低，這就要求測(cè)量?jī)x表有較高的靈敏度，才能保證一定的精度。轉(zhuǎn)子流量計(jì)特別適宜于測(cè)量管徑50mm以下管道的流量，測(cè)量的流量可小到每小時(shí)幾升。

h精品課程上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了差壓式流量計(jì)。即流量只與節(jié)流裝置前后的差壓有關(guān)，我們可以用差壓計(jì)通過(guò)測(cè)量節(jié)流裝置前后的差壓來(lái)間接測(cè)量流量。由流體力學(xué)我們知道

S流通面積ω流體的平均流速當(dāng)流體的流速ω不變時(shí)，我們可以通過(guò)測(cè)量流通面積S達(dá)到測(cè)量流量的目的。轉(zhuǎn)子流量計(jì)就是基于這個(gè)原理工作的。精品課程一、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理1、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子流量計(jì)是由轉(zhuǎn)子和帶有刻度的錐形玻璃管構(gòu)成。2、工作原理

(1)轉(zhuǎn)子的受力分析

F1轉(zhuǎn)子所受浮力

F2轉(zhuǎn)子在差壓作用下所受推力

F3轉(zhuǎn)子所受重力

F1F2

F3精品課程當(dāng)達(dá)到力平衡時(shí)

F1＋F2＝F3F1＝VF2=F3=VV

+

=V

F1F2

F3精品課程因?yàn)閂轉(zhuǎn)子的體積被測(cè)介質(zhì)的密度轉(zhuǎn)子的密度g重力加速度A轉(zhuǎn)子的有效面積均為常數(shù)則為常數(shù)，因此稱(chēng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)為恒壓降流量計(jì)?！髁糠匠谈鶕?jù)流體力學(xué)節(jié)流裝置前后的差壓可表現(xiàn)為壓力損失為阻力損失系數(shù)流速流體密度精品課程則根據(jù)經(jīng)分析流速也為常數(shù)流量Q與轉(zhuǎn)子高度H之關(guān)系精品課程HR－r因?yàn)?/p>

KH精品課程式中：K為儀表常數(shù)；H為轉(zhuǎn)子浮起的高度。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐形管一般采用透明材料制成，在錐形管上刻有流量讀數(shù)，用戶只要根據(jù)轉(zhuǎn)子高度來(lái)讀取讀數(shù)。用高度反映流量，為使轉(zhuǎn)子能在錐形管中心自由靈活浮動(dòng)，早期的的轉(zhuǎn)子一般要開(kāi)幾條斜槽，流體流過(guò)轉(zhuǎn)子斜槽時(shí)，轉(zhuǎn)子在中心不斷旋轉(zhuǎn)。這就是轉(zhuǎn)子流量計(jì)的由來(lái)。精品課程另一種方法就是在錐形管中心裝一根導(dǎo)向桿，使它穿過(guò)轉(zhuǎn)子中心，轉(zhuǎn)子在錐形管中心上下浮動(dòng)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般只適用于就地指示。對(duì)配有電遠(yuǎn)傳裝置的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，也可以把反應(yīng)流量大小的轉(zhuǎn)子高度h轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送到其它儀表進(jìn)行顯示、記錄或控制精品課程3、轉(zhuǎn)子的測(cè)量過(guò)程Q轉(zhuǎn)子上升HS

＋＝此時(shí)H指示出流量Q的大小。Q精品課程二、電遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)LZD1、組成轉(zhuǎn)子差動(dòng)變壓器顯示QHUABQ由轉(zhuǎn)子、差動(dòng)變壓器和顯示部分組成2、差動(dòng)變壓器（1）結(jié)構(gòu)差動(dòng)變壓器由線圈、鐵心、骨架組成。初級(jí)線圈繞在內(nèi)層，次級(jí)線圈繞在外層。精品課程初級(jí)：兩組線圈同名端同相串聯(lián)次級(jí)：兩組線圈同名端反相串聯(lián)

精品課程差分變壓器輸出電壓動(dòng)畫(huà)精品課程（2）工作原理當(dāng)與轉(zhuǎn)子相連接的鐵心位于中間位置時(shí)，差動(dòng)變壓器次級(jí)輸出電壓為零。此時(shí)當(dāng)流量增加鐵心上移

當(dāng)流量減小鐵心下移

改變鐵心位置也就改變了差動(dòng)變壓器的次級(jí)電壓。

精品課程這樣就把流量的變化轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子高度的變化，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)差動(dòng)變壓器的鐵心同時(shí)也要變化，鐵心的變化，通過(guò)差動(dòng)變壓器轉(zhuǎn)化成輸出電壓的變化，如能測(cè)出電壓，就可達(dá)到測(cè)量流量之目的。3、電動(dòng)顯示部分（1）偏差電壓法轉(zhuǎn)子差動(dòng)變壓器毫伏計(jì)QHU46Q精品課程有一個(gè)差動(dòng)變壓器，將轉(zhuǎn)子的位移轉(zhuǎn)換成差動(dòng)變壓器的輸出電壓，然后用交流毫伏計(jì)作為電動(dòng)顯示部分。V交流信號(hào)源精品課程（2）平衡電壓法有兩個(gè)差動(dòng)變壓器，（一個(gè)叫發(fā)送差變，一個(gè)叫接受差變）電子放大器、可逆電機(jī)、凸輪機(jī)構(gòu)等組成。①測(cè)量原理圖精品課程化工系儀表教研室QHUABUCD⊿U⊿INhQ~電遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)字母的標(biāo)注精品課程②方塊圖轉(zhuǎn)子發(fā)送差變放大器電機(jī)指示凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)送差變QHUAB－UCD⊿U⊿INQh精品課程QHUAB

⊿U

N(正轉(zhuǎn))指針右移凸輪逆轉(zhuǎn)hUCD⊿U=0⊿I=0電機(jī)停轉(zhuǎn)（指針指在相應(yīng)位置）指示Q③動(dòng)作過(guò)程⊿I精品課程——流量修正由于轉(zhuǎn)子流量計(jì)在生產(chǎn)的時(shí)候，是在工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，0.10133Mpa）下用水或空氣進(jìn)行刻度的。如果（1）工作狀態(tài)不是工業(yè)基本狀態(tài)。（2）所測(cè)介質(zhì)不是水和空氣。必須對(duì)流量指示值按照實(shí)際被測(cè)介質(zhì)的密度、溫度、壓力等參數(shù)的具體情況進(jìn)行修正。精品課程液體流量測(cè)量時(shí)的修正

如果某轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子高度為h，如果介質(zhì)為20℃的水，則流量qv0與h的關(guān)系滿足：式中：qv0為用水標(biāo)定時(shí)的流量刻度

ρw為水的密度如果介質(zhì)不是20的℃水，則流量qvf與h的關(guān)系滿足：qvf和ρf分別為被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量和密度如果被測(cè)介質(zhì)的粘度和水的粘度相差不大，可以近似認(rèn)為φ是常數(shù)，則有刻度流量實(shí)際流量修正系數(shù)例現(xiàn)有一只以水標(biāo)定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)用來(lái)測(cè)量苯的流量，已知轉(zhuǎn)子的材料為不銹鋼（密度7.9g/cm3），苯的密度為0.83g/cm3

，請(qǐng)問(wèn)流量計(jì)讀數(shù)為3.6L/s時(shí)，苯的實(shí)際流量是多少？解：修正公式因此答：流量計(jì)讀數(shù)為3.6L/s時(shí)，苯的實(shí)際流量是質(zhì)量流量的修正公式氣體流量測(cè)量時(shí)的修正假設(shè)實(shí)際被測(cè)氣體的密度為ρf，因此被測(cè)流體流量Qf與指示值Q0的關(guān)系是：通常，氣體流量需要把它轉(zhuǎn)化成工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)（T0＝20℃＝293K，P0＝1.0133×105Pa）即被測(cè)時(shí)的壓力和溫度分別為：Pf、Tf，所以被測(cè)流體對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量為：此時(shí)的密度ρf還是實(shí)際密度，由于測(cè)量的困難，也需要把它轉(zhuǎn)化成標(biāo)態(tài)下的密度更為方便：于是有修正公式

溫度單位是絕對(duì)溫標(biāo)，壓力為絕對(duì)壓力。（P0=1.0133*105Pa，T0=273K）ρ0——空氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（1.293kg/m3）ρf0——被測(cè)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度

Q0

——顯示流量

Qf0——實(shí)際流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）——轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)

①轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要適合于檢測(cè)中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量；②流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，儀表前直管段長(zhǎng)度要求不高；③流量計(jì)的基本誤差約為儀表量程的土2％，量程比可達(dá)10：1④流量計(jì)的測(cè)量精度易受被測(cè)介質(zhì)密度、粘度、溫度、壓力、純凈度、安裝質(zhì)量等的影響。⑤工作壓力、溫度受限（工作溫度－20—＋120℃，工作壓力<2Mpa）不能遠(yuǎn)傳、記錄和調(diào)節(jié)。精品課程——轉(zhuǎn)子流量計(jì)的安裝1、轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝。不得傾斜或水平安裝。2、進(jìn)出口應(yīng)有大于5D的直管段。3、為便于維修，轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)安裝截止閥和旁通閥。4、為避免管道重量直接壓在轉(zhuǎn)子流量計(jì)上，在轉(zhuǎn)子流量計(jì)前后要安裝支撐架。5、測(cè)溫度、壓力較高、有毒、有腐蝕性流體時(shí)應(yīng)安裝防護(hù)罩。6、管道直徑小于50mm。精品課程3.4電磁流量計(jì)基本工作原理導(dǎo)體切割磁力線，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)適用場(chǎng)合可以檢測(cè)具有一定電導(dǎo)率的酸、堿、鹽溶液，腐蝕性液體以及含有固體顆粒的的液體測(cè)量，但不能檢測(cè)氣體、蒸汽和非導(dǎo)電液體的流量。流量公式根據(jù)精品課程當(dāng)導(dǎo)電的流體在磁場(chǎng)中以垂直方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，就會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)度、流體的速度和流體垂直切割磁力線的有效長(zhǎng)度（D）成正比：式中：Ex為感應(yīng)電勢(shì)；K為比例系數(shù)；B為磁場(chǎng)強(qiáng)度；D為管道直徑；v為垂直于磁力線的流體流動(dòng)速度。在管道直徑D已經(jīng)確定，磁場(chǎng)強(qiáng)度B維持不變時(shí)，流體的體積流量與磁感應(yīng)電勢(shì)成線性關(guān)系。利用上述原理制成的流量檢測(cè)儀表稱(chēng)為電磁流量計(jì)。精品課程——電磁流量計(jì)的外形電磁流量傳感器電磁流量變送器精品課程圖3－15光華－愛(ài)而美特電磁流量計(jì)傳感器

精品課程測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)無(wú)可動(dòng)或突出于管道內(nèi)部的部件，因而壓力損失極?。恢灰菍?dǎo)電的，被測(cè)流體可以是含有顆粒、懸浮物等，也可以是酸、堿、鹽等腐蝕性物質(zhì)；流量計(jì)的輸出電流與體積流量成線性關(guān)系，并且不受液體的溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響；電磁流量計(jì)的量程比一般為10:1，精度較高的量程比可達(dá)100:1；測(cè)量口徑范圍大，可以從lmm到2m以上，特別適用于lm以上口徑的水流量測(cè)量；測(cè)量精度一般優(yōu)于0.5級(jí)；——電磁流量計(jì)的特點(diǎn)精品課程主要缺點(diǎn)：被測(cè)流體必須是導(dǎo)電的，不能小于水的電導(dǎo)率，不能測(cè)量氣體、蒸汽和石油制品等的流量。由于襯里材料的限制，一般使用溫度為0～200℃；因電極嵌裝在測(cè)量導(dǎo)管上的，使工作壓力限制(一般≤0.25MPa）電磁流量計(jì)反應(yīng)迅速，可以測(cè)量脈動(dòng)流量；精品課程——電磁流量計(jì)的安裝可以水平安裝，也可以垂直安裝，但要求液體充滿管道；水平安裝時(shí)，應(yīng)低于管道。豎直安裝時(shí)，流體從下向上。直管段要求：前10D，后5D以上；遠(yuǎn)離磁場(chǎng)；變送器前后管道有時(shí)帶有較大的雜散電流，一般要把變送器前后1～1.5m處和變送器外殼連接在一起，共同接地。

QQ精品課程變送器引出線和電源線分開(kāi)敷設(shè)，并避免兩者平行，更不能穿在同一個(gè)鐵管中。變送器和轉(zhuǎn)換器使用同一電源，否則由于檢測(cè)信號(hào)和反饋信號(hào)相差－120度的相位，使儀表不能正常工作。精品課程3.5渦輪流量計(jì)基本工作原理流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，通過(guò)渦輪外的磁電轉(zhuǎn)換裝置可將渦輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電脈沖SN瞬時(shí)流量方程流量系數(shù)脈沖數(shù)／m3

qv

體積流量m3/hn渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)脈沖數(shù)/h精品課程體積總量方程N(yùn)

一段時(shí)間的脈沖數(shù)QV

流體體積總量m3例如：渦輪流量計(jì)的流量系數(shù)＝15×104

脈沖數(shù)／m3,顯示儀表在10分鐘內(nèi)積算的脈沖數(shù)N＝6000次，求流體的瞬時(shí)流量和10分鐘內(nèi)的累積流量。解：10分鐘內(nèi)的累積流量為精品課程流體的瞬時(shí)流量為答：流體的瞬時(shí)流量為0.24（m3／h），10分鐘內(nèi)的累積流量為0.04（m3）。

(1)精度高，其基本誤差為士(0·25%一1.0%)，可作為流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。

(2)量程比可達(dá)10一30，刻度線性。

(3)動(dòng)態(tài)性好，時(shí)間常數(shù)達(dá)1一50ms，可檢測(cè)脈動(dòng)流。

特點(diǎn)和要求精品課程(4)能耐高壓達(dá)5107Pa，壓力損失小，約為5一75kPa。(5)可檢測(cè)0·01一7000m3/h的流量;公稱(chēng)直徑在4一500mm。

(6)可以直接輸出數(shù)字信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，便于與計(jì)算機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。精品課程使用注意事項(xiàng)

(1)要求被測(cè)介質(zhì)潔凈，以減少對(duì)軸承的磨損，并防止渦輪被卡住。對(duì)于不潔凈介質(zhì)，應(yīng)在變迭器前加裝過(guò)濾器。

(2)介質(zhì)的密度和粘度的變化對(duì)指示值有影響。由于變送器的流量系數(shù)一般是在常溫下用水標(biāo)定的，所以密度改變時(shí)應(yīng)該重新標(biāo)定。對(duì)同一液體介質(zhì)，密度受溫度、壓力的影響很小，可忽略其影響；對(duì)于氣體介質(zhì)，由于密度受溫度和壓力變化的影響較大，必須對(duì)密度進(jìn)行補(bǔ)償。一般隨著粘度的增高，最大流量和線性范圍均減小。渦輪流