自动检测技术-6 流量检测 (1)
《自动检测技术及应用》教案
《自动检测技术及应用》教案一、教学目标1. 了解自动检测技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握各种自动检测技术的特点、原理及应用范围。
3. 学会分析自动检测系统的设计方法和步骤。
4. 能够运用自动检测技术解决实际工程问题。
二、教学内容1. 自动检测技术的基本概念及分类自动检测技术的定义自动检测技术的分类自动检测技术的发展概况2. 电阻检测技术电阻检测的原理电阻检测的方法及特点电阻检测的应用实例3. 电容检测技术电容检测的原理电容检测的方法及特点电容检测的应用实例4. 电感检测技术电感检测的原理电感检测的方法及特点电感检测的应用实例5. 温度检测技术温度检测的原理温度检测的方法及特点温度检测的应用实例三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际应用案例，加深对检测技术的理解。
3. 讨论法：引导学生进行思考和讨论，提高解决问题的能力。
4. 实验法：安排实验室实践，巩固理论知识。
四、教学资源1. 教材：《自动检测技术及应用》2. 课件：PowerPoint3. 实验设备：电阻、电容、电感、温度传感器等4. 网络资源：相关学术论文、技术资料五、教学评价1. 课堂提问：检查学生对基本概念和原理的理解。
2. 课后作业：巩固所学知识，提高运用能力。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题能力。
4. 课程论文：培养学生独立研究、解决问题的能力。
5. 期末考试：全面检测学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括理论课16课时，实验课16课时。
2. 授课方式：每周2课时，共8周完成理论课教学；实验课安排在第9周至第16周，每周2课时。
3. 教学进度安排：第1-4周：讲授自动检测技术的基本概念及分类、电阻检测技术、电容检测技术、电感检测技术。
第5-8周：讲授温度检测技术、压力检测技术、流量检测技术、位移检测技术。
第9-16周：进行实验教学，包括电阻、电容、电感、温度、压力、流量、位移传感器的应用实验。
交通流量监测的智能化技术应用
交通流量监测的智能化技术应用在现代社会，交通流量的监测对于城市的规划、交通管理以及公众的出行都具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步，智能化技术在交通流量监测领域的应用日益广泛，为我们提供了更精确、更实时、更全面的交通信息。
一、智能化交通流量监测技术的类型1、视频监测技术视频监测是通过在道路关键位置安装摄像头，实时采集交通图像数据。
利用图像处理和模式识别算法，能够自动识别车辆类型、车速、车流量等信息。
这种技术具有直观、覆盖面广的优点，不仅可以监测道路上的车辆通行情况，还能捕捉到交通事件和违法行为。
2、微波监测技术微波监测基于雷达原理，向道路发射微波信号，通过接收反射回来的信号来分析车辆的存在、速度和流量。
它不受光照和天气条件的影响，能够在恶劣天气下正常工作，具有较高的可靠性。
3、地磁监测技术地磁传感器安装在道路下方，当车辆经过时会引起地磁场的变化。
通过检测这种变化，可以计算出车辆的数量、速度和车型等信息。
地磁监测技术安装维护相对简便，对道路的破坏较小。
4、蓝牙监测技术利用车辆上的蓝牙设备与道路旁的蓝牙监测点进行通信。
当车辆经过监测点时，其蓝牙信号被捕获，从而实现对车辆的行程时间、速度和流量的监测。
蓝牙监测技术适用于特定路段和区域的交通监测。
二、智能化技术在交通流量监测中的优势1、提高监测精度传统的人工监测方法存在较大的误差和局限性，而智能化技术能够实现更精确的数据采集和分析。
例如，视频监测技术可以准确识别车辆的类型和轨迹，微波监测技术能够精确测量车速，这些都为交通管理和规划提供了更可靠的数据支持。
2、实时性强智能化监测系统能够实时采集和传输交通数据，使交通管理部门能够及时了解道路状况，迅速做出决策和采取相应的措施，如调整信号灯时间、发布交通预警等，从而有效缓解交通拥堵。
3、覆盖范围广通过多种智能化监测技术的组合应用，可以实现对城市道路、高速公路、桥梁隧道等不同类型交通设施的全面覆盖，形成一个完整的交通监测网络，为交通规划和管理提供更全面的信息。
流量自动监测
流量是防汛抗旱、水利工程规划设计、最严格水资源管理、水利工程运行管理的重要水文要素，是水文测验主要测验项目之一。
流量是通过断面流速和过水面积相乘间接计算出来的，因此无法用传感器直接测得流量。
传统的流量测验方法多采用流速仪法，在河道断面上布设多条测流垂线，每条垂线上布设多个测速点，不仅需要大量的人力，同时测流历时比较长，大河上测一份流量需要耗时2小时以上。
一套最简单的流量自动监测系统由一个流速仪器、水位计、嵌入式工控机、Internet网络系统、数据服务器、应用服务器、垂线平均流速分布模型流量计算软件、应用查询软件、电源保障系统等组成。
HZ-SVR系列雷达流量计能够连续测量河流及明渠的水流流量，结合雷达流速仪及雷达水位计，采用非接触方式测量获得表面流速及水位高度。
对于规则的渠道断面，运用常规数学公式计算得到流量结果。
对于不规则河道断面，运用描点法和微积分计算得到流量结果。
它还有非接触的测量方式，不受沉积物、水草等杂物影响，降低维护成本，增加可靠性。
二合一产品直接完成流量计算，内嵌水力模型，与断面形状、粗糙度、坡度、水位等相关。
流量计直接输出流速、水位、瞬时流量和累计流量，无需占用其他计算资源，支持阵列式多点测量，通过配置1套流量计及n套流速仪，可对超宽断面进行流量监测，不破坏水的流态，保证测量数据准确，7x24在线自动监测，无人值守。
很好的实现了流量自动监测。
航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商，拥有多项专利和软件著作权。
航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户，提供雷达流速流量在线监测解决方案。
航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心，拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作，有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。
流量检测原理
流量检测原理流量检测是指通过对网络数据流量进行监测和分析，来了解网络的使用情况和性能状况。
在网络管理和安全监控中，流量检测是非常重要的一项工作，它可以帮助管理员及时发现网络异常，保障网络的正常运行。
那么，流量检测的原理是什么呢？首先，流量检测的原理基于网络数据包的捕获和分析。
网络数据包是网络通信的基本单元，它包含了通信的源地址、目的地址、端口号、协议类型等信息。
流量检测系统会通过网络设备（如交换机、路由器）或者专门的流量检测设备来捕获网络数据包，然后对数据包进行解析和分析，从而获取网络流量的相关信息。
其次，流量检测的原理还包括流量分类和识别。
通过对捕获的数据包进行深度分析，流量检测系统可以对流量进行分类和识别，包括对不同协议类型（如TCP、UDP、ICMP等）的流量进行区分，对不同应用程序产生的流量进行识别，以及对流量的方向（入流量和出流量）进行判断。
另外，流量检测的原理还涉及流量统计和分析。
流量检测系统会对捕获的数据包进行统计和分析，包括对流量的速率、时延、丢包率等进行评估，以及对流量的趋势和周期性进行分析，从而帮助管理员了解网络的使用情况和性能状况。
此外，流量检测的原理还包括流量监控和报警。
流量检测系统会对网络流量进行实时监控，一旦发现异常流量或者网络故障，就会及时发出警报，通知管理员进行处理。
通过流量监控和报警，管理员可以及时发现网络问题，快速做出反应，保障网络的正常运行。
总的来说，流量检测的原理基于对网络数据包的捕获、分析和识别，通过对网络流量进行统计、分析和监控，来了解网络的使用情况和性能状况。
流量检测是网络管理和安全监控中的重要工作，它可以帮助管理员及时发现网络问题，保障网络的正常运行。
希望本文对流量检测原理有所帮助。
建筑设备自动化系统工程流量检测方法
建筑设备自动化系统工程流量检测方法在建筑设备自动化系统中对流量的检测主要集中在给排水系统、空调系统和供热系统中，实现流量计量和系统控制。
（1）流量计量流量检测可以实现冷水、热水、蒸汽和热量的计量，作为具有收费功能的计量器具，对计量精度、可靠性等指标有较高要求，特别是蒸汽计量和热计量，除要求具备流量检测功能外，还要检测管道温度、压力等参数，通过积算仪得到计量数据。
（2）参与系统控制流量参数较压力参数更能够反映系统工况，流量参数可作为系统的控制调节的重要依据。
1、流量计分类（1）节流式流量计采用孔板的压差式流量计、靶式流量计、转子流量计、毕托管等。
（2）速度式流量计流体推动叶轮旋转，叶轮转速与流速成正比。
如：水表、涡轮流量计。
（3）容积式流量计流量计在被测流体的推动下，将流体一份份封闭在测量腔体内，并一份份推送出去，根据单位时间内推送出去的体积数实现流速的测量。
（4）其他类型流量计电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、质量流量计等。
（5）除了能够连续检测流量的装置外，还有能够检测管道内液体流动情况的流量开关等。
在使用流量检测仪表时要考虑控制系统容许压力损失，最大、最小额定流量，使用场所的环境特点及被测流体的性质和状态，也要考虑仪表的精度要求及显示方式等。
2、压差式孔板流量计压差式孔板流量计有悠久的历史背景，各种实验数据齐全。
结构简单，无可动部件、长期使用稳定可靠，标准化程度高，标准孔板有可靠的实验数据和完善的国际、国家标准，可不必进行实际流量标定。
由于其结构简单、制造方便等优点，目前还是常用的一种流量计。
可测量气体、蒸汽、液体的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的气体、蒸汽和液体的流量测量。
据有关资料的估计占流量仪表总用量的60%～70%，特别是流量计算仪对压力、温度、压差等参数的集成计算，使得蒸汽计量的计量精度达到了使用要求。
下图给出了压差/压力/温度/计算仪四合一的孔板流量计外形图。
传感与检测技术流量检测
根据测量原理和方法的不同，检测技术可分为接触式和非接触式两大类。接触式 检测技术包括压力式、热式、容积式等；非接触式检测技术包括光学式、电磁式 、超声波式等。
流量检测中的常用检测技术
压力式检测技术
通过测量流体在管道中流动时产生的压力差来推算流量 。常用的压力式流量计有孔板流量计、文丘里管流量计 等。
回收等方面的设计。
02
传感技术在流量检测中的应用
传感器的基本原理与分类
01
02
03
传感器定义
传感器是一种能够将非电 量转换为与之有确定关系 的电量输出的装置。
传感器分类
根据转换原理，传感器可 分为电阻式、电容式、电 感式、压电式、热电式等。
传感器的作用
传感器在流量检测中起到 感知、测量和转换的作用， 是实现流量检测的关键部 件。
流量传感器的选型与设计
选型原则
根据测量介质、测量范围、 精度要求、输出信号等需 求进行选型。
常见类型
差压式流量计、涡轮流量 计、电磁流量计、超声波 流量计等。
设计要点
考虑传感器的结构、材料、 制造工艺等因素，确保传 感器在恶劣环境下能稳定 工作。
传感器的信号处理与数据转换
信号处理
对传感器输出的微弱信号进行放 大、滤波、线性化等处理，提高
热式检测技术
利用热传导原理，通过测量流体流过加热元件时的热量 变化来推算流量。常见的热式流量计有热质量流量计、 热线风速仪等。
容积式检测技术
通过测量流体流过具有一定容积的容器所需的时间来计 算流量。典型的容积式流量计有椭圆齿轮流量计、腰轮 流量计等。
光学式检测技术
利用光学原理，通过测量流体中微小颗粒或分子对光的 散射、吸收等作用来推算流量。常见的光学式流量计有 激光多普勒流速仪、粒子图像测速仪等。
计算机网络中的流量监测与分析技术研究
计算机网络中的流量监测与分析技术研究随着计算机网络的普及和应用的不断扩大，对网络流量的监测和分析变得愈发重要。
网络流量监测与分析技术是指通过对网络中的数据包进行采集、解码和分析，从而获取网络流量相关的信息和特征。
这些信息可以帮助网络管理员了解网络的使用情况、发现异常流量和网络攻击，并制定相应的安全策略。
本文将对计算机网络中的流量监测与分析技术进行综述和探讨。
一、流量监测技术在计算机网络中，对网络流量的监测可以分为两种方式：主动监测和被动监测。
主动监测是指管理员主动发起对网络的监测，通过主动部署监测设备来获取网络流量数据。
被动监测则是通过监听网络中的流量数据包，对其进行捕获和解析。
常见的流量监测技术包括流量镜像、抓包和嗅探等。
流量镜像是一种被动监测的技术，在交换机或路由器上设置镜像端口，将需要监测的端口的数据包复制到指定的监测设备上。
这种方法不会对原始网络流量造成影响，且可以获取到完整的网络流量数据。
抓包是通过在被监测主机上运行抓包软件，将经过主机的数据包进行捕获和记录。
这种方法适用于对特定主机或特定协议的流量进行监测，然而对主机性能有一定影响。
嗅探则是通过在网络上监听数据包，对其进行分析。
嗅探设备通常位于网络的关键节点上，可以全面获取网络流量数据，但也会对网络带宽造成一定影响。
二、流量分析技术流量分析是指对获取的网络流量数据进行解码、分析和挖掘，从中提取有用的信息和特征。
流量分析的目标包括但不限于发现网络异常、监测网络性能、识别恶意流量和应用识别等。
在流量分析中，传统的基于规则的方法往往无法满足大规模网络中的复杂流量分析需求。
因此，研究者们提出了一系列的流量分析技术和方法，包括机器学习、深度学习、数据挖掘和行为分析等。
机器学习技术通过对网络流量数据进行建模和训练，可以自动识别和分类不同类型的流量。
例如，支持向量机（SVM）和随机森林（Random Forest）等技术被广泛应用于网络流量分类和识别。
网络安全中的流量监测技术的使用方法
网络安全中的流量监测技术的使用方法随着互联网的快速发展，网络安全问题成为各个组织和个人所面临的一个重要挑战。
攻击者通过网络攻击手段威胁着我们的数据和系统的安全。
为了保护网络资源和敏感信息的安全性，流量监测技术被广泛应用于网络安全领域。
本文将介绍网络安全中流量监测技术的使用方法。
流量监测是指监控网络中的数据流量并对其进行分析和记录的过程。
通过对网络流量的监测，可以及时发现和定位网络攻击行为，并采取相应的应对措施。
以下是流量监测技术的使用方法：1. 数据包捕获与分析数据包捕获是流量监测的基础。
通过使用网络分析工具，如Wireshark、Tcpdump等，可以捕获网络中的数据包，并对其进行分析。
管理员可以通过捕获的数据包分析网络流量的来源、目的、类型、协议等信息，以便于发现异常流量和攻击行为。
2. 事件日志监测事件日志监测是通过监视系统和应用程序的事件日志来检测潜在的安全事件。
管理员可以使用日志分析工具，如ELK stack（Elasticsearch、Logstash和Kibana）等，对事件日志进行收集、分析和展示。
通过监测事件日志，可以及时发现和应对异常行为，如登录失败、异常访问等。
3. 网络流量分析网络流量分析是通过对网络流量数据进行统计和分析，以发现网络中的异常行为。
管理员可以使用网络流量分析工具，如Snort、Bro等，对网络流量进行实时分析和监控。
通过分析网络流量，可以及时发现和定位潜在的攻击行为，如端口扫描、DDoS攻击等。
4. 威胁情报和黑名单监测威胁情报是指关于网络攻击者和恶意软件等的相关信息。
管理员可以使用威胁情报平台，如VirusTotal、ThreatConnect等，获取最新的威胁情报，并将其与网络流量进行比对和分析。
同时，黑名单监测也是一种常用的流量监测技术，通过对已知的恶意IP地址、域名等进行监测，阻止它们对网络的访问。
5. 异常流量检测异常流量检测是指通过建立基线模型，对网络流量进行监测和分析，以发现与基线模型不符的异常流量。
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自动检测技术及仪表控制系统 第二版
化学工业出版社
凹线式刮板流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
特性： 容积法测量具有较高的精度，固定容积可以精密测量。 误差来源：泄漏。间隙间的泄漏，是由于运动部件（齿轮、腰轮 等）与器壁间的间隙产生的。 ＊流量愈大，泄漏愈大。 ＊粘度的影响：粘度与误差成反比。粘度十分高时，几乎无泄漏， 误差为0；粘度低时，误差较大，受密度和润滑性的影响。 ＊粘度同压力损失间的关系：流体的压力损失随流量的增大而增 大。粘度较高时，压损随流量值成比例，流量一定时，粘度愈高，测技术及仪表控制系统 第二版
化学工业出版社
6.2.1 容积式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
❖ 6.2.1.3 容积式流量计的安装与使用 ▪ 被测介质的物性参数和工作状态 ▪ 安装地点应满足技术性能规定的条件 ▪ 流量计上游要加装过滤器 ▪ 定期清洗和检定
化学工业出版社
推导式质量流量计 质量流量计
直接式质量流量计
体积流量经密度补偿或温度、压力补偿求得质量流量等 科里奥利流量计、热式流量计、冲量式流量计等
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
6.1.2 流量检测方法及流量计分类
❖ 6.1.2.2 流量计的测量特性 ▪ 1）流量方程式：流量与流量计输出信号之间的关系 ▪ 2）仪表系数：单位流体流过流量计时流量计发出的脉 冲数 K N /V 流出系数：实际流量与理想流量的比值 C qm / q 'm ▪ 3）流量范围及范围度 ▪ 4）测量精确度和误差 ▪ 5）压力损失
腰轮流量计工作原理
化学工业出版社
6.2.1 容积式流量计
▪ 3）皮膜式家用煤气表
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
家用煤气表结构示意
化学工业出版社
齿轮流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
化学工业出版社
双转子流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
螺杆式双转子流量计
化学工业出版社
凸轮式刮板流量计
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
4、误差：qv＝V－Vε Vε ：泄漏量
△
1
V0
k(1 V / qV )
qv
流量较小时， Vε＝ qv，即流过仪表的流量全部泄漏，Vε/qv＝1，△→(－∞)随 着流量的增大，Vε不变， qv远大于Vε时，Vε/qv→0， △为一常数。
化学工业出版社
❖ 6.1.2.1 流量检测方法及流量计分类 ▪ 检测方法：体积流量检测，质量流量检测 ▪ 流量计：由流量传感器和二次仪表构成
类别
仪表名称
容积式流量计
椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、皮膜式流量计等
体积流量计
差压式流量计
节流式流量计、均速管流量计、弯管流量计、靶式流量计、 浮子流量计等
速度式流量计 涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等
对于光滑管段 Re＜1000 流体为稳定的层流
1000＜Re＜2000 流体为不稳定的层流
Re＞2000 流体的流动状态为湍流
层流：粘滞流体，流速不大，管径较细，粘滞系数大。流体分层 流动，各层的流速均沿管轴方向，彼此并不混杂而只作相对滑动。
湍流：流速超过一定的限度时，流体不再分层流动，而是出现各 个方向的紊乱流动，形成许多漩涡。
化学工业出版社
6.2.1 容积式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
❖ 6.2.1.1 容积式流量计的测量机构与流量公式
▪ 构成：测量室、运动部件、传动和显示部件
▪ 流量方程式：
Q nV
▪ 体积总量=固定容积×某时间间隔内经过流量计排出流 体的固定容积数
化学工业出版社
6.2.1 容积式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二 版
6 流量检测
化学工业出版社
Contents
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
6.1 流量检测基本概念 6.2 体积流量检测方法 6.3 质量流量检测方法 6.4 流量标准装置
化学工业出版社
6.1.1 流量的概念和单位
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
❖ 流量：短暂时间内流过某一流通截面的流体数量与通过时
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
6.1.2 流量测量涉及的流体力学基本概念
❖ 连续性方程： 1u1A1 2u2 A2
❖ 伯努利方程：
gZ1
p1
1
1 2
u12
gZ2
p2
2
1 2
u22
流体流动质量守恒及能量守恒
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
6.1.3 流量检测方法及流量计分类
6.2.2 差压式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
❖ 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值关系，通 过测量差压值可以求得流体流量。
❖ 产生差压的装置： ▪ 孔板、喷嘴、文丘利管 ▪ 动压管、均速管、弯管
❖ 其它型式： ▪ 靶式流量计、浮子流量计
化学工业出版社
6.2.2 差压式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
❖ 6.2.1.2 几种容积式流量计 ▪ 1）椭圆齿轮流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
▪ 进出口液体压力差驱动齿轮，两个齿轮每转动一圈， 流量计将排出4个半月形容积的流体。
V＝4nV0
V0为半月形体积，n为转数
化学工业出版社
6.2.1 容积式流量计
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
▪ 2）腰轮流量计：原理与椭圆齿轮流量计相同，只是 一对测量转子是两个不带齿的腰形轮
间之比，该时间足够短以至可认为在此期间的流动是稳定
的。
❖ 体积流量： qV
dV dt
vA
质量流量：qm
dM dt
vA
❖ 流体平均流速
v'
v qV
dA
A
AA
❖ 累积流量
V t qV dt
M t qmdt
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
6.1.2 流量测量涉及的流体力学基本概念
❖ 黏度：动力黏度 du ，运动黏度
dy
❖ 压缩系数： k 1 V V P
❖ 膨胀系数： 1 V
V T
❖ 雷诺数： Re u D uD
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
雷诺数Re
无量纲系数。表征流体流动状态的一个参数
Re
v
r
：流体的密度 r：管道半径 ：流体的粘滞系数