制冷测试技术第8章

体积流量经密度 补偿 温度、压力补偿 温度、
液、 气
±0.5
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第一节 概述
流量计的选型
流量计的选用原则 一、根据被测介质的性质选择 各种流量计对被测介质的适应性不同, 各种流量计对被测介质的适应性不同,在选择时必须首先明确被 测流体的状态及其特性。 测流体的状态及其特性。 一般而言，测量水蒸气可选用差压式流量计或金属转子流量计；测 一般而言，测量水蒸气可选用差压式流量计或金属转子流量计； 量洁净液体时，可选用差压式、转子式、腰轮式、椭圆齿轮式、 量洁净液体时，可选用差压式、转子式、腰轮式、椭圆齿轮式、靶 式和电磁式；测量洁净气体时，可选用差压式、转子式、腰轮式、 式和电磁式；测量洁净气体时，可选用差压式、转子式、腰轮式、 椭圆齿轮式、靶式和涡街式；测量浆液时，可选用靶式和电磁式； 椭圆齿轮式、靶式和涡街式；测量浆液时，可选用靶式和电磁式； 测量粘性液体时，可选用腰轮式、椭圆齿轮式和旋转活塞式； 测量粘性液体时，可选用腰轮式、椭圆齿轮式和旋转活塞式；测量 腐蚀性介质时，可选用转子式；测量脏污的液体或气体时， 腐蚀性介质时，可选用转子式；测量脏污的液体或气体时，可选用 电磁式和靶式。 电磁式和靶式。
节流装置的取压方式 根据节流装置取压口位置可将取压方式分为理论取压、 根据节流装置取压口位置可将取压方式分为理论取压、 角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种: 角接取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种:
涡轮流量计
液、 气 液、 气 导 电 液 体 液 气 固 体 粉 料 液、 气
4～600 150～ 150～ 1000 6～2000
±0.1 0.5 ～0.5 ±0.5 ～1 ±0.5 ～1.5 ±1 ±1 ±0.2 ～2 ±0.15
需直管段， 需直管段，装 过滤器 需直管段 直管段要求不 高，无压损 需直管段，无 需直管段， 压损
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第一节 概述
流量计的类型
测量流体流量的仪表称为流量计或流量表（流量变送器）。分类 测量流体流量的仪表称为流量计或流量表（流量变送器）。分类 ）。 基准有所不同，但根据测量方法的基本特点，通常可分为三大类： 基准有所不同，但根据测量方法的基本特点，通常可分为三大类： 容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。 容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。 1、容积型流量计 、 容积型流量计通过计量单位时间内被测流体充满或排出某一定 容容器V的次数来计算流量 的次数来计算流量。 容容器 的次数来计算流量。 容积型流量计原理简单，测量结果受流动状态影响较小， 容积型流量计原理简单，测量结果受流动状态影响较小，精度 较高，适合于高粘度、低雷诺数的流体，但不宜用于高温、 较高，适合于高粘度、低雷诺数的流体，但不宜用于高温、高压和 脏污介质的流量测量。 脏污介质的流量测量。 常用的容积型流量计有：椭圆齿轮、腰轮（罗茨）流量计、 常用的容积型流量计有：椭圆齿轮、腰轮（罗茨）流量计、 刮板式流量计、转筒流量计。 刮板式流量计、转筒流量计。
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第一节 概述
二、根据用途选择 各种流量计的功能、测量精度和价格不同， 各种流量计的功能、测量精度和价格不同，而不同的使用场合 对流量计这些性能的要求也有所侧重。 对流量计这些性能的要求也有所侧重。 通常作为计算使用，要求测量精度较高时，可选用腰轮式、椭圆齿 通常作为计算使用，要求测量精度较高时，可选用腰轮式、 轮式、旋转活塞式和涡轮式；工业生产过程中要求有指示记录， 轮式、旋转活塞式和涡轮式；工业生产过程中要求有指示记录，并 能进行流量自动控制时，可选用差压式、转子式、靶式和电磁式； 能进行流量自动控制时，可选用差压式、转子式、靶式和电磁式； 要求流体测量的压力损失较小时，可选用转子式和涡街式等。 要求流体测量的压力损失较小时，可选用转子式和涡街式等。
±1 ±2 ± 1～ 4 ±0.5～ 0.5～ 5
需直管段，压 需直管段， 损小 垂直安装 需直管段， 需直管段， 需直管段，无 需直管段， 压损
容流 积量 式计直接对仪表 排的定量 流体计数确 定流量腰轮流量计 刮板流量计
10～ 10～400
无直管段要求， 无直管段要求， ±0.2～ 0.2～ 需装过滤器， 需装过滤器， 0.5 0.5 压损中等 ±0.2 无直管段要求， 无直管段要求， 5 压损小
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第二节 节流式流量计
节流装置
节流装置的基本组成 节流元件、取压装置、连接法兰、 节流元件、取压装置、连接法兰、上下游 局部管件（必要的直管段）等组成。 局部管件（必要的直管段）等组成。 常用的节流元件有： 常用的节流元件有： 孔板、喷嘴、文丘里管等。 孔板、喷嘴、文丘里管等。
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第二节 节流式流量计
用节流元件的开口直径d代替 引入流量系数α； 用节流元件的开口直径 代替d′，引入流量系数 ；流体膨胀校 正系数ε（对于可压缩流体， 正系数 （对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化 进行修正，采用节流件前的流体密度即工作状态密度）， ），流量公 进行修正，采用节流件前的流体密度即工作状态密度），流量公 式可一般的表示为： 式可一般的表示为：
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类 别
工作原理
仪表名称
可测流 体种类
适用管径 mm 50～ 50～1000
测量精 度％
安装要求、特 安装要求、 点 需直管段，压 需直管段， 损大
孔板 节 流 式 喷嘴 文丘里管 均速管 转子流量计 靶式流量计 弯管流量计 椭圆齿轮流量计 液、气、 蒸汽 液、气 液、气、 蒸汽 液、气 液 液、气 液 液、气、 蒸汽
p1、p2—截面1和2上流体的静压力 截面1 u1、u2—截面1和2上流体的平均流速 截面1 ρ1、ρ2—截面1和2上流体的密度 截面1 D、d′—截面1和2上流束直径； 截面1 上流束直径； 截面 流体流经节流件时 压力和流速变化情况
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第二节 节流式流量计
qv = u2 A2 = 1 π d ′2 2 ( p − p ) 2 4 4 ρ 1 1 − (d ′ / D )
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第一节 概述
四、其它注意事项 还应该考虑流量计的安装条件，包括安装位置、 还应该考虑流量计的安装条件，包括安装位置、安装尺寸以及 流通管路的振动情况等， 流通管路的振动情况等，有时还要考虑测量过程产生的永久压力损 失带来额外耗能费用的大小。 失带来额外耗能费用的大小。 例如，对于泵送费用昂贵的大口径输送管道的流量计量，应该选 例如，对于泵送费用昂贵的大口径输送管道的流量计量， 用永久压力损失系数较小或无阻挡式的流量计， 用永久压力损失系数较小或无阻挡式的流量计，虽然这种流量计的 价格较贵，但能够减省附加的泵送费用，因而从长远看来是合算的。 价格较贵，但能够减省附加的泵送费用，因而从长远看来是合算的。 没有一种流量计能够适用于所有的流体和各种流动状况。因此， 没有一种流量计能够适用于所有的流体和各种流动状况。因此， 在选用流量计时，应该对各类测量方法和仪表特性有所了解、 在选用流量计时，应该对各类测量方法和仪表特性有所了解、在全 面比较的基础上选择符合实际测量要求的最佳型式。 面比较的基础上选择符合实际测量要求的最佳型式。
第八章 流量测量 本章要点
流量的基本概念 流量计的基本类型 各种流量计的基本原理 流量计的选型原则 流量计的安装要求
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第一节 概述
流量定义
单位时间内通过某有效截面的流体数量，又称瞬时流量。 单位时间内通过某有效截面的流体数量，又称瞬时流量。 体积流量：当流体以体积表示时称为体积流量， 体积流量：当流体以体积表示时称为体积流量，qv（m3/s）。 ） 质量流量：当流体以质量表示时称为质量流量， 质量流量：当流体以质量表示时称为质量流量，qm（kg/s）。 ） 工程上有时需要知道某一时间段内通过某流通截面的流体总量， 工程上有时需要知道某一时间段内通过某流通截面的流体总量， 称为累积流量，比如水表、煤气表等。 称为累积流量，比如水表、煤气表等。 累积流量除以相应的时间间隔，就是该时间内的平均流量。比如 累积流量除以相应的时间间隔，就是该时间内的平均流量。 空气压缩机排量 m3/min。 。 没有特殊说明通常所说的流量都是瞬时流量。需注意的是对体积 没有特殊说明通常所说的流量都是瞬时流量。 流量应标明相应的流体压力和温度。为便于比较流量的大小， 流量应标明相应的流体压力和温度。为便于比较流量的大小，常将 体积流量转换成某一约定状态下的值。 体积流量转换成某一约定状态下的值。比如空气压缩机排量通常转 换成标准状态下（ ℃ 换成标准状态下（20℃，1atm）的平均流量 m3/min。 ） 。
差流 压量 体 式计 积 流 量 计
流体流过通 管道中的阻 力件时产生 的压力差与 流量之间有 确定关系， 确定关系， 通过测量差 压值求得流 量
50～ 50～500 100～ 100～1200 25～ 25～9000 4～150 15～ 15～200
± 1～ 2
需直管段，压 需直管段， 损中等 需直管段，压 需直管段， 损小
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第一节 概述
2、速度型流量计 、 速度型流量计通过测量流通截面上的流体速度或与流速有关的 计算流量。 物理量 计算流量。 速度型流量计使用性能良好，可用于高温高压流体测量， 速度型流量计使用性能良好，可用于高温高压流体测量，且精 度较高，但由于以平均流速为测量依据， 度较高，但由于以平均流速为测量依据，测量结果受流动条件影响 较大，对精确测量带来影响。 较大，对精确测量带来影响。 常用的速度型流量计有：节流式流量计；转子式流量计； 常用的速度型流量计有：节流式流量计；转子式流量计；涡轮 流量计；电磁流量计；超声波流量计。 流量计；电磁流量计；超声波流量计。 3、质量流量计 、 质量流量计以测量与流体质量有关的物理量为基础测量流量。 质量流量计以测量与流体质量有关的物理量为基础测量流量。
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第一节 概述
三、根据工况条件选择 工况条件包括被测流体的流量变化范围、温度和压力的高低等。 工况条件包括被测流体的流量变化范围、温度和压力的高低等。 这里要作特别说明的是关于流量计流量上限的刻度问题。 这里要作特别说明的是关于流量计流量上限的刻度问题。通常 液体流量计的流量上限采用20℃的水作为介质来刻度， 20℃的水作为介质来刻度 液体流量计的流量上限采用20℃的水作为介质来刻度，气体流量计 的流量上限别以20℃ 0.10133MPa的空气作为介质进行刻度 20℃和 的空气作为介质进行刻度。 的流量上限别以20℃和0.10133MPa的空气作为介质进行刻度。 在实际流量测量中，当被测流体的密度、温度、 在实际流量测量中，当被测流体的密度、温度、压力和其它特 性与流量计标定时所用介质的参数值不同， 性与流量计标定时所用介质的参数值不同，必须先按实际状态下 被测流体的流量变化范围换算成流量计刻度状态下相应介质( 被测流体的流量变化范围换算成流量计刻度状态下相应介质(如水 或空气)的流量大小，并以此作为选择流量计量程的依据。 或空气)的流量大小，并以此作为选择流量计量程的依据。