常用流量计模板
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流体流经节流件时压力和流速变化情况
自动检测技术
2、流量方程
假定在水平管道内流动的是不可压缩的、无黏性的理想流体，
依据流体力学中的伯努利方程（2-96）和连续性方程（297），可以推导出理想流体的流量基本方式程，即
P 1
2 v12 P2 v2 2 2
（2-96）
v1
4
D v2
自动检测技术
常用流量计
流量测量的基本概念：
自动检测技术
自动检测技术
常用的流量计
节流式、电磁式、涡轮式、涡街式
一、节流式流量计
节流式流量计的特点是：结构简单，使用寿命长，适应性较广， 能够测量各种工况下的单相流体和高温、高压下的流体流量； 发展早，应用历史长，有丰富、可靠的实验数据，标准节流装 置的设计加工已标准化，无需标定就可在已知不确定度范围内 进行流量测量。但安装要求严格；测量范围窄，一般量程为3：
2
4
d
2
（2-97）
可求得流经节流件的流速为
v2
1 1 ( d / D) 4
2
(P 1P 2)
(2—98)
自动检测技术
根据体积流量的定义，可写出体积流量的理论方程式为
qv v2 A2 1
4
1 (d / D) 4
d
2
2
(P 1P 2)
（2—99）
质量流量方式为
qm v2 A2
（1）角接取压 角接取压装置包括单独钻孔取压 的夹紧环（见图2-113的下半部分） 和环室（见图2-113的上半部分）。
自动检测技术
（2）法兰取压
法兰取压装置即为设有取压孔的
法兰，其结构如图2-114所示。上 下游的取压孔必须垂直于管道轴 线，取压孔的轴线离孔板上下游 端面的距离为25.4mm。取压孔的
令：
E
C 1
4
CE
qv v2 A2
（2—103）
1
4
1 (d / D) 4
d2
2
(P 1P 2)
1 1 4
（2—104）
qm v2 A2
1
1 (d / D)4 4
d 2 2 ( P 1P 2)
称为流量系数，是通过实验方法确定的。
则：
qv
自动检测技术
（3）文丘利管
文丘利管是由收缩段、圆筒形喉部与圆锥形扩散管3部分组成。 按收缩段的形状不同，又分为古典文丘利管和文丘利喷嘴。
图2-111 文丘利管
自动检测技术
5、取压装置 取压装置是指取压的位置与取压口的结构形式的总称。节流件上 下游取压孔的位置表征标准孔板的取压方式，取压方式有5种。 各种取压方式及取压孔位置如图2-152所示。
式中, K为仪表常数，K= 4B/πD 在管道直径确定，磁感应强度不变的条件下，体积流量与电 磁感应电势有一一对应的线性关系，而与流体密度、粘度、温 度、压力和电导率无关。
图2-112 节流装置的取压方式 1-1—理论取压；2-2—角接取压；3-3—法兰取压； 4-4—径距取压；5-5—损失取压
自动检测技术
目前广泛采用的是角接取压法，
其次是法兰取压法。角接取压法 比较简便，容易实现环室取压， 测量精度较高。法兰取压法结构 较简单，容易装配，计算也方便，
但精度较角接取压法低些。
1；压力损失较大，精度不够高（±1%～±2%）。
它由节流装置、测量静压装置和测量仪表三部分构成。
自动检测技术
1、节流装置工作原理
所谓节流装置是在管道中
安装一个直径比管径小的 节流件，如孔板、喷嘴、
文丘利管等.
自动检测技术
以孔板为例，观察在管道中 流动的流体经过节流件时流 体的静压力和流速的变化情 况。 流体流经喷嘴和文丘里管的 情况与孔板相似，它们的开 孔面积和流束的最小收缩截 面基本一致。
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。
图2-109 标准孔板
自动检测技术
（2）标准喷嘴
标准喷嘴是一种以管道轴线为中心线的旋转对称体，主要由入口 圆弧收缩部分与出口圆筒形喉部组成，有ISA1932喷嘴和长径喷 嘴两种形式。
图2-110 ISA1932喷嘴
C 1
C
4
4
d
d
2
2
p
4Fra Baidu bibliotek
d
2
2
p
（2—101）
qm
2
1 4 4
2p
4
d 2 2p
（2—102）
自动检测技术
对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入
流束膨胀系数ε进行修正，采用节流件前的流体密度，由此
流量公式可表示为
qv
qm
4、标准节流件
4
d
2
2
p
（2—105）
4
d 2 2 p
（2—106）
常用的标准节流元件有标准孔板、喷嘴和文丘里管。
（1）标准孔板
自动检测技术
标准孔板的形状如图2-109所示，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，顺流的出口呈扩散和锥形。 标准孔板的主要特点是结构简单、加
轴线应与管道轴线直角相交，孔
口与管内表面平齐，上下游取压 孔的孔径相同，孔径不得大于
0.08D，实际尺寸应为6～12mm。
自动检测技术 二、电磁流量计
-----利用法拉第电磁感应定律，测量导电液体体积流量
特点： – 测量通道是光滑直管，不易阻塞 – 适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体； – 不产生因检测流量所形成的压力损失； – 不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化影 响； – 前置直管段要求较低； – 测量范围度大，通常为20:1～50:1； – 不能测量电导率很低的液体； – 不能用于较高温度的液体。
3、实际流量公式
1
4
1 (d / D) 4
d
2
2 ( P 1P 2)
（2—100）
引入流出系数C，定义为实际流量与理论流量之比。并以实际 采用的某种取压方式所得到的压差Δp来代替（ p1 p2 ） d 的值，令直径比 ，对式（2-99）和式（2-100）进行 修正，
D
自动检测技术
自动检测技术
1.电磁流量计原理
电 磁 流 量 计 测 量 原 理
自动检测技术
导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动， 与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势
E BD
液体的体积流量
(1)
qv A
(1)(2)
qv D 2 / 4
4.qv / D 2
(2)
E (4 B / D)qv Kq v
自动检测技术
2、流量方程
假定在水平管道内流动的是不可压缩的、无黏性的理想流体，
依据流体力学中的伯努利方程（2-96）和连续性方程（297），可以推导出理想流体的流量基本方式程，即
P 1
2 v12 P2 v2 2 2
（2-96）
v1
4
D v2
自动检测技术
常用流量计
流量测量的基本概念：
自动检测技术
自动检测技术
常用的流量计
节流式、电磁式、涡轮式、涡街式
一、节流式流量计
节流式流量计的特点是：结构简单，使用寿命长，适应性较广， 能够测量各种工况下的单相流体和高温、高压下的流体流量； 发展早，应用历史长，有丰富、可靠的实验数据，标准节流装 置的设计加工已标准化，无需标定就可在已知不确定度范围内 进行流量测量。但安装要求严格；测量范围窄，一般量程为3：
2
4
d
2
（2-97）
可求得流经节流件的流速为
v2
1 1 ( d / D) 4
2
(P 1P 2)
(2—98)
自动检测技术
根据体积流量的定义，可写出体积流量的理论方程式为
qv v2 A2 1
4
1 (d / D) 4
d
2
2
(P 1P 2)
（2—99）
质量流量方式为
qm v2 A2
（1）角接取压 角接取压装置包括单独钻孔取压 的夹紧环（见图2-113的下半部分） 和环室（见图2-113的上半部分）。
自动检测技术
（2）法兰取压
法兰取压装置即为设有取压孔的
法兰，其结构如图2-114所示。上 下游的取压孔必须垂直于管道轴 线，取压孔的轴线离孔板上下游 端面的距离为25.4mm。取压孔的
令：
E
C 1
4
CE
qv v2 A2
（2—103）
1
4
1 (d / D) 4
d2
2
(P 1P 2)
1 1 4
（2—104）
qm v2 A2
1
1 (d / D)4 4
d 2 2 ( P 1P 2)
称为流量系数，是通过实验方法确定的。
则：
qv
自动检测技术
（3）文丘利管
文丘利管是由收缩段、圆筒形喉部与圆锥形扩散管3部分组成。 按收缩段的形状不同，又分为古典文丘利管和文丘利喷嘴。
图2-111 文丘利管
自动检测技术
5、取压装置 取压装置是指取压的位置与取压口的结构形式的总称。节流件上 下游取压孔的位置表征标准孔板的取压方式，取压方式有5种。 各种取压方式及取压孔位置如图2-152所示。
式中, K为仪表常数，K= 4B/πD 在管道直径确定，磁感应强度不变的条件下，体积流量与电 磁感应电势有一一对应的线性关系，而与流体密度、粘度、温 度、压力和电导率无关。
图2-112 节流装置的取压方式 1-1—理论取压；2-2—角接取压；3-3—法兰取压； 4-4—径距取压；5-5—损失取压
自动检测技术
目前广泛采用的是角接取压法，
其次是法兰取压法。角接取压法 比较简便，容易实现环室取压， 测量精度较高。法兰取压法结构 较简单，容易装配，计算也方便，
但精度较角接取压法低些。
1；压力损失较大，精度不够高（±1%～±2%）。
它由节流装置、测量静压装置和测量仪表三部分构成。
自动检测技术
1、节流装置工作原理
所谓节流装置是在管道中
安装一个直径比管径小的 节流件，如孔板、喷嘴、
文丘利管等.
自动检测技术
以孔板为例，观察在管道中 流动的流体经过节流件时流 体的静压力和流速的变化情 况。 流体流经喷嘴和文丘里管的 情况与孔板相似，它们的开 孔面积和流束的最小收缩截 面基本一致。
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。
图2-109 标准孔板
自动检测技术
（2）标准喷嘴
标准喷嘴是一种以管道轴线为中心线的旋转对称体，主要由入口 圆弧收缩部分与出口圆筒形喉部组成，有ISA1932喷嘴和长径喷 嘴两种形式。
图2-110 ISA1932喷嘴
C 1
C
4
4
d
d
2
2
p
4Fra Baidu bibliotek
d
2
2
p
（2—101）
qm
2
1 4 4
2p
4
d 2 2p
（2—102）
自动检测技术
对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入
流束膨胀系数ε进行修正，采用节流件前的流体密度，由此
流量公式可表示为
qv
qm
4、标准节流件
4
d
2
2
p
（2—105）
4
d 2 2 p
（2—106）
常用的标准节流元件有标准孔板、喷嘴和文丘里管。
（1）标准孔板
自动检测技术
标准孔板的形状如图2-109所示，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，顺流的出口呈扩散和锥形。 标准孔板的主要特点是结构简单、加
轴线应与管道轴线直角相交，孔
口与管内表面平齐，上下游取压 孔的孔径相同，孔径不得大于
0.08D，实际尺寸应为6～12mm。
自动检测技术 二、电磁流量计
-----利用法拉第电磁感应定律，测量导电液体体积流量
特点： – 测量通道是光滑直管，不易阻塞 – 适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体； – 不产生因检测流量所形成的压力损失； – 不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化影 响； – 前置直管段要求较低； – 测量范围度大，通常为20:1～50:1； – 不能测量电导率很低的液体； – 不能用于较高温度的液体。
3、实际流量公式
1
4
1 (d / D) 4
d
2
2 ( P 1P 2)
（2—100）
引入流出系数C，定义为实际流量与理论流量之比。并以实际 采用的某种取压方式所得到的压差Δp来代替（ p1 p2 ） d 的值，令直径比 ，对式（2-99）和式（2-100）进行 修正，
D
自动检测技术
自动检测技术
1.电磁流量计原理
电 磁 流 量 计 测 量 原 理
自动检测技术
导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动， 与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势
E BD
液体的体积流量
(1)
qv A
(1)(2)
qv D 2 / 4
4.qv / D 2
(2)
E (4 B / D)qv Kq v