测量的基本知识和流量仪表

热工测量的方法及分类、流量测量仪表及测量技术目录测量的概念和测量方法热工测量仪表的组成与分类测量误差及其种类仪表的质量指标及仪表的校验流量测量仪表及测量技术流量测量仪表调试与维护测量的概念和测量方法

测量技术：是研究测量原理、测量方法和测量工具的一门科学。人类在从事科学研究、工程技术以及其他一切生产活动时，为了取得各事物之间的定量关系，就必须进行测量。测量是人们认识事物本质不可缺少的手段。热工测量是指在热工过程中对各种热工参数，如温度、压力、流量、物位等的测量。通过热工测量及时地反映热力设备以及热力系统的运行工况，为运行人员提供操作依据，并且为热工自动控制准确、及时地提供所需的信号。因此，热工测量是保证热力设备安全、经济运行及实现自动控制的必要手段。测量的概念和测量方法

测量的定义：所谓测量，就是利用测量工具，通过实验的方法将被测量与同性质的的标准量（即测量单位）进行比较，以确定出被测量是标准量多少倍数的过程。所得到的倍数就是被测量的值，即：L=x/b。x-被测量；b-标准量；L-测量结果。被测量的值与所选用的测量单位有关。1960年，第十一届国际计量大会通过了“国际单位制”，代号为SI，它对长度、质量、时间、电流和热力学温度等七种基本单位作了统一规定。其他的物理量单位，可以有这七种基本单位一一导出。测量的概念和测量方法

我国于1984年2月27日有国务院发布了《关于在我国统一实行法定单位的命令》。法定计量单位是以国际单位制为基础，结合我国实际情况增加了一些非国际单位制单位构成的。说出几种法定计量单位：我国于1985年9月6日第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过了《中华人民共和国计量法》，对计量基准器具、计量标准器具、计量检定、计量器具管理、计量监督、法律责任等作了详细规定。是处理计量异议的法律依据。测量的概念和测量方法

测量是一种实验工作，为了准确及时获得可靠的数据，必须根据行业的要求和被测对象的特点，合理选择测量方法：根据获得测量结果的程序不同，测量可分为：1、直接测量：就是将被测量直接与所选用的标准量进行比较，或者用事先标定好的测量仪表进行测量，从而直接得出测量值的方法。如：用尺测长度，用玻璃管水位计测水位等。2、间接测量：通过直接测量与被测量有确定函数关系的其他各个变量，然后将所得的数值代入函数式进行计算，从而求得被测量值的方法称为间接测量。如：用平衡容器测量汽包水位；通过测量导线电阻、长度及直径求电阻率等。3、组合测量：组合测量是在测量出几组具有一定函数关系的量值的基础上，通过解联立方程来求取被测量的方法。如：在一定温度范围内铂电阻与温度的关系为：Rt=Rt0(1+At+Bt2)测量的概念和测量方法根据检测装置动作原理不同，测量可分为：1、直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某种参数按已知关系随被测量发生变化，由于这种变化关系已在仪表上直接刻度，故直接可由仪表刻度尺读出测量结果。如：玻璃管水银温度计测量温度，可直接由水银柱高度读出温度值。2、零值法（平衡法）：将被测量与一个已知量进行比较，当二者达到平衡时，仪表平衡指示器指零，这时已知量就是被测量。如：用天平测量物体的质量，用电位差计测量电势等。3、微差法：当被测量尚未完全与已知量相平衡时，读取它们之间的差值，由已知量和差值可求出被测量值。如：用不平衡电桥测量电阻。零值法和微差法对减少测量系统的误差很有利，测量准确度高，应用比较广泛。测量的概念和测量方法根据仪表是否与被测对象接触，测量可分为：1、接触测量法：仪表的一部分与被测对象相接触，受到被测对象的作用才能得出测量结果的测量方法。如：玻璃管水银温度计测温时，温度计的温包应该置于被测介质中，以感受温度的高低。2、非接触测量法：仪表的任何部分都不必与被测对象直接接触就能得到测量结果的测量方法。如：用光学温度计测温，热辐射对仪表的作用实现测温的。热工测量仪表的组成与分类

热工测量仪表尽管工作原理、结构等有所不同，但从其结构及作用看，都是由三部分组成，即感受部件、传输变换部件及显示部件。被测对象感受部件传输变换部件显示部件被测参数测量值图1测量仪表组成方框图1、感受部件感受部件也称一次仪表，它是测量仪表的感受部分直接与被测对象相联系（但不一定直接接触）。它的作用是感受被测参数的大小和变化，并且必须随着被测参数变化产生一个相应的信号输出到传输变换部件。热工测量仪表的组成与分类

仪表能否快速、准确的反应被测参数的大小，很大程度上取决于感受部件，对感受部件的具体要求是：

1、输出信号与被测参数的变化之间呈单值函数关系，最好呈线性关系，并有较高的灵敏度，即有较小的被测量变化时，输出信号就有较显著的变化。

2、对非被测量的变化，感受部件应不受影响或受影响极小。

3、反应快，迟延小。感受部件要完全满足上述条件一般比较困难，因而在仪表内部采取一些措施加以弥补。如设置中间放大环节以弥补感受件灵敏度的不足，设置补偿环节以克服非被测量的影响，采用线性化环节克服非线性等。热工测量仪表的组成与分类2、传输变换部件传输变换部件也称中间件，其作用是，将感受件输出的信号，根据显示件的要求传送给显示件。因此有的中间件只是单纯起传递作用；有的则可放大感受件发出的信号；还有的在感受件输出信号不便于远距离传送，或者因某些特定要求需要变为某种统一的信号时，中间件可以根据要求将感受件的输出信号变换为相应的其他输出量，如电流、电压等，再送到显示部件。这种传输变换部件往往构成独立完整的器件，统称为变送器。热工测量仪表的组成与分类3、显示部件显示部件也称二次仪表，其作用是接受传输变换部件送来的信号并将其转换为测量人员可以辨识的信号。根据显示方式不同，仪表一般可分为模拟显示仪表、数字显示仪表和屏幕显示仪表。模拟显示仪表通过指针、液面、光标或图形图像等形式，反应被测量的连续变化；数字显示仪表则用数字量显示出被测量值的大小；屏幕显示仪表通过液晶屏或CRT显示屏以图形、数字等多种形式显示被测量的大小。有些测量仪表根据不同的需要，还具有记录、累积、报警及调节等功能，有些还可以巡回检测多个不同的参数。热工测量仪表的组成与分类

根据仪表的用途、原理及结构等不同，热工仪表可分为多种类型。

1、按被测参数不同，可分为温度、压力、流量、物位、成分分析及机械量（位移、转速、振动等）测量仪表。

2、按仪表的用途不同，可分为标准用、实验室用及工程用仪表。

3、按显示特点和功能不同，可分为指示式、记录式、积算式、数字式及屏幕式仪表。

4、按工作原理不同，可分为机械式、电气式、电子式、化学式、气动式和液动式仪表。

5、按安装地点不同，可分为就地安装式仪表和盘装式仪表。

6、按使用方式不同，可分为固定式和便携式仪表。在热工生产现场，大多采用结构牢固，能适应恶劣环境的工程用仪表，标准仪表则常作为实验室校验工程用仪表以及作为标准传递之用。测量误差及其种类测量工作是一种实验工作，所以在进行测量工作时，由于仪表本身不完善，测量人员操作不当，测量时客观条件的变化以及受人类自身认识水平的局限等原因，都会使得测量结果与被测量的真实值之间出现不符的现象，既存在着测量误差一般有三种表示方法，即绝对误差、相对误差和折合误差。1、绝对误差绝对误差是指仪表的测量值与被测量的真实值之间的差值。即：绝对误差=x-x0应该指出，在测量过程中测量误差的存在是不可避免的，任何测量值都只能近似反映被测量的真实值。也就是说，x0也只能是理论上的真实值。绝对准确的真实值是得不到的。因此在常规的测量中，我们一般把比所用的测量仪表更准确的标准表的测量结果作为被测量的真实值。测量误差及其种类2、相对误差相对误差是仪表的绝对误差与被测量的真实值之比，用百分数表示，即相对误差=X-X0X0x100%对于大小不同的测量值，相对误差比绝对误差更能反映测量的准确程度，相对误差越小，测量的准确性越高。测量误差及其种类3、折合误差绝对误差和相对误差的表示形式都不能用于判断测量仪表的质量，因为两只仪表如果绝对误差相同，但仪表的量程不同，显然量程范围大的那只仪表准确度更高些。所以，判断仪表的质量时一般不采用绝对误差和相对误差的表示形式，而采用折合误差。折合误差也称为引用误差，是指仪表的绝对误差与该仪表的量程范围之间的百分比。即：折合误差=X-X0Amax-Amin100%测量误差及其种类测量误差的分类根据误差的性质不同，可分为系统误差、随机误差和疏忽误差三大类。1、系统误差：在相同条件下多次重复测量同一被测量时，如果每次的测量值误差基本保持不变或者按一定规律变化，则这种误差被称为系统误差。产生系统误差的原因通常是由于仪表的测量方法或测量系统本身不够完善，仪表使用不适当以及测量时外界条件变化等造成的。如：仪表的零位变化或者量程未调整好，仪表未在规定的温度下使用，仪表的安装不符合安装要求等。系统误差的大小表明了测量结果偏离真实值的程度，即“正确度”的大小，系统误差越小，测量的正确度越高。要根据系统误差产生的原因对仪表加以校对，严格按照仪表使用及安装要求使用仪表，以提高测量的准确程度。测量误差及其种类2、随机误差：在设法消除了系统误差之后，在相同条件下，对同一量值进行多次反复测量（亦称等精度测量）时，也会出现绝对值和符号不确定的微小误差，这种误差称为随机误差，也称为偶然误差。随机误差具有如下性质（1）大小相同、符号相反的误差出现的概率相同；（2）当测量次数足够大时，全体误差的代数和为零（3）绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的概率大（4）绝对值非常大的误差基本不出现。随机误差大多数是由于测量过程中大量彼此独立的微小因素对测量的影响造成的，这些因素往往是尚未知道和难以控制的。随机误差的大小表明了一个测量系统的测量“精密度”。如果在一组等精度测量中，绝对值小的随机误差出现率越高，也就是说随机误差越小，则表明该测量系统的测量“精密度”越高，即多次测量值的一致性越好。测量误差及其种类3、疏忽误差：是由于测量人员在测量过程中疏忽大意、仪表的误动作等原因造成的测量误差。也称为粗大误差。疏忽误差一般数值较大，严重影响测量结果的真实性，所以含有疏忽误差的测量值也被称为坏值。因此，测量人员在测量过程中应有高度的责任感和熟练的操作技术，尽量避免坏值的出现。坏值对测量是没有意义的，应该从测量结果中剔除。鉴别和剔除坏值要遵循一定的原则，即设置一定的置信概率，看这个可疑值的误差是否在相应的置信区间内，如果不在，则判其为坏值，并加以剔除。鉴别坏值的标准一般遵守拉依达检验准则、格拉布斯检验准则、t分布检验准则。很显然，一个好的测量系统，应该尽量减小测量的系统误差和随机误差，并避免疏忽误差的出现。仪表的质量指标及仪表的校验仪表的质量指标是评估仪表质量优劣的标准，它与仪表的设计和制造质量有关，是正确选择和使用仪表的重要依据，也是仪表工校验仪表、判断仪表是否合格的重要依据。1、仪表的准确度（精确度）等级及允许误差准确度是正确度和精密度的总称。正确度表征系统误差的大小；精密度表征随机误差的大小。因此，仪表的准确度是表示测量结果与被测真值之间综合的接近程度。国家根据各类仪表的设计制造质量不同，对每种仪表都规定了正常使用时允许其具有的最大误差，即允许误差。允许误差是一种极限误差，在仪表的整个量程范围内，各示值点的误差都不能超过允许误差，否则该仪表为不合格仪表。允许误差去掉百分号后取绝对值，就是该仪表的准确度等级，又称精确度等级。我国目前规定的准确度等级有0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等级别。仪表准确度等级一般都标志在仪表标尺或标牌上，数字越小，准确度越高。由此可见仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）*100%仪表的质量指标及仪表的校验例：对某机组进行热效率试验，需用0~16MPa压力表来测量10MPa左右的主蒸汽压力，要求相对测量误差不超过0.5%，试选择仪表的准确度等级。解仪表的允许绝对误差=10*0.5%=0.05NPa仪表的允许折合误差=所以该仪表的准确度等级应选为0.2级。仪表量程的选择：选择仪表量程时，一般选用不超过最大量程的2/3，±±±±0.0516-0X100%=±0.313%仪表的质量指标及仪表的校验2、仪表的基本误差和附加误差在规定的技术条件下（一般就是标准条件），仪表在全量程范围上各示值点的误差中，绝对值最大者叫做该仪表的基本误差。显然，仪表的基本误差应小于或等于允许误差，否则视为不合格。仪表未在规定的正常工作条件下工作，或由外界条件变动引起的额外误差，称为附加误差。若影响量的偏离在极限条件之内，则附加误差有时可以估算。对于实验室用仪表，往往将其标尺上各点的实际误差测出，然后在使用时对该仪表的读数引入一个校正数。校正数=标准数-读数对于工业用仪表，准确等级相对较低，所以一般只规定一个允许误差，同时规定定期校验的时间间隔，只要标尺上读数误差都在仪表的允许误差范围内，就不必修正读数。仪表的质量指标及仪表的校验3、变差：在规定的使用条件下，使用同一仪表进行正行程和反行程测量时，在相同示值点上，正反行程测量值之差的绝对值称为此刻度点的变差。在全量程范围内，仪表各刻度点的变差中的最大者称为仪表的变差。变差一般是由于仪表的机械传动系统的摩擦、间隙以及弹性元件的弹性滞后等原因造成的。变差是反映仪表精密程度的一个指标，仪表的变差应小于或等于仪表的允许误差，否则视为该仪表不合格。4、重复性：在同一工作条件下，按同一方向对同一被测量进行多次重复测量时，所得的多个测量值的一致程度称为重复性。重复性是以全量程上最大的不一致值相对于量程范围的百分数表示的仪表的质量指标及仪表的校验5、灵敏度和不灵敏区：灵敏度是指仪表感受被测参数变化的灵敏程度，或者说是对被测量变化的反应能力，是在稳态下，输出变化增量△L对输入变化增量△x的比值。仪表能响应的输入信号的最小变化则被称为仪表的分辨率，也称灵敏度限。不能引起仪表输出变化的输入信号的范围，即缓慢的向增大或减小方向改变输入信号时，仪表输出不发生变化的最大输入变化幅度相对于量程的百分数，称为不灵敏区。分辨率和不灵敏区从不同的角度描述了仪表的灵敏性，一般来说，仪表的灵敏度越高，其分辨率也越高，读数时也越容易准确。测量仪表的灵敏度可以用增大放大系统的放大倍数的方法来提高。但是单纯加大灵敏度并不改变仪表的基本性能，即仪表准确度并没有提高，相反有时还会出现震荡现象，造成输出不稳定。这时可能出现灵敏度很高，但准确度却下降的现象。为防止准确度的下降，规定仪表标尺上的分格值不能小于仪表允许误差的绝对值；仪表灵敏度限的数值应大于仪表允许误差绝对值的一半。6、漂移：在环境及工作条件不变的前提下，保持一定的输入信号，经过一段时间后，输出的变化称为漂移。漂移是表示仪表稳定性的一个重要指标，通常是由元件老化、磨损、污染及弹性元件失效等原因造成的。仪表的质量指标及仪表的校验为确保测量结果的真实性和可靠性，对使用了一段时间和检修过的仪表，都进行校验。仪表检验的步骤一般包括外观检查、内部机件性能检查、绝缘性能检查及示值校验等。示值校验一般是判断仪表的基本误差、变差是否合格。示值校验方法有：1、示值比较法：用标准仪表与被测仪表同时测量同一参数，以确定被校仪表各刻度点的误差。校验点一般选取被校表上的整数刻度点，包括零点及满刻度点不得少于五点（校验精密仪表时不得少于七点），校验点应基本均匀分布于被校仪表的整个量程范围。各校验点的误差不超过该仪表准确度等级规定的允许误差则认为合格。校验仪表时所用的标准仪表，其允许误差不大于被校表允许误差的1/3，量程应等于或大于被校仪表的量程。2、标准状态法：利用某些物质的标准状态来校验仪表。如：利用空气中含氧量一定特性来校验工程用氧量计。流量测量仪表及测量技术瞬时流量、累积流量瞬时流量是指单位时间内通过管道某一横截面的流体数量，简称流量。当流体的量以质量表示时，称质量流量，用符号M表示；以体积或容积表示时，称体积流量。用符号Q表示。二者的关系是：M=ρQ。在国际单位制中，流量M单位是T/h;Q是m3/h在某一段时间内流过流体的总量称为累积流量，它等于该时间内流量对时间的积分。累积流量除以工质流通时间得到平均流量。流量测量仪表及测量技术流量测量方法常用流量测量方法大致分为容积法和速度法。1、容积法：在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断的进行度量，以排出流体固定容积数来计算流量。这种通过排放次数求得介质总量的方法称为容积法。如椭圆齿轮流量计、罗茨流量计等。容积法受流体的流动状态影响较小，适用于测量高粘度、低雷诺数的流体。不适合测量高温、高压及脏污介质的流量，其量值较小。2、速度法:根据流体的一元流动连续方程，以测量流体在管道内固定截面上的平均流速v作为测量依据来计算流量。由于这种方法是利用平均流速计算流量，所以管路条件的影响很大，如雷诺数、涡流及截面上流速分布不对称等都会给测量带来误差。但是这种测量方法有较宽的使用条件，可用于高温、高压流体的测量。有的仪器还可适用于对脏污介质流体的测量，其测量精度能满足要求，能量损失较小，得到了广泛的使用现在常用的流量计包括：节流装置（孔板、喷嘴、文丘里管），转子式流量计（玻璃管转子流量计、金属管转子流量计），容式流量计（椭圆齿轮流量计、腰轮流量计），速度式流量计（水表、涡轮流量计），靶式流量计，电磁流量计，漩涡流量计。流量测量仪表及测量技术节流式流量计节流式流量计是由节流元件、差压计、引压导管和流量显示记录仪等组成。1、节流元件：在管道中安置一个固定的阻挡体，它中间开有一个孔，此开孔截面比管道的流通截面小，当流体流过这个缩小开孔截面时，就会发生流束的收缩。这时流体的流动速度加快，压力降低，在阻挡体前后产生一个较大的压力差。这个压力差随流量而变化，流量愈大，差压也愈大。因此测量这个压力差就可以推算出流量。这个收缩造成的压力变化过程叫节流过程，其中造成流束收缩的元件称为节流元件。我国常用节流装置的节流元件有：标准孔板

标准孔板由中间开孔，两面平整且平行的不锈钢薄板制成。工作原理：充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量孔板流量计原理图123孔板流量计原理图截面1处流体未受节流件影响，流束充满管道，截面2处是节流件后流束突然收缩的最小截面。当流束未受节流件影响时，流体流动方向与管道中心线平行。在节流件前，流体向中心加速，至截面2处，流束截面突然收缩到最小，此处流速方向仍与管道中心线平行，且流速最大，静压力最低。然后流束扩张，流速降低，静压力升高。直到截面3处，流束又充满管道。由于涡流区的存在，导致流体能量损失。在截面3处，静压力不等于截面1处的静压力数值，而产生压力损失。通过实验得出截面1、2处的能量关系的伯努利方程。孔板加工安装注意事项开孔直径d可以根据计算得到，但是应大于等于12.5mm开孔圆筒形长度应为不小于0.005D，且不大于0.02D。孔板厚度应不大于0.05D。上游边缘应尖锐、直角、无毛刺、无划痕孔板安装必须与管道轴线垂直，偏差不超过±1度。流量检测元件安装注意事项标准孔板的近似验算指标：1、被测介质；2、绝对压力p(MPa)；3、温度t(℃)；4、管道内径D(mm)；5、节流件形式；6、节流件孔径d(mm)；7、最大差压Pa(Pa)；8、流量标尺上限qm(t/h)；流量辅助容器指标1、冷凝器：测量蒸汽及温度大于100℃水的流体，避免高温流体进入仪表；2、隔离器：测量高粘度、易腐蚀、易冻结、易析出固体物流体时，避免流体进入仪表；3、集气器：测量液体流量时，随时收集和定期排出导压管中的气体；4、沉淀器：测量液体流量时，随时收集和定期排出导压管中的污物或气体中的积水；流量检测元件安装注意事项1、节流件安装方向必须正确。对孔板圆柱形锐边应迎向介质流动方向；对喷嘴曲口大面应迎着介质流动方向；2、节流件与管道轴线误差应不大于0.0025D3、节流件端面与管道轴线垂直度不大于1°4、垫片材质符合要求，厚度为0.1~2mm，垫片压紧后不得突入管道内；5、节流件安装、固定牢固、无渗漏；6、节流件安装记录正确、齐全；取压短管、冷凝器、阀门安装：1、型号规格、材质符合设计要求；2、在水平或倾斜管道上的取压点，对蒸汽管道应在管道水平中心线上部45°夹角内；对气体管道应在管道上部；对液体管道应在管道水平中心线下部45°夹角内；3、阀门安装位置要求维护操作方便，进出口方向正确，阀体安装、固定端正、牢固；流量检测元件安装注意事项4、阀门成排安装间距均匀、高差不大于3mm5、阀门与管路连接牢固、无泄漏；6、两个冷凝器安装高度偏差不大于2mm；安装工艺流程：节流装置部位核定上下游直管段检查节流件验算节流件检查节流件安装

取压短管安装辅助容器安装取源阀门连接导压管挂牌整理安装记录标准喷嘴标准喷嘴：是一个以管道中心线为旋转轴的对称体。由第一、二圆弧面C1、C2、圆筒形喉部e、出口边缘保护槽H、进口端面A五部分组成。。标准喷嘴标准喷嘴的安装加工要求：1、节流开孔直径d为8个单测算术平均值，与任一单测值之差不超过±0.05%；2、型线A、C1、C2、e之间必须相切、光滑3、喷嘴厚度E不超过0.1D，保护槽H的直径至少为1.06d，轴向长度最大为0.03d；4、出口边缘应尖锐、无倒角、无毛刺、无可见伤痕；文丘里管文丘里管：是与管道轴同轴旋转的对称体。它有入口圆筒段A、圆锥收敛段B、圆筒喉部C、圆锥扩散段E四部分组成。流量测量仪表及测量技术节流装置有两种取压方式1、角接取压方式。有单独钻孔和环室取压两种，环室取压有均压作用，压差比较稳定，被广泛采用；但当管径D>500mm时，环室加工麻烦，而采用单独钻孔取压。角接取压标准孔板适用范围为50mm≤D≤1000mm。2、法兰取压方式。由一对带有取压孔的法兰组成，两个取压孔轴线必须垂直于管道的轴线。取压孔直径不大于0.08D，最好取6~12mm取压孔轴线距节流件端面距离为25.4±1mm。标准孔板法兰取压装置适用范围为50mm≤D≤750mm。节流装置的流体条件：流体必须充满管道，密度和粘度已知，流速稳定，不存在漩涡，只允许流量缓慢变化。不宜测量脉动流量。管道条件：在节流件上游10D和下游4D范围内，管道内壁没有肉眼可见凹凸不平的沉积物和结垢。其它几种常见的流量计1、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，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，目前多采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件。靶式流量计实物图靶式流量计原理图靶式流量计工作原理在一个管道中，放置一个圆盘形靶，流体流动对流动质点冲击在靶上，使靶产生微小的位移，其大小反映了流量的数值。流体对靶作用力是1、流体对靶的正面冲击力，使靶的中心处压力等于流体的动压力。2、在靶的背面由于漩涡而造成“抽吸效应”使其压力比未扰动前减小。这样在靶的前后就有一个压力差对靶面造成一个作用力。3、流体流经靶时，由于流束在环形截面处流道缩小，流速增加，使流体和靶的周边产生粘滞摩擦力。在流量较大时，前两种力起主导作用，方向也一致，它与流体的流速平方、流体密度及靶的受力面积成正比。在流量较小，雷诺数较低时，流体粘滞摩擦力的影响很大，它与流速的平方不呈简单的线性关系，试验得出求出。靶式流量计工作原理靶式流量计的流量系数与靶的形状、管道直径、直径比及雷诺数等因素有关。其值是实验确定。靶式流量计在安装时，仪表前后应有8D和5D的直线段长度，仪表应水平安装，如必须安装在垂直管道上时，由于重力的影响，会产生零点漂移。所以安装后要重新调整零点。在选用靶式流量计时，应确切了解产品规范。靶式流量计型号及性能型号口径（m）直径比靶径(m)测量范围雷诺数流量系数靶上作用力的范围DBL-8140.0250.80.020~0.050~2.23x1000.72870~4.9至0~49DBL-8240.050.70.0350~0.178x1030.660~7.8至0~78.40.80.040~9.174x1030.673DBL-8440.10.50.050~5.284x1030.6610~7.8至0~78.40.60.064x1030.6490.70.070~34.72x1030.644电磁流量计实物图电磁流量计原理图电磁流量计原理图2、电磁流量计工作原理

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体流量的常用仪表。主要由电磁流量变送器和转换器两部分组成。变送器安装在被测介质的管道中，被测介质的流量经它变换成感应电势。转换器将代表流量的感应电势转换为4~20mADC的统一标准信号输出，以便进行流量的远传指示记录；或与调节器配合使用，进行流量的自动控制。电磁流量计的特点1、变送器结构简单，无可动部件，也没有阻碍流体流动的阻力件、节流件等。因此，可用来测量泥浆、污水等介质的流量。流体流过变送器时，几乎没有压力损失，减少泵等动力的消耗。2、电磁流量计可测量单相、液固两相导电性介质的流量，并且测量不受被测介质温度、粘度、密度、压力影响。因此电磁流量计经水标定后，就可用于测量其他导电性介质的流量，不需要修正。3、电磁流量计的测量范围宽，一般量程比为10：1，最高达100：1，只要介质流速对于管道轴心是对称的，则流量仅与介质的平均流速成正比，与介质流动状态无关。4、电磁流量计动态响应快，可测量瞬时脉动流量，并且具有良好的线性，精度一般在1.5级和1级。5、电磁流量计不能用于测量气体、蒸汽以及含有大量气泡的液体；也不能测量电导率很低的液体，也不能测量高温介质的流量。电磁流量计的选用与安装1、口径与量程的选择：根据生产工艺预计的最大流量值来选择变送器的满量程刻度，最好常用流量能超过满量程的50%，从而获得较高的测量精度，变送器的孔径与管道口径相同或略小些。2、工作压力的选择：使用时的压力必须低于规定的工作压力。3、温度的选择：被测介质的温度不能超过变送器衬里材料的允许温度。4、衬里材料及电极材料的选择：根据被测介质的物理化学性质来正确选择，根据生产工艺具体测量介质的防腐蚀经验，避免腐蚀损坏。5、安装要求：安装地点远离磁源，不能有震动；最好是垂直安装，介质流动方向自下而上，保证变送器测量管内始终充满介质；水平安装时，使两电极处于同一水平面上，防止电极被沉淀沾污和被气泡吸附，同时安装位置的标高应略低于管道的标高，保证变送器测量管内始终充满介质；另外，转换器应安装在环境温度-10℃~45℃的场合，湿度不大于85%。电磁流量计常见故障故障现象可能原因处理方法无液体流过而仪表有指示1、仪表零点偏移调整好零点2、接地不良良好接地3、变送器与转换器间信号线断开接好线有液体流过而仪表无指示1、接线断开或短线接好线2、转换器工作不正常排出转换器故障3、变送器没有励磁电流更换变送器保险丝4、衬里损坏修好衬里仪表指示不稳定1、流体本身的波动2、管路中有泄漏堵住漏处3、衬里损坏，灵敏度下降修好衬里4、连线不牢接好线5、液体中有不均匀气体、固体块流过正常现象的瞬时误差6、接地不良良好接地转子流量计实物图转子流量计示意图转子流量计转子流量计,又称浮子流量计,是恒压降变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动，与浮子重量平衡后，通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。当流体作用在转子上的力等于转子在流体中的重力时，转子稳定在一个高度上，这样，转子在锥形管中的平衡位置的高低与被测介质的流量大小相对应。一般分为玻璃和金属转子流量计。金属转子流量计是工业上最常用的。

转子流量计的结构形式转子流量计一般按其锥形管材料的不同，分为玻璃管转子流量计和金属管转子流量计。玻璃管转子流量计：其锥形管用玻璃制成，流量表尺直接刻度在管壁上，在现场即可读取所测流量数值。通常由支撑连接件、椎管、转子等部分组成。金属管转子流量计：有两大类：电远传转子流量计，除有表头就地指示流量外并输出4~20mA或0~10mA的标准直流电流信号；气远传转子流量计，除有表头就地指示流量外并输出0.02~0.1MPa的标准气压信号。这两种都由变送器和转换器两大部分组成。变送器的主要组成部分与玻璃管转子流量计的结构基本相同，不同之处是：（1）锥形管一般用不锈钢制造；（2）进出口均用法兰与管道连接，且为底进侧出的流向；（3）转子的位移带动磁钢或铁芯做上下移动。转子流量计的安装说明：1、这是垂直管道上转子流量计的安装方式；2、5为截止阀、6为旁路管道，为便于维修，一定加旁路管道；正常运行时，旁路管道截止阀关闭，垂直管道上截止阀开启正常运行，检修时阀门开启、关闭相反；3、介质流向自下而上，保证介质充满管道；转子流量计的安装214旁路通道1-旁路阀；2、3-工作阀；4-转子流量计说明：1、这是水平管道上转子流量计的安装方式；2、箭头方向为介质流动方向，1为旁路截止阀，正常运行时关闭，工作阀2、3开启，检修时相反，保证介质充满管道；转子流量计的安装1、流量计必须安装在垂直管道上（流量计中心线与铅垂线的夹角不超过5°）并有正确的支承，以防止任何应力传入。安装前将管道冲洗干净，并且进口与椎管的最小端连接，位于下部；2、管道内的工作压力必须在流量计最大允许的压力范围内，安装前检查浮子和连接部分的材质是否符合被测流体的要求；3、转子流量计应安装在没有振动并便于维修的地方。安装在生产线上的流量计应加装旁路，以便处理故障或吹洗，仪表检修时不影响生产；4、如被测流体含有较大颗粒或赃物，应根据需要在流量计上游安装过滤器；5、如被测流体不可避免的具有一些脉动造成不能正确测量时，将流量上游阀门全开，并设置适当尺寸的缓冲器；6、流量计长期运行后，应加以清洗和调整，清洗时注意不可碰损浮子和连杆。转子流量计的使用1、流量计的正常流量值最好选在仪表的上限刻度1/3~2/3范围内；2、转子流量计在搬动时，应将浮子顶住，否则有可能将玻璃管打坏；3、流量计使用时应缓慢开启上游阀门至全开，然后用下游的调节阀调节流量；流量计停止工作时，应先缓慢关闭上游阀门，然后关闭下游的调节阀；4、被测流体的状态（密度、温度、压力和黏度等）与流量计标定时的流体状态不同时，必须对示值进行修正；5、使用时应避免被测流体温度的急剧变化；6、如椎管和浮子玷污，应及时清洗；V椎流量计V椎流量计示意图说明：1法兰、2高压取压口、3低压取压口、4管道、5V型锥体V椎流量计工作原理V形锥流量计是一种通过节流取差压以反映流量大小的节流装置，节流件为一个悬挂在管道中央的锥形体，高压P1取自锥体前流体未扰动（即未形成节流，流体未加速）的管壁；低压P2取自后锥体中央，并通过引压管引至管外和配套的差压变送器连接，组成流量测量回路，其差压△P的平方根与流量成正比（即开方后）。V形锥差压式流量计的关键部件即节流件为独特的V形圆锥体，悬挂在管线中心的V形锥体具有独特的"整流"功能。流体在节流元件的作用下，流场将经过"非稳定流→稳定流→恒（常）流"的变化过程，，在节流元件的上游部分达到差压式流量计测量原理所需要的理想前提条件，从而本质上保证了测量的精度。V椎流量计的特点

●耐脏污，锥形体具有清洁功能；

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无苛刻的直管段要求；

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耐磨损，长期稳定性好；

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精度高，重复性好；

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适合湿气的测量；

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相对压损小。V椎流量计的技术参数●

精度等级：±0.5%～±1.0%

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重复性：±0.1％●

量程比：＞10：1

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β范围：0.45～0.85

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工作压力：≤16MPa

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工作温度：-30-800℃

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环境温度：-30～＋70℃

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测量口径：15～3000mm

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适用介质：几乎适用于所有气体、液体介质。测量仪表的调试和维护1、测量仪表的选型：A：流量仪表的选型时，要考虑工艺允许压力损失，最大最小额定流量，使用场合特点以及测量物体的性质和状态（如气态，液态，蒸汽，粉末，导电性，压力，温度，黏度，腐蚀，气泡，脉动流等等），还要考虑对仪表的精度要求，以及测量的瞬时值，累积值等。B：节流装置和其他差压感受元件与差压变送器配套，可用于测量各种性质及状态的液体、气体、蒸汽的流量，一般用于大于50mm管径的流量测量。标准孔板适用于测量干净的液体、气体和蒸汽流量；喷嘴可以测量高压、过热蒸汽的流量；文丘里管适用于精密测量干净和脏污的气体和液体；偏心孔板和圆缺孔板适用于介质含有沉淀物、悬浮物的流量测量；1/4圆喷嘴适用于测量黏度大、流速低的流体。测量仪表的调试和维护1、测量仪表的选型：C：计量部门应选用精度等级高的仪表。D：电磁流量计只能适用于导电液体的测量，如酸、碱、盐、沙泥状流体等。E：金属转子流量计和靶式流量计可以测量高粘度、腐蚀性介质的流量。F：差压流量计和靶式流量计一般是均方根刻度。在选择刻度时，最大流量为满刻度的95%，正常流量为满刻度的70%~80%，最小流量为满刻度的30%；其它流量仪表是线性刻度。（注：具体可以参照流量计的说明书，以说明书为准。）测量仪表的调试和维护2、节流装置：2.1、节流装置的选用原则：A：孔板、喷嘴、文丘里管一般用于直径大于等于50mm的管道中，如被测介质是高温高压可以选用孔板或喷嘴；文丘里管只能测量低温的介质。B：要求节流装置产生的压力损失较小时，可以选用喷嘴、文丘里管。但在差压以及流量相等时，一般孔板跟喷嘴的压力损失也是一般的相等。文丘里管相对孔板和喷嘴产生的压力损失要小的多。C：测量某些容易使节流装置弄脏、磨损和变形的赃物介质时，喷嘴要比孔板好的多。测量仪表的调试和维护2.1、节流装置的选用原则：e：流量值和压力值相等时，喷嘴要比孔板的截面小的多。这种情况下，喷嘴有较高的测量精度，而且需要的直管段也较短。采用环式取压可以提高测量精度。f：在加工、制造、安装方面。以孔板最简单，喷嘴次之，文丘里管最为复杂，其成本也是如此，且管径约大，这种差别也就越明显。测量仪表的调试和维护2.2、节流装置的使用注意事项：A：必须保持节流装置的开孔和管道的轴线同心，并且节流装置的端面与管道的轴线垂直。B：节流装置前后直段为两倍于管径的一段管道内壁上，不得有任何的突出部分。C：节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管段。D：导管按最短距离铺设，为了使导管内不聚集水分或蒸汽，导压管应保持垂直。E：在测量黏性、腐蚀性介质时，必须安装隔离器。测量仪表的调试和维护2.2、节流装置的使用注意事项：F：在使用差压流量计时，必须使被测介质充满管道，流速是常数或接近常数。G：通过节流装置时，被测介质的流向应保持不变。H：安装时，被测介质的流向要与环室上的方向一致，也就是说流向要对准孔板的锐边。测量仪表的调试和维护2.3、节流装置的维护：A：节流装置拆下后，首先检查孔径、管径是否符合设计要求，检查孔板边缘的情况。B：孔板进口面圆柱型部分边缘磨损或腐蚀，尖锐部分变圆时，会使指示偏低4%-50%