传感器和检测工作技术应用流量检测工作

F Sv / y F y (单位 : p)
S v
,称 为 运 动 粘 度 ， 单 位 是 ： m2/s 传感器和检测工作技术应用流量检 测工作
2）层流和紊流
层流：流体在细管中流动的流线平行于管轴时的流 动。
紊流：流体在细管中流动的流线相对混乱的流动。
利用雷诺数可以判断流动 的形式。
在层流流动状态时，流量与压力降成正比； 在紊流流动状态时，流量与压力降传的感平器和方检测根测工成工作作技正术应比用流。量检
体 积 流 量 qVA0v2
A0
14
2p
质 量 流 量 qmA 0v2
A 0 14
2 p 传感器和检测工作技术应用流量检
测工作
对流量的修正
流 量 系 数 ： 与 节 流 件 形 式 、 直 径 比 、 取 压 方 式 、 流 动 雷
诺 数 R e 及 管 道 粗 糙 度 等 多 种 因 素 有 关 。
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6.2.2 差压式流量计
一、基本原理 在流通管道上设置流动阻力件，流体通过阻力件时将
产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系， 通过测量差压值可以求得流体流量。 二、组成
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6.2.2.1 节流式流量计
节流装置：产生差压，主体是一个局部收缩阻力件，改 变流体流通截面，从而在节流元件前后形成压力差。
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根据伯努利方程， 对截面I—I、Ⅱ—Ⅱ处沿管中心的 流体有以下能量关系：
p1 v12 p2 v22
1 2 2 2
根据流体的连续性方程得：
A 1v11A 2v2 2
节流件入口处：
流 速 v1， 静 压 p1， 密 度 1 最小收缩截面处：
流
速
v
，
2
静
压
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均速管流量测工Biblioteka Baidu作结构图
6.2.2.3 弯管流量计
流体通过管道弯头时，受到角加速的作用而产生 的离心力会在弯头的外半径侧与内半径侧之间形成 差压，此差压的平方根与 流体流量成正比。
弯管流量计的流量方程式：
qV
4
D2k
2 p
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弯管测流工量作计示意
p
，
2
密
度
2
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由 于 节 流 件 很 短 ， 假 定 流 体 密 度 在 流 经 节 流 件 时 没 有 变 化
即 1 2 ；
用节流件开孔面积A0 4d2代替最小收缩截面面积A2； 节流装置的直径比d/D A0 /A1
流 体 流 经 孔 板 时 的 平 均 流 速 v 21 14 2 p 1 p 2
可 膨 胀 系 数 ： 因 流 体 密 度 改 变 引 起 流 量 系 数 变 化 的 修 正 1 ， 与 节 流 件 形 式 、 值 、 p /p 1 及 气 体 熵 指 数 有 关 。
流 出 系 数 C ： C E ， 渐 进 速 度 系 数 E ： E 1； 1 4
qVK C Ed2 p； qmK C E 传感d器2和检测 工作p 技术应用流量检 测工作
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6.2 体积流量检测方法
6.2.1 容积式流量计
一定时间间隔测量体积总量： QnV
构成：测量室、运动部件、传动和显示部件
容积式计量表
椭圆齿轮 流量计
腰轮流量 计
活塞式 括板式流
流量计
量计
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测工作
腰轮流量计
流体总量: Q4nV0 传感器和检测工作技术应用流量检 测工作
qV
dVvA(m3/s) dt
瞬时质量流量－用流量的质量来表示（qm），简称质
量流量
dM
qm dt
vA(kg/s) 传感器和检测工作技术应用流量检 测工作
累积流量：一段时间内流体体积流量或质量 流量的累积值。
累积体积流量
t
V qvdt
0
累积质量流量
t
m q m dt
0
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流量检测
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6.1 流量检测基本概念
6.2 体积流量检测方法
6.3 质量流量检测方法
6.4 流量标准装置
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6.1 流量检测基本概念
6.1.1 流量的概念和单位
定义：短暂时间内流过某一流通截面的流体数量与 通过时间之比。
体积流量－用流体的体积来表示（qv）
速度式流量计 涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等
推导式质量流量计 质量流量计
直接式质量流量计
体积流量经密度补偿或温度、压力补偿求得质量流量等
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科里奥利流量计、热式流量计、冲测量工式作流量计等
6.1.2.2 流量计的测量特性
1）粘性
衡量流体粘性大小的物理量称为粘度。
即流体在稳定流动，且不可压缩时，流过各截面流体 的体积为常量。因此利用上式，很方便的求出流体流过 管道不同截面时的流速。
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4）流量范围及范围度
指可测最大流量和最小流量所限定的范围。在这 个范围内，仪表在正常使用条件下示值误差不超过最 大允许误差。
5）测量精确度和误差 6）压力损失
6.2.2.4 靶式流量计
标准节流装置示意
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节流装置取压方式
角接取压
法兰取压
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6.2.2.2 均速管流量计
流体流经均速管产生与流量有确定关系的差压信号。 均速管的实用流量方程式：
qV4D2v4D2k
2p
D为管道内径。
k为均速管流量系数，由实验确定。
雷诺数
雷诺数是表征流体流动时惯性力与粘性力之 比。
利用细管直径d，可求出雷诺数Rd：
Rd
vd
vd
Rd＜2320时为层流，Rd＞2320时为紊流。
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3）流体流动的连续性方程
流体在管道内作稳定流动的情况：
1v1S1 2v2S2 常数， 若：1＝2
则：vS=常数
6.1.2 流量检测方法及流量计分类
6.1.2.1 流量检测方法及流量计分类 – 检测方法：体积流量检测，质量流量检测。 – 流量计：由流量传感器和二次仪表构成。
类别
仪表名称
容积式流量计
椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、皮膜式流量计等
体积流量计
差压式流量计
节流式流量计、均速管流量计、弯管流量计、靶式流量计、 浮子流量计等