化工仪表 及自动化 课件 03(3) 流量检测及仪表

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3.3 流量检测流量检测的主要方法和分类 ☆ 节流式流量计 ★ 转子流量计 ★ 电磁流量计 ★ 涡轮流量计 ☆ 漩涡流量计 ☆ 容积式流量计 ☆ 其它流量检测方法 超声波式流量检测 质量流量检测方法 ☆ ★

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——概念 ——概念 流量通常是指单位时间内流经管道某截面的 流体的数量，也就是所谓的瞬时流量 流体的数量，也就是所谓的瞬时流量； 瞬时流量； 在某一段时间内流过流体的总和，称为总量 在某一段时间内流过流体的总和 ，称为 总量 或累积流量。 累积流量。

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表示方式 体积流量 以体积表示的瞬时流量用 qv 表示，单位为 m3/s 表示， 表示， 以体积表示的累积流量用 Qv 表示，单位为 m3

qv = ∫ vdA = vAA

Qv = ∫ qv dt0

t

质量流量 以质量表示的瞬时流量用 qm 表示，单位为 kg/s 表示， 以质量表示的累积流量用 Qm 表示，单位为 kg 表示，

qm = ρ qv

Qm = ρ Qv

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标态下的体积流量

由于气体是可压缩 由于气体是 可压缩 的 ， 流体的体积会受工况的影响 ， 为 可压缩的 流体的体积会受工况的影响， 了便于比较， 了便于比较 ， 工程上通常把工作状态下测得的体积流量换算 成标准状态( 温度为20℃ 压力为一个标准大气压) 成标准状态 ( 温度为 20℃ , 压力为一个标准大气压 ) 下的体 积流量。 积流量。 标准状态下的体积流量用q 表示，单位为Nm /s。 标准状态下的体积流量用qvn表示，单位为Nm3/s。

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3.3.1 流量检测的主要方法和分类

流量检测方法有很多，就测量原理而言， 流量检测方法有很多，就测量原理而言， 直接测量法和 两类。 可以分为直接测量法 间接测量法两类 可以分为直接测量法和间接测量法两类。直接测量法可以直接测量出管道中的体积流 直接测量法 可以直接测量出管道中的体积流 量或质量流量 间接测量法则是通过测量出流体的 平均) 是通过测量出流体的( 间接测量法则 是通过测量出流体的 ( 平均 ) 流 结合管道的截面积、 速 ， 结合管道的截面积 、 流体的密度及工作状 态等参数计算得出。 态等参数计算得出。

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3.3.2 节流式流量计节流式流量计也称为 差压式流量计， 节流式流量计 也称为 差压式流量计 ， 它是目前 也称为差压式流量计 工业生产过程中流量测量最成熟、 工业生产过程中流量测量最成熟 、 最常用的方法 之一。 之一。 如果在管道中安置一个固定的阻力件， 如果在管道中安置一个固定的阻力件 ， 它的中 间开一个比管道截面小的孔， 间开一个比管道截面小的孔 ， 当流体流过该阻力 件时， 由于流体流束的收缩而使流速加快、 件时 ， 由于流体流束的收缩而使流速加快 、 静压 力降低， 力降低

, 其结果是在阻力件前后产生一个较大的 压差。 压差。 压差的大小与流体 流速的大小有关 流速愈大 的大小与流体流速 的大小有关， 愈大， 压差 的大小与流体 流速 的大小有关 ， 流速 愈大 ， 差压也愈大 也愈大， 差压 也愈大 ， 因此只要测出差压就可以推算出流 进而可以计算出流体的流量。 速，进而可以计算出流体的流量。

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节流原理 流动流体的能量有两种形式：静压能和动能。流体由于有压力而 流动流体的能量有两种形式：静压能和动能。

具有静压能，又由于有流动速度而具有动能， 具有静压能，又由于有流动速度而具有动能，这两种形式的能量在一 定条件下是可以相互转化的。 定条件下是可以相互转化的。

1v1

2v2

3v3

流速 静压

v1

v2

v3

pmax p1 p

p2

p3

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——流量方程 ——流量方程 1v1

2v2

3v3

根据流体力学中的伯努利方程，可 根据流体力学中的伯努利方程， 以推导得出节流式流量计的流量方 以推导得出 节流式流量计的流量方 程 ， 也就是 差压和流量之间的定量 也就是差压和流量之间的定量

流速

v1

v2

v3

关系式： 关系式：

pmax

静压p1

qv = αε A0

2

p

ρ

p

p2

p3

qm = αε A0 2 ρ pε为可膨胀性系数

α为流量系数

A0为节流件的开孔面积 ρ为节流装置前的流体密度 ΔP节流装置前后实际测得的压差 ΔP节流装置前后实际测得的压差

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节流件把流体流过阻力件使流束收缩造成压力变化的过 节流过程， 节流件。 程称节流过程 其中的阻力件称为节流件 程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。 作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。 作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。 标准的和特殊的两种 (a) 标准孔板 (b) 喷嘴 (c) 文丘里管

标准节流件包括标准孔板 标准喷嘴和 标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘 标准孔板、 里管。 里管。 相比而言，标准孔板制作最简单。 相比而言，标准孔板制作最简单。

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——节流式流量计的使用特点和要求 ——节流式流量计的使用特点和要求标准孔板应用广泛，它具有结构简单、 标准孔板应用广泛 ， 它具有结构简单 、 安装方便的特 点，适用于大流量的测量。 适用于大流量的测量。 孔板测量的压损大，当不允许有较大的管道压损时， 孔板测量的压损 …… 此处隐藏：1903字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……