速度式流量计总结
孔板流量计测量误差分析
孔板流量计测量误差分析摘要:在火电厂600MW机组中,对于流量的测量众多,其中流量计的类型也种类较多,包括孔板流量计、威力巴流量计、转子流量计、电磁流量计、超声波流量计等,测量的介质也多种多样,包括蒸汽、水、油等。
某电厂投入供热,增加了蒸汽及除盐水流量,安装初期出现蒸汽流量计测量不准情况,本文结合蒸汽流量的特点分析误差产生的原因及解决方案。
关键词:流量;差压式;误差;流量计;解决;原理一、流量的分类流量计按其测量原理分为以下四类:1、差压式流量计:主要利用管内流体通过节流装置时,其流量与节流装置前后的压差有一定的关系,属于这类流量计的有标准节流装置等;2、速度式流量计:主要利用管内流体的速度来推动叶轮旋转,叶轮的转速和流体的流速成正比,属于这类流量计的有叶轮水表和涡轮式流量计等;3、容积式流量计:主要利用流体连续通过一定容积之后进行流量累计的原理。
属于这类有椭圆齿轮流量计和腰轮流量计;二、差压式流量计测量原理目前生产现场使用最多的为差压式流量计。
(一)差压式流量计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。
差压式流量计的测量原理:充满管里的流体经直线管道进入节流装置,流速将在节流处收缩,使流速加快,静压力降低,导致节流件前后产生差压。
流速增大,差压也随之增大,因此,通过测量差压,可以确定流量。
1.差压式流量计的组成差压式流量计有节流装置、引压导管、三阀组、差压变送器和二次仪表组成。
1.节流装置:节流装置由节流和取压装置构成。
标准节流件有三种类型,即:孔板、喷嘴、文丘利管。
2、差压变送器:差压变送器是差压式流量计中的重要组成部分,它将节流装置的差压信号转变成电流信号,以便于二次仪表处理和运算。
3、显示仪表:显示仪表将差压变送器产生的标准电流信号及其它装置产生的补偿信号进行开方并积算,显示瞬间流量、累计流量及其它流量。
对于压力、温度波动范围较大的测量介质,如过热蒸汽等,必须进行温度、压力补偿,对于饱和蒸汽,应进行压力(或温度)补偿。
化工原理实验上册 知识点总结 归纳 华东理工大学 华理 实验考试适用
化工原理实验上册知识点归纳Veeny量纲分析法量纲分析法是通过将变量组合成无量纲数群,从而减少实验自变量的个数,大幅度地减少实验次数,不需要对过程机理有深刻全面的了解。
可以由π定理加以证明。
缺点是降低的工作量有限、实验结果的应用仅限于实验范围,无法分析各种变量对过程的影响。
过程分解与合成法将一个复杂的过程分解为联系较少或相对独立的子过程,再联系起来。
优点是从简到繁,先局部后整体,大幅减少试验次数。
n^a+n^b 缺点是子过程的最优不等于整个过程的最优。
数据处理:列表法、图示法(座标分度比例的确定)、数学函数法。
误差:系统误差(一起、环境)、随机误差(不可控、肉眼,波动)、过失误差压力:液柱式压力计:U型(倒U型)液柱压力计、单管液柱压力计、倾斜式压力计优:精度高弹簧式压力计:弹簧管、膜式微压计、波纹管式优:范围大、结构简单、便宜。
缺:受温度影响。
电气式压力计:快速变化的。
稳定:3/4 不稳定:1/3—2/3温度:接触式:热膨胀(玻璃液体、杆式精度不高)、热电偶、热电阻非接触式:热辐射式高温计流量:速度式流量计:孔板和文丘利流量计、转子流量计(小流量)、涡轮流量计。
粘度高:耙式体积式流量计:湿式气体流量计、皂膜流量计(气体,小流量)质量式流量计:直接式,补偿式。
不受压强、温度、粘度等影响。
实验内容:在管壁相对粗糙度ε/d 一定时,测定流体流经直管的摩擦阻力,确定摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系:测定流体流经阀门或弯头及其它管件时的局部阻力系数ξ。
要求掌握用因次分析法处理管路阻力问题的实验研究方法,并规划组织实验测定λ和Re;流量—阀门开度流速—流量计ΔP:2个压差计密度:温度计再配上变频器、水槽、泵、阀门、管件等组建成以下循环管路。
计算:u=q/A Re=μρdu 得Re h f =22u d l P ⋅⋅=∆λρ 得λ与h f 同理h ζ2u P 2ζρ∆=得ζ 为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?答:对数可以把乘、除因变成加、减,用对数坐标既可以把大数变成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,作出来的图一目了然。
流量计简介介绍
06
流量计选型与使用注意事项
根据实际需求选择合适的流量计型号
根据被测介质类型选择
流量计按被测介质类型可分为气体流量计、液体流量计和固体流 量计等。在选择时,需根据实际测量介质类型进行选择。
根据实际测量需求选择
不同的流量计有不同的测量范围、精度等级和测量方式等,应根据 实际测量需求进行选择。
根据现场环境条件选择
流量计简介介绍
汇报人: 2023-12-07
目录
CONTENTS
• 流量计概述 • 流量计的工作原理 • 流量计的常见类型 • 流量计的应用场景与优势 • 流量计的未来发展趋势与挑战 • 流量计选型与使用注意事项
01
流量计概述
定义与用途
定义
流量计是一种用于测量流体流量或流速的仪表,它能够通过测量单位时间内流经特定横截面积的流体量来反映 流体的流量或流速。
缺点
结构复杂、价格较高,需要定期维护 和校准。
04
流量计的应用场景与优势
流量计的应用场景与优势
• 流量计是一种广泛应用于各种行业和领域的测量仪器 ,主要用于测量管道中流体(如液体或气体)的流量 。通过使用流量计,可以实现对流体流量的精确测量 和控制,从而在工业生产、能源计量、环境监测等领 域中发挥重要作用。下面将分别介绍流量计的应用场 景和优势。
多功能化、多样化、定制化需求增长
总结词
随着工业领域的多样化和个性化需求增长,流量计正朝着多功能化、多样化、定制化方向发展。
详细描述
多功能流量计能够同时测量多种物质流量,满足复杂生产过程的需求;多样化流量计能够适应不同介质、不同测 量环境的需求,提高适用性和灵活性;定制化流量计能够根据客户需求进行定制,满足特殊场合和特定用途的需 求。
测试技术考试知识点总结
1仪器测量的主要性能指标:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
2测量误差可分:系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。
系统误差的分类:仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差、操作误差、动态误差。
3随机误差的四个特性为:单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
4热电偶性质的四条基本定律:均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
5造成温度计时滞的因素:感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
6流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
7扩大测功机量程的方法:采用组合测功机、采用变速器。
8现代常用的测速技术:除利用皮托管测量流速外,热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV )、粒子图像测速技术。
温度、压力、流量、功率、转速等。
按照得到最后结果的过程不同,测量方法分三类:直接测量(直读法、差值法、替代法、零值法)间接测量、组合测量10任何测量仪器都应包括感受件,中间件和效用件。
11测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差,随机误差和过失误差。
12系统误差的综合包括:代数综合法、算数综合法和几何综合法。
消除系统误差的方法:消除产生系统误差的根源、用修正方法消除系统误差、 常用消除系统误差的具体方法:交换低消法、替代消除法、预检法。
16使用较多的温标:热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
17热力学温标T 和摄氏温标t 的转换关系T=t+273.1519流量计的类型:容积型流量计、速度型流量计和质量型流量计。
21可疑测量数据剔除的准则:莱依特准则、格拉布斯准则、t 检验准则、狄克逊准则、肖维涅准则。
取压设备、后面的直管段三部分组成。
孔板取压有:角接取压、法兰取压、径距取压。
23常用的压力传感器有:应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。
24热电阻测温常采用“三线制”接法,其目的在于消除连接导线电阻造成的附加误差 。
流量计的分类和工作原理
流量计的分类和工作原理一.流量计的分类按测量原理分有:力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类,即分为:容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。
二.常用流量计的工作原理及应用1.压差式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。
应用:差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动方面:亚音速、音速、脉动流等。
它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
2.浮子流量计浮子流量计又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
应用:浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用3.容积式流量计容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类,它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
应用:容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。
4.涡轮流量计涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪器两部分组成,也可做成整体式。
应用:涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。
5.电磁流量计电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。
中国石油大学化工检测仪表第五章 流量测量1
differential pressure flowmeter
节流式流量计:在管道中设置了一个节流元件,节流件上下游 产生的差压与流体流量有关。 节流元件:安装于管道中,改变管道中流体流通 面积的元件。
第二节
一、节流原理及流量方程
1. 节流原理
差压式流量计
节流原理
能量守恒定律: 总能量=动压能+静压能=常数
五、流量仪表的分类
1 速度式流量计
测量管道中的平均流速。 如:差压式、浮子式、靶式、电磁式、涡轮式、涡街式、 超声波式等。
qv vA
特点: (1)测量平均流速,精度较低。 (2)与流体速度分布有关,流量计 前后需要直管段或整流器。
第一节
2 容积式流量计
概述
直接测量体积流量。 如:椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计等。 特点:(1)不需要直管段;
常用单位:L/h,m3/h 等 。 2. 质量瞬时流量 单位时间内流经某一有效截面的流体质量。
qm dm m lim Q vA dt t 0 t
常用单位:t/h,Βιβλιοθήκη g/h 等。第一节概述
二、累积流量(总量) 某一段时间内流经某一有效截面的流体总和。
可以采用体积或质量来表示: 1. 体积累积流量 某一段时间内流经某一有效截面的流体体积总和。
ε —可膨胀性系数(液体ε =1;可压缩流体ε < 1);
K通常可用一常数表示,流量与差压的平方根成正比,而且 流量值与流体密度有关,当介质密度变化时应考虑密度影响。 要想通过差压 △P、ρ 计算qv或qm,必须已知流量系数K, 流量系数K如何得到?
第二节
Q C 1 4
差压式流量计
A0 2p / =K p / β=d/D
常用流量计计算公式大全成丰流量仪表
(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计仪表中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d 为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3.1794×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等)有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C 为与摩擦力矩有关的系数。
②涡街流量计:在流体中安放非流线型旋涡发生体,流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则的交替排列的旋涡涡街。
在一定的流量(雷诺数)范围内,旋涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比。
涡街流量计的理论流量方程为:差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
十二种常见流量计的工作原理
1.差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压实现流量的测量的,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。
通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。
它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压流量计结构图差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。
近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
2.靶式流量计靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量,先后经历了气动表和电动表两大发展阶段,SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式(电容式)靶式流量计测量原理的基础上,采用了最新型力感应式传感器作为测量和敏感传递元件,同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪表。
3.容积式流量计容积式流量计结构图容积式流量计是直接根据排出流体体积进行流量累计的仪表。
它由测量室、运动部件、传动和显示部件组成。
设测量室的固定标准容积为V,在某一时间间隔内经过流量计排出的流体的固定标准容积数为n,则被测流体的体积总量Q为Q=nV。
利用计数器通过传动机构测出运动部件的转数n,便可显示出被测流体的流量Q。
容积式流量计的运动部件有往复运动和旋转运动两种。
往复运动式有家用煤气表、活塞式油量表等。
容积式流量测量是采用固定的小容积来反复计量通过流量计的流体体积。
所以,在容积式流量计内部必须具有构成一个标准体积的空间,通常称其为容积式流量计的“计量空间”或“计量室”。
流量计工作原理
流量计工作原理流量计是一种用来测量流体流动速度的仪器,它在工业生产、环境监测、实验室研究等领域都有着广泛的应用。
流量计的工作原理是基于流体动力学和传感器技术,通过测量流体的流速、流量和压力等参数来实现对流体流动状态的监测和控制。
下面将详细介绍流量计的工作原理。
首先,流量计的工作原理与流体动力学密切相关。
流体动力学是研究流体在不同条件下流动规律的科学,它包括了流速、流量、压力、密度、黏度等参数的测量和分析。
流量计通过测量流体的流速和流量来实现对流体流动状态的监测。
在流体流动过程中,流速和流量是两个最基本的参数,它们直接影响着流体的输送效率和能量损失。
因此,流量计的工作原理首先是基于对流体流动状态的准确测量和分析。
其次,流量计的工作原理还与传感器技术密切相关。
传感器是流量计中最关键的部件之一,它通过感知流体的压力、温度、速度等参数,并将这些参数转化为电信号输出。
常见的流量计传感器包括了电磁式流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
这些传感器通过不同的原理和技术来实现对流体流动参数的测量和监测。
例如,电磁式流量计利用法拉第电磁感应原理,通过测量导电流体在磁场中的运动状态来计算流体的流速和流量;涡街流量计则是利用涡街效应,通过测量涡街频率来计算流速和流量。
传感器技术的不断创新和发展,使得流量计在测量精度、稳定性和可靠性方面得到了极大的提升。
最后,流量计的工作原理还与信号处理和数据分析相关。
传感器输出的电信号需要经过信号处理和数据分析才能得到最终的流体流动参数。
信号处理包括了放大、滤波、线性化等过程,以确保传感器输出的信号能够准确地反映流体流动状态。
数据分析则是通过数学模型和算法来对传感器输出的信号进行处理和计算,得到流速、流量等参数。
现代流量计通常配备了微处理器和数字信号处理器,能够实现对复杂流体流动状态的实时监测和分析。
综上所述,流量计的工作原理是基于流体动力学和传感器技术,通过对流体流动状态的测量、信号处理和数据分析来实现对流体流动状态的监测和控制。
流量计基础知识
D、质量流量计: 质量流量计用于计量流过某一横截面的 流体质量流量或总量的流量计。 科里奥力式质量流量计、热式气体质 量流量计、冲板式质量流量计、组合式 质量流量计。
5、流量计传输信号 A、4-20mA B、频率 C、数字通讯(RS-485或其他方式 通讯总线)
二.常用流量计的工作原理及特点
1、孔板流量计 孔板流量计应用历史悠久,有国际标准, 理论精度高,应用十分普遍,特别是用于过 程控制,但经过几十年的应用,发现孔板流 量计有许多不足之处。 装置出入装
5、刮板流量计 刮板流量计按结构不同,可分为凸轮式和凹线式两种。 凸轮式:壳体内腔是一个圆形空筒,转子的圆筒壁上 沿径向开着互成等角度的槽,刮板可以在槽内滑动,转子 内有一个固定的凸轮,刮板与凸轮之间有一个滚子,滚子 在凸轮上滚动,时而从转子内伸出,时而缩回。 刮板伸出时两个刮扳之间形成了一个计量室。被测 的流体流经流量计时,推动刮板和转子旋转,刮板伸出时 形成的计量室将被测液体推至出口处排出。 凹线式:壳体内腔是一个曲线形的,转子是一个纯转 动的实心筒,圆筒沿径向开着互成等角度的槽,刮板可以 在槽内滑动,刮板的运动轨迹就是壳体内腔的曲线形—凹 线。
2、涡轮流量计:
通过测定置于流体中的涡轮的转速来反映 流量的大小。 当被测流体流经涡轮叶片时,涡轮受冲 击便旋转,转速随流速而变化并在一定的条 件下与流量成正比。而当叶轮转动时,叶轮 上的导磁螺旋形叶片,依次接近处于管壁上 的检测线圈,周期性的改变检测线圈中的磁 阻,使通过线圈的磁通量发生变化而产生与 流量成正比的脉冲信号。
特性:a.不产生涡流,不改变流态。 b.适应性强,对于不同粘度以及带 有颗粒杂质的液体均能准确计 量 c.振动和噪声小 d.体积笨重
三、质量流量计
利用流体在振管内流动时产生的科氏力,以直接或间接 的方法测量其力而得到流体质量流量。 测量管的形状:直管、S型管、U型管、螺旋管等。 测量管在电磁驱动系统的驱动下,以它固有的频率振, 当液体流过测量系统时,流体的加速度a与管子的垂直动量 产生一个复合向心力F(科氏力),使振动管发生扭曲。扭 曲的程度与流体的质量流量成正比,位于测量管两端的电子 感应器用于测量管子的振动速度,管子扭曲引起两个速度信 号之间出现时间差,感应器把这个信号通过变送器处理成与 质量流量成正比的输出信号。 质量流量计显示的是真空中的质量。
第四章 流量检测(容积式、速度式、质量式测量技术))
第二节 速度式流量测量方法
2 工作原理
2)工作原理: (1)在仪表中装一旋转叶轮,流体流过时,推动 涡轮旋转,涡轮的转速与流速成正比。 (2)涡轮转动时,涡轮上导磁的叶片顺次接近管 壁上的线圈,改变线圈磁回路的磁阻,使线圈 磁通量发生变化,产生与流量成正比的脉冲信 号。 (3)将此脉冲转换成电流信号给出瞬时流量信 号,累积得到累计流量,这种将转速转换成脉 冲信号的方法叫磁阻法。
b 实际上,涡轮流量计出厂时,ζ值由 厂家根据适用的流体标定给出。
第二节 速度式流量测量方法
4 涡流流量计使用的注意事项 注意:1)仪表允许的使用特性在曲线的平直部 分。 ζ的线性度±0.5% ,复现性±0.1% 。 2)仪表前后要有直管段。前15D,后5D。 防止 管内流速分布不均匀的影响。。 3)仪表前加滤网,防止杂质进入。使用时不超 过规定的最高工作温度,压力和转速。水平安 装,加逆止阀。
1 椭圆齿轮流量计:齿轮旋转,每转一周,排出 四份齿轮和仪表壳体之间形成的月牙空腔容积 的液体。因此只有测出齿轮的转速就能知道流 体的容积流量。 2 腰轮流量计:通过壳体外轴上的一对啮合齿轮 带动两腰轮,排出流量。可用来测液体,气体。 3 刮板式流量计:转子带动刮板在凸轮外缘滚动, 转子每转一周就有计量容积液体排出。 4 湿式流量计用于实验式气体容积流量测量。气 体从水面下中心位置气体入口进入,推动转翼 转动,从气体出口排出。
第一节 容积式流量测量方法 六、容积式流量计使用时注意
1)容积式流量计使用时要加滤网,仪表处加旁路, 便于清扫。 2)被测液体混有气体时,要加装气体分离装置。 3)注意被测流体的温度。
第二节 速度式流量测量方法
一 工作原理:直接测量管道内流体的速度测流量。 如测得是平均流速v ,则容积流量 qv v A , 如测得是某点流速v,则体积流量 qv KvA , K为平均流速与被测点流速的比值。 1)注意事项:因使用平均流速,故其测量结果 的准确度不仅与仪表本身有关,而且与截面上 的流速分布情况有关。因此在测量仪表前后有 足够长的直管段或加装整流器。 2)要充分了解被测流体的速度分布。
化工原理实验上册 知识点总结 归纳 华东理工大学 华理 实验考试适用
化工原理实验上册知识点总结归纳华东理工大学华理实验考试适用8、吸收(气液)实验内容:测定填料吸收塔气液传质系数,考察气体流量、吸收剂流量和温度的变化对吸收效果和传质系数的影响。
1、要求熟悉填料吸收塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;收集塔壁附近的液体空气穿越丙酮,使其溶解在液膜(液体在填料表面形成),溶解过程放热,所以低温,高压。
2、了解工业常用散堆填料和规整填料的基本性能;填料分类:散堆填料(拉西环、阶梯环、鲍尔环、矩鞍形、环矩鞍)规整填料(孔板波纹填料、丝网波纹填料填料的作用:增大汽液接触面积;增大汽液接触面的湍动程度。
填料性能评价指标:比表面积↑、空隙率↑、压降↓3、掌握并分析吸收剂的三要素(流量、温度、组成)对吸收效果的影响规律高流量G,低温,低浓度,有利!4、规划组织实验测定传质系数并分析判断传质阻力的控制步骤。
9、精馏(液液)实验内容:在全回流操作条件下测定精馏塔的全塔效率,在部分回流的情况下连续操作,分离乙醇体积浓度为15%的乙醇水混合液,要求获得500mL合格的塔顶流出产品(乙醇体积浓度大于93%),塔釜排出的残液中乙醇体积浓度要小于2%。
1、要求熟悉板式塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;总体逆流,板上错流。
避免漏液,液泛。
利用液相中不同组分挥发度不同。
物料守恒,能量守恒,气液复合精馏操作稳定的因素主要有回流比;塔顶温度、压力;进料温度,组分组成;塔底再沸器回流温度,组分组成;整体塔的塔板数;中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点:(1).物料平衡的影响和制约在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。
通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。
(2)、塔顶回流的影响回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量(3).进料热状况的影响当进料状况(F和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。
速度式流量计示值误差测量不确定度评定
流量计类型及原理
流量计类型及原理测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异.为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过100种。
从不同的角度出发,流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种,一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类:二是按流量计的结构原理进行分类。
一、按测量原理分类(1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
(2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
(3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
(4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
(5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
(6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表.(7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:1 差压流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的液体条件和检测件与管道的几何尺寸不测量的仪表。
如孔板流量计、文丘里管流量计及均速管流量计等。
近年来,在国际范围内,差压流量在流量仪表总量中台数约占到50%-60%。
我国的销售台数约为40%左右。
差压流量计的精度在很大程度上决定于现场的使用条件。
主要是流体的物性参数及和流体流动特性。
整套流量计的精度还决定于差压变送器和流量显示仪的精度。
因此,差压流量计是一种从设计、制造到安装使用要求很严格的仪表,在任何的环节失误都会产生很大的误差。
流量计基本知识
第一节 流量计基本知识• 1 流量的定义• 2 流量计的主要技术指标 • 3 流量计的分类• 4 几种流量计的工作原理 • 5 流量计的使用要求1. 流量的定义• 流量:即流体流过管道截面的量与该量通过该截面积所用时间之比。
• 瞬时流量:当时间Δt 趋于零时,流量与时间的比为瞬时流量。
表示为tQ q t ∆=→∆lim累积流量:在一段时间Δt 内,流体流过一定截面的量称为累积流量。
表示为 Q=q ×Δt体积流量:流量用体积表示的称为体积流量,用Q m 表示,单位为kg 。
流量是瞬时流量和体积流量的统称,是一个动态量。
瞬时流量亦分为瞬时体积流量q v (单位为m 3/h ) 瞬时质量流量q m (单位为kg/h ) 质量流量和体积流量之间的关系为:Q m =Q v ×ρ q m =q v ×ρ2 流量计的主要技术指标• 准确度等级 • 允许误差 • 量程 • 示值范围 • 重复性 • 稳定性 • 灵敏度 • 压力损失• 公称工作压力 •工作温度1.流量(示值)范围:流量计可测量的最大流量与最小流量的范围。
2.量程和量程比:流量范围的最大流量和最小流量值之差称为流量计的量程。
最大流量和最小流量值之比称为流量计的量程比。
3.允许误差:流量计在正常工作条件下允许的最大误差(误差极限值)称为流量计的允许误差。
允许误差可用绝对误差表示和相对误差表示。
绝对误差=仪表指示值-标准器的值(检定值)相对误差=示值绝对误差/检定值流量计的允许误差多用相对误差表示。
4. 准确度等级流量计的示值接近被测量真值的能力,称为流量计的准确度。
在符合一定的计量要求,使流量计的误差保持在规定的极限内的流量计的等级、级别、称为流量计的准确度等级。
流量计的准确度等级用流量计的允许误差的大小表示,即用流量计的允许误差去掉“±”和“%”符号后的数值表示。
5. 重复性:流量计的重复性是指在相同工作条件下,对同一被测量进行多次测量,其示值的变化。
流量计种类概述及原理
流量计的种类概述及原理摘要:本文主要对当前市场上的流量仪表的种类进行概述,其中对用途广泛的差压式、浮子式、容积式流量计的原理、用途进行了详细叙述,以及流量计在计量检测中发现的问题,最后提出了选用流量表的一般性原则.关键词:差压式浮子式容积式计量选用原则用以测量管路中流体流量(单位时间内通过的流体体积)的仪表,统称流量计.流量计被广泛的应用在工业生产过程、能源计量过程、环境保护工程、交通运输、生物技术、科学实验、海洋气象、江河湖泊等领域.市场上近百种测量计中,按照测量原理又可分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等.按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计.我们了解一下常用的几种流量计的工作原理及应用场合.差压式流量计以其较低的价格,广泛的应用场合,长期的使用经验,以及越来越高的精度,在流量测量中一直占有非常重要的地位.其中,孔板式流量计是最为成熟且应用最广泛的差压式流量计.根据不同的工况,可以选用不同形式的孔板,常见的孔板有标准孔板、圆缺孔板、偏心孔板、1/4圆孔板.在计量检测中发现,孔板流量计计量不准确主要由以下引起:(1)孔板偏心.根据gb2624-81规定,孔板应与节流装置中的直管段对中.实验表明,孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内,孔径比β值愈高,偏心率影响愈大,应不用值高的孔板.(2)孔板弯曲.由于安装或维修不当.使孔板发生弯曲或变形,导致流量测量误差较大.在法兰取压的孔板上进行测试,孔板弯曲产生的最大误差约为3.5%.(3)孔板边缘尖锐度.孔板入口边缘磨损变钝不锐或受腐蚀发生缺口,或孔板管道内部的焊缝或计量法兰垫片,都将使实际流量系数增大和差压降低,造成计算气量偏小.v型锥流量计是一种新型差压式流量计,主要用于大流量的精确测量.从结构上看,v型流量计是一个圆锥体悬挂于管道的中央,流体从管道的顶部方向流入,底部流出.原理同孔板流量计相同,都是通过节流前后的压差来测量流量.区别在于孔板流量计是管道四周节流,属于突然收缩式节流装置,v型流量计是中央节流,属于逐渐收缩式节流装置.相对于孔板式流量计,v型流量计有以下突出特点:1:无苛刻的直管段要求;相对压损小;改变流速轮廓.威力巴流量计的探头为单片双腔结构,它的截面采用了子弹头形状,前部表面进行了粗糙化处理,通过面积积分所得的多对取压孔遍及整个管道的速度剖面.相对于常规的差压式流量计,威力巴流量计有具有以下优点:可以在各种管径的管道上进行安装,尤其适应于管径较大的管道中进行气体测量;可在圆管或者方管上进行测量;安装过程中,只需进行焊接;采用非节缩装置,大大减少压力损失.差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等:工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等.它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3.浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降.浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用.容积式流量计,又称定排量流量计,简称pd流量计,在流量仪表中是精度最高的一类.它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量.容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等.容积式流量计的优点有: 计量精度高;安装管道条件对计量精度没有影响; 可用于高粘度液体的测量;范围度宽;直读式仪表无需外部能源可直接获得累计,总量,清晰明了,操作简便.容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(石油、天然气等)的总量测量.涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表. 一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式.涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模.其优点主要有: (1)高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;(2)重复性好;(3)元零点漂移,抗干扰能力好;(4)范围度宽;(5)结构紧凑电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表,它有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量.电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所.涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表.按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等.涡街流量计是属于最年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计.市场上还有一些流量计,比如:超声波流量计,科里奥利质量流量计,明渠流量计,静电流量计,符合效应流量仪表等等.面对如此繁多的流量计,在选用流量计时,我们要按照下列几个规则选择合适的流量计:(1):确定被测流体的类型.被测流体是液体、气体、还是蒸汽;被测流体是洁净的、脏污的还是含湿气流或浆液;被测流体是否有腐蚀性,是否有导电性.(2):确定工艺工程的工作条件如何及温度和压力的极限值. (3):确定流量计的安装条件.包括计划运行的流量测量时在明渠还是在封闭的管道中;管径是多少;工作状态下的流体雷诺数是多少;计划安装的流量计的上下游都有多长的直管段等等. (4):确定性能和测量能力方面总的要求.包括要求的总的准确度是多少,要求在多大的流量测量范围内保持以上精度.(5):确定流量计安装和运行的经济性.应综合考虑的内容包括:一次检测装置,二次仪表和附属设备的购置费:安装费;为使流量计运行的耗能费和补偿总的永久压力损失的泵送费;维护费和仪表可靠性的比较等等.参考文献:[1] 孙延祚.论流量计的合理选型[b].[2] 蔡武昌.流量仪表应用和发展若干动态[a].。
JJG198-1994速度式流量计
目录一、概述二、技术要求三、检定条件四、检定项目和检定方法五、检定结果处理和检定周期附录附录1流量计的安装要求附录2检定证书背面格式附录3常用标准器流体体积值计算公式速度式流量计检定规程本规程适用于新制造、使用中和修理后的液体、气体(包括干饱和蒸气)速度式流量计(以下简称流量计)的检定.一、概述速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流流动速度为原理的流量计。
其所包含流量计的种类及原理分述如下,a.涡轮流量计:利用置于流体中的叶轮感受流体平均速度来测量.流体流量的流量计。
与流量成正比的叶轮转速通常由安装在管道外的检出装置检出.涡轮流量计由涡轮流量传感器和显示仪表组成.b.涡轮流量计:在流体中安放非流线型旋涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两列规则的交错排列的旋涡涡街,在一定速度范围内旋涡的分离频率正比于流量。
此频率由检测元件检出.涡街流量计由涡街流量传感器和显示仪表组成.c.旋进旋涡流量计:进入仪表的流体通过一组固定的螺旋叶片后被强制围绕中心线旋转,当通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋线进动.旋涡中心通过某检出点的频率与流量成正比.旋进旋涡流量计由旋进旋涡流量传感器和显示仪表组成.d,电磁流量计:利用导电流体在磁场中流动所产生的感应电动势推算并显示流量的流量计,通常由电磁流量传感器、转换器、显示仪组成。
e.超声波流量计:利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的流量计.目前主要有两类:(1)速度差法—通过检测并计算超声脉冲在流体流动的顺向和逆向速度的差异来测定流量,(2)多普勒法—利用声学多普勒原理来确定流体中微粒的流动速度进而得到流体流量的方法.f.分流旋翼式流量计:在测量主管道上装有孔板,分流旁路管道上装有喷嘴与叶轮的一种流量计。
其原理是。
蒸气分流经喷嘴喷射到叶片上使叶轮旋转,旋转转速和转数指示出流经流量计的流体的瞬时流量和累积流量,分流孔板可以更换,用不同孔径的分流孔板可以调整流量范围.g.激光多普勒流量计:根据光的多普勒频移求出流体中粒子的速度,即求出流速。
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热 敏 式
超 振 声 动 式 体 式
体 积 流 量 + 密 度
动 能 + 体 积 流 量
动 能 + 密 度
热 传 导 式
热 分 布 式
流 量 堰
流 量 槽
电 容 式
超 声 式
光 学 式
热 磁 式 感 应 式
核 辐 射 式
2018/11/29
1 流量计分类图
3
结构分类
1、有可动部件
容积式流量计和部分速度式流量计 差压式流量计和部分速度式流量计 部分速度式流量计
间 接 质 量 式
直 接 质 量 式
插 入 涡 轮
插 入 涡 街
插 入 电 磁
插 入 热 式
毕 托 管 式
激 光 流 量 计
靶 式 流 量 计
冲 量 流 量 计
标 记 法 流 量 计
标 准 孔 板
标 准 喷 嘴
长 径 喷 嘴
文 丘 里 管
文 丘 里 喷 嘴
楔 形 流 量 计
层 流 流 量 计
膜 式 流 量 计
仪表系数K的意义是单位体积流量(或单位体 积的流体量)通过涡轮流量传感器时传感器输 出的信号脉冲频率f(或信号脉冲总数N)
f K qv
N K V
我们希望K为一个常数 K与 qv 成一定的函数关系 K f (qv )
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Z K 2
Trf tg Trm 2 2 2 2 r q v rA r q v
混 合 稀 释 法
核 磁 共 振 法
相 关 流 量 计
1/4 圆 孔 板
双 重 孔 板
锥 形 入 口 孔 板
道 尔 孔 板
偏 心 孔 板
环 形 孔 板
圆 缺 孔 板
内 置 孔 板
线 性 孔 板
双 向 孔 板
端 头 孔 板
道 低 尔 压 管 损 管
毕 托 文 丘 里 管
应 应 变 力 式 式
电 光 容 电 式 式
机械摩擦力矩 Trm 流体阻力矩 Trf
1 10
2018/11/29
3、涡轮流量计特性分析
⑴ 理想特性曲线 Trm 0; Trf 0 设: 即可以忽略机械摩擦阻力和流体阻力 则: f Z tg K =常数 qv 2 rA
在 K q v 图上为一平行于横轴的直线。
节 弯流 管 式
均 腰 椭 刮 活 速 轮 圆 板 塞 管 式 齿 式 式 轮 式
玻 璃 管 式
金 属 管 式
涡 轮 流 量 计
分 流 旋 翼 式
水 表
普 通 型
潜 非 一 水 满 体 型 管 型 型
涡 街 流 量 计
旋 进 旋 涡 型
射 流 流 量 计
传 播 速 度 差 法
多 普 勒 法
射 束 位 移 法
速度式流量计
2018/11/29
1
1
速度式流量计是以测量管道内流量 的平均速度u来测量流量的仪表。 由于测量速度的方法很多,所以速 度式流量计根据被测物理量的不同, 有很多种不同的测量原理。
1 2
2018/11/29
流 量 计
差压式流量计 容积式流量计 浮子流量计 叶轮式流量计 电磁流量计 流体振动流量计 超声流量计 质量流量计 插入式流量计 明渠流量计 其它流量计
2018/11/29 1
涡轮流量计特性分析
⑶ 层流特性 层流流动状态时 Trf C1qv
Trm 0;
f Z tg C1 1 K 2 qv 2 rA r qv /
仪表系数将随流量的增加而增加。
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涡轮流量计特性分析
湿 式 流 量 计
双 圆 转 盘 子 式 或 螺 杆 式
旋 螺 复 翼 翼 合 式 式 式
高 热 压 水 水 表 表
夹 装 式
短 管 式
单 路 反 射 式
多 路 反 射 式
科 差 里 压 奥 式 利 式
热 式
双 陀 涡 螺 轮 式 式
电 化 离 学 式 标 记 法
热 标 记 法
光 学 标 记 法
放 射 性 标 记 法
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1、涡轮流量计工作原理
在某一流量范围和一定介质粘度范围内, 涡轮流量计输出的信号脉冲频率 f 与通过 涡轮流量计的体积流量qv成正比。即:
f Kq v
K为涡轮流量计的仪表系数(1 / L 或1 / m3),使用范围内,K 应为一常数。
1 8
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2、涡轮流量计仪表系数
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1.1 涡轮流量计
精度高,测量范围宽,压损小,耐高压,耐腐蚀, 对被测介质清洁度要求较高,适用于中等口径(直 径在500-600mm以下)。不能长期保持校准特性, 需要定期校验。 在一定的流量范围内,对于一定的流体介质粘度, 涡轮的旋转角速度与通过涡轮的流量成正比。 适用于轻质成品油、石化产品等液体和空气、天然 气等低粘度流体介质,通常用于流体总量的测量。
1 4
2、没有可动部件
3、没有阻碍流体流动的部件
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速度式流量计分类
一、叶轮式流量计
二、电磁流量计 三、旋涡流量计 四、超声波流量计
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1
5
一、叶轮流量计
1.1 涡轮流量计 1.2 分流旋翼流量计 1.3 水表
利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流 速成比例的关系,通过测量叶轮的转速来反映 通过管道的体积流量大小。
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qv 紊流区
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涡轮流量计误差特性曲线
E
1
qv
-1
Q min
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1
16
4、涡轮流量计的优点
( 1 )精度高 液体:±0.2%R ~±0.5%R ,气体: 1%R ~ ±1.5%R , 特 殊 专 用 型 可 达 ±0.5%R ~ ±1%R; (2)测量范围较宽,一般为10∶1,可达30∶1 ; (3)重复性好 可达0.05%~0.2%,甚至0.05% ; (4)压力损失较小; (5)耐高压,可用于高压流体和气体的测量; (6)数字信号输出,容易进行累积显示,便于远距 离传送和计算机数据处理,无零点漂移,抗干扰能 力强。
⑷ 紊流特性 紊流流动状态下
Trf C2 qv
2
Trm 0;
f Z tg 1 K C2 2 常数 qv 2 rA r
仪表系数仅与仪表本身结构参数有关
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涡轮流量计特性曲线
K 理想特性曲线
实际特性曲线
Q min 层流区
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涡轮流量计特性分析
⑵ 始动流量 q v min 实际涡轮必须克服轴承的静摩擦力矩后才能 转动。我们将涡轮克服静摩擦力矩所需的最 小流量称为始动流量 q v min
q v min Trm A 1 rtg
12
Trm f Z tg K 2 2 qv 2 rA r qv