L转子涡轮涡街流量计 ppt课件

1、自动检测技术及仪表自动检测技术及仪表Test & Measurement Technologyand Automatic InstrumentationCISTBUCT2019M&T,AI 检测仪表检测仪表l节流式流量计差压流量计节流式流量计差压流量计l孔板流量计孔板流量计M&T,AI 检测仪表检测仪表l节流式流量计差压流量计节流式流量计差压流量计l流量公式流量公式l引入流量系数引入流量系数l思索介质膨胀系数思索介质膨胀系数 M&T,AI 检测仪表检测仪表l节流式流量计差压流量计节流式流量计差压流量计l流量公式流量公式l假设为圆型管道，并定义孔板管道直径比和流假

2、设为圆型管道，并定义孔板管道直径比和流出系数出系数M&T,AI 检测仪表检测仪表l节流式流量计差压式流量计节流式流量计差压式流量计l节流式流量计优点节流式流量计优点l构造简单，无可动部件，可靠性较高，复现性构造简单，无可动部件，可靠性较高，复现性能好；能好；l顺应性较广，它适用于各种工况下的单相流体；顺应性较广，它适用于各种工况下的单相流体；l适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计。适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计。l节流式流量计缺陷节流式流量计缺陷l安装要求严厉，流量计前后要求较长直管段；安装要求严厉，流量计前后要求较长直管段；l丈量范围窄，普通范围度为丈量范围窄，普通范围

3、度为 3:13:1，压力损失较，压力损失较大；大；l准确度不高，对于较小直径的管道丈量比较困准确度不高，对于较小直径的管道丈量比较困难。难。M&T,AI 检测仪表检测仪表l节流式流量计差压式流量计节流式流量计差压式流量计l规范节流安装的设计与计算规范节流安装的设计与计算 l知管道内径，节流件开孔直径，取压方式，被知管道内径，节流件开孔直径，取压方式，被测流体参数等必要条件，根据所测得的差压值，测流体参数等必要条件，根据所测得的差压值，计算被测流体的流量。计算被测流体的流量。l知管道内径，被测流体参数，估计的流量范围知管道内径，被测流体参数，估计的流量范围以及其他必要条件，要求选择适当的

4、流量标尺以及其他必要条件，要求选择适当的流量标尺上限、差压上限、节流安装的方式，并确定节上限、差压上限、节流安装的方式，并确定节流件的开孔直径。流件的开孔直径。第部分第部分过程参数检测过程参数检测第三章检测仪表第三章检测仪表流量检测仪表流量检测仪表浮子式流量计浮子式流量计涡轮式流量计涡轮式流量计涡街式流量计涡街式流量计M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l转子式转子式l变面积式变面积式l涡轮式流量计涡轮式流量计l涡街式流量计涡街式流量计l卡门涡街卡门涡街l漩涡发生与检出漩涡发生与检出M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l又名转子流量计或面

5、积流量计又名转子流量计或面积流量计l当流体自下而上流经锥形管与当流体自下而上流经锥形管与转子之间的环形流通面积时，转子之间的环形流通面积时， 由于遭到流体的冲击，转子便由于遭到流体的冲击，转子便要向上运动。要向上运动。 M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l流量公式流量公式M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l转子流量计是一种非通用性仪表，出厂时其刻转子流量计是一种非通用性仪表，出厂时其刻度需单独标定。度需单独标定。l仪表厂在工业规范形状下，以空气标定丈量气仪表厂在工业规范形状下，以空气标定丈量气体流量的仪表；以水标定丈量液体流量的仪表。

6、体流量的仪表；以水标定丈量液体流量的仪表。l假设被测介质不是水或空气，那么流量计的指假设被测介质不是水或空气，那么流量计的指示值与实践流量值之间存在差别，必需对流量示值与实践流量值之间存在差别，必需对流量指示值按照实践被测介质的密度、温度、压力指示值按照实践被测介质的密度、温度、压力等参数的详细情况进展刻度修正。等参数的详细情况进展刻度修正。 M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l对于液体介质对于液体介质l对于气体介质对于气体介质M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l例：采用一个用水标定的转子流量计来丈量苯例：采用一个用水标定的转子流量计

7、来丈量苯的的流量，流量计的读数为流量，流量计的读数为 28m3/h28m3/h，知转子密度，知转子密度为为7920 kg/m3 7920 kg/m3 的不锈钢，苯的密度为的不锈钢，苯的密度为 0.831 0.831 kg/Lkg/L，求苯的实践流量是多少？求苯的实践流量是多少？带入修正公式，得苯的实践流量是带入修正公式，得苯的实践流量是 31.08m3/h31.08m3/h。M&T,AI 检测仪表检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l多种方式的浮子多种方式的浮子l为提高读数的准确性，为提高读数的准确性，浮子在流体的推进下浮子在流体的推进下自转自转 “转子转子M&T,AI 检测仪表

8、检测仪表l浮子式流量计浮子式流量计l特点特点l构造简单，运用维护方便；构造简单，运用维护方便；l对前后直管段长度要求不高，压力损失小而且对前后直管段长度要求不高，压力损失小而且恒定；恒定；l适于中小管径、较低雷诺数的中小流量的检测；适于中小管径、较低雷诺数的中小流量的检测；l浮子流量计丈量准确度为浮子流量计丈量准确度为2%2%左右，丈量范围左右，丈量范围比较宽，刻度为线性；比较宽，刻度为线性；l仪表丈量受被测介质的密度、粘度、温度、压仪表丈量受被测介质的密度、粘度、温度、压力、纯真度影响，还受安装位置的影响。力、纯真度影响，还受安装位置的影响。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量

9、计涡轮式流量计l当流体流经涡轮时，由当流体流经涡轮时，由于流体的冲击作用，将于流体的冲击作用，将使涡轮发生旋转，转动使涡轮发生旋转，转动的频率与流量相关。的频率与流量相关。l涡轮番量计是一种速度涡轮番量计是一种速度式流量计。式流量计。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量计涡轮式流量计l涡轮番量计主要由涡轮、导流器、磁电感应转涡轮番量计主要由涡轮、导流器、磁电感应转换器、放大与信号变换。换器、放大与信号变换。l磁电感应转换器是磁电感应转换器是将涡轮转换成电脉将涡轮转换成电脉冲数，这是涡轮番冲数，这是涡轮番量计的关键部分。量计的关键部分。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式

10、流量计涡轮式流量计l流量公式流量公式M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量计涡轮式流量计l转速检出方法磁通法转速检出方法磁通法l叶轮用磁性的不锈钢做，管道外装上传感器，叶轮用磁性的不锈钢做，管道外装上传感器，它由磁钢和线圈组成。当叶片转动时周期也改它由磁钢和线圈组成。当叶片转动时周期也改动检测器中磁路的磁阻，使经过感动检测器中磁路的磁阻，使经过感应线圈的磁通量应线圈的磁通量随之变化。这样随之变化。这样在感应线圈的两在感应线圈的两端即感应出脉冲端即感应出脉冲信号。信号。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量计涡轮式流量计l特点特点l可以丈量气体、液体流量，任务温度范围宽、

11、可以丈量气体、液体流量，任务温度范围宽、压力高；压力高；l丈量范围度可达丈量范围度可达(10(1020):120):1，丈量精度较高，丈量精度较高，普通为普通为 0.5 0.5 级，在小范围内误差可以级，在小范围内误差可以0.1%0.1%；l输出频率信号便于远传及与计算机相连；输出频率信号便于远传及与计算机相连；l要求被测介质干净，应在变送器前加过滤安装；要求被测介质干净，应在变送器前加过滤安装；l丈量受介质密度、粘度影响，不适于粘度大的丈量受介质密度、粘度影响，不适于粘度大的液体；液体；l普通要求程度安装，直管段上游为普通要求程度安装，直管段上游为 20D 20D，下游，下游为为 15D 1

12、5D。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量计涡轮式流量计l切向式涡轮番量计叶轮式流量计切向式涡轮番量计叶轮式流量计M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡轮式流量计涡轮式流量计l多流束切线流叶轮番量计水表多流束切线流叶轮番量计水表M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l属旋涡流量计类型，属旋涡流量计类型， 它是利用流体振荡它是利用流体振荡的原理进展流量测的原理进展流量测量。量。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l卡门涡街卡门涡街l1513 1513 年年 Leonardo da Vinci Leonardo da Vinc

13、i 研讨水中阻挠物研讨水中阻挠物后静态漩涡的构成；后静态漩涡的构成；l1878 1878 年年 VStrouhal VStrouhal 研讨琴弦上产生漩涡感研讨琴弦上产生漩涡感应的声音进展研讨，发现流动特征参数应的声音进展研讨，发现流动特征参数 Sr Sr；l1912 1912 年年 T.von Karman T.von Karman 发现圆柱形阻挠物使发现圆柱形阻挠物使流体产生交替分别的稳定的漩涡列流体产生交替分别的稳定的漩涡列卡门涡卡门涡街。街。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l卡门涡街卡门涡街l根据实验，当根据实验，当 Re40 Re40 时粘性流体绕过圆

14、柱体时粘性流体绕过圆柱体时，会发生边境层分别，在圆柱体后面产生一时，会发生边境层分别，在圆柱体后面产生一对不稳定的旋转方向相反的对称旋涡；对不稳定的旋转方向相反的对称旋涡；lReRe4040后，对称旋涡不断增长；后，对称旋涡不断增长；l至至 Re60 Re60 时，这对不稳定的对称旋涡，最后时，这对不稳定的对称旋涡，最后构成几乎稳定的非对称性的、多少有些规那么构成几乎稳定的非对称性的、多少有些规那么的、旋转方向相反、上下交替零落的旋涡，这的、旋转方向相反、上下交替零落的旋涡，这种旋涡具有一定的零落频率，称为卡门涡街。种旋涡具有一定的零落频率，称为卡门涡街。 M&T,AI 检测仪表检测仪

15、表l涡街式流量计涡街式流量计l卡门涡街卡门涡街M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l卡门涡街卡门涡街l介质于介质于 250 250ReRe2 2105 105 范围内的流动，式中范围内的流动，式中无量纲数无量纲数 St St 称为斯特劳哈数。称为斯特劳哈数。l当当 Re Re1000 1000 时，斯特劳哈数时，斯特劳哈数 St St 近似地等于近似地等于常数。常数。M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l任务原理任务原理l漩涡发生体漩涡发生体l漩涡检测传感器漩涡检测传感器l流量公式流量公式M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量

16、计涡街式流量计l任务原理任务原理l漩涡发生体漩涡发生体单漩涡发生体、多漩涡发生体单漩涡发生体、多漩涡发生体l漩涡检测传感器漩涡检测传感器M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l任务原理任务原理l漩涡发生体漩涡发生体l漩涡检测传感器漩涡检测传感器热敏电阻式、电容热敏电阻式、电容式、应力式、超声式、应力式、超声波式、电阻式、其波式、电阻式、其它检测方法它检测方法M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l任务原理任务原理l漩涡发生体漩涡发生体l漩涡检测传感器漩涡检测传感器热敏电阻式：差动热敏电阻式：差动 第一对称，双臂任务第一对称，双臂任务电容式：差

17、动电容式：差动 交流电桥交流电桥应力式：差动应力式：差动 第一对称，双臂任务第一对称，双臂任务电阻式：简单变换电阻式：简单变换超声波式超声波式其它检测方法其它检测方法M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l任务原理任务原理l漩涡发生体漩涡发生体l漩涡检测传感器漩涡检测传感器热敏电阻式：易被沾污、存在热滞后、丈量范热敏电阻式：易被沾污、存在热滞后、丈量范围窄围窄电容式：不能用于脏污介质和腐蚀性介质电容式：不能用于脏污介质和腐蚀性介质应力式：对管道振动敏感，压电晶体稳定性差应力式：对管道振动敏感，压电晶体稳定性差超声波式：受温度、流场变化的影响较大超声波式：受温度、流场变

18、化的影响较大电阻式：易被沾污、不能用于脏污和腐蚀性介电阻式：易被沾污、不能用于脏污和腐蚀性介质、受温度影响较大质、受温度影响较大其它方法光纤式、电磁式、电感式、振动体其它方法光纤式、电磁式、电感式、振动体式等式等M&T,AI 检测仪表检测仪表l涡街式流量计涡街式流量计l特点特点l适用于气体、液体和蒸汽介质，其丈量几乎不适用于气体、液体和蒸汽介质，其丈量几乎不受流体参数温度、压力、密度、粘度变化受流体参数温度、压力、密度、粘度变化的影响；的影响；l涡街流量计在仪表内部无可动部件，运用寿命涡街流量计在仪表内部无可动部件，运用寿命长；长；l压力损失小孔板的压力损失小孔板的 ，输出为频率信，输出为频率信号；号；l有较宽的范围度有较宽的范围度