各种燃气流量计工作原理与性能特点讲解.doc

各种燃气流量计工作原理与性能特点讲解.doc
各种燃气流量计工作原理与性能特点讲解.doc

真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。土地是以它的肥沃和收获而被估价的;才能也是土地,不过它生产的不是粮食,而是真理。

如果只能滋生瞑想和幻想的话,即使再大的才能也只是砂地或盐池,那上面连小草也长不出来的。

各种燃气流量计工作原理及性能特点讲解

面对种类繁多的燃气流量计,如何为不同的用户选择一种合适的流量计可谓一个难题。跟随小编一起看看各

类燃气流量计的工作原理及特点吧!

1.涡轮气体流量计

工作原理:当气流进入流量计时,首先经过特殊结构的前导流体并加速,在流体的作用下,由于涡轮叶片与

流体流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在涡轮克服阻力力矩和摩擦力矩后开始转动,当诸力矩达到平衡时,转速恒定,涡轮转动速度与流量成线性关系。

叶轮的转速经一副齿轮减速,同时由一个密封的磁性耦合件将转动传到仪表外部的机械式计数器。利用电磁感应原理,通过旋转的涡轮叶片顶端导磁体周期性地改变磁阻,从而在线圈两端感应出与流体体积流量成正比的

脉冲信号,测出脉冲信号的频率便得到流量的大小。涡轮流量计与流量计算机( 或积算仪 ) 配套使用,流量计算机有脉冲、温度、压力检测通道,并配有各种通讯接口。

涡轮流量计结构:由表体、导向体( 导流器 ) 、叶轮、轴、轴承及信号检测器等组成。

安装要求:

①安装涡轮流量计前,输气管线应该是清洁的,没有水、脏污和焊渣这些能够对涡轮叶片和机械部分造成损坏

的杂质,被测介质不洁净时,要加过滤器。

②涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流较敏感,因此要根据上游阻力件类型配备必要长度的直管段,

一般其上游应具有最短10D的直管段长度,其下游应具有最短5D 的直管段长度(D 为流量计公称直径) ,如果在流量计的上游存在着旋风分离器、空间接头、调压阀等复杂阻流件,则应在流量计上游5D 的位置安装整流器。

③流量计应水平安装,避免垂直安装,如果管道里有水或者气体很潮湿,流量计管道应该是倾斜的,使得液

体能够从流量计中流出,如果流量计垂直安装,流体的流向应该是向下的。

④保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致,不得装反。

⑤被测介质对涡轮不能有腐蚀,特别是轴承处,否则应采取措施。

使用特点:涡轮流量计的优点是精度高、重复性好、范围度广、结构紧凑、无零点漂移、抗干扰能力强等,

缺点是不能长期保持校准特性及流体物性对流量特性有较大影响。

2.热式气体质量流量计

工作原理:热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻 (RTD) 组成。一个是速度传感器 RH,一个是测量气体温度变化的温度传感器 RMG。当这两个 RTD置于被测气体中时,其中传感器 RH被加热,另一个传感器 RMG用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加,气流带走更多热量,传感器 RH的温度下降。

根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(TRH-TRMG)与质量流量Q有确定的数学关系式:

P/ △ T=K1+K2· f(Q)K3

K1、 K2、 K3 是与气体物理性质有关的常数。

使用特点:热式气体质量流量计独特的温度差测量方式,区别于其它气体流量计,不需要进行压力和温度修正,可以直接测量气体的质量流量,是真正的直接式质量流量计。

3. 涡街流量计

工作原理:涡街流量计是应用卡门涡街原理和现代电子技术设计而制造的一种流量计,旋涡的发生频率与流体的速度成正比。流体旋涡对三角柱产生交替变化的压力,由压电信号传感器检测成电信号经前置放大器进行放大,变成标准

电信号输出。

优点:几乎可用于一切可形成旋涡列的场合,不仅可用于封闭的管道,还可用于开放的沟槽。与涡轮流量计

相比,涡街流量计没有可动的机械部件,维护工作量小,仪表常数稳定 ; 与孔板式流量计相比,涡街流量计测量范围

大,压力损失小,准确度高,安装与维护简单。

缺点:

①涡街流量计的测量范围较大,一般 10:1,但测量下限受许多因素限制。 Re>10000是涡街流量计工作的最基本条件,除此以外,它还受旋涡能量的限制,介质流速较低,则旋涡的强度、旋转速度也低,难以引起传感元

件产生响应信号,旋涡频率 f 也小,还会使信号处理发生困难。测量上限则受传感器的频率响应 ( 如磁敏式一般不超过

400Hz) 和电路的频率限制,因此设计时一定要对流速范围进行计算、核算,根据流体的流速进行选择。

使用现场环境条件复杂,选型时除注意环境温度、湿度、气氛等条件外,还要考虑电磁干扰。在强干扰如高压输

电电站、大型整流所等场合,磁敏式、压电应力式等仪表不能正常工作或不能准确测量。

②振动也是该类仪表的一大劲敌。因此在使用时注意避免机械振动,尤其是管道的横向振动( 垂直于管道轴线又垂直旋涡发生体轴线的振动) ,这种影响在流量计结构设计上是无法抑制和消除的。由于涡街信号对流场影

响同样敏感,故直管段长度不能保证稳定涡街所必要的流动条件时,是不宜直接选用的( 要加装整流器 ) 。即使是抗振性较强的电容式、超声波式,保证流体为充分发展的单向流,也是不可忽略的。

③介质温度对涡街流量计的使用性能也有很大的影响。如压电应力式涡街流量计不能长期使用在300℃状态下,因其绝缘阻抗会由常温下的 10MΩ~100MΩ急降至 1MΩ~ 10KΩ,输出信号也变小,导致测量特性恶化,对此宜选用磁敏式或电容式结构。在测量系统中,传感器与转换器宜采用分离安装方式,以免长期高温影响仪表可靠性和使

用寿命。

4. 超声波气体流量计

工作原理:超声波流量计利用超声波测量流量有许多种方法,其中典型的方法有时差法、声循环法、多普勒

法。市面常见的时差法超声波流量计的工作原理为,超声波在流体中的传播速度受到流体流速的影响,在流体顺流方向和逆流方向是不一样的,其传播时间差和流体的流速成正比。只要测出超声波在这两个方向上传播的时间差,便可知流体的流速,再乘以管道截面积便可得流体的流量。

结构:超声波流量计主要由换能器和控制器( 变送器 ) 两部分构成。换能器有两种,一种是发射换能器,另一

种是接收换能器。发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收换能器接收到超声波信号,

通过传输线送到控制器 ( 变送器 ) 。控制器 ( 变送器 ) 的作用是将接收到的超声波信号经电子线路放大并转换为

与被测流体体积流量成正比的电信号,进行显示和累计计算,还可将信号进行远传进入DCS等控制系统。

安装要求:

①测量点应尽量选择距离上游10 倍直径、下游 5 倍直径以内均匀直管段,以确保流体所需的流速分布;

②流量计尽可能水平或垂直安装,管内必须充满流体,当换能器安装在倾斜管道上时,不要装在上部和底部,以免管道内的气体或杂质进入测量声道,应尽可能使换能器处于和水平面成45 度角的范围内;

测量点管道内壁不能有过厚结垢层,尽量选择无结垢的管段且应具有良好的导

③对于外夹式超声波流量计,

声性能 ;

使用特点:

①稳定性好、维修率低,不存在可动部件;

②超声流量计属于无阻碍流量计,无压力损失量,不会对流动形成阻碍;

③安装方便、简单,适用不同管径,尤其在测量大口径流量方面具有十分突出的优势。

5. 孔板节流式差压流量计

工作原理:差压式流量计中孔板节流式差压流量计应用最为广泛。其工作原理为流体充满管道流经管道内的节流

件时,在节流件处流束形成局部收缩。此时,流速增大,静压降低,在节流件的前后产生差压,差压随流量的增大而增

大,因而可依据差压来衡量流量的大小。

结构:一次装置( 检测件 ) 和二次装置( 差压转换和流量显示仪表) 构成差压式流量计。

使用要求:管道内的流动应该是稳定的,在测量时,流体流量应不随时间变化,或变化的非常缓慢 ; 流体必须在物理和热力学上是单项均匀的或可认为是单相的 ; 流体在流进节流件以前,其流速必须与管道轴线平行,不得有旋转。

6. 气体罗茨流量计

工作原理:气体罗茨流量计属于容积式流量计,由两个8 字形转子和一个紧固的流量检测室组成,随着气体的通过,仪表入口和出口间产生的差压作用在由高精密同步轮联结在一起的一对腰轮上,从而驱动腰轮轮流旋转。在这期间,腰轮与壳体内壁形成的计量腔周期地充气和排气,腰轮的转数与通过仪表的气体体积量成正比。腰轮的旋转经由多级齿轮系减速,然后经磁性耦合传送到计数器,累计流过的气体总量。

使用特点:

①仪表精度高,量程范围度宽(30 :1~ 100:1) 。

②仪表不受管道内流场畸变的影响,无需配置长的直管段。特别适合在撬装装置中安装。

③罗茨流量计要靠流体能量推动测量元件,因此带来相对高的压力损失,低压下压力损失为200~ 500Kpa。

④对介质赃污较敏感,上游需要安装过滤器。

7.旋进旋涡气体流量计

工作原理:当沿着轴向流动的流体进入流量传感器入口时,漩涡发生体强迫流体进行旋转运动,于是漩涡发生体中心产生旋涡流,旋涡流在文丘列管中旋进,到达收缩段突然节流使旋涡流加速,当旋涡流进入扩散段,因

回流作用强迫进行旋进式二次旋进转。此时旋涡流的旋转频率与流经旋进涡流量传感器处流体的流速成正比,并为线性。

两个压电传感器检测到微弱电荷信号经前置放大器差动放大、冲信号,同时处理电路对两路的脉冲信号进行相位比较和判别,理。

滤波、整形后变成两路频率与流速成正比的脉剔除干扰信号,而对正常的流量信号进行计数处

对流体的要求:适用于介质压力较高(5kPa-30kPa 以上,不同规格可使用最低压力不同) ,要求流量范围度小于 15:1 ,且对始动流量无特殊要求,不存在强烈震动,也不存在强烈的压力波动的场合。

5D,下游直安装要求:仪表受管道内脉动流的影响,需配置长的直管段。一般推荐上游直管段长度不小于

管段长度不小于 1D,如安装空间不能满足上述要求,可在阻流件与传感器之间安装流动调节阀。

使用特点:

①压力损失较大,不适于低压介质使用。

②流量范围度为15:1 ,但始动流量较高,不适于要求始动流量低的场合使用,如住宅区等。

8.膜式流量计

工作原理:膜式流量计也属于容积式流量计。其工作原理是在仪表进出口的压差作用下,气体通过滑阀和分配室,

使两个计量室的隔膜形成交替进排气的往复运动 ; 各自往复进排气一次巡回体积为一额定值即一回转体积

量 ; 与此同时连接于隔膜主轴上的传动转换机构,将隔膜一回转的次数连续输入到计数机构,进行流量累计,

从而显示出气体流出的总量。

结构:膜式燃气表是由多个结构元件构成的,如外壳、机芯、指示装置和计量显示器。在计量元件中,机芯

是整个膜式燃气表的核心,以机械连动装置为传动结构的机芯可以将膜式燃气表分为内外两个部分。联动装置和气门分配装置是控制样本燃气进入分配阀门的核心装置,如果燃气管道内的燃气入口和出口受环境压力而改变流

动方向,则气门分配装置会控制计量室的前后输出管道,促使燃气强行排入膜式燃气表的计量检测装置中。由此可见,膜式燃气表的联动机构与计量检测装置在统一计量环境的促进作用下,其应用性能也会发生相应的改变。

使用特点:膜式流量计的优点是精度高,范围度广,安装管道条件对计量精度没有影响,直读式仪表无需外

部能源即可直接获得累计总量 ; 缺点是结构复杂、体积庞大、不适合用于高、低温场所。

结语

流量计是少数几种使用比制造艰难的仪表之一。这是因为流量是一个动态量,处于运动状态的液体内部不仅

存在着粘性摩擦作用,还会产生不稳定的旋涡和二次流等复杂流动现象。测量仪表本身受到众多因素,如:管道、口径大小、形状( 圆形、矩形 ) 、边界条件、介质的物性( 温度、压力、密度、粘度、脏污性、腐蚀性等) 、流体的流动状态 ( 紊流状态、速度分布等) 以及安装条件与水平的影响。面对国内外十几类、上百个品种的流量仪表( 先后发展起来的容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和热式流量计等类型) ,如何根据流量、流态、安装要求与环境条件、经济性等因素合理选型,是应用好流量仪表的前提和基础。除了仪表自身质量要得到

保证,工艺数据的提供和仪表的安装、使用、维护是否合理也相当重要。

流量计的分类和工作原理

流量计的分类和工作原理 一.流量计的分类 按测量原理分有:力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按流量计的结构原理进行分类,即分为:容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。 二.常用流量计的工作原理及应用 1.压差式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。 应用:差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。 2.浮子流量计 浮子流量计又称转子流量计,是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式由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。 应用:浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用 3.容积式流量计

容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类,它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。 应用:容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。 4.涡轮流量计 涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成,也可做成整体式。 应用:涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。 5.电磁流量计 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的仪表。 应用:电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。 6.涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时,流速与导容积流量成正比。因此,测量振荡频率即可测得流量。

空气流量计的检测原理

空气流量计的检测原理 随着科学技术的发展,我们不断引进先进技术,空气流量计的测试精度高,可以输出线形信号,信号处理简单,被广泛的应用于汽车,燃气、煤气等领域。 空气流量计的检测原理,空气流量计在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋,根据涡旋出现的频率就可以测量流量。因为涡旋成两列平行状,并且左右交替出现,与街道两旁的路灯类似,所以有涡街之称。空气流量计设有两个进气通道,主通道和旁通道,进气流量的检测部分就设在主通道上,设置旁通道的目的是为了能够调整主通道的流量,以便使主通道的检测特性呈理想状态。也就是说,对排气量不同的发动机来说,通过改变空气流量计通道截面大小的方法,就可以用一种规格的空气流量计来覆盖多种发动机。主通道上的三角柱和数个涡旋放大板构成卡曼涡旋发生器。在产生卡曼涡旋处的两侧,相对地设置了属于电子检测装置的超声波发送器和超声波接受器,也可以把这两个部件归入空气流量计,这两个电子传感器产生的电信号经空气流量计的控制电路整形、放大后成理想波形,再输入到微机中。为了利用超声波检查涡旋,在涡旋通道的内壁上都粘有吸音材料,目的是防止超声波出现不规则反射。 空气流量计的优缺点,为了克服活门式空气流量计的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围,并且取消滑动触点,有开发出小型轻巧的空气流量计,即空气流量计。卡曼涡旋是一种物理现象,涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关,空气的通路面

积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号(频率),所以向系统的控制电路输入信号时,可以省去AD转换器。因此,从本质来看,空气流量计是适用于微机处理的信号。 空气流量计的测试精度高,可以输出线形信号,信号处理简单,且经过长期使用,性能不会发生变化,因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有: L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L: L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差,可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)

靶式流量计说明书

靶式流量计说明书

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,智能靶式流量计是在原有应变片式 靶式流量计测量原理的基础上,采用了新形式的差动传感器。采用新式差动传感器是该新型 产品真正实现高精度、高稳定性的关键核心,彻底改变了原有应变片式靶式流量计温漂大,抗过载(冲击)能力差,存在静态密封点等种种缺陷,不但发挥了靶式流量计原有的技术优势,同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度,加之其特有的抗干扰、抗杂质性能,除能替代常规流量计所能测量的流量计量问题,尤其在小流量、高粘度、易凝易堵、高温、低温、强腐蚀、强震动等流量计量困难的工况中具有很好的适应性。目前已广泛应用于冶金、 石油、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。 一、原理及特性 1结构 智能靶式流量计主要由测量管(外壳)、新型传感器(含阻流元件)、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况,必须选用相适应的传感器,因此,用户提供准确的计量对 象及参数,生产厂家选用合适的传感器是产品能否计量准确的关键。 2、工作原理 当介质在测量管中流动时,因其自身的动能通过阻流件(靶式流量计)时而产生的压差,并对阻流件有一作用力,其作用力大小与介质流速的平方成正比,其数学方式表达如下: F=C d A p V2/2 式中:F――阻流件所受的作用力(kg ) C d――物体阻力系数 A ――阻流件对测量管轴向投影面积(mm2) P――工况下介质密度(kg/m3) V ――介质在测量管中的平均流速(m/s) 阻流件(靶)接受的作用力F,经刚性连接的传递件(测杆)传至传感器,传感器产生电压 信号输出:V=KF 式中:V――传感器输出的电压(mV), K――比例常数, F――阻流件(靶)所受的作用力(kg)

各种化工流量计工作原理

流量计是工业生产的眼睛,与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系,在国民经济中占据重要地位与作用,可用于气体、液体、蒸汽等介质流量的测量。为了更好的展示流量计测量原理,小编采用动画演示的方法来给大家介绍流量计的工作原理! 1. 孔板流量计 孔板流量计 工作原理:流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。

工作特点:①节流装置结构简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉;②应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用;③标准型节流装置无须实流校准,即可投用;④一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。 2. 电磁流量计 电磁流量计

工作原理:基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。 工作特点:①具有双向测量系统;②传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。③压力损失小④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响⑤主要应用于污水处理方面。 3. 涡轮流量计 涡轮流量计 工作原理:在一定的流量范围内,涡轮的转速与流体的流速成正比。流体流动带动涡轮转动,涡轮的转速转换成电脉冲,用二次表显示出数据,反应流体流速。

电磁流量计的工作原理

电磁流量计的工作原理 电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的,电磁流量计用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点,电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量,如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;电磁流量计各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。 在结构上,电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。电磁流量计的基本原理 一、测量原理 根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,则e=Blu。与此相仿,在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极,则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:e=BD。式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:qv=πDUˉ。由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理。需要说明的是,要使式qv=πDUˉ严格成立,必须使测量条件满足下列假定: ①磁场是均匀分布的恒定磁场; ②被测流体的流速轴对称分布; ③被测液体是非磁性的; ④被测液体的电导率均匀且各向同性。 二、励磁方式 励磁方式即产生磁场的方式。由前述可知,为使式qv=πDUˉ严格成立,第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场.为此,就需要选择一种合适的励磁方式。目前,一般有三种励碰方式,即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现分别予以介绍。 1.直流励磁 直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁,它能产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而可以忽略液体中的自感现象的影响。但是,使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化,即电解质在电场中被电解,产生正负离子。在电场力的作用下,负离子跑向正极,正离子跑向负极。这样,将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围,严重影响电磁流量计的正常工作。所以,直流励磁一般只用于测量非电解质液体,如液态金属等。 2.交流励磁 目前,工业上使用的电磁流量计,大都采用工频50Hz电源交流励磁方式,即它的磁场是由正弦交变电流产生的,所以产生的磁场也是一个交变磁场。交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰。另外,由于磁场是交变的,所以输出信号也是交变信号,放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多。

孔板流量计工作原理

孔板流量计工作原理 充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是 在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节 流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定 律为基准的。 孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成,广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠等特点。详细介绍: 一、概述孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成,广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用 可靠等特点。孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家 标准生产,1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用;2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置; 3.化工部标准GJ516-87-HK06。 二、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。 孔板流量计由截流元件孔板、均压环、三阀组和智能多参数变送器组成。 三阀组: 三阀组的作用是将差压变送器的正负压室与引压管导通或切断,导通或切断差压变送器。 停用时:关闭负压阀,打开平衡阀,关闭正压阀. 投用时:打开正压阀,关闭平衡阀,打开负压阀.在有隔离液的情况下要确保三阀组不能同时打开,防止隔离液因为差压而跑掉. 五阀组比三阀组多2个排污阀。 初次使用时应先打开平衡阀,再打开低压侧负压阀,接着是打开高压侧正压阀,最后关闭平衡阀,变送器工作,这样操作很好的保护了变 送器。在变送器的工作过程中也可以打开平衡阀给变送器调零等操作 孔板流量计的安装位置是直管的前10D后5D。 造成孔板测量不准的几个原因:

质量流量计工作原理的学习

质量流量计工作原理的学习 质量流量计以科氏力为基础,在传感器内部有两根平行的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有拾振线圈,质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。质量流量计是一种重要的流量测量仪表。质量流量计是采用感热式测量。 流体的体积是流体温度和压力的函数,它是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。如前所述,常用的流量计中,如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求,通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后,通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法,中间环节多,质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展,相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置,从而推动了流量测量技术的进步。 流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中,仅测量体积流量是不够的,由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要,还必须了解流体的质量流量。 质量流量计的测量方法,可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。 1.间接式质量流量计 间接式质量流量测量方法,一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合,实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 (1)节流式流量计与密度计的组合 由前述知,节流式流量计的差压信号P ?正比于2 qρ,如图1所示,密度计 v 连续测量出流体的密度ρ,将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理,即可求出质量流量为

简述各种流量计原理及特点

简述各种流量计原理及特点(1) 1. 简述 目前工程实际中,流量测量方法及流量仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中,每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类:按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法,主要有:差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压,将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表(差压转换器或变送器和流量显示仪表)组成。以检测件形式划分差压式流量计分类,有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表,目前国内外已系列化、通用化、标准化,差压式流量计既可单独测量流量参数,也可测量其它参数(压力、物位、密度)等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用,无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表,在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是:(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一流量计可与之比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。 主要缺点是:(1)测量精度普遍偏低:(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1; (3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

各种流量计的原理

一、按测量原理分类 (1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 (7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型: 1. 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等. 2.叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。 3.差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量

空气流量计 空气流量计的作用原理简述

空气流量计空气流量计的作用原理简述 空气流量计的作用原理简述 在探头后部孕育发生一个低压散布区,颠末传感器在流体中所制作生的差压发展流量丈量。精度高,并压迫由管线振动引起的侵害;安装用度低,仪表参数能且则稳定。输出一个分稳定、无脉动的差压信号。压力略高于管道静压,流体在管道静压感召下,当流体流过探头时,可以或是直接丈量出饱与蒸汽的温度并计算出压力传感手艺不但是仪器仪表实现检测的基础底细高压分布区的压力略高于管道的静压。Take the children of ultra-low power single-chip microputer technology, you can directly measure the temperature of the saturated steam and care about the pressure, as the “equipment” of scientific instruments are often carried out with the renovation of the birth of an important ponent of science and technology renovation、 The existence of rectification, travel velocity and velocity distribution of multiple probation tering, and the input pulse signal or current signal and puter working、流体流过探头时速度减速,并被动实时跟踪补偿和缩短因子修改;蒸汽流量计输出的脉冲频次信号不受流体物性和组分更换的影响,采纳双检测技术可无效地前进检测信号强度,管道永世压损低绕道而行,探头高压

电磁流量计工作原理

电磁流量计工作原理 电磁流量计(ElectromagneticFlowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表,目前,这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面,在我们的生活中发挥着巨大作用。那么,电磁流量计是怎样安装使用的呢?电磁流量计安装规范有哪些呢?今天我就在此为大家介绍电磁流量计安装及规范的相关知识,希望能够帮助到有这方面需求的朋友们! 【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进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm 的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。 当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定: Ex=BDv-----------------式(1) 式中Ex—感应电势,V; B—磁感应强度,T D—管道内径,m v—液体的平均流速,m/s 然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD2)/4的乘积,将式(1)代入该式得: Qv=(πD/4B)*Ex---------式(2) 由上式可知,在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。 据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为:

孔板流量计的安装注意点和原理分析

孔板流量计的安装注意点和原理分析 一、孔板流量计的安装注意事项 1.气体取压口最好在管道上部;液体取压口在侧面以下但不要在正下方,沉积颗粒会堵着取压口的;蒸汽的话取压口在管道侧面; 2.孔板方向不要弄错了,标“+”的为正向,“-”为负向,“+”是迎着流体过来的方向。 3.正负取压口引出的导压管在任何情况下都要保持平行; 4.孔板一般都要配合差压变送器用的,导压管与差压变送器连接时要注意正负压不要装反,“H”为正,“L”为负; 5.测气体的话差压装置建议放在管道上方,液体的话放在管道下部,测蒸汽嘛如果有配冷凝罐的话,应当保持冷凝罐在同一水平面高度上。 6.直管段要求了,按计算书计算出安装孔板时要求的前后直管段长度,通常为前20D后10D来装(D是指孔板的口径)节流装置V锥流量计与孔板流量计性能比较:V锥形流量计(又称内锥、V锥、V型锥流量计)是新一代差压式流量计测量仪表,由专用的节流装置锥形管与通用的差压变送器、二次仪表配套构成。锥形管是专利技能产品,对残旧的差压装置作了很大的技能改进,它由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体构成。芯体与测量管内圆柱面之间构成异径环型过流裂痕,对流过的流体进行节流,其节流历程同环型孔板、经典文丘里管的节流历程近似。锥形管的特殊构造,有效的消除了而今在用孔板、喷嘴的性能毛病,使之在运用历程中不永存类似孔板等节流件的锐缘磨蚀与积污纰漏,并能对节流前管内流体速度散播梯度及大概永存的各种非轴对称速度散播进行额外有效的流动排解(整流),从而能实现高切确度与高平乱性的流量测量。锥形管流量计可用于对各种液体、气体和蒸汽的测量,是尺寸孔板等残旧节流式仪表的梦想换代产品,为改进而今的工业、能源计量成果,供给了一项有效、可靠的计量手腕。 二、产品性能机理简析 孔板流量计为何能有如此优秀的技能性能?最本原的原因是靠其简单而又科学合理的构造及其所造成的节流模式。应该说,锥形管是环形孔板与经典文丘里管的技能再发家,它将环形孔板、经典文丘里管、耐磨孔板以及锥形入口孔板的性能优特性融会在一齐,彻底消除了孔板的计量性能毛病,使之造成了一项齐全”择优遗传杂交”特性的新型节流式流量测量仪表。尺寸孔板的首要计量性能毛病:①运用历程中,额外减省爆发节流件锐缘磨蚀和积污,造成流出系数缓缓变换,导致难以克制的流量测量差池。②在中低雷诺数测量区,流出系数随流量工况变革而变革的幅度较大,导致编制性的测量差池。③安设直管段哀求过高,以及孔板安设的峻厉圭臬哀求难以达标,经常造成运用安设附加差池较大,该差池经常难以定量评估。④压损大。

靶式流量计

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。它是一种通过测量流体对靶板的冲击力,通过公式换算为流量值。 测量原理 当介质在测量管中流动时,因其自身的动能通过阻流件(靶)时而产生的压差,并对阻流件有一作用力,其作用力的大小与介质流速的平方成正比,其数学方式表达如下: F = Cd·A·ρ·V2/2 F:靶板所受的作用力 Cd:流体阻力系数 A:靶板对测量管轴向投影面积 ρ:工况下介质密度 V:介质在测量管中的特征流速 靶板所受的作用力,经靶杆传递使传感器的弹性体产生微量变化,经过电路转换,输出相应的电信号。

信号传输过程 靶式流量计典型应用 靶式流量计应用范围和适应性很广泛,一般工业过程中的流体介质,包括液、气和蒸汽,口径范围(DN15-DN3000),各种工作状态(高、低温,常压、高压)皆可应用,可以说其应用范围可与孔板流量计相媲美。 气体类: 煤气、空气、氢气、天然气、氮气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、氯气等。 液体类: 重油、石蜡、沥青、硫酸、食用油、渣油、丙酮、柴油、矿井水、洗涤剂、酱油、汽油、硅油、糖浆、溶剂、香水、海水、航空煤油、皂酮水、葡萄糖、菜油酸、盐水、浆糊、墨水、冷却剂、乙二醇、矿物油、液态糖、盐酸、汽车涂料、树脂、牛油、菜油、液氧、洗发液、牙膏、凝胶、燃油、牛奶、漂白剂、调节剂、

苏打、添加剂、清洗剂、碱性、氨、船用油、化学试剂、煤油、甘油、染料、水、硝酸、高沸点有机溶液、猪油、添加剂、酒精、油、乙烯、聚丙烯、甲笨等。 靶式流量计产品特点 能准确测量各种常温、高温500度、低温-200度工况下的气体、液体流量; 可测量液、气和蒸汽,口径范围(DN15-DN3000)至更大; 计量准确,精度可达到0.2%; 重复性好,一般为0.05~0.08%,测量快速; 压力损失小,仅为标准孔板的1/2△P左右; 抗干扰,抗杂质能力特强; 可根据实际需要更换阻流件(靶片)而改变流量范围; 安装简单方便,极易维护。 化工小鱼塘编辑

流量计类型及原理

流量计类型及原理 一、流量计原理 (1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表. (7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下 二、几种类型: 1.容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等. 2.叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。 3.差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。目前生产的产品分:孔板流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管 4.变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流

各种流量计工作原理结构图

第一节节流式流量检测 如果在管道中安置一个固定的阻力件,它的中间是一个比管道截面小的孔,当流体流过该阻力件的小孔时,由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低,其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。它与流量(流速)的大小有关,流量愈大,差压也愈大,因此只要测出差压就可以推算出流量。把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程,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。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管,如图9.1所示。对于标准化的节流件,在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序;可直接按照标准制造、安装和使用,不必进行标定。 标准节流装置9.1 图 圆缺喷特殊节流件也称非标准节流件,如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4嘴等,他们可以利用已有实验数据进行估算,但必须用实验方法单独标定。特殊节流件主要用于特殊;介质或特殊工况条件的流量检测。目前最常见的节流件是标准孔板,所以在以下的讨论中将主要以标 准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。一、检测原理

设稳定流动的流体沿水平管流经节流件,如刚在节流件前后将产生压力和速度的变化,流在截面 1处流体未受节流件影响,所示。9.2,流体静压力为p,束充满管道,管道截面为A11?是经节,流体密度为平均流速为v2。截面11,A流件后流束收缩的最小截面,其截面积为2?。图,流体密度为,平均流速为压力为Pv222中的压力曲线用点划线代表管道中心处静9.2流体的静压力压力,实线代表管壁处静压力。充分地反映和流速在节流件前后的变化情况,流体向中心在节流件前,了能量形式的转换。. 9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况图处,流束截面收缩到最小,流速达到最大,静压力最低。然后流束扩加速,至截面2处。由于涡流区的存在,导致流体能量张,流速逐渐降低,静压力升高,直到截面3?。P不等于原先静压力p,而产生永久的压力损 失损失,因此在截面3处的静压力13p设流体为不可压缩的理想流体,在流经节流件时,流体不 对外作功,和外界没有热 处沿管中心的流线、2能交换,流体本身也没有温度变化,则根据伯努利方程,对于截面1 有以下能量关系:22ppvv10201020???(9-1) ??2221?????。由于流速分布的不均匀,因为是不可压缩流体,则2处平均流速与截面1、21管中心的流速有以下关系:vCv,v?v?C) ( 9-222110120处流速分布不均匀的修正系数。1、2式中C,C为截面2112??v为能 量其损失的能量为,考虑到实际流体有粘性,在流动时必然会产生摩擦力,22损失系数。处的能量关系可写成:在考虑上述因素后,截面1、222?ppCC222102021v?v?v??) (9-3 212??222根据流体的连续性方程,有??vAvA? 9-4)(2211?,(9-2)-A 。/A ,收缩系数联解式=A/。又设节流件的开孔面积为A 定义开口截面比m=A 0210)可得式(9-421??p?pv?9-5)(20210?2222??mC?C?12的位置随流速而变,而实际取压点的位置是固定的;另外实际取2因为流束最小截面 压是在管壁取的,所测得的压力是管壁处的静压力。考虑到上述因素,设实际取压点处取??p

靶式流量计说明书

靶式流量计说明书 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,智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上,采用了新形式的传感器。采用新式传感器是该新型产品真正实现高精度、高稳定性的关键核心,彻底改变了原有应变片式靶式流量计温漂大,抗过载(冲击)能力差,存在静态密封点等种种缺陷,不但发挥了靶式流量计原有的技术优势,同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度,加之其特有的抗干扰、抗杂质性能,除能替代常规流量计所能测量的流量计量问题,尤其在小流量、高粘度、易凝易堵、高温、低温、强腐蚀、强震动等流量计量困难的工况中具有很好的适应性。目前已广泛应用于冶金、石油、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。 一、原理及特性 1、结构 智能靶式流量计主要由测量管(外壳)、新型传感器(含阻流元件)、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况,必须选用相适应的传感器,因此,用户提供准确的计量对象及参数,生产厂家选用合适的传感器是产品能否计量准确的关键。

2、工作原理 当介质在测量管中流动时,因其自身的动能通过阻流件(靶式流量计)时而产生的压差,并对阻流件有一作用力,其作用力大小与介质流速的平方成正比,其数学方式表达如下: F=C d Aρ·V2/2 式中:F——阻流件所受的作用力(kg) C d——物体阻力系数 A——阻流件对测量管轴向投影面积(mm2) ρ——工况下介质密度(kg/m3) V——介质在测量管中的平均流速(m/s) 阻流件(靶)接受的作用力F,经刚性连接的传递件(测杆)传至传感器,传感器产生电压信号输出:V=KF 式中:V——传感器输出的电压(mV), K——比例常数, F——阻流件(靶)所受的作用力(kg) 此电压信号经前置放大、AD转换及计算机处理后,即可得到相应的瞬时流量和累积总量。 3、产品特点 ·整台仪表结构坚固无可动部件,插入式结构,拆卸方便; ·可选用多种防腐及耐高低温材质(如哈氏合金,钛等); ·传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用安全可靠; ·可就地采用干式标定方法,即采用砝码挂重法。按键操作即可完成标定; ·具有多种安装方式供选择,如选择在线插入式,安装费用低; ·具有一体化温度、压力补偿,直接输出质量或标方; ·具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择; ·能准确测量各种常温、高温350度、低温-100度工况下的气体、液体流量; ·灵敏度高,能测量超小流量,其可测低流速为0.8m/s,测量范围宽,最大可达1:30; ·计量准确,精度可达到0.2%; ·重复性好,一般为0.05%~0.08%,测量快速; ·压力损失小,仅为标准孔板的1/2△P左右; ·抗干扰,抗杂质能力特强; ·可根据实际需要更换阻流件(靶片)而改变量程; ·低功耗电池现场显示,能在线直读示值,显示屏可同时读取瞬时和累积流量;

孔板流量计

孔板流量计 孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及引的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于气体.蒸汽和液体的流量测量.具有结构简单,维修方便,性能稳定。 孔板流量计工作原理 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。其基本公式如下: c-流出系数无量纲 d-工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 D-工作条件下上游管道内径 qm-质量流量Kg/s qv-体积流量m³/s ß-直径比d/D无量纲 流体的密度Kg/m³ 可膨胀性系数无量纲 孔板流量计结构 节流装置组成 节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等 取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管等 测量管 孔板流量计的安装要求:对直管段的要求一般是是前10D后5D,因此在选购孔板流量计时一定要根据流量计的现场工矿情况来选择适合现场工矿的流量计。 孔板流量计特点 ▲节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。 ▲孔板计算采用国际标准与加工 ▲应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。 ▲标准型节流装置无须实流校准,即可投用。 ▲一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。 选择孔板流量计所需要的参数 1、管道的口径(管径*壁厚) 2、孔板流量计测量的介质 3、被测介质的工作温度 4、被测介质的工作压力(最大压力、最小压力、正常压力)

各种流量计工作原理及优缺点讲解

各种流量计工作原理及优缺点讲解 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异.为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100种。 每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按流量计的结构原理进行分类。有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。 按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可 分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。

一、按测量原理分类 1.力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 2.电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 3.声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。 4.热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 5.光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 6.原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表.

相关文档
最新文档