流量的测量
流体力学中的流体流量测量
流体力学中的流体流量测量流体力学是研究流体运动的科学，它在许多领域有广泛的应用，包括工程、物理、地球科学等。
在流体力学中，流体的流量测量是一个重要的研究方向。
本文将介绍流体流量测量的原理、方法和一些常见的流量测量仪器。
一、流量测量原理流体的流量是指流体在单位时间内通过给定截面的体积。
流体流量的测量原理基于质量守恒和动量守恒定律。
根据质量守恒定律，流体在径向截面上的入口流量等于出口流量。
而根据动量守恒定律，流体在截面上的流量可以通过测量速度和截面积得到。
二、流量测量方法1. 压力差法压力差法是一种常用的流量测量方法。
它通过在管道的不同截面处测量压力差，利用伯努利方程来计算流量。
常见的压力差测量方法包括孔板法、流量喇叭法和毛细管法等。
2. 流速法流速法是另一种常见的流量测量方法。
它通过测量流体在管道中的平均流速，结合管道的截面积来计算流量。
常用的流速测量方法包括绕流体测量仪、多孔介质法和超声波法等。
3. 涡街流量计涡街流量计是一种基于涡街效应原理的流量测量仪器。
当流体通过涡街流量计时，涡街产生的涡街频率与流体的流速成正比。
通过测量涡街频率，可以准确地计算出流体的流量。
4. 电磁流量计电磁流量计是一种常用的流量测量仪器，它利用流体导电性对磁场的影响来测量流速。
当流体通过电磁流量计时，会产生感应电动势，根据感应电动势的大小可以计算出流体的流量。
三、流量测量仪器1. 质量流量计质量流量计是一种直接测量流体质量流量的仪器。
它通过测量流体在单位时间内通过管道的质量来计算流量。
常见的质量流量计包括热式质量流量计和涡轮质量流量计等。
2. 体积流量计体积流量计是一种间接测量流体体积流量的仪器。
它通过测量流体在单位时间内通过管道的体积来计算流量。
常见的体积流量计包括涡轮流量计、液体燃气流量计和涡街流量计等。
3. 超声波流量计超声波流量计利用超声波在流体中传播的特性来测量流速。
它通过在管道中发射超声波并接收回波，根据回波时间和频率来计算流速和流量。
流量测量的测量方法
流量测量的测量方法流量是指单位时间内通过某一断面的液体、气体或固体的物质质量或体积。
流量测量是工业生产、环境保护以及科学研究中常用的一项重要技术手段。
本文将介绍流量测量的常见方法，包括物质质量法、容积法、速度法和压差法等。
物质质量法是通过测量单位时间内物质通过系统的质量来进行流量测量。
常用的物质质量法包括称量法和重力计法。
称量法利用电子天平等设备，将需要测量的物质放置在称量器上，通过称量器读数的变化来确定单位时间内物质的质量。
重力计法则是利用物质质量与引力大小成正比的原理，通过测量物质所受到的引力来确定其质量。
容积法是通过测量单位时间内通过系统的物质体积来进行流量测量。
容积法的测量原理基于单位时间内流过的物质体积与流速之间的关系。
常用的容积测量设备包括溢流罐、流量计等。
溢流罐是通过测量物质溢出时的体积来确定流量，其工作原理是物质在容器内堆积至一定高度时，通过溢流口流出容器并收集溢出物质，再通过测量收集物质的体积来确定流量。
流量计则是利用管道内物质流过的体积与测量装置之间的差压来进行流量测量。
速度法是通过测量物质流过管道或传感器的速度来进行流量测量。
速度法测量的基本原理是根据物质流动时其与传感器之间的速度差来确定流量。
常用的速度法测量设备包括涡街流量计和超声波流量计等。
涡街流量计通过测量物质流动时产生的涡旋频率来确定流速和流量。
超声波流量计则是利用超声波在物质中传播的速度与流速之间的关系，通过测量超声波的传播时间来确定流速和流量。
压差法是通过测量单位时间内流经系统的物质引起的压差来进行流量测量。
常用的压差法测量设备包括差压计和流量计等。
差压计的工作原理是通过测量流体流经管道时引起的差压来确定流量。
流量计是利用差压和流体的物性参数之间的关系，通过测量差压和相关物性参数来确定流量。
综上所述，流量测量有多种方法，包括物质质量法、容积法、速度法和压差法等。
选择合适的测量方法需要考虑测量对象的特性、测量精度要求以及测量环境等因素。
第7章 流量检测
1-上游直管段；2-导压管；3-孔板；4-下游直管段；5、7-连接法兰；6-取压环室
图4.1 全套节流装置
（1）标准节流件 流量测量节流装置国家标准GB/T2624—1993主要 规定了标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴和文丘里管等。
图4.2 标准孔板
图4.3 标准喷嘴
（2）取压方式 取压方式是指取压口位置和取压口结构。 标准孔板通常采用两种取压方式，标准喷嘴 仅采用角接取压方式。 ① 角接取压。孔板上、下游侧取压孔位于上、下 游孔板前后端面处，取压口轴线与孔板各相应端 面之间的间距等于取压口直径的一半或取压口环 隙宽度的一半。 角接取压又分为环室取压和夹紧环（单独钻 孔）取压两种。 ②法兰取压。标准孔板被夹持在两块特制的法兰 中间，其间加两片垫片，上、下游侧取压孔的轴 线距孔板前、后端面分别为（25.4±0.8）mm。
1．电磁流量计特点 ① 动态响应快。测量瞬时脉动流量、具有良好的线性，精 度一般为1.5级和1级，可以测量正反两个方向的流量。 ② 传感器结构简单。管内没有任何阻碍流体流动的阻力件 和可动的部件，不会产生任何附加的压力损失。 ③ 应用范围广。除了可测量具有一定电导率的酸、碱、盐 溶液外，还可测量泥浆、矿浆、污水、化学纤维等介质的 流量。 ④ 电磁流量计输出的感应电动势信号与体积流量呈线性关 系，且不受被测流体的温度、压力、密度、黏度等参数的 影响，不需要进行参数补偿。电磁流量计只需经水标定后， 就可以用于测量其他导电性流体的流量。 ⑤ 电磁流量计的量程比一般为10:1，最高可达100:1。测 量口径范围为2 mm～3 m。
1．节流装置的安装 ① 孔板的圆柱形锐孔和喷嘴的喇叭形曲面部分应对着流体 的流向。 ② 根据不同的被测介质，节流装置取压口的方位应在所规 定的范围内，即在如图4.7所示箭头所指的范围。 ③ 必须保证节流件中心与管道同心，其端面与管道轴线垂 直。节流件上、下游必须配有足够长度的直管段。 ④ 在靠近节流装置的引压导管上，必须安装切断阀。
热工参数测量之流量测量
3.质量法 （1）基本原理：通过直接或间接测量与流体质量流量有 关的物理量。 （2）基本形式 - 间接测量形式：测量出流体体积流量后乘以被测流体的 密度（其中密度用密度计测量或流体成分一定时用压力、 温度信号计算）或两个不同类型的流量计组合进行测量。 特点 • 与流体成分和压力、温度等状态参数有关，测量误差比 较大。 • 结构复杂，价格昂贵，应用受到一定限制。
标准孔板的取压方式有角接取压 和法兰取压两种形式。 环室取压 角接取压
压力信号稳定，费 材料，加工麻烦。
前、后环室装在节流件 两边，环室夹在法兰之间， 法兰和环室、环室和节流件 之间有垫片并夹紧。
单独钻孔取压
在孔板夹紧环上打孔取压。
法兰取压
节流件夹持在两块特制的法 兰中间，其间加两片垫片。
标准喷嘴的取压方式仅采用角接取压形式。
五、标准节流装置：符合国际建议和国家标准规定的节流 装置，包括用来产生差压的节流件、取压装置及节流件前 后的测量直管段。 （一）标准节流件：起节流作用，从而产生差压的元件。
1.标准孔板：用不锈钢或其他金属材料制造，具有与管道同心圆形 开孔的薄板，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。 特点 - 结构简单，体积小，加工方便，安装容易，节 省材料，造价低。 - 压力损失大，测量准确度低，只能用于测量清 洁的流体。
4 4
qv v 2 4
d '2
d 4 1 D
'
4
d '2
'2 qv d 4 d' 4 1 D
1
2 P1' P2'
流束收缩到最小截面2的位置与流动速度有关，另外 通常用实际固定取压点处的压力P1、P2替代P1’、P2’。
2-7流量的测量
外管B处：
pB p
U形压差计实际反映的是内管冲压能和外管静压能之差，即
p
pA
pB
(p
1
.
u2
)
p
1
.
u2
2 2
17:19:56
2-7 流量的测量（25）
9
皮托（Pitot）管原理
则该处的局部速度为
.
u
2p
将U形压差计公式代入，可得
.
u
2Rg(0 )
最小，流速u2达到最大。流束截面最
小处称为缩脉。随后流束又逐渐扩 大，直至3-3截面处，又恢复到原有 管截面，流速也降低到原来的数值 。流体在缩脉处，流速最高，即动 能最大，而相应压力就最低，因此 当流体以一定流量流经小孔时，在 孔前后就产生一定的压力差。流量 愈大，也就愈大，所以利用测量压 差的方法就可以测量流量。
17:19:56
2-7 流量的测量（25）
6
测速管动画
17:19:56
2-7 流量的测量（25）
7
17:19:56
2-7 流量的测量（25）
8
皮托（Pitot）管原理
内管所测的是流体在A处的局部动能和静压能之和，称为冲压能。
内管A处：
pA
p
1
.
u2
2
由于外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，所以外管仅测得流体的静压能，即
孔板流量计
17:19:56
2-7 流量的测量（25）
15
孔板流量计的流量方程
孔板流量计的流量与压差的关系，可由连续性方程和柏努利方程推导。 在1-1′截面和2-2′截面间列柏努利方程，暂时不计能量损失，有
流量测量方法有哪些
流量测量方法有哪些流量测量方法是指通过一定的手段和设备对液体、气体或其他介质的流动进行测量的方法。
不同的流体具有不同的性质和流动方式，所以需要采用不同的方法来进行测量。
下面将介绍一些常见的流量测量方法。
一、差压法差压法是最常用的流量测量方法之一，它通过测量流体通过管道时产生的压差来计算流量。
常用的差压流量计有孔板流量计、叶片流量计、喂板流量计等。
这些流量计通过在管道中设置特定形状的装置，使流体通过时产生一定的压降，从而可以计算出流量。
二、旋涡法旋涡法是一种基于旋涡频率与流体流速成正比关系的流量测量方法。
它通过在流体中放置一个特殊形状的体积体，当流体通过时会在体积体后面形成一个旋涡，旋涡的频率与流体速度成正比。
常见的旋涡流量计有旋片流量计和涡街流量计。
三、电磁感应法电磁感应法是一种利用涡流效应测量电导率介质中流体流量的方法。
它通过在管道外围绕一线圈产生一个强磁场，当流体通过时，会产生涡流，涡流的变化会引起感应线圈中的电压或电流发生变化，从而测量流量。
四、超声波法超声波法是利用超声波在流体中传播速度与流速成正比的原理进行流量测量的方法。
它通常使用超声波传感器对流体中的超声波进行发射和接收，根据超声波传播的时间差来计算流速和流量。
五、质量法质量法是一种直接测量流体质量流量的方法。
常见的质量流量计有热式质量流量计和冷式质量流量计。
热式质量流量计利用加热电极和测温电极之间的温差来测量质量流量；冷式质量流量计则通过测量流体中液体蒸发所吸收的能量来计算质量流量。
六、容积法容积法是一种通过测量流体占据的容积来计算流量的方法。
常见的容积流量计有活塞流量计、涡轮流量计以及齿轮流量计等。
这些流量计通过测量流体通过时装置内的容积变化来计算流量。
七、气体法气体法是一种通过测量由流体流动产生的声音或气体流动产生的压力差来计算流量的方法。
常见的气体流量计有气体钟、气体质量流量计等。
这些流量计通过测量流体的声音频率或压力差来计算流量。
3 流量测量
节流装置 节流装置：安装于管道中产生差压
差压计
引压导管：取节流装置前后的差压，传送给差压变送器。
差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）
9/38
（二）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 。
2/38
一、流量的测量方法
（一）流量的定义
在工业自动化生产过程中，特别是化工、制药和供水 等过程控制中，流量是必须测量和控制的物理量。 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。 1、流量：单位时间内流过管道某横截面的流体数量， 也称为瞬时流量。瞬时流量有体积流量和质量流量之分。 体积流量： dV 注意：用体积流量表征流体时，
0°～45°。
②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1∶20～1∶10），使气泡易于排出。 ③在引压导管的管路中，应有排气的装置。
20
30/38
（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
qv dt vA
质量流量：
dm qm vA qv dt
必须同时给出流体的压力和温度， 因为流体的体积在不同的压力和 温度下，是不同的。
3/38
一、流量的测量方法
2、总量：指在一段时间内流过管道某横截面的流体数量， 也称为累积流量。
V qv dt
t1
t2
m qm dt
节流装置就是在管道中放置的节流装置就是在管道中放置的一个局部收缩元件一个局部收缩元件应用最广泛的应用最广泛的孔板其次是其次是喷嘴喷嘴文丘里管孔板装置及压力流速分布图二节流现象与流量基本方程式1138节流孔板流体通过节流孔板时流速加快后取压管处的压力减小
流量测量
直 接 式
直接检测与 质量流量成 比例的量来 质量流量
固体粉料
液、气
科氏质量流 量计 体积流量经 密度补偿
间 接 式
同时测体积 流量和流体 密度来计算 质量流量
液、气 温度、压力 补偿
±0.5
8
4.2 差压式流量计
差压式流量测量方法，是根据伯努利方 程提供的基本原理，通过测量流体差压 信号来反映流体流量的测量方法。 差压式流量计
长度成正比：
Ex KBDv
qv
D2
4
v
qv
D
4 BK
Ex
式中：Ex为感应电势；K为比例系数；B为磁场强度；D为管道直径；v为
垂直于磁力线的流体流动速度。
在管道直径D已经确定，磁场强度B维持不变时，流体的体积流量与磁感 应电势成线性关系。
——电磁流量计的特点
测量导管内无可动或突出于管道内部的部件，因而压力损失极小； 只要是导电的，被测流体可以是含有颗粒、悬浮物等，也可以是酸、碱、 盐等腐蚀性物质； 流量计的输出电流与体积流量成线性关系，并且不受液体的温度、压力、 密度、粘度等参数的影响； 电磁流量计的量程比一般为10:1，精度较高的量程比可达100:1；测量口径 范围大，可以从lmm到2m以上，特别适用于lm以上口径的水流量测量；测 量精度一般优于0.5级； 电磁流量计反应迅速，可以测量脉动流量； 主要缺点： 被测流体必须是导电的，不能小于水的电导率 不能测量气体、蒸汽和石油制品等的流量 由于衬里材料的限制，一般使用温度为0～200℃； 因电极嵌装在测量导管上的，使工作压力限制(一般≤0.25MPa）
类
别
工作原理
仪表名称
可测流 体种类
适用管径 mm
流量测量方法
流量测量方法
一、简介
流量测量是指使用流量计量装置对流体介质（水、液体、气体等）进行实时、连续、准确的流量监测，具有精度高、扩展性好、可靠性高等特点。
常见的流量计量方法主要有容积法、压力差法、块阻塞法、涡街流量法、电磁流量法、质量修正法等。
二、容积法
容积法是一种简易的流量测量方法，也称为液体容积法、气体容积法。
它是根据液体、气体体积的变化而计算出流量的，它最主要的优点是结构简单，成本低廉，容易实现，但不适合于高压介质中的流量测量。
三、压力差法
压力差法是一种流量测量的常用方法，它利用两个流量检测器的压力差来检测流量。
压力差法的优点是可以在高压介质中测量流量，但结构复杂，安装和维护困难。
四、块阻塞法
块阻塞法是一种流量测量的古老方法，通常在水系统中使用。
它采用定形的阻塞物检测水流量，被阻塞物受力的大小可反映出水流量的情况，但该方法不能测量高压介质中的流量。
五、涡街流量法
涡街流量法是一种新型的流量测量方法，其原理是对流体中的涡流进行检测，涡流的大小可以反应出流量的大小。
它能够测量高压介
质中的流量，但其仪器费用昂贵，难于安装和维护。
六、电磁流量法
电磁流量法是利用流体导电性，在流体中植入电极，利用电磁感应原理来测量流体流量。
它可以在高压介质中测量流量，结构复杂，安装和维护困难。
七、质量修正法
质量修正法是一种新型的流量测量方法，基本原理是将介质的流量折算成介质的质量流量，再根据介质的密度、介质的温度等物理参数来进行修正，从而精确测量出介质的流量。
质量修正法具有精度高、可靠性强、耐久性强等优点。
流量测量原理
流量测量原理
流量测量原理是指通过测量管道中流动流体的体积或质量来评估其流量大小的方法。
流量是指单位时间内流过管道横截面的流体体积或质量的大小。
常见的流量测量原理包括以下几种：
1. 差压法：利用管道中流体速度变化引起的压力差来测量流量。
常见的差压式流量计包括孔板流量计、喷嘴流量计、短径喉流量计等。
2. 超声波法：利用超声波在流体中传播的速度与流体流速成正比的原理来测量流量。
超声波流量计广泛应用于工业领域和生活中的热水计量等。
3. 电磁感应法：通过测量流体中导电性物质受外磁场作用时产生的感应电动势来估算流量大小。
电磁流量计适用于测量导电性液体和气体的流量。
4. 质量平衡法：根据流体中所含物质的质量变化来测量流量。
常见的质量平衡式流量计包括热式质量流量计和冷式质量流量计。
5. 涡街法：利用流体通过器件时产生的涡街频率与流速成正比的特性来测量流量。
涡街流量计适用于液体和气体的流量测量。
以上是常见的几种流量测量原理，不同的原理适用于不同的流
体和工况。
选择合适的流量测量原理是确保测量准确性的重要因素。
第四章 流量测量
腰轮流量计：
旋转活塞式流量计
1－液体入口； 2－隔板； 3－液体出口； 4－活塞轴； 5－计量室轴； 6－计量室； 7－旋转活塞 1 2 6 5 4
7 3
刮板式流量计
优点：测量精确，不需要直管段，流体黏 度影响小： 缺点：要求被测流体清洁，不含颗粒物， 结构中有活动部件。
速度流量计——叶轮式流量计
电磁流量计的结构
电磁流量计
优点： 不产生的压力损失 实际上不受流体密度、粘度、温度、 压力 变化 的影响 缺点：不能测量电导率很低的液体，如石油 制品和有机溶剂等。不能测量气体、 蒸汽 。不宜用于较高温度的液体 。 注：不要在上游接截止阀。
电磁流量计
【电磁流量计特点】 NV2118D智能电磁流量计 是我 公司采用国内外最先进技术研制 开发的全智能型电磁流量计，广 泛应用于化工化纤、食品、造纸、 制糖、矿冶、给排水、环保、水 利水工、钢铁等工业领域中，用 来测量各种酸碱、泥浆、纸浆等 导电液体介质的体积流量。其全 中文电磁内核转换器采用高速中 央处理器。计算速度非常快、精 度高，测量性能可靠。
安装要求
（1）.流量传感器可安装在室内或室外，避开高压线、旋 转机械设备、有毒有害环境、强烈机械振动等危及人身和 仪表安全的环境，及与流量传感器使用条件不相符的温度、 湿度环境。选择在安全，便于安装、调试和检修，环境比 较好的地方。 （2）.在设计流量传感器安装位置时，除了考虑直管段条 件外，还应给流量传感器的周围留有足够的操作空间，以 方便安装、调试和检修。特别是要给人留有安全、方便的 操作空间。仪表被安装在高空时，应制作操作平台，确保 人在高空操作的安全。 （3）.流量传感器可以安装在水平、垂直或倾斜的管道上。 但当测量液体时，安装在垂直或倾斜的管道上的流量传感 器，必须保证液体的流向自下而上，以保证管道内充满液 体，以及抵消附加重力的冲击.
化工原理-流量的测量
图1-33 流量系数1与9 Re的关系
二、孔板流量计
在测量气体或蒸气的流量时，若孔板前、
后 的 压 强 差 较 大 ， 当 （ pa-pb ） /pa≥20%(p 是 指
绝对压强)时，则
Vs Co Aok 2( pa pb ) m
Hale Waihona Puke 校正系数流体的 平均密
度
20
二、孔板流量计
孔板流量计是一种容易制造的简单装置。 当流量有较大变化时，为了调整测量条件，调 换孔板亦很方便。它的主要缺点是流体经过孔 板后能量损失较大。孔板流量计的永久能量损 失可按下式估算
hf
pa
pb
11.1 Ao
A1
21
二、孔板流量计
孔板流量计安装位置的上、下游都要有一 段内径不变的直管，以保证流体通过孔板之前 的速度分布稳定。若孔板上游不远处装有弯头、 阀门等，流量计读数的精确性和重现性都会受
到影响。通常要求上游直管长度为50d1，下游直 管长度为10d1。若Ao/A1较小，则这段长度可缩
转子流量计读取流量方便，能量损失很小， 测量范围也宽，能用于腐蚀性流体的测量。但 因流量计管壁大多为玻璃制品，故不能经受高 温和高压，在安装使用过程中也容易破碎，且 要求安装时必须保持垂直。
30
练习题目
思考题 1.试述各种流量计的测量原理。 2.哪些属于变截面流量计，哪些属于变压差流
量计？ 作业题: 20 、21、29
处为下游截面o-o′。在截面1-1′与o-o′间列伯
努利方程式，并暂时略去两截面间的能量损失，得
p1 u12 po uo2
2 2
或写成
uo2 u12 2( p1 po )
13
二、孔板流量计
流量测量方法
流量测量方法流量测量是指对网络中传输的数据量进行监测和统计的方法，它可以帮助我们了解网络的使用情况，优化网络资源分配，提高网络性能。
在实际应用中，有多种方法可以用来进行流量测量，下面将介绍几种常见的流量测量方法。
1. 网络流量监测工具。
网络流量监测工具是一种通过监视网络数据包来实现流量测量的方法。
它可以通过捕获网络数据包并对其进行分析，从而获取网络流量的相关信息，如传输速率、数据量、协议类型等。
常见的网络流量监测工具包括Wireshark、tcpdump等，它们可以帮助我们实时监测网络流量，发现网络中的异常情况，并进行故障排查和性能优化。
2. 网络设备流量统计。
网络设备流量统计是一种通过网络设备实现流量测量的方法。
现代的网络设备通常都具备流量统计功能，可以通过查看设备的流量统计信息来了解网络的使用情况。
例如，路由器、交换机、防火墙等网络设备都可以提供流量统计功能，管理员可以通过这些设备获取网络流量的相关信息，进行网络性能的监测和管理。
3. 网络流量分析软件。
网络流量分析软件是一种通过分析网络流量数据来实现流量测量的方法。
它可以通过收集网络流量数据，并对其进行深入分析，从而获取网络流量的详细信息，如流量来源、目的地、协议类型、应用类型等。
常见的网络流量分析软件包括NetFlow、sFlow、IPFIX等，它们可以帮助我们深入了解网络流量的特征，发现网络中的瓶颈和安全隐患，进行网络性能的优化和安全的监测。
4. 主机流量监测。
主机流量监测是一种通过主机实现流量测量的方法。
它可以通过在主机上安装流量监测软件来实现对主机流量的监测和统计。
常见的主机流量监测软件包括iftop、nload等，它们可以帮助我们实时监测主机的流量使用情况，了解主机的网络连接情况和流量消耗情况。
总结。
以上介绍了几种常见的流量测量方法，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求和情况选择合适的流量测量方法，从而实现对网络流量的监测和管理。
测量流量进行标定的方法
测量流量进行标定的方法流量是指单位时间内通过某一断面的液体或气体的体积。
在许多工业领域和实验室中，准确测量流量是非常重要的。
流量的标定是指将测量设备的输出值与标准值进行比较和校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
本文将介绍几种常用的测量流量进行标定的方法。
1. 重力下落法重力下落法是一种简单有效的测量流量的方法。
它基于重力作用下液体的自由流动。
在实验中，需要一个垂直的管道，液体从管道的上端倒入，通过时间来测量液体下降的距离。
通过测量液体下降的时间和距离，可以计算出流量。
重力下落法适用于低流速和低粘度液体的测量。
2. 流量计流量计是一种常用的流量测量设备，它可以直接测量液体或气体的流量。
流量计的原理有很多种，比如涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
在进行流量标定时，可以使用已知流量的标准流量计与待标定流量计进行比较，从而得到待标定流量计的准确度和偏差。
流量计的标定需要在实验室或者专门的标定设备下进行。
3. 校准液位计液位计是一种常用的测量流量的设备，它可以通过测量液体的液位来间接计算流量。
校准液位计是将液位计与标准流量计进行比较和校准，以确保测量结果的准确性。
在进行液位计的标定时，可以通过改变流量来测量不同液位下的流量，然后与标准流量计的数据进行比较，从而得到液位计的准确度和偏差。
4. 容积法容积法是一种基于容器的测量流量的方法。
在实验中，需要一个已知容积的容器和一个计时器。
通过将液体注入容器并计时，然后测量液体注入容器的体积，可以计算出流量。
容积法适用于小流量和高粘度液体的测量。
5. 标定流量模拟器标定流量模拟器是一种专门用于流量计标定的设备。
它可以模拟不同的流量值，并通过与待标定流量计的比较来确定其准确度和偏差。
标定流量模拟器通常由计算机控制，可以根据需要进行不同流量点的标定。
使用标定流量模拟器进行流量标定可以提高标定的准确性和可重复性。
总结起来，测量流量进行标定的方法有重力下落法、流量计比较法、校准液位计、容积法和标定流量模拟器等。
流量测量
St
D 2
4
v
D 2
l fl 1 1.25 4 D St
二、旋涡发生频率f 的检测方法 只要测得旋涡的发生频率 f ，就可以测得流体的体积流量。旋涡频率信 号 f 的检出方法很多，可以利用漩涡发生时发热体散热条件变化的热检出； 也可以用漩涡发生体两侧产生的差压来检出，差压信号可通过压电变送或应 变片变送，等等。 三、涡街流量计的特点及安装 涡街流量计具有以下的特点： （1）漩涡的频率只与流速有关，在一定雷诺数范围内，几乎不受流体性质 （压力、温度、粘度和密度等）变化的影响，故可不需单独标定。 （2）测量精度高，误差约为1级，重复性约±0.5级，不存在零点漂移的问 题。 （3）压力损式小，流量测量范围宽。涡街流量计特别适于大口径管道的流 量测量。
第二节 涡轮流量计
一、涡轮流量计的组成及测量原理 涡轮流量计由两部分组成：变送器和指示积算器。变送器完成将被测流量转 换成一定频率的脉冲信号输出，指示积算器接受变送器输出的脉冲信号，将其 转换、放大、运算、逻辑计数，显示瞬时流量和累积总量。 涡轮流量计实质上为一零功率输出的涡轮机，其变送器主要由涡轮、导流 器、磁电转换器组成，结构如图4-2所示。壳体和导流器由不导磁材料制成。导 流器的作用是支承叶轮并导直流体的流动，以减少流体自旋及涡漩的干扰。
第五节
节流式流量计
1 概述
节流式流量计是工业上最为广泛使用的一类流量测量仪表。 工作原理：在管道中放臵一节流元件，流体流经节流元件时发生节流，在节 流元件的前后两侧产生压力差（差压）。当流体、工况、管道、节流件、差 压取出方式一定时，管道流量与差压有确定的关系。因此可通过测量差压来 测量流量。节流式流量计也称为变压降式流量计。 分类：节流式流量计有标准化和非标准化两类。无论哪一类，它们都是非通 用仪表，即安装在生产过程中使用着的节流式流量计仅适用于该地的情况和 工况。因此节流式流量计是根据要求具体设计、安装、使用的。标准节流装 臵在火电生产过程中是很重要的一类流量仪表。非标准节流装臵多用于脏污 介质、高粘度、低雷诺数、非圆管道截面、超大及过小管径等流量测量。它 们的测量原理与计算方法与标准节流装臵相同，所不同的是非标准节流装臵 没有统一标准化的数据、资料、没有统一的误差计算方法等。 标准节流装臵的设计计算：要严格遵循标准节流装臵设计、安装和使用的国 家“标准”或国际“标准”。按“标准”进行设计、安装、使用的标准节流 装臵，其流量与差压的关系按理论公式标定，并有统一的基本误差、计算方 法，一般不需要进行实验标定或比对。
第二章 流量测量
2.3 涡街结构
VSF由传感器和转换器两部 分组成： 传感器包括旋涡发生体（阻 流体）、检测元件、仪表表 体等； 转换器包括前置放大器、滤 波整形电路、D／A转换电 路、输出接口电路、端子、 支架和防护罩等。
图2 涡街流量计
旋涡频率检测方法，大致分为两类： 1、检测旋涡发生时流速变化，采用的元件有热丝、热 敏电阻、超声波探头等； 2、检测旋涡发生时压力变化，采用的检测元件有压电 元件、应变元件、膜片+压电、膜片+电容等。
混 相 流 体 的 安 装
涡街流量计对上、下游直管段长度的要求
• 涡街流量计的特点 – 精度高 0.2～1.0%。 – 量程比100：1～20：1。 – 几乎不受流体性质变化的影响 –结构简单。 –频率输出，便于数字化测量，f与v成正比
涡轮流量计
1．基本工作原理 涡轮流量计是从叶轮流量计（水表）基 础上发展起来的 流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的 旋转速度随流量的变化而变化，通过涡轮 外的磁电转换装置可将涡轮的旋转转换成 电脉冲，转动的频率与流量等相关
容积式流量计特点和要求
由于受零件变形的影响，容积式流量计一般不宜 在高温或低温下使用。
可就地显示、远传显示
椭圆齿轮流量计
腰轮流量计
刮板流量计
转子流量计
又称恒压降变面积流量计，适用 于中小流量。 检测原理 流体在锥形管中自下而上流动， 其中的浮子（转子）将稳定在 某一个位置
转子流量计
对浮子受力分析：（浮子重力=浮力+流体阻力)
夹持型
多参数型
安装使用注意事项
1、涡街流量计对管道流速分布畸变、旋转流 和流动脉动等敏感，对现场管道安装条件应充 分重视，遵照生产厂使用说明书的要求执行。 2、涡街流量计可安装在室内或室外。 3、传感器在管道上可以水平、垂直或倾斜安 装，但测量液体和气体时为防止气泡和液滴的 干扰，安装位置要注意 。
流量测量的测量方法
流量测量的测量方法
流量测量的方法有很多种，以下是几种常见的测量方法：
1. 直接测量法：通过使用流量计等装置直接测量流体通过的体积或质量来进行流量测量。
直接测量法的精度较高但成本较高，适用于需要高精度流量测量的场合。
2. 差压法：利用流体通过管道时产生的差压与流量之间的关系进行测量。
常见的差压流量计有孔板流量计、喷嘴流量计、流量节流装置等。
3. 流速法：通过测量流体通过管道时的平均流速和管道截面积来计算流量。
常见的流速测量方法有电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
4. 体积法：通过测量单位时间内流体通过的体积来计算流量，常见的体积流量计有转子流量计、滚珠流量计等。
5. 质量法：通过测量单位时间内流体通过的质量来计算流量，常见的质量流量计有质量流量传感器、质量流量计等。
6. 瞬时法：利用流体通过管道时的瞬时流速进行测量。
常见的瞬时流量测量方法有皮托管法、热敏电阻法、电磁感应法等。
不同的测量方法适用于不同的流体和测量要求，选择适合的测量方法可以提高测量的准确性和可靠性。
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探究二
令
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流量的计算式
探究二
Co——孔板流量计的流量系数或孔板系数， 其值约在0.6~0.7之间
已知
在截面1-1’与截面2-2’间列伯努利方程
流体静力学基本方程式
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探究三
探究孔板流量计的特点和优缺点
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文丘里流量计
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探究四
探究文丘里流量计的结构、测量原理及其优 缺点。
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托里拆利
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探究一
孔板流量计的结构及其 测量原理
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突出手柄
孔板 测量孔 排水孔
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探究一重点情境Fra bibliotek入知识回顾
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情境导入 足球在空中为什么呈抛物线运动，你能 从压差和流速的方面进行解释吗？
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流速：是单位时间内流体在流动方向上所经过的距离
流量：单位时间内流经管路任一截面的流体量
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奠定差压式流量计的理论基础，这 是流量测量的里程碑，20世纪初便 出现了孔板流量计。
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文丘里流量计的流量计算公式与孔 板流量计相类似
Co——文丘里流量计的流量系数，取值为 0.98或0.99
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优点： 能量损失小 缺点：
尺寸要求严格，需精细化加工，造价高
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作 业
1、完成云班课 上的习题。 2、去爱课程网 和智慧职教了解 更多压差在生活 中的应用。
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难点
探究二
孔板流量计流量方程式 的推导
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探究二
1
0
1’
0’
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在截面1-1’与0-0’间列伯努利方程式，暂 不计能量损失
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特点： 恒截面、变压差——差压式流量计
安装： 在流体流动平稳的地方，通常要求上游有 （15~40）d，下游有5d长的直管段 优缺点 优点：装置简单，应用广泛
缺点：能量损失大，孔口易磨损
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用本节课所学知识解释为 什么可以用吸管喝饮料？
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流 量 的 测 量
考核知识点：
1、差压式流量计的 测量原理
2、压差在生活中 的应用
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