33(流量)-检测仪表与传感器解析课件.ppt

1、青海大学化工学院青海大学化工学院流量检测及仪表流量检测及仪表 过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n 差压式流量计差压式流量计n节流现象与流量基本方程式节流现象与流量基本方程式n标准节流装置标准节流装置n力矩平衡式差压变送器力矩平衡式差压变送器n差压式流量计的测量误差差压式流量计的测量误差n 转子流量计转子流量计n工作原理工作原理n电远传式转子流量计电远传式转子流量计n 漩涡流量计漩涡流量计1过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n 质量流量计质量流量计n直接式质量流量计直接式质量流量计n补偿式质量流量计补偿式质量流

2、量计n 其他流量计其他流量计n 靶式流量计靶式流量计n 椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计n 涡轮流量计涡轮流量计n 电磁流量计电磁流量计2过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表3.3.1 概述概述 介质流量介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。及进行经济核算所必需的一个重要参数。流量大小流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。数量的大小，即瞬时流量。总量总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总在某一段时间内流过管道的流体

3、流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。3过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表MQQM或质量流量质量流量M体积流量体积流量Q如以如以 t 表示时间，则流量和总量之间的关系是表示时间，则流量和总量之间的关系是 ttMdtMQdtQ00,总总流量计流量计：测量流体流量的仪表。测量流体流量的仪表。计量表计量表：测量流体总量的仪表。测量流体总量的仪表。43.3.1 概述概述过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表1.1.速度式流量计速度式流量计 以测量流体在管道内的流速作为测量依据以

4、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。来计算流量的仪表。2.2.容积式流量计容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的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。数目作为测量依据来计算流量的仪表。3.3.质量流量计质量流量计 以测量流体流过的质量以测量流体流过的质量M为依据的流量计。为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。质量流量计分直接式和间接式两种。5分分类类3.3.1 概述概述过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 是基于流体流动的节是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而

5、实现流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。流量测量的。通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。及显示仪表所组成。63.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n 一、节流现象与流量基本方程式一、节流现象与流量基本方程式 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的流装置前后的管

6、壁处，流体的静压力产生差异的现象称为现象称为节流现象节流现象。节流装置就是在管道中放置的一个局部收节流装置就是在管道中放置的一个局部收缩元件缩元件,应用最广泛的是孔板应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文其次是喷嘴、文丘里管。丘里管。73.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 要准确测量出截面要准确测量出截面、处的压力有困难，因为产处的压力有困难，因为产生最低静压力生最低静压力p p2 2的截面的截面的位置随着流速的不同会改的位置随着流速的不同会改变。

7、因此是在孔板前后的管变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是测压点及测压方式的选择是紧密相关的。紧密相关的。83.3.2 差压式流量计差压式流量计流束开始收缩，流束开始收缩，中央压力下降中央压力下降流束最小收缩截流束最小收缩截面，流速最快，面，流速最快，静压最低静压最低过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基流

8、量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。续性方程式推导而得的。pFMpFQ101022要知道流量与压差的确切关系，关键在于要知道流量与压差的确切关系，关键在于的取值。的取值。流量与压力差流量与压力差PP的平方根成正比。的平方根成正比。93.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为管等标准化，并称为

9、“标准节流装置标准节流装置”。采用标准节流装置进行设计计算时都有统一标准的采用标准节流装置进行设计计算时都有统一标准的规定、要求和计算所需要的通用化实验数据资料。规定、要求和计算所需要的通用化实验数据资料。103.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 标准孔板是一块中标准孔板是一块中心有圆孔的金属薄圆心有圆孔的金属薄圆平板，圆孔的入口朝平板，圆孔的入口朝着流体流动方向，并着流体流动方向，并有尖锐的直角边缘。有尖锐的直角边缘。标准孔板标准孔板节流孔板节流孔板后取压管后取压管 前取压管前取压管过程装备控制技术过程装备控制技术3

10、.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表标准喷嘴标准喷嘴 标准喷嘴是由圆弧曲面构成的入口收缩部分和与之相接的圆筒形喉部组成，当m（=d2/D2=2）取值在不同范围时，标准喷嘴形状略有不同。返本节目录返本节目录返本章目录返本章目录过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表文丘利管文丘利管 文丘利管具有圆锥形的入口收缩段和喇叭形的出口扩散段。它能使压力损失显著地减少，并有较高的测量精度。但加工困难，成本最高，一般用在有特殊要求如低压损、高精度测量的场合。返本节目录返本节目录返本章目录返本章目录过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测

11、及仪表在加工制造和安装方面在加工制造和安装方面,以孔板为最简单以孔板为最简单,喷嘴次之喷嘴次之,文丘文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般场合在一般场合下下,以采用孔板为最多。以采用孔板为最多。当要求压力损失较小时当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。可采用喷嘴、文丘里管等。113.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。采用喷嘴

12、较采用孔板为好。在流量值与压差值都相同的条件下在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的使用喷嘴有较高的测量精度测量精度,而且所需的直管长度也较短。而且所需的直管长度也较短。如被测介质是高温、高压的如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。丘里管只适用于低压的流体介质。123.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显

13、的粗糙或不平现象。133.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 任何局部阻力(如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。标准节流装置(孔板、喷嘴),一般都用于直径D50mm的管道中。被测介质应充满全部管道并且连续流动。管道内的流束(流动状态)应该是稳定的。被测介质在通过节流装置时应不发生相变。143.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 在现场实际应用时，往往具有比较大的测量

14、误差，在现场实际应用时，往往具有比较大的测量误差，有的甚至高达有的甚至高达10102020。不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，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。证差压式流量计有足够的实际测量精度。213.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表误差产生的原因误差产生的原因被测流体工作状态的变动。被测流体工作状态的变动。节流装置安装不正确。节流装置安装不正确。孔板入口边缘的磨

15、损。孔板入口边缘的磨损。导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象差压计安装或使用不正确差压计安装或使用不正确到到2323页页到到2727页页223.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表23 导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面分类讨论。同的要求，下面分类讨论。测量液体流量时的取压点位置 测量液体流量时的连接图1节流装

16、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3.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角为为0 04545。引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应下倾一定坡度（至少下倾一定坡度（至少120120110110），使气泡易于排出。），使气泡易于排出。在引压导管的管路中，应有排气的装置。在引压导管的管路中，应有排气的装置。（1 1）测量液体的流量时，应该使两根导压管内都

17、充满同样）测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。243.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表25 取压点应在节流装置的上半部。取压点应在节流装置的上半部。引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度，引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度，以使引压导管中不滞留液体。以使引压导管中不滞留液体。如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装贮液罐和如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装贮液罐和排放阀，排放阀，3.3

18、.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表图3-5 测量气体流量时的连接图1节流装置；2引压导管；3差压变送器；4贮液罐；5排放阀图3-6 测量蒸汽流量的连接图1节流装置；2凝液罐；3引压导管；4排放阀；5差压变送器；6平衡阀263.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表27差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装

19、切断阀1 1、2 2和平衡阀和平衡阀3 3，。，。测量腐蚀性（或因易凝固不适宜直接进入差压计）的测量腐蚀性（或因易凝固不适宜直接进入差压计）的介质流量时，必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式。介质流量时，必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式。3.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表差压计阀组安装示意图1，2切断阀；3平衡阀隔离罐的两种形式283.3.2 差压式流量计差压式流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表3.3.3 转子流量计转子流量计29 转子流量计采用的是恒压降、变节

20、流面积的流量测量方法。转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。当测量流体的流量时，被测流体从锥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，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（这个力的大小随并对它产生一个作用力（这个力的大小随流量大小而变流量大小而变 化）。当流量足够大时，所化）。当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使之升高。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。当被测流环形断面，从上端流出。当被测流 体流动体流动时对转子的作用力，正好等于

21、转子在流体时对转子的作用力，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。处于平衡状态而停留在某一高度。一、一、工作原理工作原理过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表AppgVft21转子流量计中转子的平衡条件是转子流量计中转子的平衡条件是phMf2根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小或phQf2AgVhMfft2或AgVhQfft2AgVpppft2130过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及

22、仪表玻璃转子流量计流体入口流体入口流体出口流体出口转子转子过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表31 它可以将反映流量大小的转子高度它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，转换为电信号，适合于远传，进行显示或记录。适合于远传，进行显示或记录。LZD系列电远传式转子流量计主要由流量变送及电动显系列电远传式转子流量计主要由流量变送及电动显示两部分组成。示两部分组成。图3-10 差动变压器结构3.3.3 转子流量计转子流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 若将转子流量计的转子若将转子流量计的转子与差动变压器的铁

23、芯连接起与差动变压器的铁芯连接起来，使转子随流量变化的运来，使转子随流量变化的运动带动铁芯一起运动，那么，动带动铁芯一起运动，那么，就可以将流量的大小转换成就可以将流量的大小转换成输出感应电势的大小。输出感应电势的大小。323.3.3 转子流量计转子流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表33LTD系列电远传转子流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表323.3.3 转子流量计转子流量计n 浮子流量计一般在出厂时其刻度是按标准状态下浮子流量计一般在出厂时其刻度是按标准状态下的水或空气标定的。如果在实际使用中的测

24、量介的水或空气标定的。如果在实际使用中的测量介质或条件不符合出厂时的标准条件，就要考虑测质或条件不符合出厂时的标准条件，就要考虑测量介质的重度、温度的变化产生的影响，则必须量介质的重度、温度的变化产生的影响，则必须对仪表的刻度指示值进行重新的标定。对仪表的刻度指示值进行重新的标定。过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 AgVhQfftf 2 fQfwftfwtQKQQ 0 wftfwtQK fMfwfwtwfMKMQ 0 wfftwtMK 质量流量修正质量流量修正 AgVhQft w02 过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量

25、检测及仪表例例1 1 现用一只以水标定的浮子流量计来测量苯的流量，已知转现用一只以水标定的浮子流量计来测量苯的流量，已知转子材料为不锈钢子材料为不锈钢 f f=7.9=7.9 g/cmg/cm3 3,苯的密度苯的密度=0.83=0.83 g/cmg/cm3 3 。问流。问流量计读数为量计读数为3.6 3.6 L/sL/s时，苯的实际流量？时，苯的实际流量？已知已知 f f=7.9=7.9 g/cmg/cm3 3，=0.83=0.83 g/cmg/cm3 3 ，0 0=1.0=1.0 g/cmg/cm3 3 q qv0v0=3.6=3.6 L/sL/s 000()(7.9 0.83)3.64/(

26、7.9 1)0.83()fVVfqqL s 过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表例例2 2 现用一只以水标定的浮子流量计来测量苯的流量，已知转现用一只以水标定的浮子流量计来测量苯的流量，已知转子材料为铝子材料为铝 f f=2.75=2.75 g/cmg/cm3 3,苯的密度苯的密度=0.83=0.83 g/cmg/cm3 3 。问流量。问流量计范围为计范围为0-10 0-10 L/sL/s时，苯的流量测量范围？时，苯的流量测量范围？已知已知 f f=2.75=2.75 g/cmg/cm3 3，=0.83=0.83 g/cmg/cm3 3 ，0 0=1.0

27、=1.0 g/cmg/cm3 3 q qv0v0=10=10 L/sL/s 000()(2.75 0.83)1011.5/(2.75 1)0.83()fVVfqqL s 过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表2、气体流量测定时的修正、气体流量测定时的修正对被测介质的密度、工作压力和温度均需进行修正。对被测介质的密度、工作压力和温度均需进行修正。当已知仪表显示刻度当已知仪表显示刻度Q0，要计算实际的工作介质流量，要计算实际的工作介质流量时，可按下式修正。时，可按下式修正。001001101111QKKKQTTppQTP 过程装备控制技术过程装备控制技术3.3

28、3.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表例例3 3 某转子流量计测二氧化碳气的流量，测量时被测气体的温某转子流量计测二氧化碳气的流量，测量时被测气体的温度是度是4040，压力是，压力是49.03kPa49.03kPa（表压力），若流量计的读数为（表压力），若流量计的读数为120m120m3 3/h/h，问实际流量是多少？，问实际流量是多少？已知标定时绝对压力已知标定时绝对压力P=98.06kPa,t=20P=98.06kPa,t=20，此时二氧化碳的重，此时二氧化碳的重度为度为18.07N/m18.07N/m3 3,空气的重度为空气的重度为11.82N/m11.82N/m3 3。01012732

29、0293 2734031398.06 98.0649.03147.09TTpkPapkPa解：解：30 1001 098.06 313 11.82/9.8 12081.9/147.09 293 18.07/9.8VVp TqqmhpT过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n3.3.4、椭圆齿轮流量计、椭圆齿轮流量计41椭圆齿轮流量计结构原理通过椭圆齿轮流量计的通过椭圆齿轮流量计的体积流量体积流量04nVQ 适用于高黏度介质的流量测量。适用于高黏度介质的流量测量。测量精度较高，压力损失较小，测量精度较高，压力损失较小，安装使用也较方便。安装使用也较方便。椭圆

30、齿轮流量计的入口端必须加椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。装过滤器。椭圆齿轮流量计的使用温度有一椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。定范围。椭圆齿轮流量计的结构复杂，加椭圆齿轮流量计的结构复杂，加工成本较高。工成本较高。过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n3.3.5、涡轮流量计、涡轮流量计图3-20 涡轮流量计1涡轮；2导流器；3磁电感应转换器；4外壳；5前置放大器 安装方便。测量精度高，可耐高压。反应快，可测脉动流量。输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。一般应加过滤器。安装时，前后要有一定的直管段。过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.

31、3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n3.3.6、电磁流量计、电磁流量计能够测量能够测量酸、碱、盐酸、碱、盐溶液以及含有溶液以及含有固体颗粒固体颗粒（例如泥（例如泥浆）或浆）或纤维液体纤维液体的流量。的流量。电磁流量计原理BDvKEX感应电势的方向由右手定则判断，大小感应电势的方向由右手定则判断，大小由下式决定由下式决定 vDQ241而KDDBDKEX4得过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表3.3.7 漩涡流量计漩涡流量计 精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、维护精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、维护方便、压力损失小、节能效果明显。方

32、便、压力损失小、节能效果明显。漩涡流量计是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体漩涡流量计是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量的仪表。流量的仪表。卡门涡列(a)圆柱涡列；(b)三角柱涡列过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表 热学法热学法 电容法电容法 压差法压差法漩涡频率的检测方法漩涡频率的检测方法圆柱检出器原理图1空腔；2圆柱棒；3导压孔；4铂电阻丝；5隔墙 满足满足hL0.2810.281时，则所产生的涡街是稳定的。由时，则所产生的涡街是稳定的。由圆柱体形成的卡曼漩涡，其单侧漩涡产生的频率为圆柱体形成的卡曼漩涡，其单侧漩涡产生的频率为dvSff353

33、.3.7 漩涡流量计漩涡流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表3.3.8 质量流量计质量流量计直接测量单位时间内所流过的介质的质量直接测量单位时间内所流过的介质的质量,即质量流量即质量流量M。质量流量计的最后输出信号只与介质的质量流量质量流量计的最后输出信号只与介质的质量流量M成比例成比例,这就能从根本上提高流量测量的精度这就能从根本上提高流量测量的精度,省去了烦省去了烦琐的换算和修正。琐的换算和修正。vAM36过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n 一、直接式质量流量计一、直接式质量流量计双孔板差压式质量流量

34、测量示意图232212QqKppQqKpp（3-183-18）（3-193-19）将式(3-19)减去式(3-18),可得QqKpp431KqMpp431即373.3.8 质量流量计质量流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表n 科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计n原理：流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成原理：流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力正比的科里奥利力n流量方程式流量方程式sK：扭角；：扭转弹性系数；4smKqrUr：振动角速度；：形管跨度半径科氏力流量计测量原理科氏力流量计测量原理n 一、直接式质量流量计一、直接

35、式质量流量计3.3.8 质量流量计质量流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表两种科氏力流量计结构示意两种科氏力流量计结构示意11支承管；支承管；22检测管；检测管；33电磁检测器；电磁检测器；44电磁激励器；电磁激励器；55壳体；壳体；过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表QvAM38n 二、补偿式质量流量计二、补偿式质量流量计1.流速-密度补偿法图3-15 流速-密度补偿法vAM2.压差-密度法图3-16 压差-密度补偿法3.3.8 质量流量计质量流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪

36、表、流量检测及仪表1.体积流量计与密度计的组合方式体积流量计与密度计的组合方式（1）差压式流量计（或靶式流量计）与密度计的组合，其计算式为 V2Vmqqq（2）其他体积流量计与密度计组合，其计算式为 Vmqq返本节目录返本节目录返本章目录返本章目录n 二、补偿式质量流量计二、补偿式质量流量计3.3.8 质量流量计质量流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表2.体积流量计与体积流量计的组合体积流量计与体积流量计的组合方式，其计算式为 VV2Vmqqqq3.温度、压力补偿式质量流量计温度、压力补偿式质量流量计 流体密度是温度、压力的函数，通过测量流体的温度

37、和压力，得出工作条件下的密度，与体积流量计输出进行乘法运算，可求出流体质量流量。返本节目录返本节目录返本章目录返本章目录n 二、补偿式质量流量计二、补偿式质量流量计3.3.8 质量流量计质量流量计过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表第四节第四节 质量流量计质量流量计3.压差-流速补偿法图3-17 压差-流速补偿法39QQQM2vAQ 又由于vQAM21将式(3-21)代入式(3-20)，得过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表例题分析例题分析1.1.某差压式流量计的流量刻度上限为某差压式流量计的流量刻度上限为3203

38、20m3/h,差差压上限压上限25002500Pa。当仪表指针指在。当仪表指针指在160160m3/h时时,求相应求相应的差压是多少的差压是多少 (流量计不带开方器流量计不带开方器)?)?pFQ102解解：由流量基本方程式可知 流量是与差压的平方根成正比的。当测量的所有条件都不变时,可以认为式中的、F0、1均为不变的数。如果假定上题中的 Q1=320m3/h;p1=2500Pa;Q2=160m3/h;所求的差压为p2,则存在下述关系45过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表例题分析例题分析2121ppQQ121222pQQp由此得)(62525003201

39、60222Pap代入上述数据,得 该例说明了说明了差压式流量计的标尺如以差压刻度,则是均匀的,但以流量刻度时,如果不加开方器,则流量标尺刻度是不均匀的。当流量值是满刻度的1/2时,指针却指在标尺满刻度的1/4处。46过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表例题分析例题分析2.2.通常认为差压式流量计是属于定节流面积变压降通常认为差压式流量计是属于定节流面积变压降式流量计式流量计,而转子流量计是属于变节流面积定压降式而转子流量计是属于变节流面积定压降式流量计流量计,为什么为什么?这可以从它们的工作原理上来分析。差压式流量计在工作过程中,只要节流元件结构已定,则其尺寸是不变的,因此它是属于定节流面积的。当流量变化时,在节流元件两侧的压降也随之而改变,差压式流量计就是根据这个压降的变化来测量流量的,因此是属于变压降式的。47过程装备控制技术过程装备控制技术3.33.3、流量检测及仪表、流量检测及仪表