第三章 流量测量
流量测量知识概述(ppt 81页)
1．取压方式
差压式流量计是通过测量节流件前后压力差p来实现 流量测量的，而压力差 p的值与取压孔位置和取压方式 紧密相关。节流装置的取压方式有以下5种，各种取压方 式及取压孔位置如图3—7所示．
(1)角接取压: 上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面 处。角接取压包括单独钻孔和环室取压。如图3—7中l—l 位置。
• 上述两种转子型式的容积流显计，可用 于各种液体流量的测量，尤其是用于油 流量的准确测量，在高压力、大流量的 气体流量测量中，这类流量计也有应 用．由于椭圆齿轮容积流量计直接依靠 测量轮啮合，因此对介质的清洁要求较 高，不允许有固体颗粒杂质流过流量 计．
差 压 式 流 量 计（节流式流量计）
• 当充满圆管的流体流经在管道内部安装 的节流装置时，流束将在节流件处形成 局部收缩，使流速增大，静压力降低， 于是在节流件前后产生压力差．该压力 差通过差压计检出．流体的体积流量或 质量流量与差压计所测得的差压值有确 定的数值关系。
伯努利方程式
流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变
浮子流量计的测量本体由一根自下向上扩大的垂直锥管和 一只可以沿着锥管的轴向自由移动的浮子组成．如图4-1所 示．
当被测流体自锥管下端流入流量 计时，由于流体的作用，浮子上 下端面产生一差压，该差压即为 浮子的上升力。当差压值大于浸 在流体中浮子的重量时，浮子开 始上升。随着浮子的上升．浮子 最大外径与锥管之间的环形面积 逐渐增大，流体的流速则相应下 降，作用在浮子上的上升力逐渐 减小，直至上升力等于浸在流体 中的浮子的重量时，浮子便稳定 在某一高度上。这时浮子在锥管 中的高度与所通过的流量有对应 的关系。
腰轮上没有齿，它们不是 直接相互啮合转动，而是 通过按装在完体外的传动 齿轮组进行传动．
流量测量及变送PPT课件
的仪表称为计量表（总量表）。
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第一节 概述
三、关于气体体积流量测量 气体体积流量测量单位采用标准立方米。
物理标准状态： 0 ℃，0.101325MPa 工业标准状态：20℃，0.101325MPa
Q0ρ0 = Q20ρ20
由理想气体定律： MP
RTZ
20 P20T 0Z0 T0 273.15 0.9318 0 P0T20Z20 T20 293.15
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第二节 差压式流量计
四、三阀组与差压计
节流装置仅产生△P ，由差压计测量△P远传，用于显示、
记录或控制。
△P→差压计→I0或就地指示
1. 差压计 （1）差压变送器（同前）
△P→I0→控制室
（2）双波纹管差压计或U型管 不需电源或气源，用于就地显示。
差压计显 线性等分→差压百分数 示刻度： 方根 (非线性)→流量百分数
交替产生方向相反的旋涡，称涡街。
满足 h/l=0.281 时，涡街保持稳定。 单侧漩涡频率与流速的关系为：
f
St
v d
St —斯特罗哈尔(Strouhal)系数； v—发生体两侧平均流速； d—旋涡发生体的迎流面最大宽度。
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第六节 其他流量计
相似理论证明：几何形状相 同的旋涡发生体，无论尺寸大 小，只要在相似流场中，则具 有相同的斯特罗哈尔系数St 。
Q0
P P0
T0 T
ρ0
0
Q0
0.15033 293.15 1.205 120 114.4( Nm 3 / h) 0.10133 313.15 1.842
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第五节 转子流量计
四、特点 1. 适用于小管径、小流量气体或低粘度液体测量。 常用仪表口径：40～50mm以下，最小为1～4mm。 玻璃管最大口径100mm，金属为150mm。 2. 压力损失较低，平衡时为恒压降。 3. 受被测介质密度、粘度、温度、压力等因素影响， 精度较低，最高1.0级左右。 4. 只能用于自下向上垂直流动管道。
§3 流量检测.ppt
※ 涡轮式检测方法 流体对置于管内涡轮 的作用力，使涡轮转动，其转动速度在一定 流速范围内与管内流体的流速成正比； ※ 声学式检测方法 根据声波在流体中传 播速度的变化可获得流体的流速； ※ 热学式检测方法 利用加热体被流体的 冷却程度与流速的关系来检测流速，基于此 方法的流量检测仪表主要有热线风速仪等。
了能量形式的转换。
图3－14 流体流经节流装置时压力和流速变化
在节流件前，流体向中心加速。至截面2处， 流束截面收缩到最小，流速到达最大，静压力 最低。然后流束扩张，流速逐渐降低，静压力 升高，直到截面3处。由于涡流区的存在，导致 流体能量损失，因此在截面3处的静压力P3不等 于原先静压力P1，而产生永久的压力损失 。
（2）间接法 用两个检测元件分别测出两个相应参 数，通过运算间接获取流体的质量流量，检测元件的 组合主要有：
三、 节流式流量检测
如果在管道中安置一个固定的阻力件，它 的中间是一个比管道截面小的孔，当流体通 过该阻力件的小孔时，由于流体流束的收缩 而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻 力件前后产生一个较大的压力差。它与流量 （流速）的大小有关，流量愈大，差压也愈 大，因此只要测出差压就可以推算出流量。 把流体通过阻力件时流束的收缩造成压力变 化的过程称节流过程。其中的阻力件称为节 流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊 的两种。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴 和标准文丘里管。对于标准化的节流件，在设 计计算时都有统一标准的规定、要求和计算所 需的有关数据、图及程序；可直接按照标准制 造、安装和使用，不必进行标定。
特殊节流件也称非标准节流节流件，他们 可以利用已有实验数据进行估算，但必须用实 验方法单独标定。特殊节流件主要用于特殊介 质或特殊工况条件的流量检测。
化工仪表第3章2流量检测
③在引压导管的管路
中，应有排气装置。
如果差压Байду номын сангаас必须装在 节流装置之上时，必
图3-21 测量液体流量时的连接图
须加装贮气罐。
1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡 阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀
二 差压式流量计
（2）测量气体流量时，上述的这 些基本原则仍然适用。但引压管连 接方式有些不同。
注意 不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，更 要注意正确的安装、维护和符合使用条件等，才能保证差压 式流量计有足够的实际测量精度。
二 差压式流量计
误差产生的原因
被测流体工作状态的变动。例如：温度、压力、湿度 以及相应的流体重度、粘度、雷诺数等参数数值发生变化， 则会造成较大的误差。为了消除这种误差，必须按新工艺重 新设计计算，或加以必要的修正。
化工仪表及自动化
第三章 检测仪表与传感器
第三节 流量检测及仪表
内容提要
差压式流量计
节流现象与流量基本方程式 标准节流装置 差压式流量计的测量误差
转子流量计
工作原理 电远传式转子流量计
内容提要
质量流量计
直接式质量流量计 补偿式质量流量计
其他流量计
靶式流量计 椭圆齿轮流量计 涡轮流量计 电磁流量计
根据流体流动连续 性方程，流束中心 流速增加，而静压 力逐渐减小。
图3-17 孔板装置及压力、流速分布图
截 面 II ： 流 速 静压为p’2 。
v2
，
由于运动惯性，流体
最小收缩面积处于截
面压为II处p’2，最小v2。最大，静
截面III：流速v3， 静压为p’3。
第三章流量测量
第三章流量测量第一节概述一、流量检测基础知识流量是工业生产过程中一个重要的参数。
流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。
流量可用体积流量和质量流量来表示，其单位分别用m3/h和kg/h等表示。
流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬间时流体的流量值；计量表（总量表）是指测量流体总量的仪表，它能累计某段时间内流体的总量，即各瞬时流量的累加和，如水表等。
工业上常用的流量仪表可分为两大类。
1、速度式流量计以测量流体在管道中的流速作为测量依据来计算流量的仪表。
如差压式流量计、变面积流量计、电磁流量计、漩涡流量计、冲量式流量计、堰式流量计和叶轮水表等。
2、容积式流量计以单位时间内所排出的流体固定容积的数目作为测量依据。
如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计和活塞式流量计等。
二、分类及特点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．容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。
流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。
容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。
根据回转体形状不同，目前生产的产品分为：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等。
2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。
一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。
电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0.2％～0.5％。
3．差压式流量计(变压降式流量计)差压式流体流动的伯努利方程就是流体运动的能量方程，其含义是：在流体运动过程中，不同性质的机械能可以相互转换，但总的机械能守恒，差压式流量计正是利用了压能与动能的转换和守恒原理而测量流量的。
流量检测及仪表
节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流 装置及测量差压并显示流量的差压计组成．安装在流通管 道中的节流装置也称“一次装置”，它包括节流件、取压 装置和前后直管段．显示装置也称“二次装置”，它包括 差压信号管路利测量中所需的仪表．
一).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、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量 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。通常以检测件的型式对差压式流 量计分类，如孔扳流量计、文丘里管流量计及均速管流 量计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压 计，差压变送器和流量显示及计算仪表，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。 差压计既可用于测量流量参数，也可测量其他参数(如压 力、物位、密度等)。
质量流量M
M Q 或
体积流量Q
Q M
如以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是
Q总 Qdt,
0 t
M 总 Mdt
0
t
流量计：测量流体流量的仪表。 计量表：测量流体总量的仪表。
二分类
1.速度式流量计
以测量流体在管道内的流速作为测量依据 来计算流量的仪表。 2.容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的 数目作为测量依据来计算流量的仪表。 3.质量流量计 以测量流体流过的质量 M 为依据的流量计。 质量流量计分直接式和间接式两种。
按用途分类
1）标准节流装置；2）低雷诺数节流装置；3）脏污流节 流装置；4）低压损节流装置；5）小管径节流装置；6） 宽范围度节流装置；7）临界流节流装置；
测量原理:
流量测量的方法及其原理
流量测量的方法及其原理流量可以根据被测物理量的不同分为质量流量（mass flow rate）和体积流量（volume flow rate）的测量，由于质量相对于体积是一个不变量，因此前者更为准确．二者的主要测量方法如下所述：1、质量流量（mass flow rate）的测量方法及其原理1.1 传送带的流量测量传送带的流量测量原理如图1所示，通过重力传感器测量传送带上长度为L部分的质量M，如果传送带的速度为v，质量流量为Q，那么，Q可以表示为：Q/(1)LMv图1 传送带的流量测量原理示意图1.2 Coriolis流量计Coriolis流量计多用于测量液体的质量流量，主要工作原理是通过测量在旋转管中的流体的Coriolis力，进而间接测得质量流量．1.3 热式质量流量计热式质量流量计多用于测量气体的质量流量，使流体通过加热装置，通过测量：a)流体温度的上升，b)把流体加热至一定温度时加热装置的功率，进而测得质量流量．1.4 通过测量体积流量与流体密度进行测量2、体积流量（volume flow rate）的测量方法及其原理2.1 压差流量计压差流量计的测量原理如图2所示：在流体通道管中加入一个障碍物（如，文丘里管），当流体通过障碍物时，其速度增加，对容器壁产生的压强减小，体积流量正比于约束装置前后流体压强之差的平方根。
图2 压差流量计的测量原理示意图图2中1P 对应通过障碍之前的位置，2P 对应流体通过障碍后压强为极小值的位置，体积流量Q 可以表示为： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=ρ)(2)/(1212122P P A A A Q (2) 其中，1A 与1P 分别表示流体通过障碍之前的横截面积以及压强，2A 与2P 分别表示流体通过障碍之后的横截面积以及压强，ρ表示流体的密度。
以上公式在实际应用之中有一定的不便，比如相应的横截面积1A 与2A 都不宜测得，因此，经常把公式(2)修正为： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=ρ)(2)'/'(1'212122P P A A A C Q D (3) 式(3)中，'1A 为流体通过障碍之前管道的直径，'2A 为障碍的直径，D C 是流量系数，与Reynolds 数以及管道与流体的直径差有关。
《流量和流速的测量》课件
在水利工程测 洪水并提前预警，减少洪水灾害的影响 。
VS
水库调度
流量和流速的测量有助于水库的调度管理 ，合理调节水库水位，满足供水、防洪等 需求。
THANKS
感谢观看
应用场景
适用于流体性质稳定、管道尺 寸固定的情况，如水表、油罐
车等。
优点
直接测量法的测量精度较高， 结果直观。
缺点
对于流体性质不稳定、管道尺 寸可变的情况，直接测量法可
能不适用。
间接测量法
定义
间接测量法是通过测量与流量 相关的其他参数，如压力、温 度、电导率等，来推算流量的
方法。
应用场景
适用于流体性质不稳定、管道 尺寸可变的情况，如化工流程 、污水处理等。
根据安装条件选择
安装位置
在选择流量计和流速计时，需要考虑安装位置的限制。例如，对于管道中的流量计和流 速计，需要考虑管道的直径、长度、弯曲半径等参数。
安装方式
不同的流量计和流速计需要采用不同的安装方式，如插入式、管段式、弯管式等。在选 择流量计时，需要考虑安装方式的限制，以确保流量计和流速计能够顺利安装并准确测
《流量和流速的测量》ppt 课件
目录
• 流量和流速的基本概念 • 流量测量方法 • 流速测量方法 • 流量计和流速计的选用 • 流量和流速测量的应用
01 流量和流速的基 本概念
流体的定义与特性
总结词
流体的定义、特性及分 类
流体的定义
流体是气体和液体的总 称，是能够流动的物质
。
流体的特性
具有流动性和不可压缩 性。
饮用水水质监测
通过流量和流速的测量，可以计算出 进入和流出水处理设施的水量，从而 评估饮用水水质。
在化工工程中的应用
流量测量技术课程设计
流量测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解流量测量技术的基本概念、原理及分类；2. 掌握流量计的选型、安装、使用及维护方法；3. 理解流体力学基础知识在流量测量中的应用。
技能目标：1. 学会使用流量计进行实验操作，具备实际操作能力；2. 能够分析流量测量数据，解决简单实际问题；3. 培养学生查阅资料、自主学习的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对流量测量技术研究的兴趣，激发科技创新意识；2. 增强学生的团队协作意识，培养合作精神；3. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质分析：本课程为技术学科，旨在使学生掌握流量测量技术的基本知识和技能，提高实践操作能力。
学生特点分析：学生处于高中阶段，具备一定的物理知识和实验能力，对新鲜事物充满好奇，但需要进一步引导和培养。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究、积极思考；3. 关注学生个体差异，实施差异化教学，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 流量测量技术基本概念：流体、流量、流速等；2. 流量测量原理：容积法、速度法、质量法等；3. 流量计的分类及特点：机械式、电磁式、超声波式、热式等；4. 流量计的选型、安装、使用及维护方法；5. 流体力学基础知识在流量测量中的应用；6. 流量测量实验操作及数据处理；7. 流量测量技术在实际工程中的应用案例。
教学大纲安排：第一课时：流量测量技术基本概念、原理及分类第二课时：流量计的选型、安装、使用及维护方法第三课时：流体力学基础知识在流量测量中的应用第四课时：流量测量实验操作及数据处理第五课时：流量测量技术在实际工程中的应用案例教材章节及内容：第一章：流体力学基础第二章：流量测量技术2.1 流量测量基本概念2.2 流量测量原理2.3 流量计的分类及特点2.4 流量计的选型、安装、使用及维护第三章：流量测量实验3.1 实验原理及方法3.2 实验操作步骤3.3 数据处理与分析第四章：流量测量技术在工程中的应用4.1 应用案例介绍4.2 技术发展趋势及前景展望教学内容注重科学性和系统性，结合实际工程案例，使学生全面掌握流量测量技术的基本知识和技能。
流量测量优秀课件
4、节流式差压流量计的选用和安装
差压式流量计的选用：
❖ 管径、直径比和雷诺数范围的限制条件 ❖ 测量准确度 ❖ 允许的压力损失 ❖ 要求的最短直管段长度 ❖ 对被测介质腐蚀、磨损和污染的敏感性 ❖ 结构的复杂性和价格、安装使用的方便性及长期
稳定性
差压式流量计的安装：
❖ 安装时，必须保证节流件的开孔与管道同心，节 流装置端面与管道轴线垂直，节流件上、下游有 必须长度的直管段
流量测量优秀课 件
第二节 流量测量概述
定义
❖ 流量：单位时间内流过管道或设备某截面流 体的数量，亦称瞬时流量。
❖ 总流量：在一段时间内流过流体量的总和， 也可用在这段时间内对瞬时流量的积分，又 叫累积流量。
❖ 平均流量：总流量除以得到总流量的时间间 隔称该段时间内的平均流量
❖ 按数量表示方法分类：质量流量、体积流量 和重量流量
中间矩形法测 点布置图
平均流速等于各点流速的平均值
二．利用节流装置进行流量测量
❖ 组成：节流装置、导压管、显示仪表
信号变换
仪表组成
节流现象
连续流动的流体流 过安装在管道内的节流 装置时，管内流束局部 收束，从而使流速增加， 静压降低。在节流装置 前后产生一定的静压力 差的现象
常用的节流元件型式 （a）孔板（b）喷嘴（c）文丘里管
❖ 测量粘性、腐蚀性或易燃流体时，应装隔离器
例１ 采用孔板、差压变送器组成的测量系统 测量管道内流体的流量。已知差压变送器的 量程为0~0.6KPa，输出4~20mA，对应流体 的流量为0~ 4.0m3 / s 。求：1）当仪表的指示 流量为 2.0m3 / s 时，对应的孔板两端的输出压 差为多少？2）当差压变送器的输出为12mA 时，流体的流量为多少？
热工仪表知识.ppt
反应较快，测量范围较广、精度可达0.2％，便于远距 离传送。所以在生产过程中可以实现压力自动检测、自动 控制和报警，适用于测量压力变化快、脉动压力、高真空 和超高压的场合。
第四节：智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准信号叠加
按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成 一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。
单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够
独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）相互联系 而组合起来的一种仪表
转子流量计的特点：
转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。 它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特 点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm 的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流 量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而 上地通过转子流量计。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
优点:
应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟; 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生
产。
缺点:
测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
热工仪表知识
目录
第一章 测量仪表基本知识 第二章 压力测量仪表 第三章 流量测量仪表 第四章 物位测量仪表 第五章 温度测量仪表
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
流量测量知识概述
流量测量知识概述在网络领域中，流量测量是一项非常重要的任务。
无论是单个设备还是整个网络，了解流量的特征和模式对于网络监控、故障排除和网络优化都是至关重要的。
本文将概述流量测量的基本概念、常用技术和应用场景，帮助读者快速了解并理解流量测量的知识。
什么是流量测量流量测量是指在网络中检测和记录数据包的传输情况。
通过测量传输的数据量、速率、延迟和其他参数，可以获得对网络性能和使用情况的了解。
流量测量的目的是为了获取有关网络流量特征的信息，如流量的来源、目的地、持续时间和协议等。
这些信息对于网络规划、容量规划、故障排除和性能优化非常重要。
流量测量的基本概念流量流量是指在网络中传输的数据量。
它通常通过测量数据包的数量（以比特或字节为单位）来表示。
流量可以是单向的，即只考虑从源到目的的数据传输；也可以是双向的，考虑源和目的地之间的双向数据传输。
测量测量是指对流量进行观察、检测和记录的过程。
这可以通过捕获和分析数据包来实现，也可以通过监视网络设备的接口来实现。
流量测量的参数流量测量可以提供多种参数，以帮助了解网络的性能和使用情况。
常见的流量测量参数包括：•带宽：指网络接口的最大传输速率。
•吞吐量：指网络接口在某个时间段内传输的数据量。
•延迟：指从数据包发送方到接收方之间的时间延迟。
•丢包率：指在数据包传输过程中丢失的数据包的百分比。
流量测量的方法流量测量可以使用多种技术和方法来实现。
以下是一些常用的流量测量方法：•网络流量分析：通过捕获和分析网络中的数据包来测量流量。
这可以通过使用网络协议分析工具（如Wireshark）来实现。
•sFlow和NetFlow：这些是两种常用的流量监测协议，可以实时收集和报告网络流量信息。
•SNMP（Simple Network Management Protocol）：通过监视网络设备的接口，可以获取流量统计信息。
•网络监控工具：通过使用专用的网络监控软件，可以实时监视和报告网络流量。
第3章流量检测
质量流量 M 的单位:t/h 、 kg/h 、 kg/s 体积流量 Q的单位: m3/h 、 L/h 、 L/min
二者的关系：
M=ρQ
ρ—流体的密度
总量 指一定时间内流过管道某截面的流体流量 的总和。 即累计流量。
以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是：
t
∫ Q总 = Qdt 0
t
∫ M总 = Mdt 0
标准节流装置使用条件 ? 流体应当清洁，充满圆管并 连续稳定地流动。 ? 流体的雷诺数在 104 ～ 105 以 上，不发生相变。 ? 管道必须是直的圆形截面， 直径大于50mm 。 ? 为保证流体在节流装置前后 为稳定的流动状态，在节流装置 的上、下游必须配置一定长度的 直管段。
差压计
导压管 节流装置
二、流量检测的主要方法和分类
流量测量的方法很多 , 测量原理各不相同 , 从测量方法上一般可分为三大类：
1. 速度式 2. 容积式 3. 质量式
1、速度式：通过测量流体在管路内的流速大 小或与流速相关的其它物理量来实现流量测量。
2、容积式：根据在单位时间内所排出流体的 固定容积数目来测量流体的流量。
可与之相比拟 ; (3) 检测件与变送器、显示仪表分别由不同
厂家生产 ,便于规模经济生产。
缺点: (1) 测量精度普遍偏低 ; (2) 范围度窄 ,一般仅3:1~4:1; (3) 现场安装条件要求高 ; (4) 压损大(指孔板、喷嘴等 )。
应用场合 : 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 ,例如流体方 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50mm 到1m; 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。
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（1）角接取压
储运仪表及自动化课件
（2）法兰取压
（3）径距取压
山东胜利职业学院
第二节 差压式流量计 四、差压计
差压式仪表均可作为差压式流量计中的差压计使用，通常采用差压 式变送器。将节流装置、引压管、三组阀、差压变送器直接组装成一 体，成为一体式差压流量计。
五、差压式流量计的安装及应用（略）
储运仪表及自动化课件
储运仪表及自动化课件
山东胜利职业学院
第四节 容积式流量计 一、腰轮流量计
1.工作原理
◇ 液体在流量计进出口的压力差P1≥ P2,使腰轮产生力矩。 (a)状态：A腰轮上P1、P2两边对称，其上无力距。B腰轮下侧两边分别作用 P1、P2产生顺时针力矩， B顺转-→A逆转 (b)状态：A腰轮下侧、B腰轮上侧分别产生力矩，A、B腰轮均主动转B顺转--A逆转 (c)状态：A腰轮上产生逆时针力矩， A逆转-> B顺转
qv qv0
r w 0 r w0
式中： qv0 ---流量计指示值，m3/h； qv ---介质实际流量值，m3/h； ρw0---水的标准密度，998.2kg/m3； ρ ---液体介质实际密度，kg/m3；
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第三节 转子流量计
就地显示：将腰轮的转动通过磁性密封联轴器和一套传动减速机构传递 给机械计数器，直接指示出流经流量计的总量 远传显示：附加发信装置后，再配以电显示仪表，就可实现远传指示瞬 时流量或累积流量。
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第四节 容积式流量计 一、腰轮流量计
2.显示部分 1）总量积算结构 在腰轮流量计中，腰轮转数N通过磁性联轴器传递到表头。在表头内，具 有一系列传动齿轮、调整齿轮与机械计数器。流量积算机构中的机械计数 器原理如下图所示。腰轮转数通过传动齿轮，取得一个恰当的传动比后， 使机械计数器的末位数字轮转动，显示流过流量计的体积值。传动齿轮起 到了流量换算作用。
一、节流装置的流量测量原理
节流原理： 流体具有动压能和静压能，它和流体流动克服流体阻力所 消耗的能量总和在无外加能量的情况下保持不变。 因此,流速增加，动压能增加，静压力下降。节 流装置就是利用了流体的动压能和静压能转换 的原理实现流量的测量。
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第二节 差压式流量计
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第四节 容积式流量计 一、腰轮流量计
1.工作原理 ◇结论：A、B两腰轮交替产生力矩、相互驱动，周而复始，连续转动。 同时把“月牙”柱液体从入口吸入→分隔→排出至出口。从a到d腰轮转 动半周，排出2倍V0液体。 测量腰轮转数N即可确定累积流量 Q =4NV。 测量腰轮转速n即可确定瞬时流量 qv=4nV。 2.显示部分 腰轮流量计的流量显示，有就地显示和远传显示两种。
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第三节 转子流量计
工作原理： 当转子上所受到的浮力与流体上向冲击 力之和，恰好等于转子重力时，转子受力平 衡，就会稳定地悬停在某一高度上。 如果被测流体的流量增大，作用在转子 上的流体上向冲击力随之增大，使得转子受 力失去平衡，有向上的合力使转子上升。 随着转子的位置升高，转子与锥形管间 的环形流通面积增大，其环隙上流速减小， 转子受到的流体作用力减小。当转子升高到 某一新的高度、作用在转子上的作用力再次 平衡时，转子会在新的位量稳定下来。流量 减小时情况相反，转子位置降低。
T0 P ρa0 qvn qv0 T P0 ρ0
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第三节 转子流量计
qv = qv0 T P0 ρa0 T0 P ρ0
T0 P ρa0 qvn qv0 T P0 ρ0
式中： qv---被测介质的实际流量，m3/ h; qvn---换算到标准状态的实际流量， m3 /h; qv0---流量计指示流量， m3 /h; ρa0---空气的标准密度，1.2046 kg/m3； ρ0---被测介质的标准密度，kg/m3； P---被测介质的绝对压力； T ---被测介质的绝对温度； P0---标准状态绝对压力，P0=101.325kPa ； T0---标准状态绝对温度，T0=293.15 K 。 例2. 有一台气体转子流量计用来测量天然气的流量，工作压力为0.6MPa （表压），工作温度为55℃。当流量计的读数为100m3／h时，天然气 的实际流量和换算后的标准流量分别是多少？（此天然气在标准状态 下的密度为O.755kg／m3）
M 0.0039986 d 2 p
说明： Q与△P的平方根成正比，流量标尺刻度是非线性的。
三、标准节流装置
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第二节 差压式流量计
1.标准节流元件 （1）标准孔板 2.取压方式 取压位置不同，即使是同一节流元件、在同一流量下所得到的压差大小 也是不同的。常用取压方式有： （2）标准喷嘴 （3）标准文丘里管
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第三节 转子流量计 三、转子流量计示值的修正
为什么要修正？ 转子流量计的流量刻度是在标准状态（空气 20℃ ,101KPa；水 20℃） 下经过单独标定得到的。当被测流体介质不是水或空气，不是标准状态时 必须进行修正。 1.液体流量的修正 被测液体不是水但粘度与水的粘度相差不大，只是被测液体密度与水不同 修正公式：
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第二节 差压式流量计
利用流体流经节流装置所产生的静压差来显示流量大小。又叫节流式流 量计。 标准节流装置：孔板、喷嘴、文丘里管 组成：节流装置、引压管和差压计，如图3-1所示。 节流装置：使流体产生节流的节流元件和压力引出的取压装置， 将流量转换为压差。 引压管：连接节流装置和差压计，传递压差信号。 差压计：测量压差信号。
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第三节 转子流量计
测量原理： 锥管和转子组成流量检测 元件。转子2通过内磁钢5一 外磁钢4磁性耦合方式，将浮 子的位移传给转换部分，使 杠杆7偏转。通过四连杆机构 9、10、11、12带动指针偏转 相应角度，指示流量大小。 电远传型转子流量计普遍采 用差动变压器结构，在指针 现场指示的同时，把转子位 移通过另一个四连杆机构13、 14、15转换为差动变压器铁 芯16的位移。由差动变压器 转换为电信号输出至转换器， 变成标准电流信号输出，由 其他仪表进行显示、记录或 控制
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第四节 容积式流量计
容积式流量计是用于原油计量的首选仪表,在油田各计量站、联合站、油 库和炼厂等场合得到了广泛的应用
一、腰轮流量计
基本组成：测量主体+显示表头
测量主体 壳体内有一对截面呈“8” 字形的柱状转子——腰轮， 腰轮上下盖以隔板。腰轮与 壳体及两侧隔板间形成的封 闭空间就是“计量室”。与 腰轮同轴的两个驱动齿轮在 隔板外面相互啮合，以保持 两腰轮反向转动。
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第三节 转子流量计
适用于：小管径低流速的小流量测量
一、工作原理
1.测量原理 转子受力分析： 转子自身重力Fw=Vr. r其方向 向下 流体对转子的浮力Ff=Vr. 流体对转子产生的上向 冲击力Fp
Ff+Fp
Fw
A —转子迎流面的最大横截面积； C —流体作用力系数； --被测流体的密度； --锥管与转子环隙上的平均流速。
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第三节 转子流量计
例2. 有一台气体转子流量计用来测量天然气的流量，工作压力为0。6MPa （表压），工作温度为55℃。当流量计的读数为100m3／h时，天然气 的实际流量和换算后的标准流量分别是多少？（此天然气在标准状态 下的密度为O。755kg／m3）
解：
qv = qv0
二、转子流量计的类型与结构
按照锥形管材料的不同可分为：玻璃管转子流量计和金属管转子流量 计。其外形结构示意图见图3－12。教材P35 1.玻璃管转子流量计 2.金属管转子流量计 结构特点： （1）连接方式为法兰 （2）指示部分为磁性耦合 （3）可输出流量电信号 优点：耐高压、高温、安全，读数清晰， 可适用于不透明介质和腐蚀性介 质的流量测量。
T P0 ρa0 T0 P ρ0
T0 P ρa0 qvn qv0 T P0 ρ0
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第三节 转子流量计
四、转子流量计的安装与使用
1.转子流量计的特点 2.转子流量计的安装 3.转子流量计的使用
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第四节 容积式流量计
容积式流量计是利用标准容积累积法测量原理的一类流量计
流体的流量与转子高度的关系：
忽略有关项，进一步推导得：
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第三节 转子流量计
忽略有关项，进一步推导得： 式中， 为流量系数，取决于转子形状和雷诺数，一般由实验确定。实 际应用时，必使流体的雷诺数高于临界值，流量系数就可保证为一常数 值，从而使流量与转子高度近似为线性关系。
种类：腰轮流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计、旋转活塞流量计 结构：一个或一对转动部件—转子，转子的形状比较特殊，当转子转动时 和壳体内壁之间形成一固定容积的空间（称为“计量室”） 工作能源： 在流量计进、出口压力差的作用下转动，属自力式仪表。 基本工作原理：当流体流经流量计时，因转子的阻挡作用必然在进、出口 之间形成压力差，在压力差的作用下转子转动，随着转子 的转动，流体一次次地充满流量计的“计量室”，然后又 不断地被送往出口。由于“计量室”的容积是一定的，因 而由转动部件的转数就可以确定通过流量计的流体体积。 特点： 1.测量精度高，积算精度可达0。1％～0。5％。 2.测量精度受流体密度、粘度、温度、压力和流态的影响较 小，适宜于测量高粘度流体。 3.安装较方便。 不足：1.制造装配精度要求高。 2.对被测流体的洁净度要求严格。