第六章 流量测量

第六章流体检测及仪表以板书为主，配合图片及视频

椭圆齿轮流量计的工作原理

腰轮流量计（罗茨）的工作原理

涡街流量计

（a）圆柱体；（b）等边三角形柱体涡街流量计的传感器涡街流量计的传感器涡街流量计的传感器

涡轮流量计

涡轮流量计涡轮流量计的导流器和叶轮涡轮流量计涡轮流量计的导流器和叶轮

超声波流量计

差压式流量计毕托管阿牛巴流量计阿牛巴流量计原理1-全压孔（迎流孔）；2-检测杆；3-全压均值管；4-静压孔；5-静压引压管威力巴（Verabar）流量计由美国Veris公司研制推出的一种产品。适用于大口径煤气、烟道气、电厂风流量测量。该套流量计是由威力巴探头和计算显示单元构成，具有测量范围宽、压力损失小（压损仅为最大差压的3%，高效节能）、防堵性好、不断气检修、不易结污、可在线清洗等特点。

翼形动压管

是火力发电厂目前测量大口径矩形管道送风流量普遍应用的一种传感装置，一般应根据使用工况而具体设计安装，还未达到标准化的程度。

翼形动压管与皮托管相比，对同样的流速，前者输出的差压是后者的4倍。其灵敏度高，输出大，有利于信号的转换，有利于提高抗干扰的能力和测量精确度。

文丘里动压管文丘里动压管的结构原理如图所示，目前多被用于大截面管道内低雷诺数流体的流量测量。与均速管和翼形动压管相比，文丘里动压管输出灵敏度要高。文丘里动压管的动压放大系数K值可达6～7，一般称文丘里动压管为动压放大器。弯管流量计内锥流量计

内锥流量计源于美国麦克罗米特(McCrometer)公司，因其节流部件呈圆锥形，英文名称为V-ConeFlowmeter，引入我国后被称为内锥流量计，也有人称为V型锥流量计。质量流量计

质量流量计通常可分为两大类：直接式质量流量计间接式〔推导式〕质量流量计直接式质量流量计直接输出与质量流量相对应的信号，反映质量流量的大小。间接式质量流量计采用密度或温度、压力补偿的方法，即在测量体积流量的同时，测量流体的密度，或者测量流体的温度、压力值，按一定的数学模型自动换算出相应的密度值，再将密度值与体积流量值相乘可求得质量流量。科里奥利质量流量计

热式质量流量计利用流体热交换原理构成的流量计称为热式质量流量计（ThermalMassFlowmeter，简称TMF）。利用外热源对被测流体加热，测量因流体流动造成的温度场变化，从而测得流体的质量流量。式中P—加热器功率；—被测流体的定压比热；—加热器前后温差。

冲量式流量计自由下落的固体粉料对检测板—冲板产生冲击力。垂直分力由机械结构克服而不起作用，水平分力则作用在冲击轴上，并通过机械结构的作用与反馈测量弹簧产生的力相平衡。水平分力的大小可表示为

间接式质量流量计

间接式质量流量计：可分为组合式与补偿式。

采用以下三种方式来构成组合式质量流量计：检测ρqv2的流量计（通常采用差压式流量计）和密度计的组合；检测qv的流量计（如容积式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计等）和密度计的组合；检测ρqv2的流量计和检测qv的流量计的组合。ρqv检测器与密度计的组合qv变送器与密度计的组合ρqv2检测器与qv检测器的组合补偿式质量流量计原理

6.6

其他流量计简介

一、转子流量计

它又称浮子流量计、恒压降变截面流量计。玻璃管转子流量计

（一）结构组成

玻璃管转子流量计主要由锥形管、转子两部分组成。

玻璃管转子流量计

1—

罩壳；2—玻璃锥管；3—浮子4—密封填料；5—连接法兰流量系数的说明与浮子的形状以及流体的雷诺数等有关，对于一定的浮子形状，当雷诺数大于某一数值时，流量系数趋于一常数，三种浮子的转子流量计流量系数α与雷诺数的关系。

就地指示型电气信号远传型转子高度测量靶式流量计靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量。1.工作原理

1-靶；2-接变送器；3-主杠杆；4-管壁F与环形间隙中流体平均流速v之间的关系如下式中D——

管道直径。式中d

——

靶直径；

——

流体密度；

K——

系数。考虑到通过流量计的流体质量流量令直径比,合并上两式,可得质量流体与推力F之间的关系—靶式流量计的流量系数，F—作用在靶上的力。

电磁流量计

●

电磁流量计是60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。●它的工作原理基于法拉第电磁感应定律，适用来测量导电流体的体积流量。

●目前已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量，如各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃易爆介质；各种工业污水、纸浆、泥浆等的流量测量。

主要特点（1）被测介质必须是导电的液体，要求电导率为～S/cm范围。不能检测气体、蒸汽和石油制品等的流量。（2）测量管内无可动部件，便于维护管理；无阻流部件，因此压力损失很小。（3）输出电流和流量具有线性关系，并且不受流体的密度﹑粘度﹑温度﹑压力和电导率变化的影响。（4）口径范围可从几毫米到3m，可测正反双向流量，也可测脉动流量。（5）量程比通常为20︰1～50︰1（0.5m/s～10m/s），满量程流速范围宽。（6）由于衬里材料和电气绝缘材料限制，一般使用的温度范围为0～200℃。因电极是嵌装在导管上的，使用工作压力一般不超过4MPa。使用电磁流量计时应注意使管道内充满液体，最好把管道垂直设置，让流体自上而下流动。流量计上游管道要有一定长度直管段。流量标准装置

流量计标定是一件比较困难的工作，因为流量是质量或体积对时间的导数，难以由定义直接做出流量单位的标准器。一般是在流量不变的前提下，使流体连续流入标准容器V中，精确测量流体流动的起止时间和流入容器的流体总量，用平均流量代替瞬时流量作为标准。因此，在累积时间内，必须保证流体流动高度稳定，并且计时和计量都要足够准确。

静态容积法液体流量标准装置

1一水池2一排水管3一水泵4一进水管5一高位水塔6一截止阀7一试验段8一被校表9一调节阀10一换向器11、12一工作量器13、14一放水底阀钟罩式气体流量标准装置标准流量计法

这种流量校验装置，其费用较低、携带方便、操作简便，近年来已为人们重视和认可，其相应的检定规程为JJG643一1994。常用的标准流