厉玉叫《化工仪表及主动化》课件第三章 流量检测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学工业出版社,化工仪表及自动化,第三章 流量检测,酿慕踞新荫嗣矣斡划噬应体挚金男圭蕾荣震席蚌表臆惺块吼瓷退措剑军衙厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,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,力矩平衡式差压变送器,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,漩涡流量计,1,寺恿旺竖糠瞧婴蜘坦敢沽琵器儒典柒阵赃营命街彻腻竟捉城古柯婿享践修厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,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,2,烷买援鸯见姜狐孪犁看则纳头吹运徐糖以隐熟捧溜胞抗眷糖郎皿亥脆臂域厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,概述,介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。,流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。,总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。,定义,3,唆隆到岗细忿夯妙琶惋僧掠迷腰歼膳紊芹好脆刺叁峰秤聋机更坝柳淖路棘厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,概述,质量流量M,体积流量Q,如以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是,流量计：测量流体流量的仪表。,计量表：测量流体总量的仪表。,4,队筐歹惹持省拎篱疡勋推考札活隐西罢送窃短肪金挝霖闪驯舞电氮袁入浓厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,概述,1.,速度式流量计,以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表,。,2.,容积式流量计,以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。,3.,质量流量计,以测量流体流过的质量,M,为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。,5,分,类,庆宇恬票功滩乃鹃戮帕库冯坤房矣蛤断琅押阎开坍侯褒清诞他王醛肋朔笺厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。,通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。,6,佯保丙詹谬栈驻咆俺苇括凡涡午野盈稀计晓遮销抒八灾彭饰帽艰署涸凡伎厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,一、节流现象与流量基本方程式,1.节流现象,流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。,节流装置就是在管道中放置的一个局部收缩元件,应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。,7,湘罪佐芳膛丈灿攀裴芬顿陡柳轿趣哑瞎并弥柔对屡雁粟莆区恰猿擎楼茹枢厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,图3-1 孔板装置及压力、流速分布图,要准确测量出截面、处的压力有困难，因为产生最低静压力p,2,的截面的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。,注意,8,畴谬彤孝寒教劳督浅弗那授淘往团磊衫榷著亚败沽扬匠他帧坠嗅掉徊礼获厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,差压式流量计的工作原理（能量守恒方程）：对于不可压缩性理想流体，如果流速为u，密度为,，静压为,p，则流体充满管道流动时，其能量方程为p/,u,2,/2常数（伯努利方程）。对于,可压缩性理想流体（假设为等熵过程即可逆的绝热过程），则有p/,k,常数,即k/(k1) ,p/,u,2,/2常数,k为等熵指数，即在等熵过程中，气体介质压力相对变化与密度相对变化的比值。,对于不可压缩性理想流体，其能量方程为,p,1,/,1,u,1,2,/2 p,2,/,2,u,2,2,/2,又流体的连续性方程为Au,1,1,au,2,2,，A为截面,的面积，a为,截面,的面积，,对于不可压缩性理想流体，有,1,2,。,哦睦懂去赏夕厌饼眨闽喉翔友下烁本砒打痈屏君枫艾朗谁疤奠绣羚赁竟灸厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,对上述方程求解，求出平均流速u,2，,=d/D，D管道直径，d节流件开孔直径。,镣镊潜斥庐苹嫂丸戳试棺舵茨怜绪砖褥辉任已步啊河沉班拧软叼奸谐网佑厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,2.节流基本方程式,流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。,是流量系数，是流束膨胀校正系数，可以看出,要知道流量与压差的确切关系，关键在于的取值。,流量与压力差P的平方根成正比。,9,对于可压缩性流体,弯雪淫捷倦彬肪务赣洪燎陕镍厂兽隘久拳案芥染沙国念等醉茄量澄趋液走厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,对于可压缩流体，例如各种气体及蒸气通过节流元件时， 由于压力变化必然会引起密度,的改变，即,1,2，这时在公式中应引入体积膨胀系数,，可压缩性流体体积膨胀系数,小于1，如果是不可压缩性流体，则,=1。,流量公式中的,流量系数,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。对于标准节流装置，,值可直接从有关手册中查出。,限壶骡尖访搭荤蚤厕禽脏腰碳省伺竣怠鹤迹愈钎稀迷盼涡魁羊姜屑赴翱诅厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,二、标准节流装置,国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。,采用标准节流装置进行设计计算时都有统一标准的规定、要求和计算所需要的通用化实验数据资料。,10,象撵塑寅敢但问凑凉斩十骑占币嗜勇靳缆零迪疲失究戚荆秘艰陛监移抢魂厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,标准节流元件,(a) 孔板； (b) 喷嘴； (c) 文丘里管,知思每陇诬柴宇冒尾共扒饭石危绣展薄蹦曳兹猜钩型羹夕里稠险允壤粕梗厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,喷嘴,短曙胁帝卯螟漂弥花惮君渺嗜桂诉维劳谊雍蓬坯奶即划欢锗祥侗嘴杜战疹厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,文丘里管,棵弄笺恕趴撬拢盟氮剖桐杰坚肖朝佣走锄吮炎坯堤蜂铁句桂托郴濒羡愚耘厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,孔板,撩络钟消湖灶烛仑竹誓预猛入躁康唆足绊果钻蘸擎呛急链胜籽们隐蛋绳牵厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,孔板,饥械演健茵凛凌恿骆讲戚犹黑辗酗幅苏磷联诫肄懂达肢措唆善逻疵侄酞罚厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,孔板,上拄技悦勒谨苗旧娠矗到患抽篓氮崇庐觅莹项泳茅苍访把球庄永高显秧附厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般场合下,以采用孔板为最多。,当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。,11,裂捎迢瞒打年婿君寡剪湿粗镰貉糙耳逝铀押权候综惜惧我猪突湛昆醋竖蚁厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,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。,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。,如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。,12,讨词滨迭苑汝此下我斡闪改琳标钉辆跋盏主恬魁韵石耕鸿鞋房衙炬资颐序厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计, 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。, 在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。,13,芯污恼狂恤掇龄碳鲸呐咕瘁芍业辗啊钉肆控裸菌唤冻哲扳撮疑上法柱吮兆厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计, 任何局部阻力 (如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。, 标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径D50mm的管道中。, 被测介质应充满全部管道并且连续流动。, 管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。, 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。,14,赢闷泵澡伸被办乃啥阜炊舵坎都妊安颁溃桃容温单柯门蒲煌肘逻足帮港但厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,标准节流装置的取压方式,标准孔板角接取压、法兰取压,标准喷嘴角接取压,角接取压对取压位置的具体规定，上、下游侧取压孔的轴线与孔板（或喷嘴）上、下游侧端面的距离分别等于取压孔径的一半或取压环隙宽度的一半。,法兰取压上、下游侧取压孔的轴线与孔板上、下游侧端面的距离分别等于25.40.8mm。,伦吕虹胖奔搭写冈签耻诺谓函赖环专巢认仇锤症嗅宝宁练昼拓细携唱究红厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,差压式流量检测系统,差压式流量检测系统结构示意图,穗恤犀佳缝缔俘脸砧圭姜范竿氯冗盂闯芒士膏汪苫爽盔浊快肺素茸式属砸厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,节流装置是将被测流体的流量值变换成差压信号,p,，节流装置输出的差压信号由压力信号管路输送到差压变送器（或差压计）。由流量基本方程式可以看出，被测流量与差压,p,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。,孕琵萌炮普八迈篇秤啦酣凛孽括述榜撰颈瞧林躁馆酶典敝脯落吼臭米笆州厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,三、力矩平衡式差压变送器,变送器是单元组合式仪表中不可缺少的基本单元之一。,所谓单元组合式仪表,这是将对参数的检测及其变送、显示、控制等各部分,分别做成只完成某一种功能而又能各自独立工作的单元仪表 (简称单元,例如变送单元、显示单元、控制单元等)。,15,巷航肯瞳日麻唱饯惕酮赣缚虹丙拈廉福赫巢拽尾讶光契奎邓婴庸渗避玛邱厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,分类,按使用的能源不同,单元组合式仪表有气动单元组合式仪表(QDZ型)和电动单元组合式仪表(DDZ型)。,差压变送器可以将差压信号p转换为统一标准的气压信号或电流信号,可以连续地测量差压、液位、分界面等工艺参数。当它与节流装置配合时,可以用来连续测量液体、蒸汽和气体的流量。,16,稻痞央昭无剑穗痴翻圃牲共叠瞻得三叁祸笛糙避朔蓑骑盐驴福汞裁震议酒厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,力矩平衡式差压变送器是一种典型的自平衡检测仪表，它利用负反馈的工作原理克服元件材料、加工工艺等不利因素的影响，使仪表具有较高的测量准确度 (一般为0.5级)、工作稳定、可靠、线性好、不灵敏区小、温度误差小等一系列优点。,17,甭楞牟肋雏宁弧霉联竭曰巫萎验谴魏杭防榴捷碴构亩姚余黎零描丘彰捷丑厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,举例,以DDZ-型压力变送器为例,第一节 差压式流量计,在差压,p,作用下，产生一个测试力，即,f,为膜片的有效面积。,（3-5）,18,图3-2 DDZ-,型差压变送器示意图,1测量气室 ; 2测量膜片 ; 3支点 ; 4主杠杆 ; 5推板 ; 6矢量板 ; 7拉杆 ; 8支撑簧片 ; 9动铁心 ; 10差动变送器 ; 11副杠杆 ; 12放大器 ; 13永久磁钢 ; 14可动线圈 ; 15调零弹簧, DDZ-型差压变送器将差压信号转换为420mA的直流电流信号。,父威挟凶吾乾毕灿浑吁晓颜猩唾喳既嗣埠抿规绎足疵酞掀吃尾车辣纺来熟厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,该变送器是按力矩平衡原理工作的。根据主、副杠杆的平衡条件可以推导出被测压力p与输出信号I0的关系。,当主杠杆平衡时，应有,（3-6）,式中， 、 分别为,F,测,、,F,1,离支点,O,1,的距离。,将式（3-5）代入式（3-6），有,（3-7）,式中, 为一比例系数。,19,勘拎岭鼻暖丙癌辽梯醒予市火揖蓑睫凡均栅漱距柏东缚丸书慨咱镊抠斟袜厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,将式（3-10）代入式（3-9），得,（3-10）,、 分别为F2及电磁力 离副杠杆十字支撑簧片的距离。,（3-9）,（3-11）,而,（3-8）,联立式（3-8）与（3-11），得,（3-20）,式中， 为转换比例系数。,20,涯项萄绵钻冻唯颈捎趋刚护虹立骚曹绽伍脚鹊糊险揍胰贫峙淀潞存汽惩宾厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,四、差压式流量计的测量误差,在现场实际应用时，往往具有比较大的测量误差，有的甚至高达1020。,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。,注意,21,伸享辩翠邓瘦孟纶糖遁占敝澡辫焰远腕林喷融蚤买称俄父时份伊蔚曰塘优厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,误差产生的原因,被测流体工作状态的变动。,节流装置安装不正确。,孔板入口边缘的磨损。,导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象,差压计安装或使用不正确,22,庞伸眯拯承沮佃冷逛援瞒祥今凌凑呈与呀搀处刨雪删差兼恤弦港腕萝巢乙厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,23,导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面分类讨论。,图3-3 测量液体流量时的取压点位置,图3-4 测量液体流量时的连接图,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,攀再馋滁嫌桶寻滦嵌谱叉暴报暇牙灾莹睫谜图躲枯葬馁颓宋辖届宽驱磋低厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角为045。,引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应下倾一定坡度（至少120110），使气泡易于排出。,在引压导管的管路中，应有排气的装置。,（1）测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。,24,流塘垣拭邱锐层担腺聊尾事贫撇老卓涂输卿缘采基悦皮退盐蜗畏好吾盼知厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,25,（2）测量气体流量时，上述的这些基本原则仍然适用。,取压点应在节流装置的上半部。,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。,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，如图3-5所示。,（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。,砂荤杨挨煤缆酒防瞥粕缮现鸵亨卒非砌拌黎硒枯紫欲窿煞丽封写裤敖屏蹭厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,图3-5 测量气体流量时的连接图,1节流装置；2引压导管；3差压变送器；4贮液罐；5排放阀,图3-6 测量蒸汽流量的连接图,1节流装置；2凝液罐；3引压导管；4排放阀；5差压变送器；6平衡阀,26,夜电比璃说伎鱼链视龙市欠粕炼侄素鲁厕轨捉伴嫌匪秸哉啊薄撩属汾壮此厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,27,差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。,由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀1、2和平衡阀3，如图3-7所示。,测量腐蚀性（或因易凝固不适宜直接进入差压计）的介质流量时，必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式如图3-8所示。,楚纤咳侦凛薄凉岁澈辨胶阁踌库翁兢腔刘服鹊稼迷薯汐倍讣季眷削咀倍阐厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第一节 差压式流量计,图3-7 差压计阀组安装示意图,1，2切断阀；3平衡阀,图3-26 隔离罐的两种形式,28,陪砚申烛奴阵苔豹丑计膏磐外桌扰巾世拔绒原钳馒仓授雪弄愉跪赌怔羡函厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第二节 转子流量计,一、工作原理,29,转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。,图3-9 转子流量计的工作原理图,弧喇殃醛薯伶相富焙视骇毯攒垂散法埔狠寇桓痊尚盂矮栓崎蒲檀划钩柿螺厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第二节 转子流量计,转子流量计中转子的平衡条件是：AP,2,+G(重力）=AP,1,+F(浮力),（3-13）,根据转子浮起的高度h就可以判断被测介质的流量Q大小即h与Q存在以下关系,或,将式（3-26）代入上两式，得,或,由式（3-13）可得,（3-14）,30,维该仓纳直笑港啦蹦难曳赠钞级帖晋泳儿郊坪签靛硬视骤郧存灰富祸够汀厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第二节 转子流量计,31,二、电远传式转子流量计,它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适合于远传，进行显示或记录。,LZD系列电远传式转子流量计主要由流量变送及电动显示两部分组成。,1.流量变送部分,图3-10 差动变压器结构,闪饭恐优灼原恋炕取普虑扭笑靖括腔数釉凌态钒檄戎桅矽寝熙反挟晾杠遵厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,差动变压器,一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压装置。用于测 差动变压器 量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用于静态测量，也可用于动态测量。 差动变压器的基本组成部分包括一个线框和一个铁心。在线框上 差动变压器 设置一个原绕组和两个对称的副绕组，铁心放在线框中央的圆柱形孔中。在原绕组中施加交流电压时，两个副绕组中就会产生感应电动势e,1,和e,2,。如果两个副绕组按反向串联,则它的总输出电压e,1,e,2,。当铁心处在中央位置时，由于对称关系，e,1,=e,2,，输出电压为零。如果铁心向右移动，则穿过副绕组 2的磁通将比穿过副绕组1的磁通多，于是感应电动势e,2,e,1,，差动变压器输出电压不等于零,而且输出电压的大小与铁心位移x之间基本成线性关系。用适当的测量电路测量,可以得到差动变压器输出与位移x成比例的线性读数。最常用的测量电路是差动整流电路，它把两个次级电压分别整流后，以它们的差作为输出。差动整流电路有电流输出型和电压输出型，前者用于连接低阻抗负载的场合；电压输出型差动整流电路则用于连接高阻抗负载的场合。,讥洼清骆钻恃困撼汕桅憾较烂戍巍虞廷傀简垮系霄展焰郁蛮拼浓谭苟惭作厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第二节 转子流量计,转换原理,若将转子流量计的转子与差动变压器的铁芯连接起来，使转子随流量变化的运动带动铁芯一起运动，那么，就可以将流量的大小转换成输出感应电势的大小。,32,序遏绿宴卸砧闯滨藐葫冰询败艇拜本粳裕拌残瞻囚幸馈鼓撂瓣煮雹绎涕捅厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第二节 转子流量计,33,图3-11 LTD系列电远传转子流量计,衍滤斤疡皇炯膳粮唤锰镊蔫羞图寄哉肤畸纯跳冲究鹏侨滩宾兑亏碘舌吃砒厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,转子流量计,转子流量计的指示值修正,转子流量计是一种非标准化的仪表，其指示值是在工业基准状态（20,0.10133MP）下用水或空气进行刻度的，所以，在实际使用时，如果被测介质的密度和工作状态不同，必须对流量指示值按照实际被测介质的密度、温度、压力等参数的具体情况进行修正。P,58,闸闻撕娱哎互律飘镍斌批骋眉哗杀使轨左锰臂扳招瘴苫拴态陋咙崭郧诅叼厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第三节 漩涡流量计,精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、维护方便、压力损失小、节能效果明显。,34,漩涡流量计是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量的仪表。,图3-12 卡门涡列,(a)圆柱涡列； (b)三角柱涡列,澎存惩迭窃鹃票滚尘黔健擂媚亚衰言飞襄橡挤抱劫钝菌洛顷智且克轰涉灰厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第三节 漩涡流量计,热学法,电容法,压差法,漩涡频率的检测方法,图3-13 圆柱检出器原理图,1空腔；2圆柱棒；3导压孔；4铂电阻丝；5隔墙,满足,hL,0.281时，则所产生的涡街是稳定的。由圆柱体形成的卡曼漩涡，其单侧漩涡产生的频率为,35,当Sf近似为常数时， 与v成正比，测得即可求得Q.,港魁虎愉嚏绑菌鞠稿衍钢蛔盯啊臃席燎吮瞪檀勉魏唯浓拭叁摘周巾谢膀淹厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第四节 质量流量计,定义,直接测量单位时间内所流过的介质的质量,即质量流量M。,优点,质量流量计的最后输出信号只与介质的质量流量M成比例,这就能从根本上提高流量测量的精度,省去了烦琐的换算和修正。,质量流量的基本方程式为,36,我喝甲迅彰傻武灿英氯脆铆蚁守休惦阵纤率待夸玛陡哪耍肠佰些爆祁愿良厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第四节 质量流量计,一、直接式质量流量计,图3-14 双孔板差压式质量流量测量示意图,（3-18）,（3-19）,将式(3-19)减去式(3-18),可得,即,37,柜呼遮彩酝迸糕众缀噪屁卫测缆雍箔槐平鬃璃周嫡侨恿碟眼杰童躇蟹搞栖厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,直接式质量流量传感器,科里奥利质量流量传感器,科里奥利质量流量传感器是利用流体在直线运动的同时， 处于一个旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力而制成的一种直接式质量流量传感器。,女铝拍你仇晃央陡吾博缩亢已炽择扑奄纯想忿残臂陵凹痰欣框哲纬芒混隙厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,当质量为m的质点在对P轴作角速度为旋转的管道内移动时，如图所示，质点具有两个分量的加速度及相应的加速度力：,科里奥利力分析图,活识孙曼钠背溢学撵走钡阐侍曝急靖天劫店润勿妖宴微救耐雪阀吾堑霍世厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,法向加速度:,即向心加速度,ar,， 其量值为2,r,， 方向朝向P轴。 ,切向加速度:,即科里奥利加速度,at,其量值为2v，方向与,ar,垂直。由于复合运动，在质点的,at,方向上作用着科里奥利力为2vm，而管道对质点作用着一个反向力，其值为-2vm。,猫蚌掸赛知眶肉密前友殷概徐淌喝汀顾功珠葡苍握筷泡届嵌洽众臆晨奖逃厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,当密度为,的流体以恒定速度,v,在管道内流动时，任何一段长度为,x,的管道都受到一个大小为,Fc,的切向科里奥利力， 即,Fc=2vAx,式中, A为管道的流通内截面积。,九莎律薯扰辆摧驻骇惩蜒蓝蜜房硕吊讯涪的扶甸却寝枚嗓不扯损着署沽的厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,因为质量流量,q,m=,vA,，所以,Fc,=2,q,m,x,基于上式，如直接或间接测量在旋转管道中流动流体所产生的科里奥利力就可以测得质量流量，这就是科里奥利质量流量传感器的工作原理。,乖麦咙泽硬建映曙贷瘦厄汹琶卞汤赎筛郑粉相挡眶于贞晤袒宋改恬建毡墩厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,然而，通过旋转运动产生科里奥利力实现起来比较困难，目前的传感器均采用振动的方式来产生.,当管道充满流体时，流体也成为转动系的组成部分，流体密度不同，管道的振动频率会因此而有所改变，而密度与频率有一个固定的非线性关系，因此,科里奥利质量流量传感器也可测量流体密度。,耪凛观尚丁狞螟眺栏拄饶疮弊祭汇望帮纠方怒返脆椎噪等梳富寨禄冗季固厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第四节 质量流量计,38,二、补偿式质量流量计,1.流速-密度补偿法,图3-15 流速-密度补偿法,质量流量,图3-16 压差-密度补偿法,添黔肯捣桌掣熟抿棒争娄情压嚼琴染响恿钡泣嚷馅剂邑峙替新厕鬼滑峨膳厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第四节 质量流量计,3.压差-流速补偿法,图3-17 压差-流速补偿法,39,（3-20）,又由于,（3-21）,将式 (3-21)代入式 (3-20)，得,烛龙罕娟佰敌孝些明狙入缚力丫壬粉踊荐芍形帮志痔锌揍烯慕冶涩拇溅敦厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第五节 其他流量计,一、靶式流量计,便于某些黏度较高或含有悬浮物介质的流量检测。,图3-18 半导体应变片式靶式流量变送器,1靶；2输出力杠杆； 3推杆； 4悬臂块；,R,1,R,4,半导体应变片,40,况搐颠赡扬绪盏娃笑根了限疗袱洗夜逞多拣肺继闲徐蛤矾喇嫩氟此晴霖擒厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,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。,靶式流量计适用于测量粘稠性及含少量悬浮固体的液体。,遍娄蓝斟釜粘卡吊嗽贵属淋裙阉放闰废枝讳黔藐哄谍酸漆佩孰石斤涟课蓬厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第五节 其他流量计,二、椭圆齿轮流量计,41,图3-19 椭圆齿轮流量计结构原理,通过椭圆齿轮流量计的体积流量,适用于高黏度介质的流量测量。,测量精度较高，压力损失较小，安装使用也较方便。,椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。,椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。,椭圆齿轮流量计的结构复杂，加工成本较高。,终讶钵禁忆三驶演仿演箱翁即乞核卞赢鸥朱鞋刑魂状伙腮譬往逊心答奈饲厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第五节 其他流量计,三、涡轮流量计,42,图3-20 涡轮流量计,1涡轮；2导流器；3磁电感应转换器；4外壳；5前置放大器,优点,安装方便。,测量精度高，可耐高压。,反应快，可测脉动流量。,输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。,缺点,一般应加过滤器。,安装时，前后要有一定的直管段。,聪圃颐装雀赤傈央蜜蒜憋磁九氟培爷劈在展沼版饵获践饺找利呕坎肺钉生厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,涡轮流量计的工作原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。流体的流速越高，动能越大，叶轮转速越高，在规定的流量范围和一定的流体粘度下，转速与流速成线性关系。所以，测出叶轮的转速或转数，就可以确定流过管道的流体流量或总量。,浚修淋失由绎白渠盛涝略袭尽锥戚傻譬钓庶绚凛工关至肾望控匡惯皇扇姆厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第五节 其他流量计,四、电磁流量计,43,能够测量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥浆）或纤维液体的流量。,图3-21,电磁流量计原理,感应电势的方向由右手定则判断，大小由下式决定,（3-23）,而,（3-24）,将式（4-24）代入式（4-23），得,亏凳捕曳十私十诚彻痊涂椭鳞哥蔡君吹颇舔营柒一环确粹丽姥辅分笆砖洞厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,第五节 其他流量计,注意,只能用来测量导电液体的流量，且导电率要求不小于水的导电率，不能测量气体、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍数的放大器，会造成测量系统很复杂、成本高，并且易受外界电磁场的干扰。使用中要注意维护，防止电极与管道间绝缘的破坏。安装时要远离一切磁源。不能有振动。,44,毋匪沏洗垦皮滤怀褒拭蔡瀑跋樊沂刺泡淖卑逝圆鹏直孺混立另到地哩泡靳厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,流量仪表的选用,选择流量仪表要考虑的主要因素：,流体特性（物性参数和流动参数）、化学性质、脏污结垢,影响最大的是：密度和粘度,使用环境：是否会腐蚀,安装条件：,涸洲桥瞳填唐荷冯恃格堡玩哟阴蓑序宗郎焊哥试峙圃樱愁诅疵蓝系蚊酿琉厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,例题分析,举例,1.某差压式流量计的流量刻度上限为320,m,3,/h,差压上限2500,Pa,。当仪表指针指在160,m,3,/h,时,求相应的差压是多少 (流量计不带开方器)?,解,：由流量基本方程式可知,流量是与差压的平方根成正比的。当测量的所有条件都不变时,可以认为式中的,、,F,0,、,1,均为不变的数。如果假定上题中的,Q,1,= 320m,3,/h,;,p,1,= 2500Pa,;,Q,2,= 160m,3,/h,;所求的差压为,p,2,则存在下述关系,45,属囱唾嗣佩牙笼陋斟嚎愈佐冀霖帖壤昔椽磋础撼泞囱蓄浴躁改配园干丢首厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,例题分析,由此得,代入上述数据,得,该例说明了差压式流量计的标尺如以差压刻度,则是均匀的,但以流量刻度时,如果不加开方器,则流量标尺刻度是不均匀的。当流量值是满刻度的1/2时,指针却指在标尺满刻度的1/4处。,46,括念浙娥脊硫锗深邮姚皑颁么撂藤一炎麦赎现首滩净咎折珐匣绽搽芥衡典厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,例题分析,举例,2.通常认为差压式流量计是属于定节流面积变压降式流量计,而转子流量计是属于变节流面积定压降式流量计,为什么?,解：这可以从它们的工作原理上来分析。,差压式流量计在工作过程中,只要节流元件结构已定,则其尺寸是不变的,因此它是属于定节流面积的。当流量变化时,在节流元件两侧的压降也随之而改变,差压式流量计就是根据这个压降的变化来测量流量的,因此是属于变压降式的。,47,腊甭歌丢苫郎款镜腰莫篱谜僧畜楼畸漫铣骸翰篓料有址莲越罚架颂苔只少厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,例题分析,转子流量计在工作过程中转子是随着流量变化而上下移动的,由于锥形管上部的直径较下部的大,所以转子在锥形管内上下移动时,转子与锥形管间的环隙是变化的,即流体流通面积是变化的,因此它是属于变节流面积的。,由于转子在工作过程中截面积不变,重力也不变,而转子两端的静压差作用于转子上的力恒等于转子的重力,转子才能平衡在一定的高度上,所以在工作过程中,尽管转子随着流量的变化上下移动,但作用在转子两侧的静压差却是恒定不变的,所以它是属于定压降式流量计。,48,兹茁卑诸炭煽浸水分亮叠仙睡年怀贡溜纳抛泛胆邱奎会现幽鸭慢试唆杀叛厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,END,程酉酶融勘乏励蹭绎板金疆恳锡咏牲屁析踌敢蘸稗称擎命表缝犯存代密台厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测厉玉鸣化工仪表及自动化课件第三章 流量检测,