流量检测及仪表(2)
流量测量仪表ppt课件
20mA.DC标准信号，经流量显示仪，便显示出管道内
的瞬时和累积流量。
孔板图形
节流装置的取压方式
节流装置的取压方式，孔板有5种，喷嘴只有角接取压和径
距取压两种。
1、角接取压 上、下游侧取压孔轴心线与孔板（喷嘴）前后
端面的间距各等于取压直径的一半，因而取压孔穿透处与孔
① 孔板装反，入口阻力减小，相对压差降低，仪
表指示偏低
② 标准节流元件是在流体的紊流工况下工作的。
因为节流装置的流量系数是在典型的紊流流速下取
得的。
③ 节流孔板安装要求一般直管段板前（10）D，
板后（5）D。如果条件具备板前直管段最好（30-50）
D。
④在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板
灌隔离液的差压流量计，在启动前，即在打开孔板取压
阀之前，必须先将平衡阀门切断，一防止隔离液冲走。在
停用时，必须首先切断取压阀门，然后方可打开平衡阀门，
使仪表处于平衡状态。
温度压力补偿
压差式流量计在使用中的测量误差往往来自被测介质中工作状态
的变动、节流装置安装不正确、孔板入口边缘的磨损、节流装置内
差压变送器因零位误差，，指示为2%，则流量的指示误差是
多少？
因为流量和差压的平方根成正比，所以差压为2%时，流量为
Q=√0.02=14.14%
所以流量很小时，由于压差表的误差而引起的流量指示误差
会很大，所以一般规定流量表应在其刻度的30%以上。同时，
应该对差压式流量计进行小信号切除，一般切除5%左右。
玻璃转子流量计
化工厂中几种常见化工仪表及其原理
仪表仪器1、压力检测及仪表弹性式压力计在化工厂随处可见，多为弹簧管压力表弹簧管压力表。
它属于就地指示型压力表，就地显示压力的大小，不带远程传送显示、调节功能。
原理：弹簧管压力表通过表内的敏感元件--波登管的弹性变形，再通过表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。
特点：弹簧管压力表适用测量无爆炸，不结晶，不凝固，对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。
2、流量检测及仪表转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。
它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。
转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。
使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而上地通过转子流量计。
原理：转子流量计由两个部件组成，转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管；转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。
转子流量计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。
分析表明；转子在锥形管中的位置高度，与所通过的流量有着相互对应的关系。
因此，观测转子在锥形管中的位置高度，就可以求得相应的流量值。
3 、物位检测及仪表在化工厂管路中直立的中间有一块块黄色小板，且不是反转的仪表，其是磁翻板液位计，在几个大型罐槽侧面有大型的，而在化工厂也看到小型的。
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（1）测量原理
在管道中流动的流体具有动压能和静压能， 在一定条件下这两种形式的能量可以相互 转换，但参加转换的能量总和不变。用节 流元件测量流量时，流体流过节流装置前 后产生压力差Δp(Δp=p1-p2)，且流过的流 量越大，节流装置前后的压差也越大，流 量与压差之间存在一定关系。
由于有压力损失，收缩前后的静压值不等。
系数 进行修正,采用节流件前的流体密度,对上式 进行修正得到：
qv
C
4
d2
2 p KCEd 2
p
qm
CE
4
d
2
2p KCEd 2
p
流量公式中的流量系数α与节流装置的结构形式、取压 方式、节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）及 管道条件等因素有关。 由流量基本方程式可以看出，被测流量与差压Δp成平 方根关系，对于直接配用差压计显示流量时，流量标尺 是非线性的，为了得到线性刻度，可加开方运算电路或 加开方器。如差压流量变送器带有开方运算，变送器的 输出电流就与流量成线性关系。显示仪表则显示流量的 大小。
c. 流动是稳定的或随时间缓变的 。
②标准节流元件的结构形式
a. 标准孔板
标准孔板是一块具有与管道同心圆形 开孔的圆板，迎流一侧是有锐利直角 入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈 扩散的锥形
结构简单，加工方便，价格便宜
压力损失较大，测量精度较低，只 适用于洁净流体介质，测量大管径 高温高压介质时，孔板易变形。
在流体通过的管道中，垂直于流动方向插上一块圆 盘形的靶。流体通过时对靶片产生推力，经杠杆系 统产生力矩。力矩与流量的平方近似成正比
D2 d 2 F
qv A0v Ka d
2
其中
A0
4
流量检测技术
绝对压力
Mpa 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
饱和蒸汽温度
Kg/m3 195 198.3 201.4 204.3 207.1 209.8 212.4 214.8 217.2 219.5 221.8 223.9
饱和蒸汽密度
摄氏度 7.1038 7.5928 8.082 8.5718 9.0616 9.552 10.043 10.535 11.028 11.521 12.016 12.511
① 原理：浮子流量计的测量本体由一根自下向上扩 大的垂直锥管和一只可以沿着锥管的轴向自由移 动的浮子组成，当被测流体自锥管下端流入流量 计时，由于流体的作用，浮子上下端面产生一差 压，该差压即为浮子的上升力。当差压值大于浸 在流体中浮子的重量时，浮子开始上升。随着浮 子的上升，浮子最大外径与锥管之间的环形面积 逐渐增大，流体的流速则相应下降，作用在浮子 上的上升力逐渐减小，直至上升力等于浸在流体 中的浮子的重量时，浮子便稳定在某一高度上。 这时浮子在锥管中的高度h与所通过的流量有对 应的关系。
1cP 103 Pa• S
运动粘度：
m2 / s
1m2 / s 104 St 1cSt 106 m2 / s
2.2 流量测量基本概念
（1）流量：
体积流量：
qV
V t
uA（ m3 / s ）
qV 3600 uA （ m3 / h ）
标准状态下体积流量：
qVN
TN PN
P T
qv
( Nm3 / h )
350
0.69 1.05 1.40 1.75 2.11 2.46 2.82 3.54 4.26 5.36 7.21 9.11 11.05 13.02 15.05 19.26 25.53
化工仪表第3章2流量检测
③在引压导管的管路
中，应有排气装置。
如果差压Байду номын сангаас必须装在 节流装置之上时，必
图3-21 测量液体流量时的连接图
须加装贮气罐。
1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡 阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀
二 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。但引压管连 接方式有些不同。
注意 不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，更 要注意正确的安装、维护和符合使用条件等，才能保证差压 式流量计有足够的实际测量精度。
二 差压式流量计
误差产生的原因
被测流体工作状态的变动。例如：温度、压力、湿度 以及相应的流体重度、粘度、雷诺数等参数数值发生变化， 则会造成较大的误差。为了消除这种误差，必须按新工艺重 新设计计算，或加以必要的修正。
化工仪表及自动化
第三章 检测仪表与传感器
第三节 流量检测及仪表
内容提要
差压式流量计
节流现象与流量基本方程式 标准节流装置 差压式流量计的测量误差
转子流量计
工作原理 电远传式转子流量计
内容提要
质量流量计
直接式质量流量计 补偿式质量流量计
其他流量计
靶式流量计 椭圆齿轮流量计 涡轮流量计 电磁流量计
根据流体流动连续 性方程，流束中心 流速增加，而静压 力逐渐减小。
图3-17 孔板装置及压力、流速分布图
截 面 II ： 流 速 静压为p’2 。
v2
，
由于运动惯性，流体
最小收缩面积处于截
面压为II处p’2，最小v2。最大，静
截面III：流速v3， 静压为p’3。
第六章 流量测量(新)
第一节 流量测量的基本知识
一、流体的流量 流量的定义：流体流量是指单位时间内流过管道或明渠某一截 面流体的量，也称为瞬时流量。 在某一段时间间隔内流过某一截面的流体的量称为流过的总量， 也称作积分流量或累积流量。总量除以得到总量的时间就称为 该段时间内的平均流量。 流体流量的表示：一般可分为质量流量 qm 和体积流量 qV。 两 者之间满足以下关系：
式中
n——椭圆齿轮的旋转次数；V0——半月形测量室 的容积； R——容积室的半径； a，b——椭圆齿 轮的长半轴和短半轴；δ——椭圆齿轮的厚度。
椭圆齿轮流量计的工作原理
腰轮流量计
二、容积式流量计的特点
1．测量准确度高，一般可达±(0.1～0.5)％，是所有流 量仪表中测量精度最高的一类仪表。 2．安装管道条件对流量计计量精度没有影响，流量计前 不需要直管段，这使得容积式流量计在现场使用有 极重要的意义。 3．测量范围较宽，典型的流量量程比可为5:1到10:1， 特殊的可达30:1。 4. 机械结构较复杂，体积庞大笨重，一般只适用于中小 口径仪表。 5. 大部分容积式流量计只适用于洁净单相流体。测量含 有颗粒、脏污物的流体时需安装过滤器，测量含有 气体的液体时必须安装气体分离器。
l m 1 1.25 D
所以，体积流量与频率f之间的关系为：
d d qv D (1 1.25 ) f 4 D St
2
二、涡街流量计的结构
涡街流量计由传感器和转换器两部分组成。 传感器包括旋涡发生体、检测元件、安装架和法 兰等。 转换器包括前臵放大器、滤波整形电路、接线端 子、支架和防护罩等。智能式仪表还将CPU、存储单元、 显示单元、通讯单元及其他功能模块也装在转换器内， 形成智能型和组合型涡街流量。 旋涡发生体是涡街流量计的关键部件，一般采用 1Cr18Ni12Mo2Ti 不锈钢。旋涡发生体的几何参数大多 通过实验确定。旋涡发生体的形状按柱形分，它有圆 柱、三角柱、梯形柱、T形柱等；按结构分，它有单体、 双体和多体之分。
热工测量仪表习题
热工测量仪表习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素2．什么是真值真值有几种类型3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成各部分有什么作用4．仪表的精度等级是如何规定的请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性其主要技术指标有哪些6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程彼此有什么关系7．什么是仪表的变差造成仪表变差的因素有哪些合格的仪表对变差有什么要求8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级可否用一台精度等级为级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为级，量程为0~的压力表为什么习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~，精度等级为级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为，问这块仪表是否合格为什么2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过％，问选用哪块表合适6. 有一台精度等级为级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。
2.何谓系统误差系统误差有何特点3.试举例说明系统误差可分为几类如何发现系统误差4. 随机误差产生的原因是什么随机误差具有哪些性质5. 为什么在对测量数据处理时应剔除异常值如何判断测量数据列中存在粗大误差6. 对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV ）：，，，，，，，，，，，，，，，，试写出测量结果表达式（置信概率为%）。
化工仪表及自动化答案--8---流量检测及仪表
三、转子流量计
• 定差压、变节流面积的方法（即节流面积随流量的变 化而变化，但压差却不随流量的变化而变化）
• 适于测量小流量，管径50mm以下 • 速度式流量计 • 有压力损失
【引】~是利用流体通过转子与锥形管壁之间的空隙（节流 面积）时产生的压差Δp所产生的作用力来平衡转子的 重量。当流量增加时，通过节流面积的流体的流速也 增加，只有增大节流面积，减低流速，以维持压差不 变。
1.原理
截面Ⅰ：流速初始值v1 静压力初始值p1'
截面Ⅱ：流速达最大值v2 静压力达最小值p2'
截面Ⅲ：流速v3 = v1 静压力p3' < p1'
1.原理
• 节流装置前流体压力 较高，称为正压，记 “+”；
• 节流装置后流体压力 较低，称为负压，记 “－”。
• 节流装置前后的压差 大小与流量有关。
ρ1g 2g
ρ2g 2g 2g
(截面Ⅰ所具有的能量）（截面Ⅱ所具有的能量）
p1 '− −孔板前面截面Ⅰ上的流体压力 v1 − −孔板前面截面Ⅰ上的流体平均流速 p2 '− −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的压力 v2 − −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的流体平均流速 ξ − −流体在截面Ⅰ和Ⅱ间的动能损失系数
转子原来平衡在某位置h1处，当流量Q ↑ 或流速v ↑⇒ 冲力 ↑ ⇒ 转子位置 ↑ ，节流面积 ↑ ，流速逐渐 ↓⇒ 冲力逐渐 ↓⇒ 当 满足 冲力 + 浮力 = 重力时，转子平衡在新位置h2处。
2. 原理
原理：转子在锥形管中的平衡位置 的高低与被测介质的流量大小 相对应，若在锥形管外沿其高 度刻上对应的流量值，则根据 转子平衡位置的高低就可直接 读出流量的大小。