第六章流量检测

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 检测方法可分为：体积流量检测和质量流量检
测。 测量流量的仪表称为流量计，测量流体总量的
仪表称为计量表或总量计。
6.1.2.2.流量计的测量特性
⑴流量方程式：是流量与流量计输出信号之间关系的数
学表达式。 qmf(x)
⑵流量计的仪表系数与流出系数：
C qm
流出系数定义为实际与理想流量之比： q m
⑶流量范围及范围度：流量计的流量范围指可测最大流
量和最小流量所限定的范围。最大流量与最小流量的比
值成为范围度，一般表达为某数与1之比，流量计范围 度的大小受仪表的原理与结构所限制。
⑷测量精确度和误差：流量计的精确度用误差表示，流 量计在出厂时仪表所标出的精确度为基本误差。
后的流体数量应当平衡相等。即流进的流体应当等于 流出的流体，数量相等。 表示物质守恒定律。
6.2.2.1流量方程的导出
假定流体密度不变，既 12用节流件开孔面积代
求替出A流0 体 4流d经2 ，孔并板引时入的平均流d速D: v2 1
2 (p1 p2)
流量与压差 pp1p2之间的关系 14
为：流体的体积流量：
特殊性： 1）流体介质不同，测量方法的差异很大；
气体介质与液体介质的差异， 高粘度介质与低粘度介质的差异， 高温环境和常温条件下的不同，以及低温状态下， 压力状况的变化，等等。
2）误差积累问题，特别在累计流量时，总量增大累计误差量随之加大。 这不同于其他参数的测量（温度，压力），这是动态的测量，与时间有 关。时间越长，积累误差的总量越大。
流量计基本误差为 0.2% ~ 0.5% ；范
围度为10：1；工作温度要低于120℃， 压力损失要小于0.02MPa。
⑶ 皮膜式家用煤气表 皮膜式家用煤气表的工作原理
如图所示： 图中带箭头的实线表示气体进入，带
箭头的虚线表示气体排出，皮膜往复 一次将流过一定体积的煤气，通过传 动机构和计数装置测得往复次数从而 求得总量。 此仪表结构简单，维护方便，价廉，
成。容积流量计的流量方程式可以表示为： QnV
容积式流量计的运动部件有往复运动和旋转运动两种形 式。 其中，V为容积基本体积量，n为转数，Q为累计总量
6.2.1.2.几种容积式流量计
⑴椭圆齿轮流量计 它的测量本体由一对相互齿合的椭圆齿轮和仪表壳体构成，其工 作原理图如下：
两个齿轮每转动一圈， 流量计将排出4个半月 形容体的流量，可表
示为： Q4nV0
椭圆齿轮流量计适用于高粘度液体的测量。流量计基本误差为：
0.2% ~ 0.5%
范围度为10：1；工作温度要低于120℃，以防止齿轮卡死。
⑵ 腰轮流量计 腰轮流量计的工作原理与椭圆齿轮流量计相同，结构也 相似只是一对测量转子是两个不带齿的腰形轮。
它较椭圆齿轮流量计能保持长期的稳 定性。
qvA 0v2 A 0 2(p1p2) A 0 2 p
14
14
流体的质量流量：
q m A 0 v2 A 0 2(p 1p2 )A 0 2 p
14
14
6.2.2.1流量方程的导出
由于用节流元件的开孔面积代替最小收缩截面，
能之和为常数。经过节流元件，流体的速度增加，动 能加大，静压能减小。由此可知，流量增大流速加大， 节流元件两端压差增大，可通过测量压差求取流体流 量的大小。体现了能量守恒定律。
6.2.2.1流量方程的导出
连续性方程的说明： 方程左边：节流元件前单位时间通过管道横截面的流
体体积； 方程右边：经过节流元件孔后的横截面的流体体积； 由物理原理可知：单位时间内，连续流经节流元件前
6.2.2.差压式流量计
差压式流量计基于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，此压力差与流体之间有确 定的数值关系，通过测量压差值可以求得流体流量。
6.2.2.1.节流式流量计 可用于测量液体、气体或蒸汽的流量。
节流装置分标准节流装置和非标准节流装置两类 其特点是：1）结构简单，无可动部件；
能量守恒定律和流动连续 性定律为基础，在节流元件 前后流体的静压和流速分布 情况如图所示。 水平管道的能量方程式和连续 方程式：
6.2.2.1流量方程的导出
能量方程的说明： 第一项——压力平方/密度，为静压能（压力势能）； 第二项——速度平方/2，为流体动能； 伯努利方程认为：理想不可压缩性流体的静压能与动
第六章流量检测
6.1.2.0流量测量的特殊性
两种流量定义： 1）瞬时流量——某时刻单位时间内的流体速度，体积流量或质量流量； 2）累计流量——到某时刻累计的流体体积或质量总量； 适用范围：
– 观察，监督生产过程采用第一种方式——测量瞬时流量； – 计量产品时采用第二种方式——累计流量总量；
精确度可达2%，是家庭专用仪表。
6.2.1.3.容积式流量计的安装与使用
要正确的选择容积式流量计的型号和规格，需要考虑 被测介质的物质参数和工作状态。安装地点应满足技 术性能规定的条件，仪表在安装之间必须检定。
仪表在使用过程中被测流体应充满管道，并工作在仪 表规定的恒流范围内；
当粘度等参数超过规定范围时应对流量进行修正； 仪表要定期清洗和检定。
2）可靠性较高，复现性能好； 3）适用性较广，适用于各种工况下的单相流 体。尤其在高温高压流体环境测量流量； 一般的范围度为3：1，压力损失较大，对较小直径的管道 测量比较困难，精确度不够高。
源自文库
p1 v12 p2 v22
1 2 2 2
测量原理及流量方程式 Av11 A0v2 2
节流式流量计测量原理及流量方程式 节流式流量计测量原理以
⑸压力损失 各种流量计的压力损失大小是仪表选型的 一个重要指标。
6.2.体积流量检测方法
6.2.1.容积式流量计 容积式流量计可以计量各种液体和气体的累积流量，由 于这种流量计可以精密测量体积量，所以其类型包括从 小型的家用煤气表到大容积的石油和天然气计量仪表， 广泛地用作管理和贸易的手段。
6.2.1.1.容积式流量计的测量机构与流量公式： 容积式测量计由测量室、运动部件、传动和显示部件组