节流式流量测量原理及系统总体设计

目录

引 言 .................................................................. 1 第一章 节流式流量测量原理及系统总体设计 .. (2)

1.1 节流件测量原理 ................................................. 2 1.2 系统总体设计 ................................................... 2 第二章 标准节流件差压计及取压装置 .. (4)

2.1 标准节流件 ..................................................... 4 2.2 差压计 ......................................................... 5 2.3 取压装置 ...................................... 错误！未定义书签。 第三章 关键参数计算及检验计算 (7)

3.1已知条件 ........................................................ 7 3.2 准备计算 . (7)

3.2.1 求介质密度1

ρ、介质动力粘度及η管道材料膨胀系数D λ (7)

3.2.3 计算正常流量Re Dch 和最小流量下的雷诺数Re DMIN (8)

3.2.4 确定差压计类型及量程范围 ................ 错误！未定义书签。

第四章 重要参数的计算及校验 (8)

4.1 确定β值及节流件开孔直径 (8)

4.1.1 常用流量下的差压值ch P ∆ ................................... 8 4.1.2 迭代计算β值和d 值 (9)

4.1.3 迭代计算 ................................................. 9 4.2 确定压损 ...................................................... 11 4.3 确定节流件的开孔直径20d ....................................... 12 4.4 确定直管段长度对管道粗糙度的要求: ............................. 12 4.5 标准节流装置流量结果不确定度 .................................. 12 第五章 系统的安装及使用说明 . (14)

5.1流量装置和差压计的安装连接系统图 ............................... 14 5.2 元件的安装 .................................................... 14 5.3 使用说明 ...................................................... 14 结 论 ................................................................ 15 参考文献 .. (16)

引言

20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长，才促使仪表迅速发展，微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代，新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今，据称已有上百种流量计投向市场，在使用过程中许多棘手的难题渴望获得解决。因此，流量和压力、温度仪表一样得到最广泛的应用

标准节流装置流量测量系统是通过大量试验总结出来的，该装置一经加工完毕便可以直接投产使用，无须进行实际标定。这种测量方法经过长期的研究和使用，数据，资料比较齐全，对几种常用的节流方式，各国已制定了标准规定，根据规定的条件和计算方法设计出的节流装置可直接投入使用。

采用这种方法测量流量，精度可达1%，测量范围为3:1，测量元件寿命较长，应用较广泛，几乎可以测量各种工况下的单相流体的测量。不足之处是压损大，仪表刻度为非线性，有时维护工作量较大。

第一章 节流式流量测量原理及系统总体设计

1.1 节流件测量原理

在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束收缩，于是在节流件前后产生差压，对于一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管道情况，一定参数的流体，和其他条件下，节流件前后产生的差压值随流量而变，并且两者之间有确定的关系。因此可通过测量差压来测量流量。

标准节流装置只适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速，流动属于非脉动流；流体在流过节流件前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流。

节流变压降流量计的显示仪表就是差压计，其标尺是按求得的流量与差压间的关系，以流量值刻度的。

1.2 系统总体设计

温度、压力补偿式质量流量计的基本原理是，测量流体的体积流量、温度和压力值，根据已知的被测流体密度与温度、压力之间的关系，通过运算，把测得的体积流量数值自动换算到标准状态下的体积流量数值。由于被侧流体种类一定后，其标准状态下的密度ρ0是定值，所以标准状态下的体积流量就代表了流体的质量流量值。连续测量温度、压力比连续测量密度容易。因此工业上所用的质量流量计多采用这种原理。

若被侧流体为低压范围内的气体，则可用用理想气体状态方程，即: T

T P P =0

00

ρρ （1-1） 式中ρ——热力学温度T 、压力为P 工作状态下的气体密度；

ρ0——热力学温度T O 、压力为P 0标准状态下的气体密度。

此时，对于体积式流量计或速度式流量计测得的流体体积流量q v ，可经过下是进行温度，压力补偿后得到质量流量m q ：