《流量測量技術(shù)》課件.ppt

第8章流量測量技術(shù),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究試驗(yàn)中，流量都是一個(gè)很重要的參數(shù)。例如，在石油化工生產(chǎn)過程自動(dòng)檢測和控制中，為了有效地操作、控制和監(jiān)測，需要檢測各種流體的流量。此外，對(duì)物料總量的計(jì)量還是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù)。流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)、節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具。本章介紹流量測量的基本知識(shí)和常用的流量檢測儀表。,8.1流量測量的基礎(chǔ)知識(shí),8.2流量測量儀表,8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,8.1流量測量的基礎(chǔ)知識(shí),8.1.1流量和流量計(jì),8.1.2流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí),8.1.3流量測量方法與流量儀表的分類,8.1流量測量的基礎(chǔ)知識(shí)8.1.1流量和流量計(jì)流量定義：(瞬時(shí)流量、累積流量)指單位時(shí)間內(nèi)流體(氣體、液體或固體顆粒等)流經(jīng)管道或設(shè)備某處橫截面的數(shù)量，又稱瞬時(shí)流量。體積流量：當(dāng)流體以體積表示時(shí)稱為體積流量;質(zhì)量流量：當(dāng)流體以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量。,V體積；M質(zhì)量；t時(shí)間；A截面面積；流體的密度；,累積流量：,平均流速：,流體在流過截面上各點(diǎn)的流速。,體積流量和質(zhì)量流量關(guān)系：,已知流體的密度和體積流量，即可換算出質(zhì)量流量。但流體的密度是隨流體的溫度、壓力變化而變化的，特別是氣體，其密度隨壓力、溫度變化而顯著不同，換算時(shí)應(yīng)予以考慮。,計(jì)量單位：體積流量的計(jì)量單位為米3秒(m3s)，質(zhì)量流量的計(jì)量單位為千克秒(kgs)；累積體積流量的計(jì)量單位為米3(m3)；累積質(zhì)量流量的計(jì)量單位為千克(kg)。工程上還使用的流量計(jì)量單位有：米3時(shí)(m3h)升分(Lmin)噸小時(shí)(t/h)升(L)噸(t)等,在工業(yè)生產(chǎn)中，瞬時(shí)流量是涉及流體介質(zhì)的工藝流程中需要控制和調(diào)節(jié)的重要參量，用以保持均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量。累積流量則是有關(guān)流體介質(zhì)的貿(mào)易、分配、交接、供應(yīng)等商業(yè)性活動(dòng)中必知的參數(shù)之一，它是計(jì)價(jià)、結(jié)算、收費(fèi)的基礎(chǔ)。用于測量流量的汁量器具稱為流量計(jì)通常由一次裝置和二次儀表組成；一次裝置安裝于流體導(dǎo)管內(nèi)部或外部，根據(jù)流體與一次裝置相互作用的物理定律。產(chǎn)生一個(gè)與流量有確定關(guān)系的信號(hào)。一次裝置又稱流量傳感器；二次儀表接受一次裝置的信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成流量顯示信號(hào)或輸出信號(hào)。流量計(jì)可分為專門測量流體瞬時(shí)流量的瞬時(shí)流量計(jì)和專門測量流體累積流量的累積式流量計(jì)。累積式流量計(jì)又稱計(jì)量表。隨著流量測量儀表及測量技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)流量計(jì)都同時(shí)具備測量流體瞬時(shí)流量和計(jì)算流體總量的功能。,8.1.2流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)1.流體的密度單位體積的流體所具有的質(zhì)量稱為流體密度，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：M流體質(zhì)量；V流體體積；流體的密度。流體密度是溫度和壓力的函數(shù)。單位是千克米3(kg/m3)。,2.流體粘度流體運(yùn)動(dòng)過程中阻滯剪切變形的粘滯力與流體的速度梯度和接觸面積成正比，并與流體粘性有關(guān)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：上式稱為牛頓粘性定律。F粘滯力；A接觸面積；流體垂直于速度方向的速度梯度；表征流體粘性的比例系數(shù)，流體的動(dòng)力粘度。,流體的動(dòng)力粘度與流體密度的比值稱為運(yùn)動(dòng)粘度，即動(dòng)力粘度的單位為牛頓秒/米2（NS/m2），即帕斯卡秒（PaS）；運(yùn)動(dòng)粘度的單位為米2/秒（m2/S）。3.流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù)在一定的溫度下，流體體積隨壓力增大而縮小的特性，稱為流體的壓縮性；在一定壓力下，流體的體積隨溫度升高而增大的特性，稱為流體的膨脹性。,壓縮系數(shù)：當(dāng)流體溫度不變而所受壓力變化時(shí)，其體積的相對(duì)變化率：,流體的體積壓縮系數(shù)，（1Pa）；,流體的原體積，(m3)；,流體壓力增量，(Pa)；,流體體積變化量，(m3)；,流體的體積膨脹系數(shù)(1)；,流體的原體積，(m3)；,流體體積變化量，(m3)；,流體溫度變化量()。,膨脹系數(shù)：在一定的壓力下，流體溫度變化時(shí)其體積的相對(duì)變化率，即,4.雷諾數(shù)雷諾數(shù)是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力之比，表示為：,雷諾數(shù)（無量綱數(shù)）；,流動(dòng)橫截面的平均流速，（m/s）；,動(dòng)力粘度，（NS/m2）；,運(yùn)動(dòng)粘度，（m2/S）；,流體的密度，(kg/m3)；,特征長度，（m）。,雷諾數(shù)是判別流體狀態(tài)的準(zhǔn)則，在紊流時(shí)流體流速分布更是與雷諾數(shù)有關(guān)，因此在流量測量中，雷諾數(shù)是很重要的一個(gè)參數(shù)。,5.管流類型,(1)單相流和多相流,管道中只有一種均勻狀態(tài)的流體流動(dòng)稱為單相流，如只有單純氣態(tài)或液態(tài)流體在管道中的流動(dòng)；兩種以上不同相流體同時(shí)在管道中流動(dòng)稱為多相流。,(2)可壓縮和不可壓縮流體的流動(dòng)流體可分為可壓縮流體和不可壓縮流體，所以流體的流動(dòng)也可分為可壓縮流體流動(dòng)和不可壓縮流體流動(dòng)兩種。,通常把流體充滿管道截面的流動(dòng)叫管流。管流分為下述幾種類型：,(3)穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，若其各處的速度和壓力僅和流體質(zhì)點(diǎn)所處的位置有關(guān)，而與時(shí)間無關(guān)，則流體的這種流動(dòng)稱為穩(wěn)定流；若其各處的速度和壓力不僅和流體質(zhì)點(diǎn)所處的位置有關(guān)，而且與時(shí)間出有關(guān)，則流體的這種流動(dòng)稱為不穩(wěn)定流。,(4)層流與紊流管內(nèi)流體有兩種流動(dòng)狀態(tài)：層流和紊流。層流中流體沿軸向作分層平行流動(dòng)，各流層質(zhì)點(diǎn)沒有垂直于主流方向的橫向運(yùn)動(dòng)，互不混雜，有規(guī)則的流線。紊流狀態(tài)管內(nèi)流體不僅有軸向運(yùn)動(dòng)，而且還有劇烈的無規(guī)則的橫向運(yùn)動(dòng)。,6.流速分布與平均流速流體有粘性，當(dāng)它在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，即使是在同一管路截面上，流速也因其流經(jīng)的位置不同而不同。越接近管壁，由于管壁與流體的粘滯作用，流速越低；管中心部分的流速最快。流體流動(dòng)狀態(tài)不同將呈現(xiàn)不同的流速分布。,研究具有圓形截面的管內(nèi)流動(dòng)情況，當(dāng)管內(nèi)流體為層流狀態(tài)時(shí)，沿半徑方向上的流速分布可用下式表示：,距管中心距離,處的流速；,管中心處最大流速；,距管中心徑向距離；,管內(nèi)半徑。,當(dāng)管內(nèi)流體為紊流狀態(tài)時(shí)，沿半徑方向上的流速分布為：,n隨流體雷諾數(shù)不同而變化的系數(shù),圓管內(nèi)的流速分布,通過測流速求流量的流量計(jì)一般是檢測出平均流速然后求得流量。對(duì)于層流，平均流速是管中心最大流速的0.5倍()；紊流時(shí)的平均流速與n值有關(guān)：,表8-1雷諾數(shù)與n的關(guān)系,7.流體流動(dòng)的連續(xù)性方程和伯努利方程(1)連續(xù)性方程,任取一管段，設(shè)截面、截面處的面積、流體密度和截面上流體的平均流速分別為A1、和A2、，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過截面I流入管段的流體質(zhì)量必等于通過截II流出的流體質(zhì)量。即有連續(xù)性方程：,=,連續(xù)性方程示意圖,(2)伯努利方程,當(dāng)理想流體在重力作用下在管內(nèi)定常流動(dòng)時(shí)，對(duì)于管道中任意兩個(gè)截面和有如下關(guān)系式（伯努利方程）：,伯努利方程示意圖,重力加速度截面和相對(duì)基準(zhǔn)線的高度；截面和上流體的靜壓力；截面和上流體的平均流速。,而實(shí)際流體具有粘性，在流動(dòng)過程中要克服流體與管壁以及流體內(nèi)部的相互摩擦阻力而作功，這將使流體的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。因此，實(shí)際流體的伯努利方程可寫為：,截面和之間單位質(zhì)量實(shí)際流體流動(dòng)產(chǎn)生的能量損失。,8.1.3流量測量方法與流量儀表的分類1.流量測量方法,流量測量方法大致可以歸納為以下幾類：(1)利用伯努利方程原理，通過測量流體差壓信號(hào)來反映流量的差壓式流量測量法；(2)通過直接測量流體流速來得出流量的速度式流量測量法；(3)利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測量流量的容積式測量；(4)以測量流體質(zhì)量流量為目的的質(zhì)量流量測量法。,2.流量儀表的分類,3.流量儀表的主要技術(shù)參數(shù)（4組）,(1)流量范圍流量范圍指流量計(jì)可測的最大流量與最小流量的范圍。,(2)量程和量程比流量范圍內(nèi)最大流量與最小流量值之差稱為流量計(jì)的量程。最大流量與最小流量的比值稱為量程比，亦稱流量計(jì)的范圍度。,(3)允許誤差和精度等級(jí)流量儀表在規(guī)定的正常工作條件下允許的最大誤差，稱為該流量儀表的允許誤差，一般用最大相對(duì)誤差和引用誤差來表示。,流量儀表的精度等級(jí)是根據(jù)允許誤差的大小來劃分的，其精度等級(jí)有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。,(4)壓力損失,壓力損失的大小是流量儀表選型的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。壓力損失小，流體能消耗小，輸運(yùn)流體的動(dòng)力要求小，測量成本低。反之則能耗大，經(jīng)濟(jì)效益相應(yīng)降低。故希望流量計(jì)的壓力損失愈小愈好。,8.2流量測量儀表,8.2.1差壓式流量計(jì),8.2.2容積式流量計(jì),8.2.4質(zhì)量流量計(jì),8.2.3速度式流量計(jì),8.2流量測量儀表,8.2.1差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)基于流體在通過設(shè)置于流通管道上的流動(dòng)阻力件時(shí)產(chǎn)生的壓力差與流體流量之間的確定關(guān)系，通過測量差壓值求得流體流量。差壓式流量計(jì)主要有以下幾種：1.節(jié)流式流量計(jì)2.皮托管和均速管流量計(jì)3.轉(zhuǎn)子流量計(jì)4.靶式流量計(jì)5.彎管流量計(jì),1.節(jié)流式流量計(jì),1-節(jié)流元件2-引壓管路3-三閥組4-差壓計(jì),節(jié)流式流量計(jì)組成,流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)壓力和流速變化情況,=,測量原理及流量方程,截面1和2上流體的靜壓力；,截面1和2上流束直徑；,截面1和2上流體的平均流速；,、,截面1和2上流體的密度,、,求出：,體積流量,質(zhì)量流量,以實(shí)際采用的某種取壓方式所得到的壓差,來代替,的值；同時(shí)引入流出系數(shù)C,（或流量系數(shù)）對(duì)上式進(jìn)行修正：,對(duì)于可壓縮流體，考慮到節(jié)流過程中流體密度的變化而引入流束膨脹系數(shù)進(jìn)行修正采用節(jié)流件前的流體密度，由此流量公式可更一般的表示為：,a.流體必須是牛頓流體，在物理學(xué)和熱力學(xué)上是均勻的、單相的，或者可認(rèn)為是單相的流體。,b.流體必須充滿管道和節(jié)流裝置且連續(xù)流動(dòng)，流經(jīng)節(jié)流件前流動(dòng)應(yīng)達(dá)到充分紊流，流束平行于管道軸線且無旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。,c.流動(dòng)是穩(wěn)定的或隨時(shí)間緩變的,（2）節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的適用條件,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件的結(jié)構(gòu)形式,a.標(biāo)準(zhǔn)孔板,標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔的圓板，迎流一側(cè)是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形。,結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，價(jià)格便宜,壓力損失較大，測量精度較低，只適用于潔凈流體介質(zhì)，測量大管徑高溫高壓介質(zhì)時(shí)，孔板易變形。,標(biāo)準(zhǔn)孔板,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件有孔板、噴嘴和文丘里管。工業(yè)上最常用的是孔板，其次是噴嘴，文丘里管使用較少。,b.標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體，主要由入口圓弧收縮部分與出口圓筒形喉部組成，有ISAl932噴嘴和長徑噴嘴兩種型式。,ISA1932噴嘴,長徑噴嘴,c.文丘里管文丘里管有兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：經(jīng)典文丘里管與文丘里噴嘴。文丘里管壓力損失最低，有較高的測量精度，對(duì)流體中的懸浮物不敏感，可用于污臟流體介質(zhì)的流量測量，在大管徑流量測量方面應(yīng)用的較多。但尺寸大、笨重，加工困難，成本高，一般用在有特殊要求的場合。,節(jié)流裝置的取壓方式根據(jù)節(jié)流裝置取壓口位置可將取壓方式分為理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓與損失取壓等五種:,節(jié)流裝置的取壓方式,角接取壓裝置,法蘭取壓裝置,目前廣泛采用的是角接取壓法，其次是法蘭取壓法。角接取壓法比較簡便，容易實(shí)現(xiàn)環(huán)室取壓，測量精度較高。法蘭取壓法結(jié)構(gòu)較簡單，容易裝配，計(jì)算也方便，但精度較角接取壓法低些。,測量管道條件測量管道截面應(yīng)為圓形，節(jié)流件及取壓裝置安裝在兩圓形直管之間。節(jié)流件附近管道的圓度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)中的具體規(guī)定。,當(dāng)現(xiàn)場難以滿足直管段的最小長度要求或有擾動(dòng)源存在時(shí)，可考慮在節(jié)流件前安裝流動(dòng)整流器，以消除流動(dòng)的不對(duì)稱分布和旋轉(zhuǎn)流等情況。安裝位置和使用的整流器型式在標(biāo)準(zhǔn)中有具體規(guī)定。注意：安裝了整流器后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失。,非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)流裝置有其適用的范圍和條件。在工程實(shí)際應(yīng)用過程中，對(duì)于諸如臟污介質(zhì)、低雷諾數(shù)流體、多相流體、非牛頓流體或小管徑、非圓截面管道等流量測量問題，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件就不能適用，需要采用一些非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置或選擇其他型式的流量計(jì)來測量流量。非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置就是試驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不充分，可用數(shù)據(jù)誤差較大的尚未標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)流裝置。其設(shè)計(jì)計(jì)算方法與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置基本相同，但使用前需要進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定。,a.1/4圓噴嘴,b.錐形入口孔板,c.圓缺孔板,還有偏心孔板、雙重孔板、環(huán)形孔板等多種形式。,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的計(jì)算,流量計(jì)算這類計(jì)算命題是在管道、節(jié)流裝置、取壓方式、被測流體參數(shù)已知的情況下，根據(jù)測得的差壓值計(jì)算被測介質(zhì)流量。屬校核計(jì)算，常用在使用現(xiàn)場，所依據(jù)的基本公式是流量公式。設(shè)計(jì)節(jié)流裝置這類計(jì)算命題是要根據(jù)用戶提出的已知條件以及限制要求來設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，屬設(shè)計(jì)計(jì)算。,差壓計(jì)差壓計(jì)與節(jié)流裝置配套組成節(jié)流式流量計(jì)。差壓計(jì)經(jīng)導(dǎo)壓管與節(jié)流裝置連接，接受被測流體流過節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的差壓信號(hào)，并根據(jù)生產(chǎn)的要求，以不同信號(hào)形式把差壓信號(hào)傳遞給顯示儀表，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量參數(shù)的顯示、記錄和自動(dòng)控制。差壓計(jì)的種類很多，凡可測量差壓的儀表均可作為節(jié)流式流量計(jì)中的差壓計(jì)使用。目前工業(yè)生產(chǎn)中大多數(shù)采用差壓變送器。它們可將測得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為0.02-0.1MPa的氣壓信號(hào)和4-20mA的直流電流信號(hào)。,2.皮托管和均速管流量計(jì)皮托管皮托管是一根彎成直角的雙層空心復(fù)合管，帶有多個(gè)取壓孔，能同時(shí)測量流體總壓和靜壓。,皮托管結(jié)構(gòu),皮托管的工作原理可分析如下：,皮托管頭部迎流方向開有一個(gè)小孔A，稱為總壓孔，在距頭部一定距離處開有若干垂直于流體流向的靜壓孔B，各孔所測靜壓在均壓室均壓后輸出。設(shè)在均勻流動(dòng)的管道中某點(diǎn)處流體的靜壓為p，流速為u。若在此處放置一根皮托管，井使皮托管軸線與流向平行，緊靠皮托管前端A的流體被阻滯，在阻滯區(qū)域的中心形成“駐點(diǎn)”，駐點(diǎn)處流動(dòng)完全停止，流速等于零，壓力由靜壓p上升到滯止壓力p1（總壓）,設(shè)流動(dòng)為不可壓縮無粘性流體的穩(wěn)定流動(dòng)，駐點(diǎn)處流體的伯努利方程為,駐點(diǎn)處流體總壓；,，,分別為駐點(diǎn)處流體靜壓和流速；,流體密度。,由此可以得該點(diǎn)的流速為：,考慮到實(shí)際測量情況與理論上的差別，引入皮托管系數(shù)(數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定)對(duì)上式進(jìn)行修正：,對(duì)于可壓縮流體，考慮到壓縮性的影響，實(shí)際流速計(jì)算公式為：,(1-,)為流體可壓縮性修正系數(shù)，對(duì)不可壓縮流體,=0。,均速管流量計(jì),均速管是一根橫跨管道的中空、多孔金屬管，在迎流方向上開有對(duì)稱的兩對(duì)總壓取壓孔(也可以是二對(duì)以上，各總壓取壓孔位置分別對(duì)應(yīng)4個(gè)面積相等的半環(huán)形和半圓形區(qū)域，各總壓孔相通，測得的流體總壓均壓后由總壓管引出，這可認(rèn)為是反映截面平均流速的總壓。在背向流體流向一側(cè)的中央開有一個(gè)靜壓取壓孔，測得流體靜壓由靜壓管引出。由平均總壓與靜壓之差即可求得管道截面的平均流速，從而實(shí)現(xiàn)測量流量的目的。,均速管測量流速的原理與皮托管相同，體積流量可由下式確定：,式中，A為管道截面枳；為取決于均速管及管道內(nèi)徑的流量系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定。均速管流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，便于安轉(zhuǎn)，價(jià)格便宜；壓力損失小，能耗少；準(zhǔn)確度及長期穩(wěn)定性較好；適用范圍廣，可適用于液體、氣體和蒸汽等多種流體以及高溫高壓介質(zhì)的流量測量。均速管流量計(jì)適用的管徑范圍為25-9000mm，尤其適用于大口徑管道的流量測量；但它產(chǎn)生的差壓信號(hào)較低，需要配用低量程差壓計(jì)；不適用于污臟、有沉淀物的流體。,3.轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量汁又稱浮子流量計(jì)。它也是利用節(jié)流原理測量流體的流量，但在測量過程中節(jié)流元件前后的差壓值基本保持不變，而通過節(jié)流面積的變化反映流量的大小，故也稱恒壓降變截面流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用較廣，可以測量多種介質(zhì)的流量，特別適用于中小管徑和低雷諾數(shù)的中小流量測量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單靈敏度高，量程比寬(10：1)，壓力損失小且恒定，對(duì)直管段的要求不高，刻度近似線性，價(jià)格便宜，使用維護(hù)簡便，但儀表受被測介質(zhì)密度、粘度、溫度、壓力等因素的影響，其精度一般在1.5級(jí)左右。,測量原理,測量原理,轉(zhuǎn)子流量計(jì)本體由一根自下向上直徑逐漸擴(kuò)大的垂直錐形管和一只可以隨流體流量大小而沿錐形管上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)被測流體自下而上流經(jīng)錐形管時(shí)，由于節(jié)流作用而在轉(zhuǎn)子上下端面產(chǎn)生差壓形成作用于轉(zhuǎn)子的上升力，使得轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的上栘，轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形流通面積增大，流體流速變慢，直到轉(zhuǎn)于的重量與流體作用在轉(zhuǎn)子上的力達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子就穩(wěn)定在一個(gè)平衡位置上。當(dāng)流量變化時(shí)，轉(zhuǎn)子便會(huì)移到新的平衡位置，這樣平衡位置的高度就代表被測介質(zhì)流量值的大小。,根據(jù)流體連續(xù)性方程和伯努利方程，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的體積流量可表示為：,流量系數(shù)；,轉(zhuǎn)子與錐形管間的環(huán)形流通面積；,流體密度；,差壓。,轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu),玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由玻璃錐形管、轉(zhuǎn)子和支撐結(jié)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)子根據(jù)不同的測量范圍及不同介質(zhì)(氣體或液體)可分別采用不同材料制成不同形狀。流量示值刻在錐形管上,金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐形管采用金屬材料制成，其流量檢測原理與玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)相同。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)有就地指示型和電氣信號(hào)遠(yuǎn)傳型兩種,電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作原理,圖817所示為電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作原理。采用差動(dòng)變壓器作為轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用于測量轉(zhuǎn)子的位移。當(dāng)流體流量變化引起轉(zhuǎn)子移動(dòng)時(shí)，磁鋼1、2通過磁耦合帶動(dòng)杠桿3及連扦機(jī)構(gòu)6、7、8，使指針10在標(biāo)尺9上就地指示流量，同時(shí)再通過連桿機(jī)構(gòu)11、12、13帶動(dòng)差動(dòng)變壓器中的鐵心14作上、下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的差動(dòng)電勢(shì)通過放大和轉(zhuǎn)換后輸出電信號(hào)表示相應(yīng)流量大小，供顯示和調(diào)節(jié)。,轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度換算轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種非通用性儀表，出廠時(shí)其刻度需單獨(dú)標(biāo)定。儀表廠在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，以空氣標(biāo)定測量氣體流量的儀表；以水標(biāo)定測量液體流量的儀表。若被測介質(zhì)不是水或空氣，則流量計(jì)的指示值與實(shí)際流量值之間存在差別，必須對(duì)流量指示值按照實(shí)際被測介質(zhì)的密度、溫度、壓力等參數(shù)的具體情況進(jìn)行刻度修正。,液體介質(zhì),氣體介質(zhì),式中，qv、qv分別為流量計(jì)標(biāo)定刻度流量和被測介質(zhì)的實(shí)際流量；、為標(biāo)定流體密度和被測介質(zhì)密度；f為轉(zhuǎn)子的密度；P、P為標(biāo)定流體和被測流體的絕對(duì)壓力，T、T為標(biāo)定流體和被測流體的熱力學(xué)溫度。如果測量流體和標(biāo)定流體相同，但需要改變儀表量程時(shí)，可由改變轉(zhuǎn)子材枓，即改變轉(zhuǎn)子密度來實(shí)現(xiàn)。量程擴(kuò)大后靈敏度降低，相反則靈敏度增大。改變前后的轉(zhuǎn)子應(yīng)滿足幾何相似條件。,4.靶式流量計(jì),靶式流量計(jì)由檢測(傳感)和轉(zhuǎn)換部分組成，檢測部分包括放在管道中心的圓形靶、杠桿、密封膜片和測量管，當(dāng)流體流過靶時(shí)，靶受到主要由流體的動(dòng)壓力和靶對(duì)流體的節(jié)流作用而形成的力F的作用，此作用力與流速之間存在著一定關(guān)系，通過測量靶所受作用力，可以求出流體流速與流量。,靶式流量計(jì)是一種適用于測量高粘度、低雷諾數(shù)流體流量的流量測量儀表，例如用于測量重油、瀝青、含固體顆粒的漿液及腐蝕性介質(zhì)的流量。,靶式流量計(jì)工作原理,流體對(duì)靶的作用力流體流速密度靶的受力面積,管道直徑為D，靶直徑為d，環(huán)隙通道面積為A，則可求出流體體積流量為：,設(shè)：,5.彎管流量計(jì)彎管流量計(jì)是一種可用于任何工藝管道流量測量的裝置。設(shè)彎管直徑為D，彎管中心線半徑為R，流體密度，根據(jù)彎管流速面積分布定律和流體能量守恒定律可推導(dǎo)出體積流量與流體差壓的理論關(guān)系式：,考慮到流體粘性、管道形狀及實(shí)際使用條件的影響，將上式乘上由實(shí)驗(yàn)求得的流量系數(shù)，并令，則可得彎管流量計(jì)的實(shí)用流量公式：,彎管流量計(jì),如果將管道彎成同心圓，就可構(gòu)成環(huán)形管流量計(jì),考慮到在制造時(shí)，環(huán)形管直徑與管道直徑比,很大，因而可得環(huán)形管流量計(jì)的流量近似公式：,環(huán)形管流量計(jì),彎管流量計(jì)是一種尚未標(biāo)準(zhǔn)化的儀表；它結(jié)構(gòu)簡單，無可動(dòng)部件，安裝維修方便；對(duì)流體流動(dòng)無障礙，沒有附加壓力損失；可用于一般液體或含固體顆粒及含懸浮物污水的測量；由于許多裝置上都有不少的彎頭，所以在受到工藝管道條件限制情況下，可采用彎管流量計(jì)測量流量。使用時(shí)要求直管段長度，上游至少10D，下游至少5D，彎管流量計(jì)精度不高，約在5。專門加工的彎管流量計(jì)，經(jīng)單獨(dú)標(biāo)定，精度可提高到：o5。環(huán)形管流量計(jì)受粘度及脈動(dòng)影響較小，可以在直線管道上安裝，與彎管流量計(jì)相比，測量值比較穩(wěn)定。,8.2.2容積式流量計(jì)（橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板式流量計(jì)、伺服式容積流量計(jì)）,容積式流量計(jì)是一種直接測量型流量計(jì)，它利用機(jī)械測量元件，把流體連續(xù)不斷地分隔為單個(gè)的固定容積部分排出，而后通過計(jì)數(shù)單位時(shí)間或某一時(shí)間間隔內(nèi)經(jīng)儀表排出的流體固定容積的數(shù)目來實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)量與計(jì)算，它可用于各種液體和氣體的體積流量測量。容積式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：測量精度高，量程比寬，對(duì)上游流動(dòng)狀態(tài)不敏感，無前后直管段長度要求，特別適合高粘度介質(zhì)的測量，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的流量測量并作為流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。其缺點(diǎn)是對(duì)被測流體中的污物較敏感，當(dāng)被測管道口徑較大時(shí)，流量計(jì)比較笨重。,橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)工作原理：,橢圓齒輪流量計(jì)工作原理,由于流體在流量計(jì)入、出口處的壓力P1P2，當(dāng)A、B兩輪處于(a)所示位置時(shí)，A輪與殼體間構(gòu)成容積固定的半月形測量室(圖中陰影部分)，此時(shí)進(jìn)出口差壓作用于B輪上的合力矩為零，而在A輪上的合力矩不為零，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)力矩，使得A輪作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)B輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，測量室內(nèi)的流體排向出口；當(dāng)兩輪旋轉(zhuǎn)處于(b)位置時(shí)，兩輪均為主動(dòng)輪；當(dāng)兩輪旋轉(zhuǎn)90，處于(c)位置時(shí)，轉(zhuǎn)子B與殼體之間構(gòu)成測量室，此時(shí)，流體作用于A輪的合力矩為零，而作用于B輪的合力矩不為零，B輪帶動(dòng)A輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將測量室內(nèi)的流體排向出口。,當(dāng)兩輪旋轉(zhuǎn)至180時(shí)，A、B兩輪重新回到位置(a)。如此周期地主從更換，兩橢圓齒輪作連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，流量計(jì)將排出4個(gè)半月形(測量室)體積的流體。設(shè)測量室的容積為V，則橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周排出的流體體積為4V。只要測量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)N和轉(zhuǎn)速n，就可知道累積流量和單位時(shí)間內(nèi)的流量，即瞬時(shí)流量：,橢圓齒輪流量計(jì)適用于高粘度液體的測量；流量計(jì)基本誤差為0.2-0.5%，量程比為10：1。橢圓齒輪流量計(jì)的測量元件是齒輪嚙合傳動(dòng)，被測介質(zhì)中的污物會(huì)造成齒輪卡澀和磨損，影響正常測量，故流量計(jì)的上游均需加裝過濾器，這樣會(huì)造成較大的壓力損失。,2.腰輪流量計(jì)腰輪流量計(jì)又稱羅茨流量計(jì)，其工作原理與橢圓齒輪流量計(jì)相同，結(jié)構(gòu)也很相似，只是轉(zhuǎn)子的形狀略有不同。腰輪流量計(jì)的轉(zhuǎn)子是一對(duì)不帶齒的腰形輪，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中兩腰輪不直接接觸而保持微小的間隙，依靠套在殼體外的與腰輪同軸上的嚙合齒輪來完成驅(qū)動(dòng)。,腰輪流量計(jì),3.刮板式流量計(jì)轉(zhuǎn)子在流量計(jì)進(jìn)、出口差壓作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，每當(dāng)相鄰兩刮板進(jìn)入計(jì)量區(qū)時(shí)均伸出至殼體內(nèi)壁且只隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而不滑動(dòng)，形成具有固定容積的測量室，當(dāng)離開計(jì)量區(qū)時(shí)，刮板縮入槽內(nèi)，流體從出口排出，同時(shí)后一刮板又與其另一相鄰刮板形成測量室。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，排出4份固定體積的流體，由轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)就可以求得被測流體的流量。,凸輪式刮板流量計(jì),4.伺服式容積流量計(jì)在流量計(jì)工作時(shí)，腰輪由伺服電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，隨流體入出口壓力差的大小而改變。導(dǎo)壓管將入出口壓力引至差壓變送器以測量入出口壓差的變化，當(dāng)入出口壓差大于零時(shí)，差壓變送器輸出信號(hào)經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)腰輪加快旋轉(zhuǎn)，使流量計(jì)排出較大流量的流體，從而使壓差趨近于零。這種近于無壓差的流量計(jì)，使泄漏量減小到最低限度，因而可以實(shí)現(xiàn)小流量的高精度測量，而且測量誤差幾乎不受流體壓力、粘度和密度的影響。,伺服式腰輪流量計(jì)工作原理,8.2.3速度式流量計(jì)（渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)）1.渦輪流量計(jì)(1)工作原理與結(jié)構(gòu)在定范圍內(nèi)，渦輪的轉(zhuǎn)速與流體的平均流速成正比，通過磁電轉(zhuǎn)換裝置將渦輪轉(zhuǎn)速變成電脈沖信號(hào)，以推導(dǎo)出被測流體的瞬時(shí)流量和累積流量。,渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu),(2)流量方程,渦輪葉片速度分解,與流量的關(guān)系曲線,u流體平均流速,葉片的切向速度,n渦輪轉(zhuǎn)速,而磁電轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的脈沖頻率:,Z渦輪葉片的數(shù)目。,體積流量方程：,單位體積流量通過磁電轉(zhuǎn)換器所輸出的脈沖數(shù),(3)渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)和使用優(yōu)點(diǎn):其測量精度高,復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好；量程范圍寬，量程比可達(dá)(1020):1,刻度線性；耐高壓，壓力損失在最大流量時(shí)小于25kPa；對(duì)流量變化反應(yīng)迅速，可測脈動(dòng)流量；抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)便于遠(yuǎn)傳及與計(jì)算機(jī)相連。缺點(diǎn):制造困難，成本高。場合:通常渦輪流量計(jì)主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標(biāo)定其他流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。,2.渦街流量計(jì)(1)渦街流量計(jì)原理在均勻流動(dòng)的流體中,垂直地插入一個(gè)具有非流線型截面的柱體,稱為漩渦發(fā)生體，則在該漩渦發(fā)生體兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向相反、交替出現(xiàn)的漩渦，并隨著流體流動(dòng)，在下游形成兩列不對(duì)稱的漩渦列，稱之為“卡門渦街”，如圖,圓柱漩渦發(fā)生器,其體積流量方程式為:,每一列漩渦產(chǎn)生的頻率u流體流速d直徑漩渦發(fā)生體的特征尺寸St斯特羅哈爾數(shù)D管道內(nèi)徑A在漩渦發(fā)生體處的流通截面積,(2)漩渦頻率的測量圖圖為三角柱體渦街檢測器原理示意圖，在三角柱體的迎流面對(duì)稱地嵌入兩個(gè)熱敏電阻組成橋路的兩臂，以恒定電流加熱使其溫度稍高于流體，在交替產(chǎn)生的漩渦的作用下，兩個(gè)電阻被周期地冷卻，使其阻值改變，阻值的變化由橋路測出，即可測得漩渦產(chǎn)生頻率，從而測出流量。,三角柱渦街檢測器,(3)渦街流量計(jì)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):渦街流量計(jì)測量精度較高；量程比寬,可達(dá)30:1；使用壽命長，壓力損失小，安裝與維護(hù)比較方便；測量幾乎不受流體參數(shù)變化的影響，用水或空氣標(biāo)定后的流量計(jì)無須校正即可用于其它介質(zhì)的測量；易與數(shù)字儀表或計(jì)算機(jī)接口,對(duì)氣體、液體和蒸汽介質(zhì)均適用。缺點(diǎn):流體流速分布情況和脈動(dòng)情況將影響測量準(zhǔn)確度，因此適用于紊流流速分布變化小的情況，并要求流量計(jì)前后有足夠長的直管段。,3.電磁流量計(jì)(1)測量原理和結(jié)構(gòu)電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)原理制成的一種流量計(jì)，其測量原理如圖8-30所示。當(dāng)被測導(dǎo)電流體在磁場中沿垂直于磁力線方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在對(duì)稱安裝在流通管道兩側(cè)的電極上將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此電勢(shì)與流速成正比。,電磁流量計(jì)原理,流體流量方程為：,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度D管道內(nèi)徑u流體平均流速E感應(yīng)電勢(shì),電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示：,管內(nèi)壁用搪瓷或?qū)ｉT的橡膠、環(huán)氧樹脂等材料作力絕緣襯里，使流體與測量導(dǎo)管絕緣并增加耐腐蝕性和耐磨性。電極一般由非導(dǎo)磁的不銹鋼材料制成，測量牖蝕性流體時(shí)，多用鉑銥合金、耐酸鎢基臺(tái)金或鎳基合金等。電極嵌在管壁上，若導(dǎo)管為導(dǎo)電材料，必須和測量導(dǎo)管很好地絕緣。電極應(yīng)在管道水平方向安裝，以防止沉淀物堆積在電極上而影響測量精度。電磁流量計(jì)的外殼用鐵磁材料制成，以屏蔽外磁場的干擾，保護(hù)儀表。,(1)電磁流量計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：壓力損失小，適用于含有顆粒、懸浮物等流體的流量測量；可以用來測量腐蝕性介質(zhì)的流量；流量測量范圍大；流量計(jì)的管徑小到1mm，大到2m以上；測量精度為0.5-1.5級(jí)；電磁流量計(jì)的輸出與流量呈線性關(guān)系；反應(yīng)迅速，可以測量脈動(dòng)流量。對(duì)直管段要求不高，使用比較方便。缺點(diǎn)：被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的液體，不能用于氣體、蒸汽及石油制品的流量測量；流速測量下限有一定限度；工作壓力受到限制。結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，成本較高。,電磁流量計(jì)的安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量避免劇烈振動(dòng)和交直流強(qiáng)磁場，要選擇在任何時(shí)候測量導(dǎo)管內(nèi)部能充滿液體。在垂直安裝時(shí)，流體要自下而上流過儀表，水平安裝時(shí)兩個(gè)電汲要在同一平面上，要確保流體、外殼、管道間的良好接地和良好點(diǎn)接觸。電磁流量計(jì)的選擇要根據(jù)被測流體情況確定合適的內(nèi)襯和電極材料；其測量準(zhǔn)確度受導(dǎo)管的內(nèi)壁，特別是電極附近結(jié)垢的影響使用中應(yīng)注意維護(hù)清冼。,4.超聲波流量計(jì)超聲波測流量的作用原理有傳播速度法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法、相關(guān)法、流速液面法等多種方法。(1)傳播速度法測量原理（時(shí)差法、相差法、頻差法）,超聲測速原理,時(shí)差法時(shí)差法就是測量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差。流體流速,t1-按順流方向，超聲波到達(dá)接收器時(shí)間t2-按逆流方向，超聲波到達(dá)接收器時(shí)間,相差法相位差法是把上述時(shí)間差轉(zhuǎn)換為超聲波傳播的相位差來測量。超聲波換能器向流體連續(xù)發(fā)射形式為的超聲波脈沖，式中為超聲波的角頻率。,按順流方向發(fā)射時(shí)收到的信號(hào)相位,按逆流方向發(fā)射時(shí)收到的信號(hào)相位,頻差法頻差法是通過測量順流和逆流時(shí)超聲脈沖的循環(huán)頻率之差來測量流量的。,順流時(shí)脈沖循環(huán)頻率：逆流時(shí)脈沖循環(huán)頻率：脈沖循環(huán)頻差：流體流速:,在時(shí)差法和相位差法中，流速測量均與聲速c有關(guān)，而聲速是溫度的函數(shù)，當(dāng)被測流體溫度變化時(shí)會(huì)帶來流速測量誤差，因此為了正確測量流速，均需要進(jìn)行聲速修正。流體流速和頻差成正比，式中不含聲速，因此流速的測量與聲速無關(guān)，這是頻差法的顯著優(yōu)點(diǎn)。循環(huán)頻差很小，直接測量的誤差大，為了提高測量精度，一般需采用倍頻技術(shù)。由于順、逆流兩個(gè)聲循環(huán)回路在測循環(huán)頻率時(shí)會(huì)相互干擾，工作難以穩(wěn)定，而且要保持兩個(gè)聲循環(huán)回路的特性一致也是非常困難的。因此實(shí)際應(yīng)用頻差法測量時(shí)，僅用一對(duì)換能器按時(shí)間交替轉(zhuǎn)換作為接收器和發(fā)射器使用。,流量方程:截面平均流速和流速u的關(guān)系：,層流：,紊流：,流體的體積流量方程為：,(2)多普勒法測量原理根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者所感受到的聲頻率將不同于聲源所發(fā)出的頻率。這個(gè)頻率的變化與兩者之間的相對(duì)速度成正比。超聲波多普勒流量計(jì)就是基于多普勒效應(yīng)測量流量的。,超聲多普勒法流量測量原理,利用多普勒效應(yīng)測流量的必要條件是：被測流體中存在一定數(shù)量的具有反射聲波能力的懸浮顆?；驓馀?。因此，超聲多普勒流量計(jì)能用于兩相流的測量，這是其他流量計(jì)難以解決的。,(3)超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)與應(yīng)用超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示系統(tǒng)組成。超聲波換能器通常由鋯鈦酸鉛陶瓷等壓電材料制成，通過電致伸縮效應(yīng)和壓電效應(yīng)，發(fā)射和接收超聲波。換能器在管道上的配置方式如圖8-34所示。,超聲波換能器在管道上的配置方式,超聲流量計(jì)測量時(shí)，超聲換能器可以置于管道外，不與流體直接接觸，不破壞流體的流場，沒有壓力損失。其可用于各種液體的流量測量，包括測量腐蝕性液體、高粘度液體和非導(dǎo)電液體的流量，尤其適于測量大口徑管道的水流量或各種水渠、河流、海水的流速和流量，在醫(yī)學(xué)上還用于測量血液流量等。和其他流量計(jì)一樣，超聲流量計(jì)前需要一定長度的直管段。一般直管段長度在上游側(cè)需要10D以上，而在下游側(cè)則需要5D左右。,8.2.4質(zhì)量流量計(jì)流體的體積是流體溫度、壓力和密度的函數(shù)。質(zhì)量流量計(jì)的測量方法，可分為間接測量和直接測量兩類。間接式測量方法通過測量體積流量和流體密度經(jīng)計(jì)算得出質(zhì)量流量，這種方式又稱為推導(dǎo)式；直接式測量方法則由檢測元件直接檢測出流體的質(zhì)量流量。,1.間接式質(zhì)量流量計(jì)一般是采用體積流量計(jì)和密度計(jì)或兩個(gè)不同類型的體積流量計(jì)組合，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量的測量。常見的組合方式主要有3種。節(jié)流式流量計(jì)與密度計(jì)的組合,節(jié)流式流量計(jì)與密度計(jì)組合,體積流量計(jì)與密度計(jì)的組合,體積流量計(jì)和密度計(jì)組合,節(jié)流式流量計(jì)與體積流量計(jì)的組合,節(jié)流式流量計(jì)和其它體積流量計(jì)組合,2.直接式質(zhì)量流量計(jì)直接式質(zhì)量流量計(jì)的輸出信號(hào)直接反映質(zhì)量流量，有許多種型式。（熱式質(zhì)量流量計(jì)、差壓式質(zhì)量流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)）熱式質(zhì)量流量計(jì),根據(jù)傳熱規(guī)律,。設(shè),為流體的定壓比熱,兩點(diǎn)溫度差,熱式質(zhì)量流量計(jì)示意圖,差壓式質(zhì)量流量計(jì)差壓式質(zhì)量流量計(jì)是以馬格努斯效應(yīng)為基礎(chǔ)的流量計(jì)，實(shí)際應(yīng)用中利用孔板和定量泵組合實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量測量。有雙孔板和四孔板與定量泵組合兩種結(jié)構(gòu)。,雙孔板差壓式質(zhì)量流量計(jì),K式中為常數(shù)；為流體的密度?？装錋、B前后的壓差與流體質(zhì)量流量成正比，測出壓差便可以求出流體質(zhì)量流量,根據(jù)差壓式流量測量原理，孔板A和B處壓差分別為,四孔板差壓式質(zhì)量流量計(jì)：,四孔板差壓式質(zhì)量流量計(jì),科里奧利質(zhì)量流量計(jì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(簡稱科氏力流量計(jì))是一種利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)而產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的原理來直接測量質(zhì)量流量的儀表?？剖狭α髁坑?jì)結(jié)構(gòu)有多種形式，一般由振動(dòng)管與轉(zhuǎn)換器組成。,科氏力流量計(jì)測量原理,圖841所示為U形管式科氏力流量計(jì)的測量原理示意圖。U形管的兩個(gè)開口端固定，流體由此流人和流出。U形管頂端裝有電磁激振裝置，用于驅(qū)動(dòng)U形管，使其鉛垂直干U形管所在平面的方向以O(shè)O為軸按固有頻率振動(dòng)。U形管的振動(dòng)迫使管中流體在沿管道流動(dòng)的同時(shí)又隨管道作垂直運(yùn)動(dòng)，此時(shí)流體將受到科氏力的作用，同時(shí)流體以反作用力作用于U形管。由于流體在U形管兩側(cè)的流動(dòng)方向相反，所以作用于U形管兩側(cè)的科氏力大小相等方向相反,從而使U形管受到一個(gè)力矩的作用，管端繞RR軸扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，該變形量的大小與通過流量計(jì)的質(zhì)量流量具有確定的關(guān)系。因此，測得這個(gè)變形量，即可測得管內(nèi)流體的質(zhì)量流量。,U形管受到一個(gè)力矩的作用，其管端繞R-R軸扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，該變形量的大小與通過流量計(jì)的質(zhì)量流量具有確定的關(guān)系。,為轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,轉(zhuǎn)彈性模量,8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為了得到準(zhǔn)確的流量值，除了正確使用和維護(hù)流量計(jì)外，還必須對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定和定期校驗(yàn)，以保證計(jì)量的準(zhǔn)確度。流量計(jì)的標(biāo)定隨流體的不同有很大的差異，需要建立各種類型的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立是比較復(fù)雜的，不同的介質(zhì)如水、氣、油，以及不同的流量范圍和管徑大小均要有與之相應(yīng)的裝置。以下介紹幾種典型的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。,8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,8.3.1液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,8.3.2氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置（液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置）8.3.1液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置液體流量的標(biāo)定方法和標(biāo)準(zhǔn)裝置大致有以下幾種。（標(biāo)準(zhǔn)容積法、標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量法、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)法、標(biāo)準(zhǔn)體積管）1.標(biāo)準(zhǔn)容積法容積法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置由水源、流量穩(wěn)壓裝置、試驗(yàn)管道、切換機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量容器等幾個(gè)部分組成。其中流量穩(wěn)壓裝置有高位水槽和氣液容器穩(wěn)壓法兩種。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量容器是經(jīng)過精確標(biāo)定的，其容積精度可達(dá)萬分之幾，其上裝有讀數(shù)裝置，有各種不同的容積可根據(jù)流量范圍需要選用。,圖8-42所示為標(biāo)準(zhǔn)容積法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置示意圖。在校驗(yàn)時(shí)，高位水槽中的液體通過被校流量計(jì)經(jīng)切換機(jī)構(gòu)流入標(biāo)準(zhǔn)容器。從標(biāo)準(zhǔn)容器的讀數(shù)裝置上讀出在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容器的液體體積，并將由此決定的體積流量值作為標(biāo)準(zhǔn)值與被校流量計(jì)的顯示值相比較。,進(jìn)行校