传感器 流量检测汇总

5.1 流量的检测方法
3. 速度式流量计：主要利用管内流体的速 度来推动叶轮旋转，叶轮的转速和流体 的流速成正比。属于这类流量计的有叶 轮式水表和涡轮式流量计等。
4. 其它类型流量计：如基于电磁感应原理 的电磁流量计、涡街流量计等。
5.2 差压式流量计

差压式流量计基于流体在通过设置于流 通管道上的流动阻力件时产生的压力差 与流体流量之间的确定关系，通过测量 差压值求得流体流量。
5.2.1 节流装置的工作原理



当流体流经管道内的节流件时，流体将 在节流件处形成局部收缩，因而流速增 加，静压力降低，于是在节流件前后便 产生了压差。 流体流量愈大，产生的压差愈大，这样 可依据压差来衡量流量的大小。 基础：流体连续性方程（质量守恒定律） 和伯努利方程（能量守恒定律）。
5.2.1 节流装置的工作原理
连续性方程： 任取一管段，设 截面Ⅰ、截面Ⅱ 处的面积、流体 密度和截面上流 体的平均流速分 1、v1和 别为A1、 2 、v2。 A2、
1v1 A1 2v2 A2
5.2.1 节流装置的工作原理
伯努利方程： 当理想流体在重力作用下在管内定常流 动时，对于管道中任意两个截面Ⅰ和Ⅱ 有如下图所示：
0
t
t
m Qm dt
0
5.1 流量的检测方法

流量测量方法：
（1）速度式流量测量方法——直接测出管道 内流体的流速，以此作为流量测量的依据。 （2）容积式流量测量方法——通过测量单位 时间内经过流量仪表排出的流体的固定容积 的数目来实现。 （3）通过直接或间接的方法测量单位时间内 流过管道截面的流体质量数。
Qm Qv S0 2 ( p1 p2 )
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，是一个用实验确定的系 数。对于标准节流装置，α值可直接从 有关手册中查出。
5.2.3 流量系数的确定
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，是一个用 实验确定的系数。对于标准节流装 置，α值可直接从有关手册中查出。
第5章 流量检测
第五章 流量检测


在工农业生产和科学研究试验中，流量 都是一个很重要的参数。例如，在石油 化工生产过程自动检测和控制中，为了 有效地操作、控制和监测，需要检测各 种流体的流量。 流量检测仪表是发展生产、节约能源、 提高经济效益和管理水平的重要工具。
5.1 流量的检测方法

流量：是流体在单位时间内通过管道
S0 v1 v2 mv2 S1
5.2.2 流量方程

设被测流体为不可压缩的理想流体（液 体），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： 2 2 P v P v 1 1 2 2 1 2 2 2
1 2 2 2 v1 v2 P P2 1 2 2
v2
v1 p1
h1
p2
h2
5.2.1 节流装置的工作原理
势能 动能
压力能
2 1
mgh1 1/2mv12
mp1/ρ1
2
mgh2 1/2mv22
mp2/ρ2
v p1 v2 p2 gh1 gh2 2 1 2 2
5.2.2 流量方程
5.2.2 流量方程

由于流束在节流装置后的最小收缩面积 S2，实际上很难确切地知道它的数值， 因此用节流装置开孔的截面积S0来表示。 S 2 S0 其中称为流束的收缩系数，其大小 与节流装置的类型有关。
5.2.4 标准节流装置
5.2.4 标准节流装置
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ISAl932喷嘴和长径喷嘴两种型式。
5.2.4 标准节流装置
ISA1932喷嘴
5.2.4 标准节流装置
长径喷嘴
5.2.4 标准节流装置
5.2.4 标准节流装置


节流装置安装在流体管道中，使流体的 流通截面发生变化，进而引起流体静压 变化。 常用的节流装置有文丘利管、喷嘴、孔 板。
5.2.4 标准节流装置
文丘利管
喷嘴
孔板
5.2.4 标准节流装置
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。 优点：结构简单，加工方便，价格便宜 缺点：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。
文丘利管 文丘里管有两种标准型式：经典文丘利 管与文丘利喷嘴。 优点：压力损失最低，有较高的测量精 度，对流体中的悬浮物不敏感，可用于 污脏流体介质的流量测量，在大管径流 量测量方面应用的较多。 缺点：尺寸大、笨重，加工困难，成本 高，一般用在有特殊要求的场合。
5.1 流量的检测方法

工业上常用的流量计，按其测量原理分 为以下四类：
1. 差压式流量计：主要利用管内流体通过 节流装置时，其流量与节流装置前后的 压差有一定的关系。属于这类流量计的 有标准节流装置等。
5.1 流量的检测方法
2. 容积式流量计：主要利用流体连续通过 一定容积之后进行流量累积的原理。属 于这类流量计的有椭圆齿轮流量计和腰 轮流量计。
或设备某横截面处的数量。

体积流量：是单位时间内通过的流体 体积，用QV表示，单位为m3/s。
Qv vA
5.1 流量的检测方法

质量流量：是单位时间内通过的流体质 量，用Qm表示，单位为kg/s。
Qm Qv vA

累积流量－一段时间内流体体积流量或 质量流量的累积值
V Qv dt
5.2.2 流量方程
合并上列等式，可得：
v2 1 1 m
2 2
2

( p1 p2 )
流过截面II—II的体积流量为：
Qv v2 S2 v2 S0 S0 2 ( p1 p2 )
S0
1 m
2 2
2

( p1 p2 )

源自文库
5.2.2 流量方程
流过截面II—II的质量流量为：