仪表流量-论述题18.doc

1、1请说明科氏力质量流量计的测量原理。答案：科氏力质量流量计是根据科里奥利加速度理论制成的流量计。其工作原理如图如图如示，有一直管，以角速度绕定轴O在平面内转动，管内有一质点沿管以速度向外移动。由于质点处在既有旋转运动，又有直线运动的体系中，因此它将获得两个加速度分量：(1)向心加速度，其值为2(为质点至轴O的距离)，方向指向轴O；(2)切向加速度ac，其值为2w，方向于ar垂直，它来自旋转管道，同时又对管道产生反作用力，这就是科里奥利力，其计算公式为Fc=2mw式中Fc科里奥利力，N；W角速度，l/s；旋转系统中的径向速度，m/s；m运动体的质量，Kg。若流体的密度为，则任何一段x管道上的切向

2、科里奥利力为Fc=Ax2mw式中A管道截面积。A为质量流量，设为m。于是Fc=2mwx由上式可知，只要测出了科里奥利力Fc，就可获得质量m。2现场用孔板和差变测量蒸汽流量，工艺反应仪表示值偏低，列出可能的五条主要原因。答案：孔板方向装反这时流速缩颈与孔板距离比正确安装为远，致使孔板后取压孔测压值增高，造成压差下降，需重新装正。正压阀、正压侧的排污阀漏或堵三阀组中的平衡阀未关严或阀虽旋紧仍有内漏，需关严或更换。变送器静压误差大变送器零点偏低3为什么电磁流量计不能应用在脱盐水的流量测量？答案：电磁流量计是基于电磁感应定律工作的流量测量仪表，它适用用于测量具有一定电导率的液体的体积流量，而脱盐水的电

3、导率低于电磁流量计对电导率的最低限，因此不能选用电磁流量计来测量脱盐水的流量；4电磁流量计的测量原理？答案：电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。5试述孔板流量计的测量原理？答案：当被测流体(气体或液体)充满管道并流经节流装置时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使流体的动能和势能相互转换，使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后产生压差，假设管道内的流体是连续且不可压缩的，通过测量节流装置前后的压差为P，便可求出流经管道的

4、体积流量和质量流量。6电磁流量计在工作时，发现信号越来越小或突然下降，原因可能有哪些？答案：当测量导管中没有介质时，电极间实际是绝缘的，造成p上述情况的主要原因是电极间的绝缘变坏或被短路，发现上述情况应从几个方面考虑：(1)测量导管内壁可能沉积污垢，应予以清洗和擦拭电极；(2)测量导管衬里可能被破坏，应予以更换；(3)信号插座可能被腐蚀，应予以清理或更换。7涡街流量计的安装要求？答案：安装方向，在管道上可以水平、垂直或倾斜安装，测量液体和气体时应分别采取防止气泡和液滴干扰的措施，测量液体时，还必须保证待测流体充满整个管道，如垂直安装，应使液体自下而上流动，以保证管路中总是充满液体；直管段长度要

5、求，前15D 后10D，直管段内部要求光滑；安装漩涡发生体时，应使其轴线与管道轴线垂直；安装地点避免机械振动；仪表的流向标志与管内流体的流动方向一致。8论述超声波流量计的特点。答案：超声波流量计可以做成非接触式的，即从管道外部进行测量。因在管道内部无任何插入测量部件，故没有压力损失，不改变原流体的流动状态，对原有管道不需要任何加工就可以进行测量，使用方便；测量对象广，因不受被测流体的黏度、电导率的影响，故可测各种液体或气体的流量；输出信号与被测流体的流量成线性关系；和其他流量计一样，需要一定的直管段，一般前10D后5D；准确度不太高，约为1%；温度对声速影响较大，一般不适用于温度波动大、介质物

6、理性质变化大的流量测量，其次也不适于小流量、小管径的流量测量，因为这时相对误差增大。9请画出蒸汽流量测量系统(加补正)的系统图。并论述其补正原理。答案：补正原理：根据流量与差压的关系Q=K可求出流量，由于是蒸汽测量，其运行参数与计参数会产生很大的偏差。由于被测介质密度的改变会产生测量误差，因此必须引用密度修正系数K进行修正,(K=)所以要将测得的流量乘以K，即为实际的流量值。其补正公式如下：根据补正经验公式：Q=QQ=K将(2)代入(1)：Q= K=K得出：Q= Kb其中Kb为补正系数、p为差压值、p为实际工作压力、T为实际工作温度。将三个参数通过相应的设备将其变换成标准信号，再输入到智能积算

7、仪，通过仪表内部的运算后，即可实现蒸汽流量的温度压力补正。10试写出节流装置的基本实用流量方程式，并说明式中各量的含义。答案：基本实用流量方程式是Q=001252d(1)M=0.01252d(2)式中M质量流量，kgh；Q工作状态下的体积流量，m3/h；流量系数；流束膨胀系数；d工作状态下节流件开孔直径，mm；p压力差Pa或KPa；工作状态下的流体密度Kg/m3；0.01252=360010-6=360010-6 11安装电容式差压变送器应注意那些问题？答案：(1)应尽量避免安装在有剧烈震动、强热源和有大量腐蚀性介质存在的环境中。(2)变送器可在XYZ任意方向安装，但最好使膜盒面与地面垂直，以

8、避免硅油 自重 引起的零位偏移。如因现场条件限制不能使膜盒面垂直时，其最大零位偏移约在25mmH2O/900(1151型)范围内，这一零偏可在安装之后通过调零机构予以调整，对量程无影响。(3)当正负导压管与正负压室方向相反时，不必改动导压管，只须将电路部件相对于测量膜盒部件转动180即可。(详见说明书)。(4)变送器法兰基座上的排气、排液阀门孔位置不对时，可将正负法兰基座对换一下即可。(5)差压变送器与节流装置、液位测量取压点之间的导压管长度应在50m范围内，导压管内径不应小于8mm，导压管水平敷设段应有不小于1：10的坡度。在测量液体或蒸气时，应在导压管系统最高点和最低点安装排气或排污阀。1

9、2简述标准节流装置进行流量测量时，流体必须满足的条件?答案：1)流体必须充满圆管和节流装置，并连续地流经管道，2)流体必须是牛顿流体，在物理学上和热力学上是均匀的单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体，溶液和分散性粒子小于于0.1um的胶体。3)流体流经节流件时，不发生相变。4)流体流量不随时间变化或其变化非常缓慢。5)流体在流经节流件以前，其流束必须与管道轴线平行，不得有旋转流。标准节流装置不适用脉动流和临界流的流量测量。13试述如下图所示时差法超声波流量计的原理附图、时差法超声波流量测量原理示意图答：1)时差法超声波流量计是利用一对超声波换能器相向交替(或同时)收发超声波，通过观测超声

10、波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法。2)如图中有两个超声波换能器：顺流换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流速度为tu，逆流速度为td，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为。由于流体流动的原因，使超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，其时间差可用下式表示：其中：c是超声波在非流动介质中的声速，V是流体介质的流动速度，tu和td之间的差为：式中X是两个换能器在管线方向上的间距。为了简化，我们假设，流体的流速和超声波在介质中的速度相

11、比是个小量。即：上式可简化为：也就是流体的流速为：由此可见，流体的流速与超声波顺流和逆流传播的时间差成正比。流量Q可以表示为：14简述节流装置的设计计算步骤。答案：设计计算的任务和依据：已知管道内径，被测流体参数和其它必要条件，以及预计的流量范围，要求选择适当的差压上限，并确定节流件的形式及开孔直径(孔径直径)，已知条件设计计算所需要的原始数据有：(1)流体名称，组成；(2)最大，最小及常用流量；(3)工作压力，温度及其它变化范围；(4)允许压力损失P；(5)管道材质，20条件下管道内径D20管道内表面情况；(6)管道敷设情况和局部压力形成。节流孔板元件设计计算程序。共分四步如下：首先第一步辅

12、助计算，第二步确定差压计标尺刻度值上限P或h20，第三步确定节流元件的孔径d，第四步估计一下设计出的节流装置的测量流量误差，根据第一步求出的流量刻度上限值，选出标准流量刻度值，再求出工作状态下的密度，粘度，压缩系数，管道内径，相选度V1。确定差压上限，再确定节流孔径d。15有一流量测量系统，一次元件为孔板，差压变送器为测量仪表，当系统投入运行时，差压变送器的输出不但不上升，反而跑零下。经检查，差压变送器是正常的，试论述可能产生的原因？答案：变送器正取压导管堵塞或泄漏；变送器正负压导管接反；工艺管道内介质流动方向相反。16有一台电磁流量计其安装位置图如下图所示。其安装的前后直管段长度都符合要求，

13、但该流量计投入运行后发现流量波动很大，趋势图杂乱，经反复检查，仪表的安装，电极及接地都没有问题。请论述造成该流量计不能正常工作的原因并提出整改的方案。其中图中D1米，H1.5米，H121米。答案：造成该表不正常工作的原因主要是由于管道一所连接的水槽离管道2和管道3有20多米的高距离，其巨大的位能转换成很大的动能，使得管道1与管道2和管道3不能混合好而直接就通过流量计，这样就相当有两种不同的流速的流体通过流量计，管内的流速很不稳定所以流量计指示有很大的波动，从而不能正常工作。解决的办法是将流量计向靠混合槽方向移动远离管道1和管道2的混合点，重新选定位置安装。17.如图，孔板流量计测蒸汽流量(孔径40mm管径100mm)找出图中错误并改正。答案：错误处：(1)节流件后直管段太小，由于d/D=0.4，所以节流件后直管段长度应大于6倍管径；(2)冷凝器高度不在同一水平面造成误差，应将正压侧冷凝器提高到与负压侧冷凝器同一水平面高，并在冷凝器顶上各安装一只放气阀；(3)应加装两只排污阀；(4)平衡阀位置错了，应装在两只截止阀的下方；(5)正负引压管应装两只一次阀门。答案：难18校准一台智能差压变送器，请根据需要选择校准设备，画出校准示意图。答案：校准需要的设备：FLUKE744多功能检验仪、压力模块、手动压力泵。校准示意图：