流量检测及仪表(2)
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流量测量仪表ppt课件
管将差压信号传递给差压变送器，转换成4～
20mA.DC标准信号，经流量显示仪，便显示出管道内
的瞬时和累积流量。
孔板图形
节流装置的取压方式
节流装置的取压方式，孔板有5种，喷嘴只有角接取压和径
距取压两种。
1、角接取压 上、下游侧取压孔轴心线与孔板（喷嘴）前后
端面的间距各等于取压直径的一半，因而取压孔穿透处与孔
① 孔板装反，入口阻力减小，相对压差降低，仪
表指示偏低
② 标准节流元件是在流体的紊流工况下工作的。
因为节流装置的流量系数是在典型的紊流流速下取
得的。
③ 节流孔板安装要求一般直管段板前（10）D，
板后（5）D。如果条件具备板前直管段最好（30-50）
D。
④在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板
灌隔离液的差压流量计，在启动前，即在打开孔板取压
阀之前，必须先将平衡阀门切断，一防止隔离液冲走。在
停用时，必须首先切断取压阀门，然后方可打开平衡阀门，
使仪表处于平衡状态。
温度压力补偿
压差式流量计在使用中的测量误差往往来自被测介质中工作状态
的变动、节流装置安装不正确、孔板入口边缘的磨损、节流装置内
差压变送器因零位误差，，指示为2%，则流量的指示误差是
多少？
因为流量和差压的平方根成正比，所以差压为2%时，流量为
Q=√0.02=14.14%
所以流量很小时，由于压差表的误差而引起的流量指示误差
会很大，所以一般规定流量表应在其刻度的30%以上。同时，
应该对差压式流量计进行小信号切除，一般切除5%左右。
玻璃转子流量计
20mA.DC标准信号，经流量显示仪，便显示出管道内
的瞬时和累积流量。
孔板图形
节流装置的取压方式
节流装置的取压方式，孔板有5种，喷嘴只有角接取压和径
距取压两种。
1、角接取压 上、下游侧取压孔轴心线与孔板（喷嘴）前后
端面的间距各等于取压直径的一半，因而取压孔穿透处与孔
① 孔板装反，入口阻力减小，相对压差降低，仪
表指示偏低
② 标准节流元件是在流体的紊流工况下工作的。
因为节流装置的流量系数是在典型的紊流流速下取
得的。
③ 节流孔板安装要求一般直管段板前（10）D，
板后（5）D。如果条件具备板前直管段最好（30-50）
D。
④在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板
灌隔离液的差压流量计，在启动前，即在打开孔板取压
阀之前，必须先将平衡阀门切断，一防止隔离液冲走。在
停用时，必须首先切断取压阀门，然后方可打开平衡阀门，
使仪表处于平衡状态。
温度压力补偿
压差式流量计在使用中的测量误差往往来自被测介质中工作状态
的变动、节流装置安装不正确、孔板入口边缘的磨损、节流装置内
差压变送器因零位误差，，指示为2%，则流量的指示误差是
多少？
因为流量和差压的平方根成正比，所以差压为2%时，流量为
Q=√0.02=14.14%
所以流量很小时，由于压差表的误差而引起的流量指示误差
会很大，所以一般规定流量表应在其刻度的30%以上。同时，
应该对差压式流量计进行小信号切除，一般切除5%左右。
玻璃转子流量计
化工厂中几种常见化工仪表及其原理
仪表仪器1、压力检测及仪表弹性式压力计在化工厂随处可见，多为弹簧管压力表弹簧管压力表。
它属于就地指示型压力表，就地显示压力的大小，不带远程传送显示、调节功能。
原理：弹簧管压力表通过表内的敏感元件--波登管的弹性变形，再通过表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。
特点：弹簧管压力表适用测量无爆炸，不结晶，不凝固，对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。
2、流量检测及仪表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。
原理：转子流量计由两个部件组成，转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管；转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。
转子流量计当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的流动冲击着转子，并对它产生一个作用力（这个力的大小随流量大小而变化）；当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使之升高。
同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面，从上端流出。
当被测流体流动时对转子的作用力，正好等于转子在流体中的重量时（称为显示重量），转子受力处于平衡状态而停留在某一高度。
分析表明；转子在锥形管中的位置高度，与所通过的流量有着相互对应的关系。
因此，观测转子在锥形管中的位置高度，就可以求得相应的流量值。
3 、物位检测及仪表在化工厂管路中直立的中间有一块块黄色小板，且不是反转的仪表，其是磁翻板液位计，在几个大型罐槽侧面有大型的，而在化工厂也看到小型的。
流量检测_精品文档
（1）测量原理
在管道中流动的流体具有动压能和静压能， 在一定条件下这两种形式的能量可以相互 转换，但参加转换的能量总和不变。用节 流元件测量流量时，流体流过节流装置前 后产生压力差Δp(Δp=p1-p2)，且流过的流 量越大，节流装置前后的压差也越大，流 量与压差之间存在一定关系。
由于有压力损失，收缩前后的静压值不等。
系数 进行修正,采用节流件前的流体密度,对上式 进行修正得到：
qv
C
4
d2
2 p KCEd 2
p
qm
CE
4
d
2
2p KCEd 2
p
流量公式中的流量系数α与节流装置的结构形式、取压 方式、节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）及 管道条件等因素有关。 由流量基本方程式可以看出，被测流量与差压Δp成平 方根关系，对于直接配用差压计显示流量时，流量标尺 是非线性的，为了得到线性刻度，可加开方运算电路或 加开方器。如差压流量变送器带有开方运算，变送器的 输出电流就与流量成线性关系。显示仪表则显示流量的 大小。
c. 流动是稳定的或随时间缓变的 。
②标准节流元件的结构形式
a. 标准孔板
标准孔板是一块具有与管道同心圆形 开孔的圆板，迎流一侧是有锐利直角 入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈 扩散的锥形
结构简单，加工方便，价格便宜
压力损失较大，测量精度较低，只 适用于洁净流体介质，测量大管径 高温高压介质时，孔板易变形。
在流体通过的管道中，垂直于流动方向插上一块圆 盘形的靶。流体通过时对靶片产生推力，经杠杆系 统产生力矩。力矩与流量的平方近似成正比
D2 d 2 F
qv A0v Ka d
2
其中
A0
4
流量检测技术
绝对压力
Mpa 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
饱和蒸汽温度
Kg/m3 195 198.3 201.4 204.3 207.1 209.8 212.4 214.8 217.2 219.5 221.8 223.9
饱和蒸汽密度
摄氏度 7.1038 7.5928 8.082 8.5718 9.0616 9.552 10.043 10.535 11.028 11.521 12.016 12.511
① 原理：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，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h与所通过的流量有对 应的关系。
1cP 103 Pa• S
运动粘度：
m2 / s
1m2 / s 104 St 1cSt 106 m2 / s
2.2 流量测量基本概念
（1）流量：
体积流量：
qV
V t
uA（ m3 / s ）
qV 3600 uA （ m3 / h ）
标准状态下体积流量：
qVN
TN PN
P T
qv
( Nm3 / h )
350
0.69 1.05 1.40 1.75 2.11 2.46 2.82 3.54 4.26 5.36 7.21 9.11 11.05 13.02 15.05 19.26 25.53
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。
第六章 流量测量(新)
第六章 流量检测及仪表
第一节 流量测量的基本知识
一、流体的流量 流量的定义：流体流量是指单位时间内流过管道或明渠某一截 面流体的量，也称为瞬时流量。 在某一段时间间隔内流过某一截面的流体的量称为流过的总量， 也称作积分流量或累积流量。总量除以得到总量的时间就称为 该段时间内的平均流量。 流体流量的表示：一般可分为质量流量 qm 和体积流量 qV。 两 者之间满足以下关系：
式中
n——椭圆齿轮的旋转次数；V0——半月形测量室 的容积； R——容积室的半径； a，b——椭圆齿 轮的长半轴和短半轴；δ——椭圆齿轮的厚度。
椭圆齿轮流量计的工作原理
腰轮流量计
二、容积式流量计的特点
1．测量准确度高，一般可达±(0.1～0.5)％，是所有流 量仪表中测量精度最高的一类仪表。 2．安装管道条件对流量计计量精度没有影响，流量计前 不需要直管段，这使得容积式流量计在现场使用有 极重要的意义。 3．测量范围较宽，典型的流量量程比可为5:1到10:1， 特殊的可达30:1。 4. 机械结构较复杂，体积庞大笨重，一般只适用于中小 口径仪表。 5. 大部分容积式流量计只适用于洁净单相流体。测量含 有颗粒、脏污物的流体时需安装过滤器，测量含有 气体的液体时必须安装气体分离器。
l m 1 1.25 D
所以，体积流量与频率f之间的关系为：
d d qv D (1 1.25 ) f 4 D St
2
二、涡街流量计的结构
涡街流量计由传感器和转换器两部分组成。 传感器包括旋涡发生体、检测元件、安装架和法 兰等。 转换器包括前臵放大器、滤波整形电路、接线端 子、支架和防护罩等。智能式仪表还将CPU、存储单元、 显示单元、通讯单元及其他功能模块也装在转换器内， 形成智能型和组合型涡街流量。 旋涡发生体是涡街流量计的关键部件，一般采用 1Cr18Ni12Mo2Ti 不锈钢。旋涡发生体的几何参数大多 通过实验确定。旋涡发生体的形状按柱形分，它有圆 柱、三角柱、梯形柱、T形柱等；按结构分，它有单体、 双体和多体之分。
第一节 流量测量的基本知识
一、流体的流量 流量的定义：流体流量是指单位时间内流过管道或明渠某一截 面流体的量，也称为瞬时流量。 在某一段时间间隔内流过某一截面的流体的量称为流过的总量， 也称作积分流量或累积流量。总量除以得到总量的时间就称为 该段时间内的平均流量。 流体流量的表示：一般可分为质量流量 qm 和体积流量 qV。 两 者之间满足以下关系：
式中
n——椭圆齿轮的旋转次数；V0——半月形测量室 的容积； R——容积室的半径； a，b——椭圆齿 轮的长半轴和短半轴；δ——椭圆齿轮的厚度。
椭圆齿轮流量计的工作原理
腰轮流量计
二、容积式流量计的特点
1．测量准确度高，一般可达±(0.1～0.5)％，是所有流 量仪表中测量精度最高的一类仪表。 2．安装管道条件对流量计计量精度没有影响，流量计前 不需要直管段，这使得容积式流量计在现场使用有 极重要的意义。 3．测量范围较宽，典型的流量量程比可为5:1到10:1， 特殊的可达30:1。 4. 机械结构较复杂，体积庞大笨重，一般只适用于中小 口径仪表。 5. 大部分容积式流量计只适用于洁净单相流体。测量含 有颗粒、脏污物的流体时需安装过滤器，测量含有 气体的液体时必须安装气体分离器。
l m 1 1.25 D
所以，体积流量与频率f之间的关系为：
d d qv D (1 1.25 ) f 4 D St
2
二、涡街流量计的结构
涡街流量计由传感器和转换器两部分组成。 传感器包括旋涡发生体、检测元件、安装架和法 兰等。 转换器包括前臵放大器、滤波整形电路、接线端 子、支架和防护罩等。智能式仪表还将CPU、存储单元、 显示单元、通讯单元及其他功能模块也装在转换器内， 形成智能型和组合型涡街流量。 旋涡发生体是涡街流量计的关键部件，一般采用 1Cr18Ni12Mo2Ti 不锈钢。旋涡发生体的几何参数大多 通过实验确定。旋涡发生体的形状按柱形分，它有圆 柱、三角柱、梯形柱、T形柱等；按结构分，它有单体、 双体和多体之分。
热工测量仪表习题
热工测量仪表习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素2．什么是真值真值有几种类型3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成各部分有什么作用4．仪表的精度等级是如何规定的请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性其主要技术指标有哪些6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程彼此有什么关系7．什么是仪表的变差造成仪表变差的因素有哪些合格的仪表对变差有什么要求8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级可否用一台精度等级为级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为级，量程为0~的压力表为什么习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~，精度等级为级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为，问这块仪表是否合格为什么2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过％，问选用哪块表合适6. 有一台精度等级为级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。
2.何谓系统误差系统误差有何特点3.试举例说明系统误差可分为几类如何发现系统误差4. 随机误差产生的原因是什么随机误差具有哪些性质5. 为什么在对测量数据处理时应剔除异常值如何判断测量数据列中存在粗大误差6. 对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV ）：，，，，，，，，，，，，，，，，试写出测量结果表达式（置信概率为%）。
化工仪表及自动化答案--8---流量检测及仪表
1.组成 2. 原理★ 3. 流量公式★ 4. 指示值修正★ 5. 电远传式转子流量计
三、转子流量计
• 定差压、变节流面积的方法（即节流面积随流量的变 化而变化，但压差却不随流量的变化而变化）
• 适于测量小流量，管径50mm以下 • 速度式流量计 • 有压力损失
【引】~是利用流体通过转子与锥形管壁之间的空隙（节流 面积）时产生的压差Δp所产生的作用力来平衡转子的 重量。当流量增加时，通过节流面积的流体的流速也 增加，只有增大节流面积，减低流速，以维持压差不 变。
1.原理
截面Ⅰ：流速初始值v1 静压力初始值p1'
截面Ⅱ：流速达最大值v2 静压力达最小值p2'
截面Ⅲ：流速v3 = v1 静压力p3' < p1'
1.原理
• 节流装置前流体压力 较高，称为正压，记 “+”；
• 节流装置后流体压力 较低，称为负压，记 “－”。
• 节流装置前后的压差 大小与流量有关。
ρ1g 2g
ρ2g 2g 2g
(截面Ⅰ所具有的能量）（截面Ⅱ所具有的能量）
p1 '− −孔板前面截面Ⅰ上的流体压力 v1 − −孔板前面截面Ⅰ上的流体平均流速 p2 '− −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的压力 v2 − −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的流体平均流速 ξ − −流体在截面Ⅰ和Ⅱ间的动能损失系数
转子原来平衡在某位置h1处，当流量Q ↑ 或流速v ↑⇒ 冲力 ↑ ⇒ 转子位置 ↑ ，节流面积 ↑ ，流速逐渐 ↓⇒ 冲力逐渐 ↓⇒ 当 满足 冲力 + 浮力 = 重力时，转子平衡在新位置h2处。
2. 原理
原理：转子在锥形管中的平衡位置 的高低与被测介质的流量大小 相对应，若在锥形管外沿其高 度刻上对应的流量值，则根据 转子平衡位置的高低就可直接 读出流量的大小。
三、转子流量计
• 定差压、变节流面积的方法（即节流面积随流量的变 化而变化，但压差却不随流量的变化而变化）
• 适于测量小流量，管径50mm以下 • 速度式流量计 • 有压力损失
【引】~是利用流体通过转子与锥形管壁之间的空隙（节流 面积）时产生的压差Δp所产生的作用力来平衡转子的 重量。当流量增加时，通过节流面积的流体的流速也 增加，只有增大节流面积，减低流速，以维持压差不 变。
1.原理
截面Ⅰ：流速初始值v1 静压力初始值p1'
截面Ⅱ：流速达最大值v2 静压力达最小值p2'
截面Ⅲ：流速v3 = v1 静压力p3' < p1'
1.原理
• 节流装置前流体压力 较高，称为正压，记 “+”；
• 节流装置后流体压力 较低，称为负压，记 “－”。
• 节流装置前后的压差 大小与流量有关。
ρ1g 2g
ρ2g 2g 2g
(截面Ⅰ所具有的能量）（截面Ⅱ所具有的能量）
p1 '− −孔板前面截面Ⅰ上的流体压力 v1 − −孔板前面截面Ⅰ上的流体平均流速 p2 '− −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的压力 v2 − −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的流体平均流速 ξ − −流体在截面Ⅰ和Ⅱ间的动能损失系数
转子原来平衡在某位置h1处，当流量Q ↑ 或流速v ↑⇒ 冲力 ↑ ⇒ 转子位置 ↑ ，节流面积 ↑ ，流速逐渐 ↓⇒ 冲力逐渐 ↓⇒ 当 满足 冲力 + 浮力 = 重力时，转子平衡在新位置h2处。
2. 原理
原理：转子在锥形管中的平衡位置 的高低与被测介质的流量大小 相对应，若在锥形管外沿其高 度刻上对应的流量值，则根据 转子平衡位置的高低就可直接 读出流量的大小。
流量检测及仪表(1)
量高粘度的流体（例如重油、树脂等）甚至糊状物的流量， 但要求被测介质干净，不含固体颗粒，所以一般情况下，流 量计前要装过滤器。 ❖ 由于受零件变形的影响，容积式流量计一般不宜在高温或低 温下使用。
18
18
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
❖ 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉 、心、肺、肾等多脏器严重损害 的，全身性疾病，而且不少患者 同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表 现如下：
随着质量流量的增加，这种现象变得更加明显，出水侧摆动相位超前
于入水侧更多。
34
34
这就是科氏力质量流量的检测原理，它利用两管的振动（摆动）相 位差来反映流经该U形管的质量流量。
科里奥利力质量流量计
利用科氏力构成的质量流量计有直管、弯管、单管、双管等多种形式。 双弯管型（最常见） 它由两根金属U形管组成，其端部连通并与被测管路相连。
❖ 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
19
3.3.5电磁流量计
适用场合
可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶 液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒的的液 体测量，但不能检测气体、蒸汽和非导电 液体的流量。
S N
涡轮流量测量原理图
24
24
流体通过涡轮流量计时推动涡轮转动，涡轮叶片周期性 地扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性地变化，线圈感应产生 的交流电信号频率与涡轮转速成正比，即与流速成正比。涡 轮流量计的流量方程式为：
q
仪表常数ξ与流量计的涡轮结构等因 ω
素有关。在流量计的使用范围内
，ξ值保持为常数，使流量与转速 接近线性关系。ω为角频率。
流量公式
18
18
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
❖ 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉 、心、肺、肾等多脏器严重损害 的，全身性疾病，而且不少患者 同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表 现如下：
随着质量流量的增加，这种现象变得更加明显，出水侧摆动相位超前
于入水侧更多。
34
34
这就是科氏力质量流量的检测原理，它利用两管的振动（摆动）相 位差来反映流经该U形管的质量流量。
科里奥利力质量流量计
利用科氏力构成的质量流量计有直管、弯管、单管、双管等多种形式。 双弯管型（最常见） 它由两根金属U形管组成，其端部连通并与被测管路相连。
❖ 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
19
3.3.5电磁流量计
适用场合
可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶 液，腐蚀性液体以及含有固体颗粒的的液 体测量，但不能检测气体、蒸汽和非导电 液体的流量。
S N
涡轮流量测量原理图
24
24
流体通过涡轮流量计时推动涡轮转动，涡轮叶片周期性 地扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性地变化，线圈感应产生 的交流电信号频率与涡轮转速成正比，即与流速成正比。涡 轮流量计的流量方程式为：
q
仪表常数ξ与流量计的涡轮结构等因 ω
素有关。在流量计的使用范围内
，ξ值保持为常数，使流量与转速 接近线性关系。ω为角频率。
流量公式
流量检测仪表
流量检测方法及仪表
•
课程结束，谢谢大家
流量检测方法及仪表
流量检测仪表
安装注意事项
（1）、变送器应安装于管内任何时候均充满液体的地方，一般应垂直、同
心、无应力安装，预防液体流过电极时形成气泡造成误差。
（2）、该流量计的信号较为微弱，因而在使用时要特别注意外来干扰对其 测量精度的影响。所以变送器的外壳、屏蔽线、测量导线、变送器两端的
管道均需接至单设的接地点，以免因为电位不等而引入附加干扰。
流量检测仪表
3、涡街流量计的特点
涡街流量计仪表具有量程宽、精度高、 压力损失小、介质通用性好、有 与流量成比例的脉冲信号输出、
便于与计算机联用等优点。涡街
流量计具有结构简单、通用性好 和稳定性高的特点 。
流量检测仪表
4、安装要求与使用场合
（1）、流量计上游侧和下游侧应尽可能留有较长的直管段。 弯管：在流量计上游应保证10D的直管段长度，下游应保证5D的直管段长度 缩、扩径管：流量计上游应保证10D的直管段长度，下游应保证5D的 直管段长度，流量计上游有全开阀门时，直管长度应保证20D： 有半开阀门时，直管长度应保证40D 其他：测压点应取在流量计下游2D-7D间（D：测量管内径） 测温点应取在流量计下游1D-2D
流量检测方法及仪表
故障分析与处理
• • • • • • • 1、负压管堵塞 2、正压管堵塞 3、负压管漏 4、正压管漏 5、孔板倒装 6、故障处理：关于正、负导压管堵塞的处理：使用钢丝或铁丝将其堵 塞位置畅通，如无法疏通，使用0.3Mpa蒸汽加以冲洗。 关于孔板倒装的故障，将其装置部件拆开，调换孔板方向重新安装即可。
流量检测仪表
3、特点及适用介质：⑴被测介质的管内无可动部件，无突出管内的部件，所以压 损很小。当电磁流量计采取防腐蚀衬里的情况下，可检测具有腐蚀性介质的液体 的流量，并能检测含有颗粒、悬浮物的液体流量，如纸浆、泥浆的流量。
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:
化工仪表及自动化课件第三节 流量检测及仪表
第三节 流量检测及仪表
本 节 主 要 内 容
一、差压式流量计 二、转子流量计
三、电远传式转子流量计
四、其他流量计
流量测量概述 定义
流量：单位时间内流过管道某一截面流体的量，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。
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。
（2）测量气体流量时，差压计最好安装在节流装置上部。 如果一定要装在下部时，引压管的最低处要安装沉降器， 以便排除冷凝液或污物。 (3) 测量水蒸气流量时，可按照测量液体的做法安装差压 计的位置。为了防止差压计受高温蒸汽的影响，在靠近节 流装置处安装两个冷凝器，且使两个冷凝器液面高度相同， 以防影响差压计的测量
( t w ) f ( t f ) w
(7.8 1.0) 0.8 0.9 (7.8 0.8) 1.0
Q0 30 m3 Qf 33.3 h K Q 0.9
（二）气体流量的换算 转子流量计用来测气体时，是在工业基准状 态下用空气标定的。对于非空介质在不同于基准 状态下测量时，按下式校正。
（3） 引压管要采取防烘烤、防冻结等措施。 （4）全部引压管管路要密封无漏，并装有必要的切断、 冲洗、排污等所需的阀门。 (5) 测量粘性或腐蚀性流体时，应加隔离罐或分离器。
差压计的安装
（1）测量液体流量时，差压计最好装在节流装置下部。 如果差压计一定要装在上部时，引压管的最高处要安装集 气器，最低处要安装沉降器，以便排除管内的气体或沉积 物。
节流装臵的其他辅件
引压导管 冷凝器 隔离器、集气器和沉降器
（一）导压管
其内径一般不小于6mm。对于水、蒸汽和干燥空气， 内径可适当小一些。湿气体、低中粘度的油类应粗一些。 导压管应尽量短些，以防压力信号滞后时间较长，影响测 量的动态特性。
本 节 主 要 内 容
一、差压式流量计 二、转子流量计
三、电远传式转子流量计
四、其他流量计
流量测量概述 定义
流量：单位时间内流过管道某一截面流体的量，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。
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。
（2）测量气体流量时，差压计最好安装在节流装置上部。 如果一定要装在下部时，引压管的最低处要安装沉降器， 以便排除冷凝液或污物。 (3) 测量水蒸气流量时，可按照测量液体的做法安装差压 计的位置。为了防止差压计受高温蒸汽的影响，在靠近节 流装置处安装两个冷凝器，且使两个冷凝器液面高度相同， 以防影响差压计的测量
( t w ) f ( t f ) w
(7.8 1.0) 0.8 0.9 (7.8 0.8) 1.0
Q0 30 m3 Qf 33.3 h K Q 0.9
（二）气体流量的换算 转子流量计用来测气体时，是在工业基准状 态下用空气标定的。对于非空介质在不同于基准 状态下测量时，按下式校正。
（3） 引压管要采取防烘烤、防冻结等措施。 （4）全部引压管管路要密封无漏，并装有必要的切断、 冲洗、排污等所需的阀门。 (5) 测量粘性或腐蚀性流体时，应加隔离罐或分离器。
差压计的安装
（1）测量液体流量时，差压计最好装在节流装置下部。 如果差压计一定要装在上部时，引压管的最高处要安装集 气器，最低处要安装沉降器，以便排除管内的气体或沉积 物。
节流装臵的其他辅件
引压导管 冷凝器 隔离器、集气器和沉降器
（一）导压管
其内径一般不小于6mm。对于水、蒸汽和干燥空气， 内径可适当小一些。湿气体、低中粘度的油类应粗一些。 导压管应尽量短些，以防压力信号滞后时间较长，影响测 量的动态特性。
石油化工自动化及仪表概论7 流量检测及仪表
图7-6 节流装置组成示意图
b.引压管路 由隔离罐（冷凝器等）、管路、三阀组组成。作
用是将产生的差压信号，通过压力传输管道引至差压计。
c.差压计或差压变送器 作用是将差压信号转换成电信号或气
信号显示或远传。
节流装置前流体压力较高，称为正压， 常以“+”标志；节流装置后流体压力较
1
2
3
低，称为负压（注意不要与真空度混淆 ），常以“－”标志。 差压计（差压变送器）安装时必须安装
7.3.2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 体流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。 最常用的差压式流量计是由产生差压的装置和差压计组成 。流体流过差压产生装置形成静压差，由差压计测得差压 值，并转换成流量信号输出。产生差压的装置有多种型式 ，包括节流装置：如孔板、喷嘴、文丘里管等，以及动压 管、匀速管、弯管等。其他型式的差压式流量计还有靶式 流量计、浮子流量计等。
当流体流过椭圆齿轮流量计时，由于要克服阻力，将会引起
阻力损失，从而使进口侧压力P1大于出口侧压力P2，在此压 力差的作用下，产生作用力矩使椭圆齿轮连续转动。在图71(a)所示的位置时，由于P1>P2，在P1和P2的作用下所产生的 合力矩使A顺时针方向转动。这时A为主动轮，B为从动轮。 在图7-1 (b)上所示为中间位置，根据力的分析可知，此时A与 B均为主动轮。当继续转至图7-1(c)所示位置时，P1和P2作用 在A轮上的合力矩为零，作用在B上的合力矩使B作逆时针方 向转动，并把已吸人的半月形容积内的介质排出出口，这时
(1) 节流式流量计的组成 图7-5为节流式流量计的组成示意图。节流式流量计由
流量测量仪表
虽然节流式流量计的应用非常广泛，但如果选用不当往往会出现很大的 测量误差。在此列举具体选用时应考虑的主要问题。
选用考虑要点
1、仪表性能方面 (1) 精确度、重复性、线性度、流量范围
(2) 压力损失 当要求的压力损失较小时，可采用喷嘴、文丘里管等。
流量检测方法及仪表
——节流装置的选用
2、流体特性方面 1)流体物性参数的确定
3、在使用中，要保持节流装置的清洁。如在节流装置处防止有沉淀、 结焦、堵塞等现象。
在现场使用中，孔板等表面可能会沾结上一层污垢，或者由于在孔 板前后角落处日久而沉积有沉淀物，或者由于强腐蚀作用都会使管 道的流体截面积发生渐变，以及引压管管路的泄露和脏污，都会造 成流量测量误差。所以，在使用中，要保持节流装置的清洁。如在 节流装置处有沉淀、结焦、堵塞等现象，也会引起较大的测量误差， 必须及时清洗。 4、节流装置的磨损，应注意日常检查、维修，必要时应换用新的孔 板。节流装置使用日久，特别是在被测介质夹杂有固体颗粒等机械 物情况下，或者由于化学腐蚀，都会造成节流装置的几何形状和尺 寸的变化。对于使用广泛的孔板来讲，它的入口边缘的尖锐度会由 于受到冲击、磨损和腐蚀而变钝。这样，在相等数量的流体经过时 所产生的压差△P将变小，从而引起仪表指示值偏低。故应注意检查、 维修，必要时应更换新的孔板。
差压式流量计的工作原理总结
流体在管道中正常流动（v、q）
节流件使流体收缩，流速增大，静压力降低
“静压差”与流量有关
节流件前后出现“静压差”
再采用差压变送器，将差压信号转换为统一的标准信号，便于显示及控制
qv
p
p
Io
节流装置
引压管
差压变送器
显示仪表/控制器
差压式流量计组成
选用考虑要点
1、仪表性能方面 (1) 精确度、重复性、线性度、流量范围
(2) 压力损失 当要求的压力损失较小时，可采用喷嘴、文丘里管等。
流量检测方法及仪表
——节流装置的选用
2、流体特性方面 1)流体物性参数的确定
3、在使用中，要保持节流装置的清洁。如在节流装置处防止有沉淀、 结焦、堵塞等现象。
在现场使用中，孔板等表面可能会沾结上一层污垢，或者由于在孔 板前后角落处日久而沉积有沉淀物，或者由于强腐蚀作用都会使管 道的流体截面积发生渐变，以及引压管管路的泄露和脏污，都会造 成流量测量误差。所以，在使用中，要保持节流装置的清洁。如在 节流装置处有沉淀、结焦、堵塞等现象，也会引起较大的测量误差， 必须及时清洗。 4、节流装置的磨损，应注意日常检查、维修，必要时应换用新的孔 板。节流装置使用日久，特别是在被测介质夹杂有固体颗粒等机械 物情况下，或者由于化学腐蚀，都会造成节流装置的几何形状和尺 寸的变化。对于使用广泛的孔板来讲，它的入口边缘的尖锐度会由 于受到冲击、磨损和腐蚀而变钝。这样，在相等数量的流体经过时 所产生的压差△P将变小，从而引起仪表指示值偏低。故应注意检查、 维修，必要时应更换新的孔板。
差压式流量计的工作原理总结
流体在管道中正常流动（v、q）
节流件使流体收缩，流速增大，静压力降低
“静压差”与流量有关
节流件前后出现“静压差”
再采用差压变送器，将差压信号转换为统一的标准信号，便于显示及控制
qv
p
p
Io
节流装置
引压管
差压变送器
显示仪表/控制器
差压式流量计组成