流量测量仪表

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,苏火煌,漳 州 职 业 技 术 学 院,化工实验室常用测量仪表,流量计,10/1/2024,1,流量是化工生产与科学实验中的重要参数，不论是工业生产和科学试验都要进行流量的测量，以核算过程和设备的生产能力，各部分流量所占比例，以便对过程或设备作出评价。,10/1/2024,2,1,、转子流量计,转子流量计具有结构简单、价格便宜、刻度均匀、直观、量程比（仪器测量上限与下限之比）大、使用方便、能量损失小等特点，特别适合于小流量测量。若选择适当的锥形管和转子材料还可以测量有腐蚀性流体的流量，所以它在化工实验和生产中被广泛采用。转子流量计测量的基本误差约为刻度最大值的,2%,左右。,10/1/2024,3,小流量的转子流量计，常在细的锥形孔玻璃管内放置一微型转子。它具有价格便宜、结构简单、可随时监控流体状况的优点，是化工小型实验与微型实验装置不可缺少的测量仪表。,LZB,系列的微型玻璃转子流量计就是其中的一种。,型号,流量（,ml/min,）,耐压（,MPa,）,精度（,%,）,LZB-1.5,6.0 60,10 100,16 160,25 250,40 400,0.25,2.5,LZB-2.5,60 600,100 1000,160 1600,0.25,2.5,实验室小流量气体玻璃转子流量计规格,10/1/2024,4,实验室较大流量液体和气体玻璃转子流量计规格,型号,通径,测量范围,耐压（,MPa,）,精度（,%,）,液体（,L/h,）,气体（,m,3,/h,）,LZB-4,4,110,1.616,2.525,0.0160.16,0.0250.25,0.040.4,1.0,4,LZB-6,6,2.525,440,660,0.04 0.4,0.06 0.6,0.1 1.0,1.0,2.5,LZB-10,10,660,10100,16160,0.110,0.161.6,0.252.5,0.6,2.5,LZB-15,15,16160,25250,40400,0.252.5,0.44.0,0.66.0,0.6,2.5,LZB-25,25,40400,60600,1001000,1.00,1.616,2.525,0.6,2.5,10/1/2024,5,还有一些应用于色谱和其它专用装置的转子流量计。其尺寸很小，便于安装使用。转子流量计的流量与读数的关系，是用水（对于液体），或用空气（对于气体），在,20,、,760mmHg,的条件（即,标准状况,）下标定的，也就是一般生产厂家是用密度,液标,=998.2Kg/m,3,的水（在进行计算时通常近似取,液标,=1000Kg/m,3,）和密度,气标,=1.293Kg/m,3,的空气标定的。若被测液体介质的密度,液,不等于,液标,，被测气体介质的密度,气,不等于,气标,时，必须对流量标定值,Q,液标,或,Q,气标,进行修正，才能得到测量条件下的实际流量值,Q,液,或,Q,气,。,10/1/2024,6,1,、液体流量测量时的修正,如果被测介质的黏度与水的黏度相差不大，可近似认为,是常数，则有,整理后得,（式,1,）,（式,2,）,（式,3,）,（式,4,）,10/1/2024,7,同理可导得质量流量的修正公式为,当采用耐酸不锈钢作为转子材料时，,t,7.9g/cm,3,，水的密度,w,1g/cm,3,，得：,（式,5,）,（式,7,）,（式,6,）,（式,8,）,10/1/2024,8,解,计算得：,即苯的实际流量为,4,L/s,。,例,1,现用一只以水标定的转子流量计来测量苯的流量，已知转子材料为不锈钢，,t,7.9g/cm,3,，苯的密度为,f,0.83g/cm,3,。试问流量计读数为,3.6L/s,时，苯的实际流量是多少？,10/1/2024,9,解,由题知,t,=7920kg/m,3,，,f,=0.831kg/L=831kg/m,3,，,W,=1000kg/m,3,，,Q,0,=10 L/min,测苯的流量的修正系数为,所以，苯的流量测量范围为,011.1L/min,。,例,2,用水刻度的转子流量计，测量范围为,0,10L/min,，转子用密度为,7920kg/m,3,的不锈钢制成，若用来测量密度为,0.831kg/L,苯的流量，问测量范围为多少？若这时转子材料改为由密度为,2750kg/m,3,的铝制成，问这时用来测量水的流量及苯的流量，其测量范围各为多少？,10/1/2024,10,当转子材料改为铝时，,r,=2750kg/m,3,，此时测水的流量的修正系数为：,所以，此时测水的流量的测量范围为,0,5L/min,。,10/1/2024,11,测苯的流量的修正系数为,所以，苯的流量测量范围为,05.75L/min,。,10/1/2024,12,2,、气体流量测量时的修正,对被测介质的密度、工作压力和温度均需进行修正。,注意：上式计算得到的,Q,是被测介质在单位时间（小时）内流过转子流量计的标准状态下的容积数（标准立方米），而不是被测介质在实际工作状态下的容积流量。,（式,9,）,10/1/2024,13,例,3,某厂用转子流量计来测量温度为,27,，表压为,0.16MPa,的空气流量，问转子流量计读数为,38m,3,/h,时，空气的实际流量是多少？,解,已知,Q,0,38,m,3,/h,，,p,1,0.16,0.10133,0.26133,MPa,，,T,1,27,273,300,K,，,T,0,293,K,，,p,0,0.10133,MPa,，,1,0,1.293,K,g/m,3,。,将上列数据代入式（,9,），便可得,即这时空气的流量为,60.3,m,3,/h,。,10/1/2024,14,例,4,用转子流量计来测气压为,0.65MPa,、温度为,40,的,CO,2,气体的流量时，若已知流量计读数为,50L/s,，求,CO,2,的真实流量（已知,CO2,在标准状态时的密度为,1.977kg/m,3,）。,解,已知,Q,0,50L,/,s,，,p,1,0.,65,0.1013,25,0.,751325,MPa,，,T,1,40,273,3,13,K,，,T,0,293K,，,p,0,0.1013,25,MPa,，,1,1.977,K,g/m,3,0,1.293,K,g/m,3,。,将上列数据代入式（,9,），便可得,即这时,CO,2,的流量为,105L/s,。,10/1/2024,15,3,、蒸汽流量测量时的换算,转子流量计用来测量水蒸气流量时，若将蒸汽流量换算为水流量，可按式（,5,）计算。,若转子材料为不锈钢，,t,7.9,g/cm,3,，则有,当,时,10/1/2024,16,若已知某饱和蒸汽（温度不超过,200,）流量值时，可从上式换算成相应的水流量值，然后按转子流量计规格选择合适口径的仪表。,可以看出,10/1/2024,17,材料,胶木,玻璃,铝,铁,不锈钢,铅,密度,Kg/m,3,1450,2440,2861,7800,7900,11350,常见的转子材料的密度,10/1/2024,18,转子流量计使用中应注意的问题,1,）必须垂直安装。,2,）转子对粘污比较敏感。如果粘附有污垢则转子质量,M,f,、环形通道的截面积,A,f,会发生变化，有时还可能出现转子不能上下垂直浮动的情况，从而引起测量误差。,3,）调节和控制流量不宜采用电磁阀等速开阀门，否则，迅速开启阀门，转子会冲到顶部，因骤然受阻失去平衡而将玻璃管损坏。,10/1/2024,19,4,）搬动时应将转子顶住，特别是对于大口径转子流量计更应如此。因为在搬动中，玻璃锥管常会被金属转子撞破。,5,）被测流体温度若高于,70,时，应在流量计外侧安装保护罩，以防玻璃管因溅有冷水而骤冷破裂。国产,LZB,系列转子流量计的最高工作温度有,120,和,160,两种。,6,）国产,LZB,系列的流量范围如下：液体为（,1.010l/h,）,（,840m,3,/h,）,气体为（,16160l/h,）,（,2001000m,3,/h,）。公称直径范围为,4100mm,。,10/1/2024,20,2,、涡轮流量计,在流体流动的管道里，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，流体的流速愈高，叶轮转速也就愈高。因此，测出叶轮的转数或转速，就可以确定流过管道的流量。日常生活中使用的某些自来水表、油量计等，都是利用类似的原理制成的，这种仪表称为速度式仪表。涡轮流量计正是利用相同的原理，在结构上加以改进后制成的。,10/1/2024,21,1,）测量精度高。精度可以达到,0.5,级以上，在狭小范围内甚至可达,0.1%,。故可作为校验,1.52.5,级普通流量计的标准计量仪表。,2,）对被测信号变化的反应快。被测介质为水时，涡轮流量计的时间常数一般只有几,ms,到几十,ms,。故特别适宜于对脉动流量的测量。,10/1/2024,22,涡轮流量计结构示意图,10/1/2024,23,1,）涡轮,用高导磁系数的不锈钢材料制成。叶轮芯上装有螺旋形叶片，流体作用于叶片上使之旋转。,2,）导流器,用于稳定流体的流向和支撑叶轮。,3,）磁电感应转换器,由线圈和磁铁组成，用以将叶轮的转速转换成相应的电信号。,4,）外壳,由非导磁的不锈钢制成，用于固定和保护内部零件，并与流体管道连接。,5,）前置放大器,用于放大磁电感应转换器输出的微弱电信号，进行远距离传送。,10/1/2024,24,涡轮流量计的工作原理是：当流体流过涡轮流量计时，推动涡轮旋转，高导磁性的涡轮叶片就周期性的扫过磁铁，使磁路的磁阻发生周期性的变化，线圈中的磁通量也跟着发生周期性的变化，线圈中便感应出交流电信号。,交流电信号的频率与涡轮的转速成正比，也即与流量成正比,，这个电讯号经前置放大器放大后，即送入电子计数器或电子频率计，以累积或指示流量。,10/1/2024,25,使用涡轮流量计时，一般应加装过滤器，以保持被测介质的洁净，减少磨损，并防止涡轮被卡住。安装时，必须保证变送器的前后有一定的直管段，使流向比较稳定。一般入口直管段的长度取管道内径的,10,倍以上，出口取,5,倍以上。,10/1/2024,26,END,10/1/2024,27,