《热力过程自动化》课件-8 流量计概述

流量计概述体积式流量计的原理及特点速度式流量计的原理及特点其他流量计的原理及特点123目录CONTENTS451内容回顾差压式流量计以测量流体通过安装在管道中的节流元件时产生的差压来反馈流量大小1内容回顾1内容回顾1体积式流量计1体积式流量计1体积式流量计1椭圆齿轮流量计1椭圆齿轮流量计1椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计1椭圆齿轮流量计1椭圆齿轮流量计1腰轮式流量计图4-14腰轮容积式流量计工作原理1刮板流量计图4-15刮板流量计工作原理1—凸轮;2—外壳;3—刮板;4—滚轮;5—转子;6—计量容积刮板流量计2速度式流量计2速度式流量计2涡轮流量计2涡轮流量计2涡轮流量计2涡轮流量计2涡轮流量计工作原理当被测流体通过流量计时，冲击用铁磁材料制成的涡轮叶片，使涡轮旋转，在一定的流量范围内、一定的流体粘度下，涡轮的转速与流体流速成正比。当涡轮转动时，固定在壳体上的永久磁铁磁路中的磁阻发生周期性变化,在永久磁铁外部的线圈便感应出交流电脉冲信号，测出该脉冲信号的频率f，就可得到流量信号。2涡轮流量计的安装使用2涡轮流量计的安装使用2靶式流量计2靶式流量计2靶式流量计2转子流量计2转子流量计2转子流量计2转子流量计2转子流量计2转子流量计2转子流量计转子流量计2转子流量计2转子流量计转子式流量计2转子流量计2转子流量计3漩涡流量计1漩涡流量计漩涡流量计分为两类，其中利用卡门涡流原理的流量计称为涡街流量计。它可以用来测量各种管道中的液体、气体、蒸汽的流量，是目前工业控制、能源计量及节能管理中常用的新型流量仪表。1漩涡流量计1漩涡流量计1漩涡流量计卡门涡流是流体力学中重要的现象，在自然界中常可遇到，在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街。如水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街。1漩涡流量计1漩涡流量计1其他流量计超声波流量计对于大管道流量测量，采用差压式流量计时，标准节流装置制作很困难测量也很难做到准确。而采用超声波流量计可以解决这些问题。1其他流量计超声波流量计超声波在顺流和逆流中的传播情况，如图4-10所示。图中F和F2为发射换能器，J1和J2为接收换能器，u为介质流速，c为介质静止时声速。顺流中超声波的传播速度为c十u，逆流中超声波的传播速度为c一u，顺流和逆流之间速度差与介质流速u有关。测得这一差值即可求得流速u，进而通过计算得到流量值qv=Au。测量速度差的方法很多，常用的有时间差法、相位差法和频率差法。图4-10超声波在顺、逆流中的传播情况超声波流量测量原理1其他流量计超声波流量计对于大管道流量测量，采用差压式流量计时，标准节流装置制作很困难测量也很难做到准确。而采用超声波流量计则不然，具体地说超声波流量计具有以下特点：(1)由于超声波流量计采用非接触测量的方法,因此可以在特殊条件下流量计(如高温高压、易爆、强腐蚀等)进行测量。即使一般条件下,接触式流量计（如差压式、流量计等)会对流体的流动产生一定的阻力，而且在黏性比较大的流体中使用时，准确度会显著降低。而超声波流量计不会产生附加阻力，也很少受流体黏性的影响。可见超声波流量计属于非接触式测量,对流体场无干扰,无阻力件,不产生压力损失。(2)安装方便。只要将管外壁打磨光，抹上硅油，使其接触良好即可。1其他流量计超声波流量计(3）超声波流量计受介质物理性质的限制比较少,适应性较强。例如电磁流量计和激光流量计对不导电和不透明的流体就难以应用，而超声波流量计则不受影响，可测量各种介质。适合于腐蚀性、黏性、混浊度大的流体，而且测量准确度高。(4）输出信号为线性的。超声波流量计的测量原理是,超声波在流动介质中传播时，其传播速度与在静止介质中的传播速度不同，其变化量与介质流速有关。测得这一变化量就能求得介质的流速，进而求出流量。1其他流量计超声波流量计近年来超声波流量测量技术迅速发展，它已经成为流量测量技术中的一个重要分支。除了液体流量的测量，在气体和气粉体(双相流体）流速测量方面，超声波方法也有其可取之处，在气体介质方面可测出瞬时和脉动流速，它还能同时测出气体温度。在火电厂中采用气动方式输送煤粉燃料，需要测得煤粉的质量流量，采用一般方法难以获得满意的结果，而超声波法可以单独测量粉状物质的点速度（如超声多普勒法)，也可以测量煤粉气流的流速(如相差法等)，然后根据粉状材料颗粒大小计算颗粒物质的流速;或者配合以气粉体密度测量，获得气粉体质量流量。1其他流量计超声波流量计超声波流量计虽然具有许多的优点，但也存在一些缺点:当液体中有气泡或有噪声时，会影响声波传播;超声波流量计实际测定的是流体速度，它将受速度分布不均匀的影响，虽可以校正，但不十分准确，故要求超声波流量计前后分别有10D和5D的直管道长度;另外从以上的分析可知,超声波流量计结构较复杂,成本较高。图4-11超声波在管壁间的传播轨迹1电磁流量计1电磁流量计的工作过程电磁流量测量原理1电磁流量计的工作过程电磁流量计是由流量传感器和变送器组成的。转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号经放大转换成统一的标准直流信号。1电磁流量计的特点1内容回顾法拉第进行电磁感应实验1电磁流量计的特点1电磁流量计的特点1、压力损失小;2、可测腐蚀性、含有颗粒、悬浮物等液体的流量;3、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;4、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干扰;5、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，不能有振动。1电磁流量计的安装1内容回顾科里奥利测量原理差压式流量计以测