《流量測試技術》PPT課件.ppt

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1、第 七 章 流 量 測 量 技 術7.1 流 量 測 量 的 基 礎 知 識7.2 流 量 測 量 儀 表7.3 流 量 標 準 裝 置 第 七 章 流 量 測 量 技 術在 工 農 業(yè) 生 產 和 科 學 研 究 試 驗 中 ， 流 量 都 是 一個 很 重 要 的 參 數(shù) 。 例 如 ， 在 石 油 化 工 生 產 過 程 自 動 檢測 和 控 制 中 ， 為 了 有 效 地 操 作 、 控 制 和 監(jiān) 測 ， 需 要 檢測 各 種 流 體 的 流 量 。 此 外 ， 對 物 料 總 量 的 計 量 還 是 能源 管 理 和 經 濟 核 算 的 重 要 依 據(jù) 。 流 量 檢 測 儀 表

2、是 發(fā) 展生 產 、 節(jié) 約 能 源 、 提 高 經 濟 效 益 和 管 理 水 平 的 重 要 工具 。 本 章 介 紹 流 量 測 量 的 基 本 知 識 和 常 用 的 流 量 檢 測儀 表 。 7.1 流 量 測 量 的 基 礎 知 識7.1.1流 量 和 流 量 計7.1.2 流 體 的 物 理 性 質 與 管 流 基 礎 知 識7.1.3 流 量 測 量 方 法 與 流 量 儀 表 的 分 類 7.1 流 量 測 量 的 基 礎 知 識7.1.1流 量 和 流 量 計流 量 定 義 ：指 單 位 時 間 內 流 體 (氣 體 、 液 體 或 固 體 顆 粒 等 )流 經 管 道 或

3、 設 備 某 處 橫 截 面 的 數(shù) 量 ， 又 稱 瞬 時 流 量 。體 積 流 量 ： 當 流 體 以 體 積 表 示 時 稱 為 體 積 流 量 ; 質 量 流 量 ： 當 流 體 以 質 量 表 示 時 稱 為 質 量 流 量 。AudtdVtVq tv 0lim AudtdMtMq tm 0lim V 體 積 ； M質 量 ； t時 間 ； A截 面 面 積 ； 流 體 的 密 度 ； 累 積 流 量 ： vm qAuq AdAuAqu Av u dtqQ t vv dtqQ t mm 平 均 流 速 ： 流 體 在 流 過 截 面 上 各 點 的 流 速 。 體 積 流 量 和 質

4、 量 流 量 關 系 ： 計 量 單 位 ：體 積 流 量 的 計 量 單 位 為 米 3 秒 (m3 s)，質 量 流 量 的 計 量 單 位 為 千 克 秒 (kg s)；累 積 體 積 流 量 的 計 量 單 位 為 米 3 (m3)；累 積 質 量 流 量 的 計 量 單 位 為 千 克 (kg)。 工 程 上 還 使 用 的 流 量 計 量 單 位 有 ： 米 3 時 (m3 h)升 分 (L min)噸 小 時 (t/h)升 (L)噸 (t)等 7.1.2 流 體 的 物 理 性 質 與 管 流 基 礎 知 識 1. 流 體 的 密 度單 位 體 積 的 流 體 所 具 有 的 質

5、 量 稱 為 流 體 密 度 ，用 數(shù) 學 表 達 式 表 示 為 ：M 流 體 質 量 ； V流 體 體 積 ； 流 體 的 密 度 。流 體 密 度 是 溫 度 和 壓 力 的 函 數(shù) 。單 位 是 千 克 米 3 (kg/m3)。 VM 2. 流 體 粘 度流 體 運 動 過 程 中 阻 滯 剪 切 變 形 的 粘 滯 力 與 流 體的 速 度 梯 度 和 接 觸 面 積 成 正 比 ， 并 與 流 體 粘 性 有 關 ，其 數(shù) 學 表 達 式 為 ： 上 式 稱 為 牛 頓 粘 性 定 律 。 F 粘 滯 力 ； A 接 觸 面 積 ； 流 體 垂 直 于 速 度 方 向 的 速 度

6、梯 度 ； 表 征 流 體 粘 性 的 比 例 系 數(shù) 。dyduAF dydu/ 流 體 的 動 力 粘 度 與 流 體 密 度 的 比 值 稱 為 運 動 粘度 ， 即 動 力 粘 度 的 單 位 為 牛 頓 秒 /米 2（ NS/m2） ，即 帕 斯 卡 秒 （ PaS） ； 運 動 粘 度 的 單 位 為 米 2/秒（ m2/S） 。3. 流 體 的 壓 縮 系 數(shù) 和 膨 脹 系 數(shù)在 一 定 的 溫 度 下 ， 流 體 體 積 隨 壓 力 增 大 而 縮 小的 特 性 ， 稱 為 流 體 的 壓 縮 性 ； 在 一 定 壓 力 下 ， 流體 的 體 積 隨 溫 度 升 高 而 增

7、大 的 特 性 ， 稱 為 流 體 的膨 脹 性 。 壓 縮 系 數(shù) ：當 流 體 溫 度 不 變 而 所 受 壓 力 變 化 時 ， 其 體 積的 相 對 變 化 率 ： PVVk 1k 流 體 的 體 積 壓 縮 系 數(shù) ， （ 1 Pa） ；V 流 體 的 原 體 積 ， (m3)；P 流 體 壓 力 增 量 ， (Pa)； V 流 體 體 積 變 化 量 ， (m3)； TVV 1 流 體 的 體 積 膨 脹 系 數(shù) (1 )；V 流 體 的 原 體 積 ， (m3)； V 流 體 體 積 變 化 量 ， (m3)；T 流 體 溫 度 變 化 量 ( )。膨 脹 系 數(shù) ：在 一 定

8、的 壓 力 下 ， 流 體 溫 度 變 化 時 其 體 積 的相 對 變 化 率 ， 即 4. 雷 諾 數(shù)雷 諾 數(shù) 是 流 體 流 動 的 慣 性 力 與 粘 滯 力 之 比 ， 表 示 為 ： LuLu ReRe雷 諾 數(shù) （ 無 量 綱 數(shù) ） ；u 流 動 橫 截 面 的 平 均 流 速 ， （ m/s） ； 動 力 粘 度 ， （ NS/m 2） ； 運 動 粘 度 ， （m2/S） ； 流 體 的 密 度 ， (kg/m3)；L 特 征 長 度 ， （ m） 。 5. 管 流 類 型(1) 單 相 流 和 多 相 流 管 道 中 只 有 一 種 均 勻 狀 態(tài) 的 流 體 流 動

9、稱 為 單相 流 ； 兩 種 以 上 不 同 相 流 體 同 時 在 管 道 中 流 動稱 為 多 相 流 。 (2) 可 壓 縮 和 不 可 壓 縮 流 體 的 流 動 流 體 可 分 為 可 壓 縮 流 體 和 不 可 壓 縮 流 體 ， 所 以 流 體 的 流 動 也 可 分 為 可 壓 縮 流 體 流 動 和 不 可 壓 縮 流 體 流 動 兩 種 。 (3) 穩(wěn) 定 流 和 不 穩(wěn) 定 流 當 流 體 流 動 時 ， 若 其 各 處 的 速 度 和 壓 力 僅 和流 體 質 點 所 處 的 位 置 有 關 ， 而 與 時 間 無 關 ， 則 流體 的 這 種 流 動 稱 為 穩(wěn) 定

10、流 ； 若 其 各 處 的 速 度 和 壓力 不 僅 和 流 體 質 點 所 處 的 位 置 有 關 ， 而 且 與 時 間出 有 關 ， 則 流 體 的 這 種 流 動 稱 為 不 穩(wěn) 定 流 。(4) 層 流 與 紊 流 管 內 流 體 有 兩 種 流 動 狀 態(tài) ： 層 流 和 紊 流 。 層流 中 流 體 沿 軸 向 作 分 層 平 行 流 動 ， 各 流 層 質 點 沒有 垂 直 于 主 流 方 向 的 橫 向 運 動 ， 互 不 混 雜 ， 有 規(guī)則 的 流 線 。 紊 流 狀 態(tài) 管 內 流 體 不 僅 有 軸 向 運 動 ，而 且 還 有 劇 烈 的 無 規(guī) 則 的 橫 向 運

11、 動 。 6. 流 速 分 布 與 平 均 流 速 流 體 有 粘 性 ， 當 它 在 管 內 流 動 時 ， 即 使 是 在 同一 管 路 截 面 上 ， 流 速 也 因 其 流 經 的 位 置 不 同 而 不 同 。越 接 近 管 壁 ， 由 于 管 壁 與 流 體 的 粘 滯 作 用 ， 流 速 越 低 ；管 中 心 部 分 的 流 速 最 快 。 流 體 流 動 狀 態(tài) 不 同 將 呈 現(xiàn) 不同 的 流 速 分 布 。 研 究 具 有 圓 形 截 面 的 管 內 流 動 情 況 ， 當 管 內 流體 為 層 流 狀 態(tài) 時 ， 沿 半 徑 方 向 上 的 流 速 分 布 可 用 下式

12、表 示 ： 2max 1 Rruu xx xu 距 管 中 心 距 離xr 處 的 流 速 ；maxu 管 中 心 處 最 大 流 速 ；xr距 管 中 心 徑 向 距 離 ；R 管 內 半 徑 。 當 管 內 流 體 為 紊 流 狀 態(tài) 時 ， 沿 半 徑 方 向 上 的 流速 分 布 為 ： nxx Rruu /1max 1 n隨 流 體 雷 諾 數(shù) 不 同 而 變 化 的 系 數(shù) 圓 管 內 的 流 速 分 布 通 過 測 流 速 求 流 量 的 流 量 計 一 般 是 檢 測 出 平 均流 速 然 后 求 得 流 量 。 對 于 層 流 ， 平 均 流 速 是 管 中 心最 大 流 速

13、 的 0.5倍 ( )； 紊 流 時 的 平 均 流 速 與值 有 關 ： max5.0 uu max2 )1212 unn nu 表 7-1 雷 諾 數(shù) 與 n的 關 系DRe nDRen DRe n 104 104 1042.5610.5420.5632.00 7.07.38.08.3 38.453.670.084.4 8.58.89.09.2 110.0152.0198.0278.0 9.49.79.89.9 7 . 流 體 流 動 的 連 續(xù) 性 方 程 和 伯 努 利 方 程(1)連 續(xù) 性 方 程 任 取 一 管 段 ， 設 截 面 、 截 面 處 的 面 積 、 流 體密 度 和

14、 截 面 上 流 體 的 平 均 流 速 分 別 為 A1、 、 和A2、 、 。 1A1 1u 2A2 2u= 1 1u2 2u 連 續(xù) 性 方 程 示 意 圖 (2) 伯 努 利 方 程 當 理 想 流 體 在 重 力 作 用 下 在 管 內 定 常 流 動 時 ， 對 于管 道 中 任 意 兩 個 截 面 和 有 如 下 關 系 式 （ 伯 努 利 方程 ） ： 22 22222111 upgZupgZ 伯 努 利 方 程 示 意 圖重 力 加 速 度 截 面 和 相 對 基 準 線 的 高 度 ；截 面 和 上 流 體 的 靜 壓 力 ；截 面 和 上 流 體 的 平 均 流 速 。g

15、 21,ZZ 21, pp 21,uu 不 實 際 流 體 具 有 粘 性 ， 在 流 動 過 程 中 要 克 服 流 體與 管 壁 以 及 流 體 內 部 的 相 互 摩 擦 阻 力 而 作 功 ， 這 將 使流 體 的 一 部 分 機 械 能 轉 化 為 熱 能 而 耗 散 。 因 此 ， 實 際流 體 的 伯 努 利 方 程 可 寫 為 ： wghupgZupgZ 22 22222111 wgh 截 面 和 之 間 單 位 質 量 實 際 流 體 流 動 產 生 的 能 量 損 失 。 7.1.3 流 量 測 量 方 法 與 流 量 儀 表 的 分 類1. 流 量 測 量 方 法流 量

16、測 量 方 法 大 致 可 以 歸 納 為 以 下 幾 類 ：(1)利 用 伯 努 利 方 程 原 理 ， 通 過 測 量 流 體 差 壓 信 號 來反 映 流 量 的 差 壓 式 流 量 測 量 法 ； (2)通 過 直 接 測 量 流 體 流 速 來 得 出 流 量 的 速 度 式 流 量測 量 法 ；(3)利 用 標 準 小 容 積 來 連 續(xù) 測 量 流 量 的 容 積 式 測 量 ；(4)以 測 量 流 體 質 量 流 量 為 目 的 的 質 量 流 量 測 量 法 。 2. 流 量 儀 表 的 分 類 類 別 工 作 原 理 儀 表 名 稱 可 測 流體 種 類 適 用 管 徑mm

17、 測 量 精度 安 裝 要 求 、 特點體積流量 計 差 流壓 量式 計 流 體 流 過 通 管道 中 的 阻 力 件時 產 生 的 壓 力差 與 流 量 之 間有 確 定 關 系 ，通 過 測 量 差 壓值 求 得 流 量 節(jié)流式 孔 板 液 、 氣 、蒸 汽 50 1000 1 2 需 直 管 段 ， 壓 損大噴 嘴 50 500 需 直 管 段 ， 壓 損中 等文 丘 里 管 100 1200 需 直 管 段 ， 壓 損小均 速 管 液 、 氣 、蒸 汽 25 9000 1 需 直 管 段 ， 壓 損小轉 子 流 量 計 液 、 氣 4 150 2 垂 直 安 裝靶 式 流 量 計 液

18、、 氣 、蒸 汽 15 200 1 4 需 直 管 段 ，彎 管 流 量 計 液 、 氣 0.5 5 需 直 管 段 ， 無 壓損容 流積 量式 計 直 接 對 儀 表 排出 的 定 量 流 體計 數(shù) 確 定 流 量 橢 園 齒 輪 流 量 計 液 10 400 0.20.5 無 直 管 段 要 求 ，需 裝 過 濾 器 ， 壓損 中 等腰 輪 流 量 計 液 、 氣刮 板 流 量 計 液 0.2 無 直 管 段 要 求 ，壓 損 小 速 流度 量式 計 通 過 測 量 管道 截 面 上 流體 平 均 流 速來 測 量 流 量 渦 輪 流 量 計 液 、氣 4 600 0.10.5 需 直 管

19、 段 ， 裝 過濾 器渦 街 流 量 計 液 、氣 1501000 0.51 需 直 管 段電 磁 流 量 計 導電液體 6 2000 0.51.5 直 管 段 要 求 不 高 ，無 壓 損超 聲 波 流 量 計 液 10 1 需 直 管 段 ， 無 壓損直接式 直 接 檢 測 與質 量 流 量 成比 例 的 量 來質 量 流 量 熱 式 質 量 流 量 計 氣 1沖 量 式 質 量 流 量 計 固體粉料 0.22 科 氏 質 量 流 量 計 液 、氣 0.15間接式 同 時 測 體 積流 量 和 流 體密 度 來 計 算質 量 流 量 體 積 流 量 經 密 度 補 償 液 、氣 0.5溫

20、度 、 壓 力 補 償 體積流量計質量流量 計 3. 流 量 儀 表 的 主 要 技 術 參 數(shù) (1)流 量 范 圍 流 量 范 圍 指 流 量 計 可 測 的 最 大 流 量 與 最 小 流 量的 范 圍 。 (2)量 程 和 量 程 比 流 量 范 圍 內 最 大 流 量 與 最 小 流 量 值 之 差 稱 為 流量 計 的 量 程 。 最 大 流 量 與 最 小 流 量 的 比 值 稱 為 量程 比 ， 亦 稱 流 量 計 的 范 圍 度 。 (3)允 許 誤 差 和 精 度 等 級 流 量 儀 表 在 規(guī) 定 的 正 常 工 作 條 件 下 允 許 的 最大 誤 差 ， 稱 為 該

21、流 量 儀 表 的 允 許 誤 差 ， 一 般 用 最大 相 對 誤 差 和 引 用 誤 差 來 表 示 。 流 量 儀 表 的 精 度 等 級 是 根 據(jù) 允 許 誤 差 的 大 小來 劃 分 的 ， 其 精 度 等 級 有 ： 0.02、 0.05、 0.1、0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5等 。(4)壓 力 損 失 壓 力 損 失 的 大 小 是 流 量 儀 表 選 型 的 一 個 重 要技 術 指 標 。 壓 力 損 失 小 ， 流 體 能 消 耗 小 ， 輸 運 流體 的 動 力 要 求 小 ， 測 量 成 本 低 。 反 之 則 能 耗 大 ，經 濟 效 益 相 應

22、降 低 。 故 希 望 流 量 計 的 壓 力 損 失 愈小 愈 好 。 7.2 流 量 測 量 儀 表7.2.1 差 壓 式 流 量 計7.2.2 容 積 式 流 量 計7.2.4 質 量 流 量 計7.2.3 速 度 式 流 量 計 7.2 流 量 測 量 儀 表 7.2.1 差 壓 式 流 量 計 差 壓 式 流 量 計 基 于 流 體 在 通 過 設 置 于 流 通 管 道上 的 流 動 阻 力 件 時 產 生 的 壓 力 差 與 流 體 流 量 之 間的 確 定 關 系 ， 通 過 測 量 差 壓 值 求 得 流 體 流 量 。 1. 節(jié) 流 式 流 量 計 1-節(jié) 流 元 件 2-

23、引 壓 管 路3-三 閥 組 4-差 壓 計 節(jié) 流 式 流 量 計 組 成 流 體 流 經 節(jié) 流 件 時 壓力 和 流 速 變 化 情 況22 22222111 upup 11u 24 D = 22u 24 d (1)測 量 原 理 及 流 量 方 程 21 pp、 截 面 1和 2上 流 體 的 靜 壓 力 ； 截 面 1和 2上 流 束 直 徑 ；21 uu、 截 面 1和 2上 流 體 的 平 均 流 速 ； 1 、 2 截 面 1和 2上 流 體 的 密 度 D 、 d 求 出 ： 2142 2/1 1 ppDdu 體 積 流 量 212422 24/1 1 ppdDdAuqv 質

24、 量 流 量 212422 24/1 1 ppdDdAuqm 以 實 際 采 用 的 某 種 取 壓 方 式 所 得 到 的 壓 差 p來 代 替 21 pp 的 值 ； 同 時 引 入 流 出 系 數(shù) C（ 或 流 量 系 數(shù) ） 對 上 式 進 行 修 正 ： pdpdCqv 24241 224 pdpdCq m 24241 224CEC 41 41 1 E 對 于 可 壓 縮 流 體 ， 考 慮 到 節(jié) 流 過 程 中 流 體密 度 的 變 化 而 引 入 流 束 膨 脹 系 數(shù) 進 行 修 正采 用 節(jié) 流 件 前 的 流 體 密 度 ， 由 此 流 量 公 式可 更 一 般 的 表

25、示 為 ： pdq v 24 2 pdqm 24 2 a.流 體 必 須 是 牛 頓 流 體 ， 在 物 理 學 和 熱 力 學 上是 均 勻 的 、 單 相 的 ， 或 者 可 認 為 是 單 相 的 流 體 。b. 流 體 必 須 充 滿 管 道 和 節(jié) 流 裝 置 且 連 續(xù) 流 動 ，流 經 節(jié) 流 件 前 流 動 應 達 到 充 分 紊 流 ， 流 束 平 行于 管 道 軸 線 且 無 旋 轉 ， 流 經 節(jié) 流 件 時 不 發(fā) 生 相變 。c. 流 動 是 穩(wěn) 定 的 或 隨 時 間 緩 變 的 （ 2） 節(jié) 流 裝 置 標 準 節(jié) 流 裝 置 的 適 用 條 件 標 準 節(jié) 流

26、元 件 的 結 構 形 式a. 標 準 孔 板 標 準 孔 板 是 一 塊 具 有 與 管 道 同 心圓 形 開 孔 的 圓 板 ， 迎 流 一 側 是 有 銳利 直 角 入 口 邊 緣 的 圓 筒 形 孔 ， 順 流的 出 口 呈 擴 散 的 錐 形 。 結 構 簡 單 ， 加 工 方 便 ， 價 格 便 宜 壓 力 損 失 較 大 ， 測 量 精 度 較 低 ，只 適 用 于 潔 凈 流 體 介 質 ， 測 量 大 管徑 高 溫 高 壓 介 質 時 ， 孔 板 易 變 形 。 標 準 孔 板 b. 標 準 噴 嘴 標 準 噴 嘴 是 一 種 以 管 道 軸 線 為 中 心 線 的 旋 轉

27、對稱 體 ， 主 要 由 入 口 圓 弧 收 縮 部 分 與 出 口 圓 筒 形 喉部 組 成 ， 有 ISAl932噴 嘴 和 長 徑 噴 嘴 兩 種 型 式 。 ISA1932噴 嘴 長 徑 噴 嘴 c. 文 丘 里 管文 丘 里 管 有 兩 種 標 準 型 式 ： 經 典 文 丘 里 管 與 文 丘 里 噴嘴 。 文 丘 里 管 壓 力 損 失 最 低 ， 有 較 高 的 測 量 精 度 ， 對流 體 中 的 懸 浮 物 不 敏 感 ， 可 用 于 污 臟 流 體 介 質 的 流 量測 量 ， 在 大 管 徑 流 量 測 量 方 面 應 用 的 較 多 。 但 尺 寸 大 、笨 重 ，

28、加 工 困 難 ， 成 本 高 ， 一 般 用 在 有 特 殊 要 求 的 場合 。 節(jié) 流 裝 置 的 取 壓 方 式根 據(jù) 節(jié) 流 裝 置 取 壓 口 位 置 可 將 取 壓 方 式 分 為 理 論取 壓 、 角 接 取 壓 、 法 蘭 取 壓 、 徑 距 取 壓 與 損 失 取壓 等 五 種 : 節(jié) 流 裝 置 的 取 壓 方 式 角 接 取 壓 裝 置 法 蘭 取 壓 裝 置 目 前 廣 泛 采 用 的 是 角 接 取 壓 法 ， 其 次 是 法 蘭 取壓 法 。 角 接 取 壓 法 比 較 簡 便 ， 容 易 實 現(xiàn) 環(huán) 室 取 壓 ，測 量 精 度 較 高 。 法 蘭 取 壓 法

29、結 構 較 簡 單 ， 容 易 裝 配 ，計 算 也 方 便 ， 但 精 度 較 角 接 取 壓 法 低 些 。 測 量 管 道 條 件 測 量 管 道 截 面 應 為 圓 形 ， 節(jié) 流 件 及 取 壓 裝 置 安裝 在 兩 圓 形 直 管 之 間 。 節(jié) 流 件 附 近 管 道 的 圓 度 應 符合 標 準 中 的 具 體 規(guī) 定 。 當 現(xiàn) 場 難 以 滿 足 直 管 段 的 最 小 長 度 要 求 或 有 擾動 源 存 在 時 ， 可 考 慮 在 節(jié) 流 件 前 安 裝 流 動 整 流 器 ，以 消 除 流 動 的 不 對 稱 分 布 和 旋 轉 流 等 情 況 。 安 裝 位置 和

30、使 用 的 整 流 器 型 式 在 標 準 中 有 具 體 規(guī) 定 。 非 標 準 節(jié) 流 裝 置 a.1/4圓 噴 嘴b. 錐 形 入 口 孔 板c. 圓 缺 孔 板 標 準 節(jié) 流 裝 置 的 計 算 流 量 計 算 這 類 計 算 命 題 是 在 管 道 、 節(jié) 流 裝 置 、 取 壓 方式 、 被 測 流 體 參 數(shù) 已 知 的 情 況 下 ， 根 據(jù) 測 得 的 差壓 值 計 算 被 測 介 質 流 量 。 屬 校 核 計 算 ， 常 用 在 使用 現(xiàn) 場 ， 所 依 據(jù) 的 基 本 公 式 是 流 量 公 式 。 設 計 節(jié) 流 裝 置 這 類 計 算 命 題 是 要 根 據(jù) 用

31、戶 提 出 的 已 知 條 件以 及 限 制 要 求 來 設 計 標 準 節(jié) 流 裝 置 ， 屬 設 計 計 算 。 差 壓 計 差 壓 計 與 節(jié) 流 裝 置 配 套 組 成 節(jié) 流 式 流 量 計 。 差 壓計 經 導 壓 管 與 節(jié) 流 裝 置 連 接 ， 接 受 被 測 流 體 流 過 節(jié) 流裝 置 時 所 產 生 的 差 壓 信 號 ， 并 根 據(jù) 生 產 的 要 求 ， 以 不同 信 號 形 式 把 差 壓 信 號 傳 遞 給 顯 示 儀 表 ， 從 而 實 現(xiàn) 對流 量 參 數(shù) 的 顯 示 、 記 錄 和 自 動 控 制 。 差 壓 計 的 種 類 很 多 ， 凡 可 測 量 差

32、 壓 的 儀 表 均 可 作為 節(jié) 流 式 流 量 計 中 的 差 壓 計 使 用 。 目 前 工 業(yè) 生 產 中 大多 數(shù) 采 用 差 壓 變 送 器 。 它 們 可 將 測 得 的 差 壓 信 號 轉 換為 0.02-0.1 MPa的 氣 壓 信 號 和 4-20mA的 直 流 電 流 信號 。 2. 皮 托 管 和 均 速 管 流 量 計 皮 托 管 皮 托 管 是 一 根 彎 成 直 角 的 雙 層 空 心 復 合 管 ， 帶有 多 個 取 壓 孔 ， 能 同 時 測 量 流 體 總 壓 和 靜 壓 。皮 托 管 結 構 皮 托 管 頭 部 迎 流 方 向 開 有 一 個 小 孔 A，

33、 稱 為總 壓 孔 ， 在 距 頭 部 一 定 距 離 處 開 有 若 干 垂 直 于 流體 流 向 的 靜 壓 孔 B， 各 孔 所 測 靜 壓 在 均 壓 室 均 壓后 輸 出 。 皮 托 管 的 工 作 原 理 可 分 析 如 下 ： 皮 托 管 測 量 原 理 設 流 動 為 不 可 壓 縮 無 粘 性 流 體 的 穩(wěn) 定流 動 ， 駐 點 處 流 體 的 伯 努 利 方 程 為 20 21 upp 1p 駐 點 處 流 體 總 壓 ；p ， u 分 別 為 駐 點 處 流 體 靜 壓 和 流 速 ； 流 體 密 度 。 由 此 可 以 得 該 點 的 流 速 為 ： pppu 22

34、1 考 慮 到 實 際 測 量 情 況 與 理 論 上 的 差 別 ， 引 入 皮托 管 系 數(shù) (數(shù) 值 由 實 驗 確 定 )對 上 式 進 行 修 正 ： pu 2 對 于 可 壓 縮 流 體 ， 考 慮 到 壓 縮 性 的 影 響 ， 實 際流 速 計 算 公 式 為 ： pu 21(1- )為 流 體 可 壓 縮 性 修 正 系 數(shù) ， 對 不 可 壓 縮 流 體 =0。 均 速 管 流 量 計 均 速 管 測 量 流 速 的 原 理 與 皮 托 管 相 同 ， 體 積流 量 可 由 下 式 確 定 ： pAqv 2均 速 管 原 理 3. 轉 子 流 量 計 測 量 原 理 根 據(jù)

35、 流 體 連 續(xù) 性 方 程 和 伯努 利 方 程 ， 轉 子 流 量 計 的體 積 流 量 可 表 示 為 ： pAqv 2 流 量 系 數(shù) ；A 轉 子 與 錐 形 管 間的 環(huán) 形 流 通 面 積 ； 流 體 密 度 ；p 差 壓 。測 量 原 理 轉 子 流 量 計 結 構 玻 璃 管 轉 子 流 量 計主 要 由 玻 璃 錐 形 管 、 轉 子 和 支 撐 結 構 組 成 。 轉 子根 據(jù) 不 同 的 測 量 范 圍 及 不 同 介 質 (氣 體 或 液 體 )可分 別 采 用 不 同 材 料 制 成 不 同 形 狀 。 流 量 示 值 刻 在錐 形 管 上 金 屬 管 轉 子 流

36、量 計金 屬 管 轉 子 流 量 計 的 錐 形 管 采 用 金 屬 材 料 制 成 ，其 流 量 檢 測 原 理 與 玻 璃 管 轉 子 流 量 計 相 同 。 金 屬管 轉 子 流 量 計 有 就 地 指 示 型 和 電 氣 信 號 遠 傳 型 兩種 電 遠 傳 式 轉 子 流 量 計 工 作 原 理 。 轉 子 流 量 計 的 刻 度 換 算 轉 子 流 量 計 是 一 種 非 通 用 性 儀 表 ， 出 廠 時 其刻 度 需 單 獨 標 定 。 儀 表 廠 在 工 業(yè) 標 準 狀 態(tài) 下 ， 以空 氣 標 定 測 量 氣 體 流 量 的 儀 表 ； 以 水 標 定 測 量 液體 流 量

37、 的 儀 表 。 若 被 測 介 質 不 是 水 或 空 氣 ， 則 流量 計 的 指 示 值 與 實 際 流 量 值 之 間 存 在 差 別 ， 必 須對 流 量 指 示 值 按 照 實 際 被 測 介 質 的 密 度 、 溫 度 、壓 力 等 參 數(shù) 的 具 體 情 況 進 行 刻 度 修 正 。 液 體 介 質 )( )( ffvv qq氣 體 介 質 TTppqq vv 4. 靶 式 流 量 計 靶 式 流 量 計 是 一 種 適 用 于 測 量 高 粘 度 、 低 雷 諾 數(shù)流 體 流 量 的 流 量 測 量 儀 表 ， 例 如 用 于 測 量 重 油 、 瀝青 、 含 固 體 顆

38、粒 的 漿 液 及 腐 蝕 性 介 質 的 流 量 。 靶 式 流 量 計 工 作 原 理 BAukF 22F u 流 體 對 靶 的 作 用 力流 體 流 速密 度靶 的 受 力 面 積BA Fd dDkuAqv 21 22 FDq v 21( ） 管 道 直 徑 為 D， 靶 直 徑 為 d， 環(huán) 隙 通 道面 積 為 A， 則 可 求 出 流 體 體 積 流 量 為 ： k1 Dd設 ： 5. 彎 管 流 量 計 彎 管 流 量 計 是 一 種 可 用 于 任 何 工 藝 管 道 流 量 測量 的 裝 置 。 設 彎 管 直 徑 為 D ， 彎 管 中 心 線 半 徑 為 R ， 流 體

39、 密 度 ， 根 據(jù) 彎 管 流 速 面 積 分 布 定 律和 流 體 能 量 守 恒 定 律 可 推 導 出 體 積 流 量 與 流體 差 壓 的 理 論 關 系 式 ：vq p )4(42 2222 DRRRDDRpqv 考 慮 到 流 體 粘 性 、 管 道 形 狀 及 實 際 使 用 條 件 的 影響 ， 將 上 式 乘 上 由 實 驗 求 得 的 流 量 系 數(shù) ， 并 令 ， 則 可 得 彎 管 流 量 計 的 實 用 流 量 公 式 ：DRX /2 XXXXpDqv 1)1()1(24 222 彎 管 流 量 計 如 果 將 管 道 彎 成 同 心 圓 ， 就 可 構 成 環(huán) 形

40、 管 流 量 計 DRpDq v 42考 慮 到 在 制 造 時 ， 環(huán) 形 管直 徑 與 管 道 直 徑 比 DR/2很 大 ， 因 而 可 得 環(huán) 形 管 流量 計 的 流 量 近 似 公 式 ： 環(huán) 形 管 流 量 計 7.2.2 容 積 式 流 量 計1.橢 圓 齒 輪 流 量 計橢 圓 齒 輪 流 量 計 工 作 原 理 ：橢 圓 齒 輪 流 量 計 工 作 原 理 由 于 流 體 在 流 量 計 入 、 出 口 處 的 壓 力 P1P2， 當A、 B兩 輪 處 于 (a)所 示 位 置 時 ， A輪 與 殼 體 間 構 成 容積 固 定 的 半 月 形 測 量 室 (圖 中 陰 影

41、 部 分 )， 此 時 進 出 口差 壓 作 用 于 B輪 上 的 合 力 矩 為 零 ， 而 在 A輪 上 的 合 力矩 不 為 零 ， 產 生 一 個 旋 轉 力 矩 ， 使 得 A輪 作 順 時 針 方向 轉 動 ， 并 帶 動 B輪 逆 時 針 旋 轉 ， 測 量 室 內 的 流 體 排向 出 口 ； 當 兩 輪 旋 轉 處 于 (b)位 置 時 ， 兩 輪 均 為 主 動輪 ； 當 兩 輪 旋 轉 90， 處 于 (c)位 置 時 ， 轉 子 B與 殼 體之 間 構 成 測 量 室 ， 此 時 ， 流 體 作 用 于 A輪 的 合 力 矩 為零 ， 而 作 用 于 B輪 的 合 力

42、矩 不 為 零 ， B輪 帶 動 A輪 轉 動 ，將 測 量 室 內 的 流 體 排 向 出 口 。 當 兩 輪 旋 轉 至 180 時 ， A、 B兩 輪 重 新回 到 位 置 (a)。 如 此 周 期 地 主 從 更 換 ， 兩 橢 圓齒 輪 作 連 續(xù) 的 旋 轉 。 當 橢 圓 齒 輪 每 旋 轉 一 周時 ， 流 量 計 將 排 出 4個 半 月 形 (測 量 室 )體 積 的流 體 。 設 測 量 室 的 容 積 為 V， 則 橢 圓 齒 輪 每 旋轉 一 周 排 出 的 流 體 體 積 為 4V。 只 要 測 量 橢 圓齒 輪 的 轉 數(shù) N和 轉 速 n， 就 可 知 道 累

43、積 流 量 和單 位 時 間 內 的 流 量 ， 即 瞬 時 流 量 ： nVq NVQv 44 2. 腰 輪 流 量 計 腰 輪 流 量 計 又 稱 羅 茨 流 量 計 ， 其 工 作 原 理 與 橢圓 齒 輪 流 量 計 相 同 ， 結 構 也 很 相 似 ， 只 是 轉 子 的 形狀 略 有 不 同 。 腰 輪 流 量 計 的 轉 子 是 一 對 不 帶 齒 的 腰形 輪 ， 在 轉 動 過 程 中 兩 腰 輪 不 直 接 接 觸 而 保 持 微 小的 間 隙 ， 依 靠 套 在 殼 體 外 的 與 腰 輪 同 軸 上 的 嚙 合 齒輪 來 完 成 驅 動 。 腰 輪 流 量 計 3.

44、刮 板 式 流 量 計 轉 子 在 流 量 計 進 、 出 口 差 壓 作 用 下 轉 動 ， 每 當 相鄰 兩 刮 板 進 入 計 量 區(qū) 時 均 伸 出 至 殼 體 內 壁 且 只 隨 轉子 旋 轉 而 不 滑 動 ， 形 成 具 有 固 定 容 積 的 測 量 室 ， 當離 開 計 量 區(qū) 時 ， 刮 板 縮 入 槽 內 ， 流 體 從 出 口 排 出 ，同 時 后 一 刮 板 又 與 其 另 一 相 鄰 刮 板 形 成 測 量 室 。 轉子 旋 轉 一 周 ， 排 出 4份 固 定 體 積 的 流 體 ， 由 轉 子 的 轉數(shù) 就 可 以 求 得 被 測 流 體 的 流 量 。 凸 輪

45、 式 刮 板 流 量 計 4. 伺 服 式 容 積 流 量 計在 流 量 計 工 作 時 ， 腰 輪 由 伺 服 電 機 通 過 傳 動 齒 輪帶 動 ， 伺 服 電 機 轉 動 的 快 慢 ， 隨 流 體 入 出 口 壓 力差 的 大 小 而 改 變 。 導 壓 管 將 入 出 口 壓 力 引 至 差 壓變 送 器 以 測 量 入 出 口 壓 差 的 變 化 ， 當 入 出 口 壓 差大 于 零 時 ， 差 壓 變 送 器 輸 出 信 號 經 放 大 后 驅 動 伺服 電 機 帶 動 腰 輪 加 快 旋 轉 ， 使 流 量 計 排 出 較 大 流量 的 流 體 ， 從 而 使 壓 差 趨 近

46、 于 零 。 這 種 近 于 無 壓差 的 流 量 計 ， 使 泄 漏 量 減 小 到 最 低 限 度 ， 因 而 可以 實 現(xiàn) 小 流 量 的 高 精 度 測 量 ， 而 且 測 量 誤 差 幾 乎不 受 流 體 壓 力 、 粘 度 和 密 度 的 影 響 。 伺 服 式 腰 輪 流 量 計 工 作 原 理 7.2.3 速 度 式 流 量 計 1. 渦 輪 流 量 計(1)工 作 原 理 與 結 構 在 定 范 圍 內 ， 渦 輪 的 轉 速 與 流 體 的 平 均 流 速成 正 比 ， 通 過 磁 電 轉 換 裝 置 將 渦 輪 轉 速 變 成 電 脈 沖信 號 ， 以 推 導 出 被 測

47、 流 體 的 瞬 時 流 量 和 累 積 流 量 。 渦 輪 流 量 計 結 構 (2)流 量 方 程 utgus 渦 輪 葉 片 速 度 分 解 與 流 量 的 關 系 曲 線u 流 體 平 均 流 速 Rus 葉 片 的 切 向 速 度 Rutgn 22 sun 渦 輪 轉 速 而 磁 電 轉 換 器 所 產 生 的 脈 沖 頻 率 : ZRutgnZf 2Z渦 輪 葉 片 的 數(shù) 目 。 體 積 流 量 方 程 ： ffZtgAuAq v 2 單 位 體 積 流 量 通 過 磁 電 轉 換 器 所輸 出 的 脈 沖 數(shù) (3) 渦 輪 流 量 計 的 特 點 和 使 用優(yōu) 點 :其 測

48、量 精 度 高 ,復 現(xiàn) 性 和 穩(wěn) 定 性 均 好 ； 量 程 范 圍寬 ， 量 程 比 可 達 (10 20):1,刻 度 線 性 ； 耐 高 壓 ， 壓力 損 失 ； 對 流 量 變 化 反 應 迅 速 ， 可 測 脈 動 流 量 ； 抗 干擾 能 力 強 ， 信 號 便 于 遠 傳 及 與 計 算 機 相 連 。缺 點 :制 造 困 難 ， 成 本 高 。場 合 :通 常 渦 輪 流 量 計 主 要 用 于 量 精 度 要 求 高 、 流 量變 化 快 的 場 合 ， 還 用 作 標 定 其 他 流 量 的 標 準 儀 表 。 2. 渦 街 流 量 計(1)渦 街 流 量 計 原 理在

49、 均 勻 流 動 的 流 體 中 ,垂 直 地 插 入 一 個 具 有 非 流 線 型截 面 的 柱 體 ,稱 為 漩 渦 發(fā) 生 體 ， 則 在 該 漩 渦 發(fā) 生 體 兩側 會 產 生 旋 轉 方 向 相 反 、 交 替 出 現(xiàn) 的 漩 渦 ， 并 隨 著流 體 流 動 ， 在 下 游 形 成 兩 列 不 對 稱 的 漩 渦 列 ， 稱 之為 “ 卡 門 渦 街 ” ， 如 圖圓 柱 漩 渦 發(fā) 生 器 其 體 積 流 量 方 程 式 為 : DdSfdDuAq tv 25.1142 每 一 列 漩 渦 產 生 的 頻 率 u流 體 流 速 d直 徑 漩 渦 發(fā) 生 體 的 特 征 尺 寸

50、 St斯 特 羅 哈 爾 數(shù) D 管 道 內 徑 A 在 漩 渦 發(fā) 生 體 處 的 流 通 截 面 積 (2) 漩 渦 頻 率 的 測 量 圖圖 為 三 角 柱 體 渦 街 檢 測 器 原 理 示 意 圖 ， 在 三 角柱 體 的 迎 流 面 對 稱 地 嵌 入 兩 個 熱 敏 電 阻 組 成 橋 路 的兩 臂 ， 以 恒 定 電 流 加 熱 使 其 溫 度 稍 高 于 流 體 ， 在 交替 產 生 的 漩 渦 的 作 用 下 ， 兩 個 電 阻 被 周 期 地 冷 卻 ，使 其 阻 值 改 變 ， 阻 值 的 變 化 由 橋 路 測 出 ， 即 可 測 得漩 渦 產 生 頻 率 ， 從 而

51、 測 出 流 量 。三 角 柱 渦 街 檢 測 器 (3) 渦 街 流 量 計 的 特 點優(yōu) 點 :渦 街 流 量 計 測 量 精 度 較 高 ； 量 程 比 寬 ,可 達30:1； 使 用 壽 命 長 ， 壓 力 損 失 小 ， 安 裝 與 維 護 比較 方 便 ； 測 量 幾 乎 不 受 流 體 參 數(shù) 變 化 的 影 響 ， 用水 或 空 氣 標 定 后 的 流 量 計 無 須 校 正 即 可 用 于 其 它介 質 的 測 量 ； 易 與 數(shù) 字 儀 表 或 計 算 機 接 口 ,對 氣 體 、液 體 和 蒸 汽 介 質 均 適 用 。 缺 點 :流 體 流 速 分 布 情 況 和 脈

52、動 情 況 將 影 響 測 量 準確 度 ， 因 此 適 用 于 紊 流 流 速 分 布 變 化 小 的 情 況 ，并 要 求 流 量 計 前 后 有 足 夠 長 的 直 管 段 。 3. 電 磁 流 量 計 (1)測 量 原 理 和 結 構電 磁 流 量 計 是 基 于 法 拉 第 電 磁 感 應 原 理 制 成 的 一 種 流 量計 ， 其 測 量 原 理 如 圖 8-30所 示 。 當 被 測 導 電 流 體 在 磁 場中 沿 垂 直 于 磁 力 線 方 向 流 動 而 切 割 磁 力 線 時 ， 在 對 稱 安裝 在 流 通 管 道 兩 側 的 電 極 上 將 產 生 感 應 電 勢

53、， 此 電 勢 與流 速 成 正 比 。 電 磁 流 量 計 原 理 流 體 流 量 方 程 為 ： kEEBDuDqv 441 2 B為 磁 感 應 強 度 D 管 道 內 徑 u流 體 平 均 流 速E感 應 電 勢 電 磁 流 量 計 的 結 構 如 圖 所 示 ： 電 磁 流 量 計 結 構 (1) 電 磁 流 量 計 的 特 點 及 應 用優(yōu) 點 ： 壓 力 損 失 小 ， 適 用 于 含 有 顆 粒 、 懸 浮 物 等 流 體的 流 量 測 量 ； 可 以 用 來 測 量 腐 蝕 性 介 質 的 流 量 ； 流 量測 量 范 圍 大 ； 流 量 計 的 管 徑 小 到 1mm， 大

54、 到 2m以 上 ；測 量 精 度 為 0.5-1.5級 ； 電 磁 流 量 計 的 輸 出 與 流 量 呈線 性 關 系 ； 反 應 迅 速 ， 可 以 測 量 脈 動 流 量 。缺 點 ： 被 測 介 質 必 須 是 導 電 的 液 體 ， 不 能 用 于 氣 體 、蒸 汽 及 石 油 制 品 的 流 量 測 量 ； 流 速 測 量 下 限 有 一 定 限度 ； 工 作 壓 力 受 到 限 制 。 結 構 也 比 較 復 雜 ， 成 本 較 高 。 7.3 流 量 標 準 裝 置7.3.1 液 體 流 量 標 準 裝 置液 體 流 量 的 標 定 方 法 和 標 準 裝 置 大 致 有 以

55、 下 幾 種 。1. 標 準 容 積 法 圖 8-42所 示 為 標 準 容 積 法 流 量 標 準 裝 置 示 意 圖 。 在校 驗 時 ， 高 位 水 槽 中 的 液 體 通 過 被 校 流 量 計 經 切 換機 構 流 入 標 準 容 器 。 從 標 準 容 器 的 讀 數(shù) 裝 置 上 讀 出在 一 定 時 間 內 進 入 標 準 容 器 的 液 體 體 積 ， 并 將 由 此決 定 的 體 積 流 量 值 作 為 標 準 值 與 被 校 流 量 計 的 顯 示值 相 比 較 。 4. 超 聲 波 流 量 計 超 聲 波 測 流 量 的 作 用 原 理 有 傳 播 速 度 法 、 多 普

56、 勒 法 、波 束 偏 移 法 、 噪 聲 法 、 相 關 法 、 流 速 液 面 法 等 多 種方 法 。(1) 傳 播 速 度 法 測 量 原 理超 聲 測 速 原 理 時 差 法時 差 法 就 是 測 量 超 聲 波 脈 沖 順 流 和 逆 流 時 傳 播 的 時間 差 。 流 體 流 速 tLcu 22t1-按 順 流 方 向 ， 超 聲 波 到 達 接 收 器 時 間t2-按 逆 流 方 向 ， 超 聲 波 到 達 接 收 器 時 間 212 2cLuttt 相 差 法相 位 差 法 是 把 上 述 時 間 差 轉 換 為 超 聲 波 傳 播 的 相位 差 來 測 量 。 超 聲 波

57、 換 能 器 向 流 體 連 續(xù) 發(fā) 射 形 式為 的 超 聲 波 脈 沖 ， 式 中 為 超聲 波 的 角 頻 率 。 tft 212 fLcLcu 42 22 )sin()( 0 tAts 按 順 流 方 向 發(fā) 射 時 收 到 的 信 號 相 位011 t 022 t 按 逆 流 方 向 發(fā) 射 時 收 到 的 信 號 相 位 頻 差 法 頻 差 法 是 通 過 測 量 順 流 和 逆 流 時 超 聲 脈 沖 的 循環(huán) 頻 率 之 差 來 測 量 流 量 的 。 順 流 時 脈 沖 循 環(huán) 頻 率 ： 逆 流 時 脈 沖 循 環(huán) 頻 率 ： 脈 沖 循 環(huán) 頻 差 ： 流 體 流 速 :

58、 L uctf 11 1 Luctf 22 1 Lufff 221 fLu 2 流 量 方 程 :截 面 平 均 流 速 和 流 速 u的 關 系 ： u uu 34 uku 層 流 ：紊 流 ：流 體 的 體 積 流 量 方 程 為 ： uDkuDqv 22 44 (2) 多 普 勒 法 測 量 原 理 根 據(jù) 多 普 勒 效 應 ， 當 聲 源 和 觀 察 者 之 間 有 相 對 運動 時 ， 觀 察 者 所 感 受 到 的 聲 頻 率 將 不 同 于 聲 源 所 發(fā)出 的 頻 率 。 這 個 頻 率 的 變 化 與 兩 者 之 間 的 相 對 速 度成 正 比 。 超 聲 波 多 普 勒

59、 流 量 計 就 是 基 于 多 普 勒 效 應測 量 流 量 的 。超 聲 多 普 勒 法 流 量 測 量 原 理 (3) 超 聲 波 流 量 計 的 特 點 與 應 用超 聲 波 流 量 計 由 超 聲 波 換 能 器 、 電 子 線 路 及 流 量 顯示 系 統(tǒng) 組 成 。 超 聲 波 換 能 器 通 常 由 鋯 鈦 酸 鉛 陶 瓷 等壓 電 材 料 制 成 ， 通 過 電 致 伸 縮 效 應 和 壓 電 效 應 ， 發(fā)射 和 接 收 超 聲 波 。 換 能 器 在 管 道 上 的 配 置 方 式 如 圖 8-34所 示 超 聲 波 換 能 器 在 管 道 上 的 配 置 方 式 7.2

60、.4 質 量 流 量 計 流 體 的 體 積 是 流 體 溫 度 、 壓 力 和 密 度 的 函 數(shù) 。質 量 流 量 計 的 測 量 方 法 ， 可 分 為 間 接 測 量 和 直 接測 量 兩 類 。 間 接 式 測 量 方 法 通 過 測 量 體 積 流 量 和流 體 密 度 經 計 算 得 出 質 量 流 量 ， 這 種 方 式 又 稱 為推 導 式 ； 直 接 式 測 量 方 法 則 由 檢 測 元 件 直 接 檢 測出 流 體 的 質 量 流 量 。 1. 間 接 式 質 量 流 量 計一 般 是 采 用 體 積 流 量 計 和 密 度 計 或 兩 個 不 同 類 型的 體 積 流

61、 量 計 組 合 ， 實 現(xiàn) 質 量 流 量 的 測 量 。 常 見的 組 合 方 式 主 要 有 3種 。 節(jié) 流 式 流 量 計 與 密 度 計 的 組 合流 式 流 量 計 與 密 度 計 組 合 體 積 流 量 計 與 密 度 計 的 組 合體 積 流 量 計 和 密 度 計 組 合 體 積 流 量 計 與 體 積 流 量 計 的 組 合 節(jié) 流 式 流 量 計 和 其 它 體 積 流 量 計 組 合 2. 直 接 式 質 量 流 量 計 直 接 式 質 量 流 量 計 的 輸 出 信 號 直 接 反 映 質 量 流量 ， 有 許 多 種 型 式 。 熱 式 質 量 流 量 計 Tc

62、Pq pm 根 據(jù) 傳 熱 規(guī) 律 。 設 pc 為 流 體 的 定 壓 比 熱T 兩 點 溫 度 差 熱 式 質 量 流 量 計 示 意 圖 差 壓 式 質 量 流 量 計 差 壓 式 質 量 流 量 計 是 以 馬 格 努 斯 效 應 為 基 礎 的 流量 計 ， 實 際 應 用 中 利 用 孔 板 和 定 量 泵 組 合 實 現(xiàn) 質 量 流量 測 量 。 有 雙 孔 板 和 四 孔 板 與 定 量 泵 組 合 兩 種 結 構 。 雙 孔 板 差 壓 式 質 量 流 量 計 vvAB qKqqKpppp 131 4 232 )( qqKppp vB 212 )( qqKppp vA K式

63、中 為 常 數(shù) ； 為 流 體 的 密 度 。 孔 板 A、 B前后 的 壓 差 與 流 體 質 量 流 量 成 正 比 ， 測 出 壓 差 便可 以 求 出 流 體 質 量 流 量 根 據(jù) 差 壓 式 流 量 測 量 原 理 ， 孔 板 A和 B處 壓 差 分 別 為 四 孔 板 差 壓 式 質 量 流 量 計 ： vqq vqKqpp 432 vqq vqKqpp 441 四 孔 板 差 壓 式 質 量 流 量 計 科 里 奧 利 質 量 流 量 計 科 里 奧 利 質 量 流 量 計 (簡 稱 科 氏 力 流 量 計 )是 一 種 利用 流 體 在 振 動 管 中 流 動 而 產 生 與

64、 質 量 流 量 成 正 比 的 科里 奧 利 力 的 原 理 來 直 接 測 量 質 量 流 量 的 儀 表 。 科 氏 力流 量 計 結 構 有 多 種 形 式 ， 一 般 由 振 動 管 與 轉 換 器 組 成 。 科 氏 力 流 量 計 測 量 原 理 U形 管 受 到 一 個 力 矩 的 作 用 ， 其 管 端 繞 R-R軸扭 轉 而 產 生 扭 轉 變 形 ， 該 變 形 量 的 大 小 與 通 過 流 量計 的 質 量 流 量 具 有 確 定 的 關 系 。 trKq Sm 28 為 轉 動 角 速 度 轉 彈 性 模 量 SK Lrurt p 2sin2 rrr 21 7.3

65、流 量 標 準 裝 置 為 了 得 到 準 確 的 流 量 值 ， 除 了 正 確 使 用 和維 護 流 量 計 外 ， 還 必 須 對 流 量 計 進 行 標 定 和 定期 校 驗 ， 以 保 證 計 量 的 準 確 度 。 流 量 計 的 標 定隨 流 體 的 不 同 有 很 大 的 差 異 ， 需 要 建 立 各 種 類型 的 流 量 標 準 裝 置 。 流 量 標 準 裝 置 的 建 立 是 比較 復 雜 的 ， 不 同 的 介 質 如 水 、 氣 、 油 ， 以 及 不同 的 流 量 范 圍 和 管 徑 大 小 均 要 有 與 之 相 應 的 裝置 。 以 下 介 紹 幾 種 典 型

66、 的 流 量 標 準 裝 置 。 7.3 流 量 標 準 裝 置7.3.1 液 體 流 量 標 準 裝 置 7.3.2 氣 體 流 量 標 準 裝 置 7.3.1 液 體 流 量 標 準 裝 置1. 標 準 容 積 法 容 積 法 液 體 流 量 標 準 裝 置 由 水 源 、 流 量 穩(wěn) 壓 裝 置 、試 驗 管 道 、 切 換 機 構 和 標 準 計 量 容 器 等 幾 個 部 分 組成 。 其 中 流 量 穩(wěn) 壓 裝 置 有 高 位 水 槽 和 氣 液 容 器 穩(wěn) 壓法 兩 種 。 標 準 計 量 容 器 是 經 過 精 確 標 定 的 ， 其 容 積精 度 可 達 萬 分 之 幾 ， 其 上 裝 有 讀 數(shù) 裝 置 ， 有 各 種 不同 的 容 積 可 根 據(jù) 流 量 范 圍 需 要 選 用 1水 池 ； 2水 泵 ； 3高 位 水 槽 ； 4溢 流 管 ；5穩(wěn) 壓 容 器 ； 6夾 表 器 ； 7切 換 機 構 ； 8切 換 擋 板 ； 9標 準 容 積 計 量 槽 ； 10液 位 標 尺 ；11游 標 ； 12被 校 流 量 計 標 準 容 積 法 流 量 標 準 裝 置