流量检测仪表
流量检测仪表基础知识讲义
第四章流量检测仪表1．概述〔流量的概念和单位、流量检测方法及流量计分类〕在生产过程中，为了有效地进行操作、操纵和监督，需要检测各种流体的流量。
物料总量的计量依旧经济核算和能源治理的重要依据。
流量检测仪表是开展生产，节约能源，先进产品质量，提高经济效益和治理水平的重要工具，是工业自动化仪表与装置中的重要仪表之一。
流体的流量是指在短临时刻内流过某一流通截面的流体数量与通过时刻之比，该时刻足够短以致可认为在此期间的流淌是稳定的。
此流量又称瞬时流量。
流体数量以体积表示称为体积流量，流体数量以质量表示称为质量流量。
流量的表达式为：式中为体积流量，单位；为质量流量，；V为流体体积，m3；M为流体质量，Kg；t为时刻；为流体密度，；为流体平均流速，；为流通截面面积，。
在某段时刻内流体通过的体积或质量总量称为累计流量或总流量，它是体积流量或质量流量在该段时刻的积分。
流量检测方法能够回为体积流量检测和质量流量检测两种方式，前者测得流体的体积流量值，后者能够直截了当测得流体的质量流量值。
测量流量的仪表称为流量计，测量流体总量的仪表称为计量表或总量计。
流量计通常由一次装置和二次仪表组成。
一次装置安装于流道的内部或外部，依据流体与之相互作用关系的物理定律产生一个与流量有确定关系的信号，这种一次装置亦称流量传感器。
二次仪表那么给出相应的流量值大小。
流量计的种类繁多，各适合于不同的工作场合。
按检测原理分类的典型流量计列在见下表。
流量计的分类2.容积式流量计容积式流量计是直截了当依据排出体积进行流量累计的仪表，它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。
容积式流量计能够计量各种液体和气体的累积流量，由于这种流量计能够周密测量体积量，因此其类型包括从小型的家用煤气表到大容积的石油和天然气计量仪表，广泛地用作治理和贸易的手段。
容积式流量计由测量室、运动部件、传动和显示部件组成。
它的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。
流量检测与仪表定义和特点讲解
Q 0.12645KrYr Fr D2 P /
M 0.12645KrYr Fr D2 P
, m3 / h , kg / h
式中：D —管道内径mm； ΔP—压差，kPa； ρ —流体体密度，kg/m3。
刘玉长
3.转子流量计
在一个向上略为扩大的均匀 锥形管内，放一个较被测流体密度 稍大的浮子(也叫转子)，当流体自 下而上流动时，浮子受到流体的作 用力而上升，流体的流量愈大，浮 子上升愈高。浮子上升的高度就代 表一定的流量。从而可从管壁上的 流量刻度标尺直接读出流量数值。
利用传感器测量管上对称配置的电 极引出感应电势，经放大和转换处理后， 仪表指示出流量值。
刘玉长
测量原理
当流体连续流过节流孔时，在节 流件前后由于压头转换而产生压差。 对于不可压缩流体例如水，节流前后 流体的密度保持不变。
流体流经节流孔前 后的流态变化
刘玉长
则不可压缩流体的体积流量Q与质量流量M为:
Q AdV2
1 2 4 Ad
2P
=
Ad
2P
(5)
M
Q
Ad
2P
其中 / 1 2 4 称为流量系数，它是一个
综合性系数，其值与节流件的类型、取压方式、 直径比及雷诺数等因素有关，由实验确定。
刘玉长
对于空气、煤气、水蒸汽等可压缩流体，流体 流经节流装置前后的流体密度会发生变化，故应引入 一个可膨胀系数ε，则可压缩流体的流量基本方程为：
Q CE Ad
2 P
M CE Ad 2P
, m3 /s , kg/s
刘玉长
阿牛巴(Annubar)流量计 阿牛巴是一种均速流量探头，配以差压变送器和流量积算器而组成
阿牛巴流量计，也属于差压式流量测量仪表，用来测量一般气体、液体和 蒸汽的流量。
流量测量仪表的分类都有哪些
流量测量仪表的分类都有哪些流量测量仪表是一种用于测量流体在管道或储罐中流动的仪表，通常用于监测工业流程中的流量。
它们可以根据不同的原理和应用场景分为多种类型。
本文将介绍一些常见的流量测量仪表分类。
1. 机械式流量测量仪表机械式流量测量仪表通常基于测量管中的沿程压力差来测量流量，通过测量管的压力差可以得到流速，进而计算出流量。
最常见的类型是差压流量计，它主要由测量管、差压变送器和指示仪表组成。
除此之外，还有体积式流量计、转子流量计、滑动变量流量计等。
机械式流量测量仪表的优点是结构简单、可靠性高以及适用于测量流量较小的液体。
不过，其存在着灵敏度低、定期维护和校准的问题。
此外，不适用于测量含有颗粒或粘稠液体。
2. 电磁式流量测量仪表电磁式流量测量仪表是一种通过测量液体或气体导电率来测量流量的仪表。
测量时，电磁流量计会在管道中产生一个交变磁场，通过电极和电路测量出流体在磁场中的电势差。
这种测量方式适用于导电性流体，如水、酸、碱液和液态金属等。
电磁式流量测量仪表的优点是测量精度高、可测量大量的工业流体，并且可以测量液体、气体和蒸汽的流量。
不过，由于液体中可能存在电极腐蚀、电极凝结等问题，需要进行适当的维护和校准。
3. 超声波流量测量仪表超声波流量测量仪表是一种基于超声波技术测量流体流量的仪表。
测量时，传感器向管道内发出一个超声波信号，再测量回波信号的差异，由此计算出流速，然后通过管道的截面积计算出流量。
超声波流量测量仪表的优点是精度高、测量范围广，可以测量各种类型的液体和气体，同时具有不阻塞、不漏水的特点，适用于极端温度、高压或腐蚀性流体测量。
不过，超声波流量计的测量精度会受到液体密度、温度、含气量等因素的影响，需要进行校准。
4. 旋转叶片式流量测量仪表旋转叶片式流量测量仪表是一种通过测量液体旋转的叶片数来计算流量的仪表。
在管道中加装一个旋转叶片，当流过旋转叶片的流体旋转时，可根据液体旋转叶片的转速和叶片数，计算液体的流量。
3.3(流量) 检测仪表与传感器解析
②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。
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过程装备控制技术
3.3、流量检测及仪表 3.3.2 差压式流量计
③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的 介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。 ④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的 测量精度,而且所需的直管长度也较短。
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过程装备控制技术
3.3、流量检测及仪表 3.3.2 差压式流量计
（2）测量气体流量时，上述的这些基本原则仍然适用。 ①取压点应在节流装置的上半部。 ②引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度， 以使引压导管中不滞留液体。 ③如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装贮液罐和 排放阀， （3）测量蒸汽的流量时，要实现上述的基本原则，必须解决 蒸汽冷凝液的等液位问题，以消除冷凝液液位的高低对测量 精度的影响。常见的接法见图3-6所示。
差压计阀组安装示意图 1，2—切断阀；3—平衡阀 隔离罐的两种形式
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过程装备控制技术
3.3、流量检测及仪表
3.3.3 转子流量计 一、 工作原理
当测量流体的流量时，被测流体从锥 形管下端流入，流体的流动冲击着转子， 并对它产生一个作用力（这个力的大小随 流量大小而变 化）。当流量足够大时，所 产生的作用力将转子托起，并使之升高。 同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的 环形断面，从上端流出。当被测流 体流动 时对转子的作用力，正好等于转子在流体 中的重量时（称为显示重量），转子受力 处于平衡状态而停留在某一高度。
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过程装备控制技术
3.3、流量检测及仪表 3.3.1 概述
流量测量仪表基本参数
流量测量仪表基本参数
流量测量仪表的基本参数包括：
1. 测量范围：即仪表能够测量的流量范围，通常以流量单位表示（如升/小时、立方米/秒等）。
2. 精度等级：用于表示仪表的测量准确度，通常以百分比或具体数值表示。
3. 输出信号：指仪表测量结果的输出信号类型，常见的包括模拟量信号（如4-20mA）和数字信号（如RS485、MODBUS 等）。
4. 重复性：仪表的重复测量性能，即在相同工况下重复测量的结果的稳定性。
5. 响应时间：仪表对流量变化的响应速度，通常以时间单位表示（如毫秒、秒等）。
6. 环境温度：仪表正常工作的环境温度范围。
7. 工作压力：仪表正常工作的压力范围。
8. 电源要求：仪表的供电方式和电压要求。
以上是流量测量仪表的一些基本参数，具体参数还会根据不同的应用需求和仪表型号而有所差异。
流量检测及仪表(1)
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
❖ 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉 、心、肺、肾等多脏器严重损害 的，全身性疾病，而且不少患者 同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表 现如下：
随着质量流量的增加，这种现象变得更加明显，出水侧摆动相位超前
于入水侧更多。
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这就是科氏力质量流量的检测原理，它利用两管的振动（摆动）相 位差来反映流经该U形管的质量流量。
科里奥利力质量流量计
利用科氏力构成的质量流量计有直管、弯管、单管、双管等多种形式。 双弯管型（最常见） 它由两根金属U形管组成，其端部连通并与被测管路相连。
❖ 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
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3.3.5电磁流量计
适用场合
可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶 液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒的的液 体测量，但不能检测气体、蒸汽和非导电 液体的流量。
S N
涡轮流量测量原理图
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流体通过涡轮流量计时推动涡轮转动，涡轮叶片周期性 地扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性地变化，线圈感应产生 的交流电信号频率与涡轮转速成正比，即与流速成正比。涡 轮流量计的流量方程式为：
q
仪表常数ξ与流量计的涡轮结构等因 ω
素有关。在流量计的使用范围内
，ξ值保持为常数，使流量与转速 接近线性关系。ω为角频率。
流量公式
流量仪表原理
流量仪表原理
流量仪表原理是基于物理现象和测量方法的原理。
流量仪表使用不同的传感器、装置和技术来测量液体、气体或其他流体的流量。
以下是常见的流量仪表原理：
1. 质量流量原理：根据流体在单位时间内通过仪表截面积的质量来测量流量。
常见的质量流量仪表包括质量流量计和气体质量流量计。
2. 体积流量原理：根据流体在单位时间内通过仪表截面积的体积来测量流量。
常见的体积流量仪表包括涡轮流量计、涡街流量计和电磁流量计。
3.差压原理：利用流体通过管道时产生的差压与流量成正比，
通过测量差压来间接测量流量。
常见的差压流量仪表包括孔板流量计、喇叭嘴流量计和流体动量流量计。
4. 超声波原理：利用超声波在流体中的传播速度与流速成正比，通过测量超声波传播时间或频率变化来测量流速进而计算流量。
常见的超声波流量仪表有超声波流量计和多普勒流量计。
5. 热量原理：利用流体通过仪表时对温度的影响来测量流量。
常见的热量流量仪表包括热量流量计和热敏电阻流量计。
这些原理都有其适用的场景和精度要求，用户可根据实际需求选择合适的流量仪表。
流量仪表的分类
流量仪表的分类流量仪表是一种用于测量流体流量的仪器，广泛应用于工业、农业、医疗、环保等领域。
根据其测量原理和结构特点，流量仪表可以分为多种类型。
本文将从以下几个方面介绍流量仪表的分类。
一、机械式流量仪表机械式流量仪表是一种通过机械结构实现流量测量的仪表。
常见的机械式流量仪表有涡轮流量计、节流装置、浮子流量计等。
涡轮流量计是一种利用涡轮旋转的转速与流量成正比关系的仪表，适用于测量低粘度液体的流量。
节流装置是一种通过缩小管道截面积来增加流体速度，从而实现流量测量的仪表，适用于测量高粘度液体的流量。
浮子流量计是一种利用浮子在流体中上下浮动的高度与流量成正比关系的仪表，适用于测量低粘度液体的流量。
二、电磁式流量仪表电磁式流量仪表是一种利用电磁感应原理实现流量测量的仪表。
电磁式流量仪表由电磁流量计和涡街流量计两种类型。
电磁流量计是一种利用磁场感应原理实现流量测量的仪表，适用于测量导电液体的流量。
涡街流量计是一种利用涡街效应实现流量测量的仪表，适用于测量低粘度液体的流量。
三、超声波式流量仪表超声波式流量仪表是一种利用超声波传播速度与流体流速成正比关系实现流量测量的仪表。
超声波式流量仪表由时间差法和多普勒效应法两种类型。
时间差法是一种利用超声波在流体中传播时间差来计算流量的仪表，适用于测量低粘度液体的流量。
多普勒效应法是一种利用超声波在流体中反射后频率变化来计算流量的仪表，适用于测量高粘度液体的流量。
四、热式流量仪表热式流量仪表是一种利用热传导原理实现流量测量的仪表。
热式流量仪表由热敏电阻式流量计和热电偶式流量计两种类型。
热敏电阻式流量计是一种利用热敏电阻的电阻值随温度变化的特性来计算流量的仪表，适用于测量低粘度液体的流量。
热电偶式流量计是一种利用热电偶的电势随温度变化的特性来计算流量的仪表，适用于测量高粘度液体的流量。
五、质量式流量仪表质量式流量仪表是一种利用质量守恒原理实现流量测量的仪表。
质量式流量仪表由热式质量流量计和压降式质量流量计两种类型。
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流量检测仪表
流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。
流量可用体积流量和质量流量来表示，其单位有m3/h、L/h和kg/h.在实际工业生产过程中，有时不仅需要指示和记录某瞬时流体的流量值，还需要累计某段时间间隔内流体的总量、即各瞬时
等因素的影响，是适合于气体、液体、不洁流体等多种介质计量的高性能新型流量计，特别是天然气计量中有广泛的应用。
（四）超声流量计
超声流量计是通过检测流体流动对超声束（或超声脉冲）的作用以测量流量的仪表。
根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法（直接时差法、
时差法、相位差法和频差法）、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样，因仪表流通通道未设置任何阻碍件，均属无阻碍流量计，是适于解决流量测量困难问题的一类流量计，特别在大口径流量测量方面有较突出的优点。
1.优点。