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文档简介
1、化工仪表自动化化工仪表自动化(Instruments & Automatics of Chemical Engineering)第三章第三章 检测仪表及传感器检测仪表及传感器主讲人:孙行衍主讲人:孙行衍第三章第三章 检测仪表及传感器检测仪表及传感器3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表对于对于介质流量介质流量的检测的检测作用之一作用之一:控制生产过程达到优质高产和安全生产。控制生产过程达到优质高产和安全生产。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表对于对于介质流量介质流量的检测的检测作用之二作用之二:进行经济核算。进行经济核算。3.3 流量检测及仪表流量检
2、测及仪表n 一一.流量相关概念流量相关概念单位时间内流过管道某一截面的流单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小,即体数量的大小,即瞬时流量瞬时流量。 在某一段时间内流过管道的流体流在某一段时间内流过管道的流体流量的总和,即瞬时流量在某一段时间内的量的总和,即瞬时流量在某一段时间内的累计值。累计值。测量流体流量的仪表。测量流体流量的仪表。:测量流体总量的仪表。测量流体总量的仪表。 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表MMQQ或如以如以 t t 表示时间,则表示时间,则流量流量和和总量总量之间的关系是之间的关系是 00,ttQQdtMMdt总总3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 吨吨/小时
3、,千克小时,千克/小时,千克小时,千克/秒,立方米秒,立方米/小时,升小时,升/小时,小时,升升/分分3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 二二.流量测量仪表的分类流量测量仪表的分类流量计流量计速度式速度式容积式容积式质量式质量式差差压压式式转转子子电电磁磁涡涡轮轮堰堰式式椭椭圆圆齿齿轮轮活活塞塞式式腰腰轮轮刮刮板板直直接接式式间间接接式式测量依据:测量依据:流体在管道内的流速流体在管道内的流速测量依据:测量依据:单位时间内所排出的流体单位时间内所排出的流体的固定容积数目的固定容积数目测量依据:测量依据:流体流过的质量流体流过的质量M M3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 1.差压流量计
4、差压流量计n 速度式速度式应用场合:应用场合: 液体、气体、蒸汽流量。液体、气体、蒸汽流量。应用范围广,适应性强,性能稳定可靠。应用范围广,适应性强,性能稳定可靠。安装要求较高,需要一定的直管道。安装要求较高,需要一定的直管道。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 2.椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计n 容积式容积式应用场合:应用场合: 黏度液体流量和总量。黏度液体流量和总量。计量精度高计量精度高范围宽度结构复杂,范围宽度结构复杂,一般不适于高低温场合。一般不适于高低温场合。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 3.腰轮流量计(罗茨流量计)腰轮流量计(罗茨流量计)n 容积式容积式应用场合:应用
5、场合: 液体、气体流量和总量。液体、气体流量和总量。精度高,精度高,无需配套管道。无需配套管道。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 4.浮子式流量计(转子流量计)浮子式流量计(转子流量计)n 速度式速度式应用场合:应用场合: 液体、气体流量。液体、气体流量。适于小管径、低流速,适于小管径、低流速,无上游直管道要求,压力损失小,无上游直管道要求,压力损失小,当使用流体与标定流体不同时,当使用流体与标定流体不同时,需作流量示值修正。需作流量示值修正。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 5.涡轮流量计涡轮流量计n 速度式速度式应用场合:应用场合: 基本洁净的液体、气体流量和总量。基本洁净的液
6、体、气体流量和总量。线性范围宽,输出电脉冲信号,线性范围宽,输出电脉冲信号,易于实现数字化显示,抗扰能力强,易于实现数字化显示,抗扰能力强,可靠性受磨损制约可靠性受磨损制约弯道型不适于测量高黏度液体弯道型不适于测量高黏度液体3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 6.电磁流量计电磁流量计n 速度式速度式应用场合:应用场合: 导电液体、液固两相流体介质流量。导电液体、液固两相流体介质流量。不产生压力损失不产生压力损失不受密度、黏度、温度、压力影响,不受密度、黏度、温度、压力影响,测量范围大,可测腐蚀性及含固体颗粒或测量范围大,可测腐蚀性及含固体颗粒或 纤维液体纤维液体输出线性输出线性不能测气体、
7、蒸汽、含气泡液体不能测气体、蒸汽、含气泡液体及电导率很低的液体及电导率很低的液体不能用于高温或低温流体测量不能用于高温或低温流体测量3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 7.涡街流量计(漩涡流量计)涡街流量计(漩涡流量计)应用场合:应用场合: 液体、气体、蒸汽流量。液体、气体、蒸汽流量。可靠性高,应用范围广,可靠性高,应用范围广,输出与流量正比的脉冲信号,输出与流量正比的脉冲信号,无零点漂移,安装费用低无零点漂移,安装费用低测量气体时,测量气体时,上限流速受介质可压缩性限制上限流速受介质可压缩性限制下限流速受雷诺数、传感器灵敏度限制下限流速受雷诺数、传感器灵敏度限制3.3 流量检测及仪表流量
8、检测及仪表n 8.超声波流量计超声波流量计应用场合:应用场合: 导声流体流量。导声流体流量。可测非导电介质,价格较高可测非导电介质,价格较高可用于特大型或矩形管道可用于特大型或矩形管道3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 9.质量流量计质量流量计n 直接式(量热式、角动量式、陀螺式、直接式(量热式、角动量式、陀螺式、科里奥利式科里奥利式等)等)n 间接式(密度和体积流量运算)间接式(密度和体积流量运算)应用场合:应用场合: 液体、气体、浆体质量流量。液体、气体、浆体质量流量。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 三三.差压式流量计差压式流量计是基于流体流动的是基于流体流动的节流节流原理原理
9、,利用流体流经节流装置时产生的,利用流体流经节流装置时产生的压力差压力差而实现流量而实现流量测量的。测量的。通常是由能将被测流量转换成压差信号的通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置节流装置和和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计差压计以及显以及显示仪表所组成。示仪表所组成。 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表1.1.节流现象与流量基本方程式节流现象与流量基本方程式 流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的后的管壁处,流体的静压力产生差异静压力产生差异的现象称为的现象称为节流
10、现节流现象象。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表图图3-17 3-17 孔板装置及孔板装置及压力、流速分布图压力、流速分布图 要准确测量出截面要准确测量出截面、处的处的压力有困难,因为产生最低压力有困难,因为产生最低静压静压力力p p2 2的截面的截面的位置随着流速的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压后的管壁上选择两个固定的取压点,来测量流体在节流装置前后点,来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系,与与流量之间的关系,与测压点测压点及及测
11、压方式测压方式的选择是紧密相关的。的选择是紧密相关的。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表 流量基本方程式是阐明流量基本方程式是阐明流量流量与与压差压差之间定量关系的基之间定量关系的基本流量公式。它是根据本流量公式。它是根据流体力学流体力学中的中的伯努利方程伯努利方程和和流体连流体连续性方程续性方程式推导而得的。式推导而得的。 001122QFpMFp要知道流量与压差的确切关系,关键在于要知道流量与压差的确切关系,关键在于流量系数流量系数的取值。的取值。 流量与压力差流量与压力差PP的的平方根平方根成正比。成正比。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 国内外把最常用的国内外把最常用的节流装置
12、、孔板、喷嘴、文丘里管节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标等标准化,并称为准化,并称为“标准节流装置标准节流装置”。n 标准化的具体内容包括标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等、取压方法、使用条件等。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表图图3-18 3-18 孔板断面孔板断面示意图示意图如图,标准孔板对尺寸和公差、粗糙度如图,标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。等都有详细规定。 其中其中d dD D应在应在0.20.20.80.8之间;最小之间;最小孔径应不小于孔径应不小于12.5mm1
13、2.5mm;直孔部分的厚度;直孔部分的厚度h h(0.0050.0050.020.02)D D;总厚度;总厚度H H0.050.05D D;锥面的斜角;锥面的斜角30304545等等等,需要时可参阅设计手册。等,需要时可参阅设计手册。 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表标准节流装置取压方法标准节流装置取压方法角接取压法角接取压法法兰取压法法兰取压法分为分为法兰取压法兰取压角接取压角接取压3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表p 径距取压径距取压 上游取压孔中心至孔板前端面的间距为上游取压孔中心至孔板前端面的间距为D,下游取压孔中,下游取压孔中心至孔板前端面的间距为心至孔板前端面的间距为D/2。
14、3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 环室取压法环室取压法能得到较好的测量精度,但是加工制造和安装能得到较好的测量精度,但是加工制造和安装要求严格,如果由于加工和现场安装条件的限制,达不到要求严格,如果由于加工和现场安装条件的限制,达不到预定的要求时,其测量精度仍难保证。预定的要求时,其测量精度仍难保证。,在现场使用时,为了加工和安装方便,有时不用环,在现场使用时,为了加工和安装方便,有时不用环室而用室而用单独钻孔取压单独钻孔取压,特别是对大口径管道。,特别是对大口径管道。标准孔板标准孔板采用角接取压法和法兰取压法,采用角接取压法和法兰取压法,标准喷嘴标准喷嘴为角为角接取压法。接取压法。图图
15、3-19 3-19 环式取压结构环式取压结构11管道法兰;管道法兰;22环室;环室;33孔板;孔板;44夹紧环夹紧环3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表标准孔板标准孔板应用广泛,结构简应用广泛,结构简单,安装方便,适单,安装方便,适用于大流量的测量用于大流量的测量流体经过孔板后压力损失流体经过孔板后压力损失大,当工艺管道上不允许大,当工艺管道上不允许有较大的压力损失时,便有较大的压力损失时,便不宜采用。不宜采用。标准喷嘴和标标准喷嘴和标准文丘里管准文丘里管压力损失较孔板小压力损失较孔板小结构比较复杂,不易加工结构比较复杂,不易加工3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 标准节流装置仅适用于测量
16、标准节流装置仅适用于测量管道直径大于管道直径大于50mm50mm,雷诺数雷诺数在在10104 410105 5以上的流体以上的流体,而且流体应当,而且流体应当清洁清洁,充满充满全部管全部管道,道,不发生相变不发生相变。n 节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的差压差压大小大小,但这个差压信号还必须由,但这个差压信号还必须由导压管导压管引出,并传递到相应的引出,并传递到相应的差压计差压计,以便显示出流量的数值。,以便显示出流量的数值。 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表3.3.差压式流量计的测量误差差压式流量计的测量误差 在现场实际应用时,往往具有
17、在现场实际应用时,往往具有比较大的测量误差比较大的测量误差,有的甚至高达有的甚至高达10102020。 不仅需要不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造合理的选型、准确的设计计算和加工制造,更要注意更要注意正确的安装、维护和符合使用条件正确的安装、维护和符合使用条件等,才能保等,才能保证差压式流量计有足够的实际测量精度。证差压式流量计有足够的实际测量精度。 注意注意3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 误差产生的原因误差产生的原因1.1.被测流体工作状态的变动。被测流体工作状态的变动。2.2.节流装置安装不正确。节流装置安装不正确。3.3.孔板入口边缘的磨损。孔板入口边缘的磨损。4.4.
18、导压管安装不正确,或有堵塞、渗漏现象导压管安装不正确,或有堵塞、渗漏现象5.5.差压计安装或使用不正确差压计安装或使用不正确3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表 导压管要正确地安装,防止堵塞与渗漏,否则会引起较导压管要正确地安装,防止堵塞与渗漏,否则会引起较大的测量误差。对于不同的大的测量误差。对于不同的被测介质被测介质,导压管的安装亦有不,导压管的安装亦有不同的要求,下面分类讨论。同的要求,下面分类讨论。图图3-20 3-20 测量液体流量测量液体流量时的取压点位置时的取压点位置 图图3-21 3-21 测量液体流量时的连接图测量液体流量时的连接图11节流装置;节流装置;22引压导管;引压导
19、管;33放空阀;放空阀;44平衡平衡阀;阀;55差压变送器;差压变送器;66贮气罐;贮气罐;77切断阀切断阀3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表a)a) 取压点应该位于节流装置的下半部,与水平线夹角取压点应该位于节流装置的下半部,与水平线夹角为为0 04545。 b) b)引压导管最好垂直向下,如条件不许可,导压管亦应下引压导管最好垂直向下,如条件不许可,导压管亦应下倾一定坡度(至少倾一定坡度(至少120120110110),使气泡易于排出。),使气泡易于排出。 c) c) 在引压导管的管路中,应有排气的装置。在引压导管的管路中,应有排气的装置。 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表 a) a
20、) 取压点应在节流装置的上半部。取压点应在节流装置的上半部。 b) b) 引压导管最好垂直向上,至少亦应向上倾斜一定的坡度引压导管最好垂直向上,至少亦应向上倾斜一定的坡度,以使引压导管中不滞留液体。,以使引压导管中不滞留液体。 c) c) 如果差压计必须装在节流装置之下,则需加装贮液罐和如果差压计必须装在节流装置之下,则需加装贮液罐和排放阀,如图排放阀,如图3-223-22所示。所示。 图图3-22 3-22 测量气体流量时的连接图测量气体流量时的连接图11节流装置;节流装置;22引压导管;引压导管;33差压变送器;差压变送器;44贮液罐贮液罐;55排放阀排放阀图图3-23 3-23 测量蒸汽
21、流量的连接图测量蒸汽流量的连接图11节流装置;节流装置;22凝液罐凝液罐;33引压导管;引压导管;44排放阀;排放阀;55差压变送器;差压变送器;66平衡阀平衡阀3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。 n 由引压导管接至差压计或变送器前,必须安装由引压导管接至差压计或变送器前,必须安装切断阀切断阀1 1、2 2和和平衡阀平衡阀3 3,构成三阀组,如图,构成三阀组,如图3-243-24所示。所示。n 测量腐蚀性(或因易凝固不适宜直接进入差压计)的介质测量腐蚀性(或因易凝固不适宜直接进入差压计)的
22、介质流量时,必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式如图流量时,必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式如图3-253-25所示。所示。图图3-24 3-24 差压计阀组安装示意图差压计阀组安装示意图1 1,22切断阀;切断阀;33平衡阀平衡阀图图3-25 3-25 隔离罐的两种形式隔离罐的两种形式3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 四四.转子流量计(浮子式流量计)转子流量计(浮子式流量计)以以压降不变压降不变,利用,利用节流面积的变化节流面积的变化来测量流量的大小来测量流量的大小,即转子流量计采用的是,即转子流量计采用的是恒压降、变节流面积恒压降、变节流面积的流量测量的流量测量方法。方法。
23、图图3-26 3-26 转子流量计的工作原理图转子流量计的工作原理图3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表12ftVgppA12ftVgppAp2fphM转子流量计中转子的转子流量计中转子的平衡条件平衡条件是是(3-173-17)由式(由式(3-173-17)可得)可得根据根据转子浮起的高度转子浮起的高度就可以判断就可以判断被测介质的流量被测介质的流量大小大小或或2fpQh将式(将式(3-183-18)代入上两式,得)代入上两式,得2fftAhgVM或或2fftAhgVQ(3-183-18)3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表2.2.电远传式转子流量计电远传式转子流量计 它可以将反映流量大小的转
24、子高度它可以将反映流量大小的转子高度h h转换为电信号,适转换为电信号,适合于远传,进行显示或记录。合于远传,进行显示或记录。 LZD LZD系列电远传式转子流量计主要由系列电远传式转子流量计主要由流量变送流量变送及及电动显电动显示示两部分组成。两部分组成。 图图3-27 3-27 差动变压器结构差动变压器结构3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表 若将转子流量计的若将转子流量计的转子转子与与差动变压器差动变压器的铁的铁芯连接起来,使转子随芯连接起来,使转子随流量变化的运动带动铁流量变化的运动带动铁芯一起运动,那么,就芯一起运动,那么,就可以将可以将流量的大小流量的大小转换转换成成输出感应电势输
25、出感应电势的大小。的大小。转换原理转换原理3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表图图3-28 LZD3-28 LZD系列电远传转子流量计系列电远传转子流量计可逆电机可逆电机凸轮凸轮3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表02twwgVQhA3.3.转子流量计的指示值修正转子流量计的指示值修正 转子流量计的流量标尺上的刻度值,对用于测量转子流量计的流量标尺上的刻度值,对用于测量液体液体来讲是代表来讲是代表2020时水的流量值,对用于测量时水的流量值,对用于测量气体气体来讲则是来讲则是代表代表2020,0.10133MPa0.10133MPa压力下空气的流量值。所以,在实压力下空气的流量值。所以,在实际
26、使用时,要根据具体体情况进行修正。际使用时,要根据具体体情况进行修正。 (3-233-23)3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表2ftffgVQhA0wffQffwttQQK Q如果被测介质的黏度与水的黏度相差不大,可近似认为如果被测介质的黏度与水的黏度相差不大,可近似认为是常数,则有是常数,则有 (3-243-24)整理后得整理后得tfQfwtwK(3-263-26)(3-253-25)体积流量密度修正系数体积流量密度修正系数3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表0fwfMfwfwtQMK M twMwtffK ffQK9 . 79 . 6ffMK9 . 79 . 6同理可导得质量流量的修正公
27、式为同理可导得质量流量的修正公式为当采用当采用耐酸不锈钢耐酸不锈钢作为转子材料时,作为转子材料时,t t7.9g/cm7.9g/cm3 3,水的密度水的密度w w1g/cm1g/cm3 3,代入(,代入(3-263-26)与式()与式(3-283-28)得)得 (3-273-27)(3-283-28)(3-293-29)(3-303-30)3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表f f tKQKMtKQKM tKQKM0.400.6701.516 0.950.9711.022 1.501.2720.8470.450.6461.435 1.001.0001.000 1.551.2970.8370.5
28、00.6831.365 1.051.0280.979 1.600.3230.8270.550.7191.307 1.101.0560.960 1.651.3510.8180.600.7541.256 1.151.0840.943 1.701.3760.8090.650.7871.211 1.201.1110.927 1.751.4010.8000.700.8191.170 1.251.1390.911 1.801.4270.7920.750.8511.134 1.301.1650.897 1.851.4530.7850.800.8821.102 1.351.1930.884 1.901.477
29、0.7780.850.9121.073 1.401.2200.872 1.951.5040.7710.900.9441.046 1.451.2450.859 2.001.5290.764表表3-3 3-3 密度修正系数表密度修正系数表3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表例现用一只以水标定的转子流量计来测量苯的流量,例现用一只以水标定的转子流量计来测量苯的流量,已知转子材料为不锈钢,已知转子材料为不锈钢,t t7.9g/cm7.9g/cm3 3,苯的密度,苯的密度为为f f0.83g/cm0.83g/cm3 3。试问流量计读数为。试问流量计读数为3.6L/s3.6L/s时,苯时,苯的实际流量是多
30、少?的实际流量是多少? 解解由式(由式(3-293-29)计算或由表)计算或由表3-33-3可查得可查得 将此值代入式(将此值代入式(3-253-25),得),得 即苯的实际流量为即苯的实际流量为4 4L/sL/s。9 . 0QKsLQKQQf/46 . 39 . 01106.97.9fQfK0QfQK Q3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表(2 2)气体流量测定时的修正)气体流量测定时的修正对被测介质的对被测介质的密度密度、工作压力工作压力和和温度温度均需进行修正。均需进行修正。 当已知仪表显示刻度当已知仪表显示刻度Q Q0 0,要计算实际的工作介质流量,要计算实际的工作介质流量时,可按下式
31、修正。时,可按下式修正。001001101111QKKKQTTppQTP3/kg Nm3/Nmh0 0:校验用介质空气在标准状态下的密度:校验用介质空气在标准状态下的密度:1.293kg/Nm3:1.293kg/Nm3P P0 0: :工业基准状态时的绝对压力;工业基准状态时的绝对压力;0.10133MPa;0.10133MPa;Q Q0 0: :工业基准状态时的绝对温度;工业基准状态时的绝对温度;293K293K3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表Nm3,是指在0摄氏度1个标准大气压下的气体体积;N代表名义工况(Nominal Condition),即空气的条件为:一个标准大气压, 温度为
32、0C, 相对湿度为0%。此时1mol气体体积为22.4L,质量与气体的分子量有关。 我国我国天然气流量的标准孔板计算方法天然气流量的标准孔板计算方法规定以规定以温度温度293.15K(20),压力),压力101.325KPa作为计量气体体积流作为计量气体体积流量的标准状态。量的标准状态。公公式式计算得到的计算得到的Q Q是是被测介质被测介质在单位时间(小时)在单位时间(小时)内流过转子流量计的内流过转子流量计的标准状态标准状态下的容积数(标准立方米),下的容积数(标准立方米),而不是被测介质在而不是被测介质在实际工作状态下实际工作状态下的容积流量。的容积流量。 1 12212PVPVTT理想气
33、体状态方程33Nmvsm3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表解解已知已知Q Q0 038Nm38Nm3 3/h/h, p p0 00.10133MPa0.10133MPa, p p1 10.160.160.101330.101330.26133MPa0.26133MPa, T T1 12727273273300K300K,T T0 0293K293K, 1 10 01.2931.293K Kg/g/N Nm m3 3。 将上列数据代入上式,便可得将上列数据代入上式,便可得 即这时空气的流量为即这时空气的流量为60.3Nm60.3Nm3 3/h/h。 hNmQ/3 .60383002931013
34、3. 026133. 0293. 1293. 131例例 某厂用转子流量计来测量温度为某厂用转子流量计来测量温度为2727,表压为,表压为0.16MPa0.16MPa的空气流量,问转子流量计读数为的空气流量,问转子流量计读数为38Nm38Nm3 3/h/h时,空气的实际流量是多少?时,空气的实际流量是多少? 3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表07.9 110007.9wfffffwtftQMMtf(3 3)蒸汽流量测量时的换算)蒸汽流量测量时的换算ffMQ156.290 转子流量计用来测量水蒸气流量时,若将蒸汽流转子流量计用来测量水蒸气流量时,若将蒸汽流量换算为量换算为水流量水流量,可按式(
35、,可按式(3-273-27)计算。)计算。 若转子材料为不锈钢,若转子材料为不锈钢, 7.9g/cm7.9g/cm3 3,则有,则有 当当时时蒸汽流量,蒸汽流量,kg/h蒸汽密度,蒸汽密度,kg/m33.3 流量检测及仪表流量检测及仪表 若已知某饱和蒸汽(温度不超过若已知某饱和蒸汽(温度不超过200200)流)流量值时,可从上式换算成相应的水流量值,然后量值时,可从上式换算成相应的水流量值,然后按转子流量计规格选择合适口径的仪表。按转子流量计规格选择合适口径的仪表。 可以看出可以看出3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 五五.椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计1.1.工作原理工作原理图图3-29
36、3-29 椭圆齿轮流量计结构原理椭圆齿轮流量计结构原理3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表通过椭圆齿轮流量计的体积流量:通过椭圆齿轮流量计的体积流量: 适用于高黏度介质的流量测量。适用于高黏度介质的流量测量。 测量精度较高,压力损失较小,安装使用也较方便。测量精度较高,压力损失较小,安装使用也较方便。 椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。 椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。 椭圆齿轮流量计的结构复杂,加工成本较高。椭圆齿轮流量计的结构复杂,加工成本较高。 04nVQ 2.2.使用特点使用特点n:椭圆齿轮的旋转速度椭圆
37、齿轮的旋转速度V0:半月形测量室的容积:半月形测量室的容积3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表六六.电磁流量计电磁流量计能够测量能够测量酸、碱、盐酸、碱、盐溶液以及含有溶液以及含有固体颗粒固体颗粒(例如泥(例如泥浆)或浆)或纤维液体纤维液体的流量。的流量。 图图3-30 3-30 电磁流量电磁流量计原理图计原理图一段非导一段非导磁材料的磁材料的管道外部管道外部安装一对安装一对磁极。磁极。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表BDvKEXvDQ2414XK BDQEQK感应电势的方向由右手定则判断,大小感应电势的方向由右手定则判断,大小由下式决定由下式决定 (3-363-36)而而(3-373-3
38、7)将式(将式(3-363-36)代入式()代入式(3-353-35),得),得EX:感应电动势:感应电动势K:比例系数:比例系数B:磁感应强度;:磁感应强度;D:管道直径;:管道直径;v:垂直于磁力线方向的液体速度。垂直于磁力线方向的液体速度。3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表只能用来测量导电液体的流量,且导电率要求不小于只能用来测量导电液体的流量,且导电率要求不小于水的导电率,不能测量气体、蒸汽及石油制品等的流量。水的导电率,不能测量气体、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍数的放大器,会造成测量系统很复杂、成要引入高放大倍数的放大器,会造成测量系统很复杂、成本高,并且易受外界电磁场的
39、干扰。使用中要注意维护,本高,并且易受外界电磁场的干扰。使用中要注意维护,防止电极与管道间绝缘的破坏。安装时要远离一切磁源。防止电极与管道间绝缘的破坏。安装时要远离一切磁源。不能有振动。不能有振动。注意注意3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表n 七七.漩涡流量计(涡街流量计)漩涡流量计(涡街流量计) 精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、维护方便、压力损失小、节能效果明显。维护方便、压力损失小、节能效果明显。 漩涡流量计是利用有漩涡流量计是利用有规则的漩涡剥离现象规则的漩涡剥离现象来测量流体来测量流体流量的仪表。流量的仪表。图图3-31 卡曼涡街卡曼涡街3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表
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