流量的测量课件

2022/12/22流量计变压头流量计变截面流量计

将流体的动压头的变化以静压头的变化的形式表示出来。一般，读数指示由压强差换算而来。如：测速管、孔板流量计和文丘里流量计

流体通过流量计时的压力降是固定的，流体流量变化时流道的截面积发生变化，以保持不同流速下通过流量计的压强降相同。如：转子流量计

第1页/共17页2022/12/20流量计变压头流量计变截面流量计将流体的12022/12/22

一、测速管

1、测速管（皮托管）的结构第2页/共17页2022/12/20一、测速管1、测速管（皮托管）的结构22022/12/222、测速管的工作原理对于某水平管路，测速管的内管A点测得的是管口所在位置的局部流体动压头与静压头之和，称为冲压头。B点测得为静压头冲压头与静压头之差第3页/共17页2022/12/202、测速管的工作原理对于32022/12/22压差计的指示数R代表A，B两处的压强之差。若所测流体的密度为ρ，U型管压差计内充有密度为ρ0的指示液，读数为R。——测速管测定管内流体的基本原理和换算公式

实际使用时c=0.98~1.00

第4页/共17页2022/12/20压差计的指示数R代表A，42022/12/223、使用皮托管的注意事项1）测速管所测的速度是管路内某一点的点速度，它可以用于测定流道截面的速度分布。2）一般使用测速管测定管中心的速度，然后可根据截面上速度分布规律换算平均速度。3）测速管应放置于流体均匀流段，且其管口截面严格垂直于流动方向，一般测量点的上，下游最好均有50倍直径长的直管距离，至少应有8~12倍直径长的直管段。4）测速管安装于管路中，装置头部和垂直引出部分都将对管道内流体的流动产生影响，从而造成测量误差。因此，除选好测点位置，尽量减少对流动的干扰外，一般应选取皮托管的直径小于管径的1/50。第5页/共17页2022/12/203、使用皮托管的注意事项第5页/共17页52022/12/22二、孔板流量计1、孔板流量计的结构第6页/共17页2022/12/20二、孔板流量计1、孔板流量计的结构第6页62022/12/222、孔板流量计的工作原理流体流到孔口时，流股截面收缩，通过孔口后，流股还继续收缩，到一定距离（约等于管径的1/3至2/3倍）达到最小，然后才转而逐渐扩大到充满整个管截面，流股截面最小处，速度最大，而相应的静压强最低，称为缩脉。因此，当流体以一定的流量流经小孔时，就产生一定的压强差，流量越大，所产生的压强差越大。因此，利用测量压强差的方法就可测量流体流量。

在1-1’和2-2’间列柏努利方程，略去阻力损失

第7页/共17页2022/12/202、孔板流量计的工作原理在1-1’和2-72022/12/22第8页/共17页2022/12/20第8页/共17页82022/12/22

——流量系数α

=f(

β,Re

)

质量流量方程式：第9页/共17页2022/12/20——流量系数质量流量方程式：第9页/92022/12/22

当Re超过某界限值时，α不再随Re而变α=const，此时流量就与压差计读数的平方根成正比，因此，在孔板的设计和使用中，希望Re大于界限值。3、孔板流量计的优缺点优点：构造简单，安装方便

缺点：流体通过孔板流量计的阻力损失很大孔板的缩口愈小，孔口速度愈大，读数就愈大，阻力损失愈大。所以，选择孔板流量计A0/A1的值，往往是设计该流量计的核心问题。第10页/共17页2022/12/20当Re超过某界限值时，α不再随R102022/12/22三、文丘里流量计管道中的流量为

优点：阻力损失小，大多数用于低压气体输送中的测量

缺点：加工精度要求较高，造价较高，并且在安装时流量计本身占据较长的管长位置。第11页/共17页2022/12/20三、文丘里流量计管道中的流量为优点：阻112022/12/22第12页/共17页2022/12/20第12页/共17页122022/12/22四、转子流量计1、转子流量计的结构及工作原理

2、流量公式

假设在一定的流量条件下，转子处于平衡状态，截面2-2’和截面1-1’的静压强分别为p2和p1,若忽略转子旋转的切向力第13页/共17页2022/12/20四、转子流量计1、转子流量计的结构及工作132022/12/22第14页/共17页2022/12/20第14页/共17页142022/12/22CR为转子流量计的流量系数，AR为环隙面积

流量与环隙面积有关，在圆锥形筒与浮子的尺寸固定时，AR决定于浮子在筒内的位置，因此，转子流量一般都以转子的位置来指示流量，而将刻度标于筒壁上。

转子流量计在出厂时一般是根据20℃的水或20℃、0.1MPa下的空气进行实际标定的，并将流量值刻在玻璃管上。

使用时若流体的条件与标定条件不符时，应实验标定或进行刻度换算。

第15页/共17页2022/12/20CR为转子流量计的流量系数，AR为环隙面152022/12/22下标1代表标定流体（水或空气）的流量和密度值，下标2代表实际操作中所用流体的流量和密度值。第16页/共17页2022/12/20下标1代表标定流体（水或162022/12/22谢谢您的观看！第17页/共17页2022/12/20谢谢您的观看！第17页/共17页172022/12/22流量计变压头流量计变截面流量计

将流体的动压头的变化以静压头的变化的形式表示出来。一般，读数指示由压强差换算而来。如：测速管、孔板流量计和文丘里流量计

流体通过流量计时的压力降是固定的，流体流量变化时流道的截面积发生变化，以保持不同流速下通过流量计的压强降相同。如：转子流量计

第1页/共17页2022/12/20流量计变压头流量计变截面流量计将流体的182022/12/22

一、测速管

1、测速管（皮托管）的结构第2页/共17页2022/12/20一、测速管1、测速管（皮托管）的结构192022/12/222、测速管的工作原理对于某水平管路，测速管的内管A点测得的是管口所在位置的局部流体动压头与静压头之和，称为冲压头。B点测得为静压头冲压头与静压头之差第3页/共17页2022/12/202、测速管的工作原理对于202022/12/22压差计的指示数R代表A，B两处的压强之差。若所测流体的密度为ρ，U型管压差计内充有密度为ρ0的指示液，读数为R。——测速管测定管内流体的基本原理和换算公式

实际使用时c=0.98~1.00

第4页/共17页2022/12/20压差计的指示数R代表A，212022/12/223、使用皮托管的注意事项1）测速管所测的速度是管路内某一点的点速度，它可以用于测定流道截面的速度分布。2）一般使用测速管测定管中心的速度，然后可根据截面上速度分布规律换算平均速度。3）测速管应放置于流体均匀流段，且其管口截面严格垂直于流动方向，一般测量点的上，下游最好均有50倍直径长的直管距离，至少应有8~12倍直径长的直管段。4）测速管安装于管路中，装置头部和垂直引出部分都将对管道内流体的流动产生影响，从而造成测量误差。因此，除选好测点位置，尽量减少对流动的干扰外，一般应选取皮托管的直径小于管径的1/50。第5页/共17页2022/12/203、使用皮托管的注意事项第5页/共17页222022/12/22二、孔板流量计1、孔板流量计的结构第6页/共17页2022/12/20二、孔板流量计1、孔板流量计的结构第6页232022/12/222、孔板流量计的工作原理流体流到孔口时，流股截面收缩，通过孔口后，流股还继续收缩，到一定距离（约等于管径的1/3至2/3倍）达到最小，然后才转而逐渐扩大到充满整个管截面，流股截面最小处，速度最大，而相应的静压强最低，称为缩脉。因此，当流体以一定的流量流经小孔时，就产生一定的压强差，流量越大，所产生的压强差越大。因此，利用测量压强差的方法就可测量流体流量。

在1-1’和2-2’间列柏努利方程，略去阻力损失

第7页/共17页2022/12/202、孔板流量计的工作原理在1-1’和2-242022/12/22第8页/共17页2022/12/20第8页/共17页252022/12/22

——流量系数α

=f(

β,Re

)

质量流量方程式：第9页/共17页2022/12/20——流量系数质量流量方程式：第9页/262022/12/22

当Re超过某界限值时，α不再随Re而变α=const，此时流量就与压差计读数的平方根成正比，因此，在孔板的设计和使用中，希望Re大于界限值。3、孔板流量计的优缺点优点：构造简单，安装方便

缺点：流体通过孔板流量计的阻力损失很大孔板的缩口愈小，孔口速度愈大，读数就愈大，阻力损失愈大。所以，选择孔板流量计A0/A1的值，往往是设计该流量计的核心问题。第10页/共17页2022/12/20当Re超过某界限值时，α不再随R272022/12/22三、文丘里流量计管道中的流量为

优点：阻力损失小，大多数用于低压气体输送中的测量

缺点：加工精度要求较高，造价较高，并且在安装时流量计本身占据较长的管长位置。第11页/共17页2022/12/20三、文丘里流量计管道中的流量为优点：阻282022/12/22第12页/共17页2022/12/20第12页/共17页292022/12/22四、转子流量计1、转子流量计的结构及工作原理

2、流量公式

假设在一定的流量条件下，转子处于平衡状态，截面2-2’和截面1-1’的静压强分别为p2和p1,若忽略转子旋转的切向力第13页/共17页2022/12/20四、转子流量计1、转子流量计的结构及工作302022/12/22第14页/共17页2022/12/20第14页/共17页312022/12/22CR为转子流量计的流量系数，AR为环隙面积

流量与环隙面积有关，在圆锥形筒与浮子的尺寸固定时，AR决定于浮子在筒内的位置，因此，转子流量一般都以转子的位置来指示流量，而将刻度标于筒壁上。

转子流量计在出厂时一般是根据20℃的水或20℃、0.1MPa下的空气进行实际标定的，并将流量值刻在玻璃管上。