表格模板-自动检测技术及仪表控制系统 精品.ppt

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1、2022-9-2616 流量检测流量检测主要内容主要内容流量检测的基本概念流量检测的基本概念体积流量检测方法体积流量检测方法容积式、差压式和速度式容积式、差压式和速度式容积式容积式椭圆齿轮式、腰轮式和皮膜式椭圆齿轮式、腰轮式和皮膜式差压式差压式节流式、均速管、弯管、靶式和浮子等节流式、均速管、弯管、靶式和浮子等速度式速度式涡轮、涡街、电磁和超声波流量计等涡轮、涡街、电磁和超声波流量计等质量流量检测方法质量流量检测方法直接式和间接式直接式和间接式直接式直接式科里奥利、热式和冲量式质量流量计科里奥利、热式和冲量式质量流量计间接式间接式利用体积流量和质量流量之间的关系将多种仪利用体积流量和质量流量之

2、间的关系将多种仪 表组合如体积流量计和密度计组合、体积流量计和体积表组合如体积流量计和密度计组合、体积流量计和体积 流量计组合流量计组合流量标准装置流量标准装置液体流量标准装置和气体流量标准装置液体流量标准装置和气体流量标准装置2022-9-262一一、流量、流量(flow)的概念和单位的概念和单位1.1.定义：定义：流体的流量指在短时间内流过某一流通截面的流体流体的流量指在短时间内流过某一流通截面的流体数量与通过时间之比。数量与通过时间之比。( (瞬时流量瞬时流量) )2.2.分类：分类：6.1 6.1 流量检测的基本概念流量检测的基本概念 体体的的数数量量，指指一一段段时时间间内内通通过过

3、流流累累积积流流量量：或或流流过过总总量量通通过过的的流流体体的的量量瞬瞬时时流流量量：单单位位时时间间内内 通过的流体的体积通过的流体的体积体积流量：单位时间内体积流量：单位时间内通过的流体的质量通过的流体的质量质量流量：单位时间内质量流量：单位时间内单位根据表示方法的不同而有不同的单位。单位根据表示方法的不同而有不同的单位。2022-9-2632.2.分类：分类：6.1 6.1 流量检测的基本概念流量检测的基本概念其中：其中：q qm m为质量流量为质量流量/ /s s；M M为流体质量；为流体质量；t t为时间为时间s s；为流为流体密度体密度kg/mkg/m3 3 ；为流体平均流速为流

4、体平均流速m/sm/s；A A为流通截面积。为流通截面积。质量流量质量流量：单位时间内通过的流体的质量：单位时间内通过的流体的质量重量流量重量流量：单位时间内通过的流体的重量：单位时间内通过的流体的重量Agvdtdwqw 其中：其中：q qw w为重量流量，为重量流量，N N/ /s s；w w为流体重量，为流体重量，N N。2022-9-264其中：其中：V V为体积总量；为体积总量；M M为质量总量；为质量总量；t t为测量时间为测量时间。质量流量是表示流量的最好方法，因为其它两种可由它求出。质量流量是表示流量的最好方法，因为其它两种可由它求出。体积流量体积流量：单位时间内通过的流体的体积

5、：单位时间内通过的流体的体积其中：其中：q qV V为体积流量，为体积流量，m m3 3/ /s s；为流体体积，为流体体积，m m3 3。累积流量累积流量：在某段时间内流体通过的体积或质量流量总量：在某段时间内流体通过的体积或质量流量总量称为累积流量或流过总量。它是体积流量或质量流量在该段称为累积流量或流过总量。它是体积流量或质量流量在该段时间中的积分，表示为：时间中的积分，表示为：2022-9-2651.1.流量检测方法及流量计分类流量检测方法及流量计分类流量检测方法：可归为流量检测方法：可归为体积流量检测体积流量检测和和质量流量检测质量流量检测流量计：测量流量的仪表称为流量计。流量计通常

6、流量计：测量流量的仪表称为流量计。流量计通常由一次装置和二次仪表组成，一次装置产生一个与流由一次装置和二次仪表组成，一次装置产生一个与流量有确定关系的信号，亦称流量传感器，二次仪表则量有确定关系的信号，亦称流量传感器，二次仪表则给出相应的流量值大小。见表给出相应的流量值大小。见表6 61 1。总量计：测量流体总量的仪表称为计量表或总量计。总量计：测量流体总量的仪表称为计量表或总量计。分类分类 按测量单位分为按测量单位分为质量流量计质量流量计和和体积流量计体积流量计按测量原理分为按测量原理分为容积式容积式、速度式速度式和和压差式流量计压差式流量计按测量方法分为按测量方法分为直接测量式直接测量式和

7、和间接测量式间接测量式二、流量检测方法及流量计分类二、流量检测方法及流量计分类2022-9-266qqCmm 2.2.流量计的测量特性流量计的测量特性各种类型的流量计的共性各种类型的流量计的共性式中：式中：q qm m为质量流量，为质量流量，x x为流量计输出信号。理想的流量方程为流量计输出信号。理想的流量方程式为线性方程式。式为线性方程式。流量计的仪表系数与流出系数流量计的仪表系数与流出系数：仪表系数仪表系数K K：频率型流量计流量特性的主要参数频率型流量计流量特性的主要参数。定定义为单位流体流过流量计时流量计发出的脉冲数：义为单位流体流过流量计时流量计发出的脉冲数：流出系数流出系数C C：

8、定义为实际流量与理想流量的比值：定义为实际流量与理想流量的比值：流量方程式流量方程式：流量与流量计输出信号之间关系的数学表达流量与流量计输出信号之间关系的数学表达式：式：式中：式中：K K为仪表系数，为仪表系数，m m-3-3；N N为脉冲数，次；为脉冲数，次；V V为流体体积，为流体体积，m m3 3。2022-9-267流量范围及范围度流量范围及范围度流量范围流量范围：指可测最大流量和最小流量所限定的范围指可测最大流量和最小流量所限定的范围。范围度范围度：最大流量与最小流量的比值最大流量与最小流量的比值。流量计范围度流量计范围度的大小受仪表的原理与结构所限制。的大小受仪表的原理与结构所限制

9、。测量精确度和误差测量精确度和误差 流量计标出的精确度为基本误差。而现场使用中由于偏流量计标出的精确度为基本误差。而现场使用中由于偏离标定条件会产生附加误差，所以要按有关规定计算附加离标定条件会产生附加误差，所以要按有关规定计算附加误差。误差。压力损失压力损失 流量计通常是一个阻力件，会给流体造成能量消耗。所流量计通常是一个阻力件，会给流体造成能量消耗。所以，压力损失大小是流量计选型的一个重要指标。以，压力损失大小是流量计选型的一个重要指标。2022-9-2686.2 6.2 体积流量检测方法体积流量检测方法一、一、容积容积(volumn)式流量计式流量计原理原理：使被测流体充满具有一定容积的

10、空间，然后把这使被测流体充满具有一定容积的空间，然后把这部分流体从口排出，利用运动元件的往复次数或转速与流体部分流体从口排出，利用运动元件的往复次数或转速与流体的连续排出量成比例对被测流体进行连续的检测，故叫做容的连续排出量成比例对被测流体进行连续的检测，故叫做容积式流量计。用来测量液体和气体的体积流量，积式流量计。用来测量液体和气体的体积流量，主要用于测主要用于测量累积流量量累积流量。1.1.容积式流量计的测量机构与流量公式容积式流量计的测量机构与流量公式组成组成：由测量室、运动部件、传动和显示部件构成由测量室、运动部件、传动和显示部件构成。它的它的测量主体为具有固定标准容积的测量室，测量室

11、由流量计内部的运动部件测量主体为具有固定标准容积的测量室，测量室由流量计内部的运动部件与壳体构成。在流体进、出口压力差的作用下，运动部件不断地将充满在与壳体构成。在流体进、出口压力差的作用下，运动部件不断地将充满在测量室中的流体从入口排向出口测量室中的流体从入口排向出口。容积式流量计、差压式流量计、速度式流量计容积式流量计、差压式流量计、速度式流量计2022-9-269流量方程式：流量方程式： Q=Q=nVnV 其中：其中：V V测量室的固定容积测量室的固定容积， n n某一时间间隔内经过流量计排出流体的固定容积某一时间间隔内经过流量计排出流体的固定容积数数，可由计数器通过传动部件测出，可由计

12、数器通过传动部件测出， Q Q被测流体的体积总量。被测流体的体积总量。在测量较小流量时，要考在测量较小流量时，要考虑泄漏量的影响，通常仪表有最小流量的测量限度。虑泄漏量的影响，通常仪表有最小流量的测量限度。2.2.几种容积式流量计几种容积式流量计(flowmeter)(1)(1)椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计 椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和壳体构成，其工作原理如图所示。壳体构成，其工作原理如图所示。运动部件的形式：往复运动（活塞式油量表）和旋转运动运动部件的形式：往复运动（活塞式油量表）和旋转运动（腰轮流量计）。（腰轮流量计）

13、。2022-9-2610 齿轮的转数通过变速机构驱动机械计数器来显示总流量，还可齿轮的转数通过变速机构驱动机械计数器来显示总流量，还可以通过电磁转换装置转换成脉动信号，对其计数就可得到总流以通过电磁转换装置转换成脉动信号，对其计数就可得到总流量。量。两个齿轮每转动一圈，流量计将排出两个齿轮每转动一圈，流量计将排出4 4个半月形容积的流体。个半月形容积的流体。通过椭圆齿轮流量计的总量可表示为：通过椭圆齿轮流量计的总量可表示为：2022-9-2611特点：适用于特点：适用于高粘度液体的测量高粘度液体的测量。流量计基本误差。流量计基本误差0.20.2% %0.50.5% %。范围度为。范围度为101

14、0：1 1；工作温度要低于；工作温度要低于120120，以防止齿轮卡，以防止齿轮卡死。在使用时要注意防止齿轮的磨损与腐蚀，以延长仪表寿命。死。在使用时要注意防止齿轮的磨损与腐蚀，以延长仪表寿命。(2)(2)腰轮流量计腰轮流量计原理与椭圆齿轮流量计相同。为减小两转子的磨损，在壳体外原理与椭圆齿轮流量计相同。为减小两转子的磨损，在壳体外与腰轮同轴的齿轮作为传递转动力矩之用，因此比椭圆齿轮能保与腰轮同轴的齿轮作为传递转动力矩之用，因此比椭圆齿轮能保持长期稳定性。持长期稳定性。特点：可以测量液体和气体，也可以测高粘度流体。基本误差特点：可以测量液体和气体，也可以测高粘度流体。基本误差为为0.20.2%

15、 % 0.50.5% %，范围度为，范围度为1010：1 1；工作温度要低于；工作温度要低于120120，压力，压力损失小于损失小于0.020.02MPaMPa。(3) 皮膜式家用煤气表皮膜式家用煤气表2022-9-2612安装注意事项：安装注意事项：l选型时要考虑被测介质的物性参数和工作状态选型时要考虑被测介质的物性参数和工作状态( (如温度、粘度、压如温度、粘度、压力、密度和流量范围等）力、密度和流量范围等）。l流量计的安装地点应满足技术性能规定的条件，安装前必须进行检流量计的安装地点应满足技术性能规定的条件，安装前必须进行检定。定。l可以水平安装也可以垂直安装。可以水平安装也可以垂直安装

16、。l流量计上游要加过滤器，调节流量的阀门应位于流量计下游。为维流量计上游要加过滤器，调节流量的阀门应位于流量计下游。为维护方便需设置旁通管路。护方便需设置旁通管路。l安装时注意流量计外壳上的流向标志应与被测流体的流动方向一致。安装时注意流量计外壳上的流向标志应与被测流体的流动方向一致。使用过程中，被测流体应该充满管道，并工作在仪表规定使用过程中，被测流体应该充满管道，并工作在仪表规定的流量范围内；当环境改变时，应对仪表进行修正；仪表要的流量范围内；当环境改变时，应对仪表进行修正；仪表要定期清洗和检定。定期清洗和检定。3.3.容积式流量计的安装与使用容积式流量计的安装与使用2022-9-2613 工作原理工作原理：在流通管道上设置流动阻力件，流体通过阻力：在流通管道上设置流动阻力件，流体通过阻力件时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数件时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。 组成组成：产生差压的装置：产生差压的装置( (流体流过差压产生装置形成静压差）流体流过差压产生装置形成静压差）和差压