资源描述
第1页,物位测量仪表直读式、浮力式差压式（远距离测量、近距离测量）,压力测量仪表液柱式（U形压差计）弹簧管式（实验室用的压力表、真空表）膜片式,流量测量仪表速度式（水表、电表）容积式（湿式气体流量计）差压式、截面式,第2页,主要内容：1.7.1测速管（皮托管）1.7.2孔板流量计1.7.3转子流量计1.7.4例题,第3页,（1）结构系由两根弯成直角的同心套管组成，内管壁无孔，套管端部环隙封闭，外管靠近端点的壁面处沿圆周开有若干测压小孔。,1.7.1测速管（皮托管）,P52-P59,第4页,（2）测速原理压强为P1的流体以局部流速流向测速管的前端，因内管已充满被测流体，故流体到达管口A处即被挡住，速度降为零，即：从外管B处和1处之间，得,P52-P59,1,第5页,（3）用途测速管是测量管截面上的某一点的速度，而不是管截面上的平均流速。可以测出管截面上流体的速度分布。,若压差是用u形压差计来测量的，得,P52-P59,第6页,用测速管置于管道的中心线，测出流体的最大流速。如何求出平均速度？,P52-P59,第7页,（4）安装必须保证测量点位于均匀流段。要求测量点的上、下游最好各有50d（d为管径）以上的直管距离，至少也应在8d-12d以上。必须保证管口截面严格垂直于流动方向。否则，任何偏离都将造成负的偏差。测速管直径d0应小于管径d的1/50，尽量减少能量损失。,P52-P59,第8页,（5）特点变压差阻力非常小，忽略不计不会太大，常采用微差压差计（6）适用范围适用于测量大直径管路中清洁气体的流速,P52-P59,第9页,1.7.2孔板流量计（1）结构是利用流体流经节流元件产生的压力差来实现流量测量。其节流元件为孔板，即中央开有圆孔的金属板，将孔板垂直安装在管路中，以一定的取压方式测取孔板前后两端的压差。,P52-P59,第10页,（2）测量原理定性分析,孔板流量计,3,P52-P59,第11页,（a）流速分析：1-1截面：u1（面积为A1）2-2截面：u2u1(缩脉处面积为A2,u2最大)3-3截面：u3=u1（面积为A1）,P52-P59,第12页,（b）压力变化：1-1截面：p12-2截面：p2Rec，由m值查出C0，计算）,P52-P59,第21页,（3）主要优缺点优点：构造简单、制造和安装都很方便缺点：能量损失大,P52-P59,第22页,（4）安装孔板流量计安装时，在上游和下游必须分别有一段内径不变的直管作为稳定段，通常要求上游直管长度为15d-40d，下游为5d的直管距离。（5）特点变压差（），恒截面（）,P52-P59,第23页,（6）文丘里（Venturi）流量计,属差压式流量计；能量损失小，造价高。,P52-P59,第24页,1.7.3转子流量计（1）结构是由一段上粗下细的锥形玻璃管（锥角为4左右）和管内一个密度大于被测流体的固体转子所构成。流体自玻璃管底部流入，经过转子和管壁之间的环隙，再从顶部流出。,P52-P59,第25页,（2）测量原理定性分析锥形玻璃管的内截面积A1,转子的最大截面积Af。流体以u流入，由A1减小到A0=A1-Af，u增大，转子上端面的p0降低。在转子上、下端面形成压力差，转子被浮起，因环隙面积A0=A1-Af自下而上逐渐增大，压力差p1-p0降低，压力差等于重力时，从转子悬浮高度直接读取流量数值。流量与转子的悬浮高度之间的关系？,P52-P59,第26页,定量计算（a）转子的受力平衡,（b）能量衡算在1-1和0-0截面间列BE：,P52-P59,第27页,整理得,转子所受的浮力,两截面的动能差,两式联立得,P52-P59,第28页,根据连续性方程，整理得,P52-P59,第29页,考虑转子的形状和能量损失的影响，引入适当的校正系数Cr：,P52-P59,第30页,思考：转子流量计看成一个孔口A0为逐渐变化的，转子上、下方的压力差相当于孔板流量计的孔板前后压力差的流量测量设备。,通常，当流体通过环隙时的雷诺数达到一定数值后，对于一定的转子和流体Cr=const,P52-P59,第31页,（3）特点恒压差变截面（变环隙截面）A0恒环隙流速u0恒转子截面积Af,P52-P59,第32页,（4）测量范围流体：20C的水进行标定（液体）20C，760mmHg的空气进行标定（气体）液体转子流量计：气体转子流量计：,P52-P59,第33页,（5）主要优缺点优点：读取数据方便，流动阻力小测量精度较高，对不同流体的适用性广不易发生故障缺点：玻璃管不能经受高温、高压、易碎（6）安装,P52-P59,第34页,1.7.4例题例1、流体在一等径管路中流动并处于完全湍流区。已测得某段长度为L的水平直管的压力降为50Pa，管路中安装一转子流量计。测得流量计两端的压差为180Pa。若流体流量增加50%，则该段直管的压力降为？Pa，转子流量计两端压力差为？Pa。例2、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将；若改用转子流量计，转子前后压差值将。,第35页,例3、某转子流量计，出厂时用标准状况下的空气进行标定，其刻度范围为10-50m3/h，试计算：（1）用该流量计测定20的CO2流量，其体积流量范围为若干？（2）用该流量计测定20的NH3流量，其体积流量范围为若干？（3）现欲将CO2的测量上限保持在50m3/h，应对转子作何简单加工？当地的大气压为101.33kPa。,第36页,思考题：1、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？,
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