(重量鋼材用切斷砥石)谷口工業(yè)直銷熱

1、第第8章章 流量測(cè)量技術(shù)流量測(cè)量技術(shù)銷售信 http:/背景流量測(cè)量的主要任務(wù)：流量測(cè)量的主要任務(wù)：1、流量檢測(cè)和控制、流量檢測(cè)和控制2、總量計(jì)量、總量計(jì)量v 本章介紹流量測(cè)量的基本知識(shí)和常用的流量檢測(cè)本章介紹流量測(cè)量的基本知識(shí)和常用的流量檢測(cè)儀表。儀表。第8章 目錄 流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí) 8.1 流量測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表 8.28.2 流量計(jì)的校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)裝置流量計(jì)的校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)裝置 流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)流量和流量計(jì)流量和流量計(jì)8.1.1流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)8.1.2流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類8.

2、 8.1.1 流量和流量計(jì)流量和流量計(jì) 1. 流量流量 指單位時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管道或明渠某橫截面的指單位時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管道或明渠某橫截面的數(shù)量。數(shù)量。 當(dāng)流體以體積表示時(shí)稱為當(dāng)流體以體積表示時(shí)稱為體積流量體積流量, ,以質(zhì)量表以質(zhì)量表示時(shí)稱為示時(shí)稱為質(zhì)量流量質(zhì)量流量。 體積流量體積流量 (8-1)(8-1)質(zhì)量流量質(zhì)量流量uAdtdMtMquAdtdVtVqtmtv00limlim體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系式：體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系式： (8-2) (8-2) 2. 累積流量累積流量 在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)某橫截面流體的總量在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)某橫截面流體的總量 (8-3)vmquAq

3、dtqQdtqQtmmtvv8.1.1 8.1.1 流量和流量計(jì)流量和流量計(jì) 3. 流量計(jì)流量計(jì) 用于測(cè)量流量的計(jì)量器具。用于測(cè)量流量的計(jì)量器具。 一次裝置安裝于流體導(dǎo)管內(nèi)部或外部，一次裝置安裝于流體導(dǎo)管內(nèi)部或外部，根根據(jù)流體與一次裝置相互作用的物理定律，產(chǎn)生一據(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)；個(gè)與流量有確定關(guān)系的信號(hào)； 二次儀表二次儀表接受一次裝置的信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成流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)。量顯示信號(hào)或輸出信號(hào)。8.1.1 8.1.1 流量和流量計(jì)流量和流量計(jì) 4. 流量的計(jì)量單位流量的計(jì)量單位米米3 3 / /時(shí)時(shí)(m3/h)、升

4、、升/ /分分(L/min)、噸、噸/ /小時(shí)小時(shí)(t/h)、升升(L)、噸、噸(t)8.1.1 8.1.1 流量和流量計(jì)流量和流量計(jì) 米3秒(m3/s); 千克/秒(kg/s);米3(m3);千克(kg)。體積流量體積流量質(zhì)量流量質(zhì)量流量累積體積流量累積體積流量 累積質(zhì)量流量累積質(zhì)量流量8.1 流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)流量和流量計(jì)流量和流量計(jì)8.1.1流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)8.1.2流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)1. 流體的密度流體的密度 單位體積的

5、流體所具有的質(zhì)量。單位體積的流體所具有的質(zhì)量。 (8-4) (8-4) 流體的密度流體的密度(kg/m3)；M流體質(zhì)量流體質(zhì)量(kg)；V流體體積流體體積(m3)VM2. 流體粘度流體粘度v 流體的粘性：流體的粘性：流體在流動(dòng)時(shí)有阻止內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)滑移的性流體在流動(dòng)時(shí)有阻止內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)滑移的性質(zhì)質(zhì)v 粘度粘度是表示流體粘性大小的參數(shù)。是表示流體粘性大小的參數(shù)。 由于粘滯力的存在，會(huì)對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生由于粘滯力的存在，會(huì)對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力，從而引起流體的流速分布、產(chǎn)生能量損失阻力，從而引起流體的流速分布、產(chǎn)生能量損失( (壓力損失壓力損失) )，影響流量計(jì)的性能和流量測(cè)量。，影響流量計(jì)的性

6、能和流量測(cè)量。v 通常采用通常采用動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度或或恩氏粘度恩氏粘度來(lái)表征來(lái)表征流體粘度。流體粘度。 8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度v 流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻滯剪切變形的粘滯力與流體的流體運(yùn)動(dòng)過(guò)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)速度梯度和接觸面積成正比，并與流體粘性有關(guān) (8-5)dyduAF8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí) 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 v 流體的動(dòng)力粘度流體的動(dòng)力粘度與流體密度與流體密度的比值稱為的比值稱為運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度粘

7、度，即：，即： (8-6) 恩氏粘度恩氏粘度v 我國(guó)采用恩氏粘度計(jì)測(cè)量液體的恩氏粘度，再換我國(guó)采用恩氏粘度計(jì)測(cè)量液體的恩氏粘度，再換算成運(yùn)動(dòng)粘度。算成運(yùn)動(dòng)粘度。8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)v 恩氏粘度恩氏粘度:在某一溫度下，在某一溫度下，200ml被測(cè)液體流過(guò)恩被測(cè)液體流過(guò)恩氏粘度計(jì)所需的時(shí)間氏粘度計(jì)所需的時(shí)間t與溫度為與溫度為293K的同體積蒸的同體積蒸餾水流過(guò)恩氏粘度計(jì)所需的時(shí)間餾水流過(guò)恩氏粘度計(jì)所需的時(shí)間t0的比值的比值 (8-7)v 恩氏粘度恩氏粘度EE與與運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度的關(guān)系式的關(guān)系式： (8-8)0ttE )12(576. 7)

8、121 . 4(166. 7) 1 . 42 . 1(22. 894. 7EEEEEEE當(dāng)當(dāng)當(dāng)8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)3. 流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù)流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù)v 流體的壓縮性流體的壓縮性在一定的溫度下，流體體積隨壓力增大而縮小的在一定的溫度下，流體體積隨壓力增大而縮小的特性；特性；v 流體的膨脹性流體的膨脹性在一定壓力下，流體的體積隨溫度升高而增大的在一定壓力下，流體的體積隨溫度升高而增大的特性。特性。 流體的流體的壓縮性壓縮性用用壓縮系數(shù)壓縮系數(shù)表示，定義為，當(dāng)表示，定義為，當(dāng)流體溫度不變而所受壓力變化時(shí)，其體積的相對(duì)流體

9、溫度不變而所受壓力變化時(shí)，其體積的相對(duì)變化率，即：變化率，即： (8-9)PVVk18.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí) 流體的流體的膨脹性膨脹性用用膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)來(lái)表示，定義為，來(lái)表示，定義為，在一定的壓力下，流體溫度變化時(shí)其體積的相對(duì)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：變化率，即： (8-10) 流體膨脹性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較明顯流體膨脹性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較明顯，無(wú)，無(wú)論是氣體還是液體均須予以考慮。論是氣體還是液體均須予以考慮。TVV18.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)4. 雷諾數(shù)雷

10、諾數(shù) 雷諾數(shù)是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力之比，雷諾數(shù)是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力之比，表示為：表示為： (8-11)uLLuRe8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí) 在圓管流中，特征長(zhǎng)度為管道內(nèi)徑在圓管流中，特征長(zhǎng)度為管道內(nèi)徑D，故圓故圓管流時(shí)雷諾數(shù)管流時(shí)雷諾數(shù)為：為： (8-12) 雷諾數(shù)是判別流體狀態(tài)的準(zhǔn)則，在紊流時(shí)流雷諾數(shù)是判別流體狀態(tài)的準(zhǔn)則，在紊流時(shí)流體流速分布與雷諾數(shù)有關(guān)體流速分布與雷諾數(shù)有關(guān)uDDuDRe8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)5. 管流類型管流類型單相流和多相流單相流和多相流v單相流單

11、相流管道中只有一種均勻狀態(tài)的流體流動(dòng)；管道中只有一種均勻狀態(tài)的流體流動(dòng)；v兩相流兩相流兩種不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)；兩種不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)；v多相流多相流兩種以上不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)兩種以上不同相的流體同時(shí)在管道中流動(dòng)可壓縮和不可壓縮流體的流動(dòng)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)也可分為流體的流動(dòng)也可分為可壓縮流體流動(dòng)可壓縮流體流動(dòng)和和不可壓縮流不可壓縮流體流動(dòng)體流動(dòng)兩種。兩種。8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流

12、v穩(wěn)定流穩(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(wú)關(guān)；關(guān)，而與時(shí)間無(wú)關(guān)；v不穩(wěn)定流不穩(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)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)間有關(guān)。間有關(guān)。層流與紊流層流與紊流v層流層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(méi)有垂直于主流方層流中流體沿軸向作分層平行流動(dòng)，各流層質(zhì)點(diǎn)沒(méi)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。向的橫向運(yùn)動(dòng)，互不混雜，有規(guī)則的流線。v紊流紊流紊流狀態(tài)管內(nèi)流體不僅有軸向運(yùn)動(dòng)，而且還有劇烈的無(wú)規(guī)則

13、的橫向紊流狀態(tài)管內(nèi)流體不僅有軸向運(yùn)動(dòng)，而且還有劇烈的無(wú)規(guī)則的橫向運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)6. 流速分布與平均流速流速分布與平均流速v 流速分布流速分布越接近管壁，流速越低；管中心部分的流速則最快越接近管壁，流速越低；管中心部分的流速則最快 式式(8-13)、(8-14)分別為流體處于分別為流體處于層流層流和和紊流紊流狀狀態(tài)時(shí)，沿管道半徑方向上的流速分布模型。態(tài)時(shí)，沿管道半徑方向上的流速分布模型。 (8-13) 2max1Rruuxx8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí) (8-14)

14、從式從式(8-13)、(8-14)可知可知 層流狀態(tài)下流速呈軸對(duì)稱拋物線分布，紊層流狀態(tài)下流速呈軸對(duì)稱拋物線分布，紊流狀態(tài)下流速呈軸對(duì)稱指數(shù)曲線分布，流速在管流狀態(tài)下流速呈軸對(duì)稱指數(shù)曲線分布，流速在管中心軸上達(dá)到最大。中心軸上達(dá)到最大。 nxxRruu/1max18.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)v 根據(jù)流量的定義，根據(jù)流量的定義，速度式流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)出管速度式流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)出管道截面上的平均流速然后求得流量道截面上的平均流速然后求得流量。v 對(duì)于層流，平均流速是管中心最大流速的對(duì)于層流，平均流速是管中心最大流速的0.5倍倍(u= 0.5uma

15、x)；紊流時(shí)的平均流速紊流時(shí)的平均流速u與與n值有關(guān)值有關(guān) (8-15)max2) 1212unnnu8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)表表8-1 雷諾數(shù)雷諾數(shù)ReD與與n的關(guān)系的關(guān)系7. 流體流動(dòng)的基本方程流體流動(dòng)的基本方程連續(xù)性方程連續(xù)性方程8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)v 若應(yīng)用于不可壓縮流體，則若應(yīng)用于不可壓縮流體，則為常數(shù)，方程為常數(shù)，方程(8-16)可簡(jiǎn)化為可簡(jiǎn)化為 u1 A1= u2 A2 (8-17)8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)單位

16、時(shí)間內(nèi)經(jīng)截面單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)截面I流入流入管段的流體質(zhì)量必等于通管段的流體質(zhì)量必等于通過(guò)截面過(guò)截面II流出的流體質(zhì)量流出的流體質(zhì)量:1u1 A1=2u2 A2 (8-16)伯努利方程伯努利方程 (8-18) 伯努利方程是流體運(yùn)動(dòng)的能量方程。伯努利方程是流體運(yùn)動(dòng)的能量方程。在式在式(8-18)中，中，gZ表示單位質(zhì)量的位勢(shì)能，表示單位質(zhì)量的位勢(shì)能，p/表示單表示單位質(zhì)量的壓力勢(shì)能位質(zhì)量的壓力勢(shì)能,u2/2表示單位質(zhì)量的動(dòng)能。表示單位質(zhì)量的動(dòng)能。2222222111upgZupgZ8.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)v 實(shí)際流體具有粘性，在流動(dòng)過(guò)程中要克服摩

17、擦實(shí)際流體具有粘性，在流動(dòng)過(guò)程中要克服摩擦阻力而做功，這將使流體的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化阻力而做功，這將使流體的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。為熱能而耗散。實(shí)際流體的伯努利方程：實(shí)際流體的伯努利方程： hwg截面截面和和之間單位質(zhì)量實(shí)際流體流動(dòng)之間單位質(zhì)量實(shí)際流體流動(dòng)產(chǎn)生的能量損失產(chǎn)生的能量損失。wghupgZupgZ22222221118.1.2 8.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)8.1 流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)流量和流量計(jì)流量和流量計(jì)8.1.1流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí)8.1.2流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類8.

18、 8.1.3 流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類1.流量測(cè)量方法流量測(cè)量方法根據(jù)流體流動(dòng)的基本方程，通過(guò)測(cè)量流體差壓信根據(jù)流體流動(dòng)的基本方程，通過(guò)測(cè)量流體差壓信號(hào)來(lái)反映流量的號(hào)來(lái)反映流量的差壓式流量測(cè)量法差壓式流量測(cè)量法； 通過(guò)測(cè)量管道截面上流體的平均流速來(lái)得出流體通過(guò)測(cè)量管道截面上流體的平均流速來(lái)得出流體流量的流量的速度式流量測(cè)量法速度式流量測(cè)量法；通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)流量?jī)x表的標(biāo)準(zhǔn)容積的通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)流量?jī)x表的標(biāo)準(zhǔn)容積的數(shù)目來(lái)連續(xù)測(cè)量流量的數(shù)目來(lái)連續(xù)測(cè)量流量的容積式測(cè)量法容積式測(cè)量法； 以測(cè)量流體質(zhì)量流量為目的的以測(cè)量流體質(zhì)量流量為目的的質(zhì)量

19、流量測(cè)量法質(zhì)量流量測(cè)量法。2. 流量?jī)x表的分類流量?jī)x表的分類表表8-2 常用流量?jī)x表分類及性能常用流量?jī)x表分類及性能 8.1.3 8.1.3 流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類續(xù)表續(xù)表8-23. 3. 流量?jī)x表的主要技術(shù)指標(biāo)流量?jī)x表的主要技術(shù)指標(biāo)v 靈敏度、線性度、重復(fù)性、精度靈敏度、線性度、重復(fù)性、精度等等，但也有些等等，但也有些技術(shù)指標(biāo)不同。技術(shù)指標(biāo)不同。8.1.3 8.1.3 流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量范圍流量范圍流量計(jì)可測(cè)的最大流量與最小流量的范圍流量計(jì)可測(cè)的最大流量與最小流量的范圍量程和范圍度量程和范圍度v 量程量程流量范圍內(nèi)最

20、大流量與最小流量值之差流量范圍內(nèi)最大流量與最小流量值之差v 范圍度范圍度最大流量與最小流量的比值。最大流量與最小流量的比值。v 范圍度大，說(shuō)明流量范圍寬。流量計(jì)的流量范圍范圍度大，說(shuō)明流量范圍寬。流量計(jì)的流量范圍越寬越好，但流量計(jì)范圍度的大小受儀表測(cè)量原越寬越好，但流量計(jì)范圍度的大小受儀表測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)的限制。理和結(jié)構(gòu)的限制。8.1.3 8.1.3 流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類 壓力損失壓力損失 壓力損失通常用流量計(jì)的進(jìn)、出口之間的壓力損失通常用流量計(jì)的進(jìn)、出口之間的靜壓差來(lái)表示。靜壓差來(lái)表示。v 壓力損失小，流體能耗小，輸運(yùn)流體的動(dòng)力要求壓力損失小，流體能耗小，輸

21、運(yùn)流體的動(dòng)力要求小，測(cè)量成本低。小，測(cè)量成本低。反之則能耗大，經(jīng)濟(jì)效益相應(yīng)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。降低，故希望流量計(jì)的壓力損失愈小愈好。8.1.3 8.1.3 流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類流量測(cè)量方法與流量?jī)x表的分類8.2 8.2 流量測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 8.2.1容積式流量計(jì)容積式流量計(jì) 8.2.2速度式流量計(jì)速度式流量計(jì) 8.2.3質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) .1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 差壓式流量計(jì)原理差壓式流量計(jì)原理 基于流體在通過(guò)設(shè)置于流通管道上的流動(dòng)阻力件時(shí)基于流體在通過(guò)設(shè)置于流通管道上的

22、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(guò)產(chǎn)生的壓力差與流體流量之間的確定關(guān)系，通過(guò)測(cè)量差測(cè)量差壓值求得流體流量。壓值求得流體流量。 產(chǎn)生差壓的裝置有多種型式，相應(yīng)的有各種不同的產(chǎn)生差壓的裝置有多種型式，相應(yīng)的有各種不同的差壓式流量計(jì)，其中使用最廣泛的是差壓式流量計(jì)，其中使用最廣泛的是節(jié)流式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì)，其，其他型式的差壓式流量計(jì)還有他型式的差壓式流量計(jì)還有均速管、彎管、靶式流量計(jì)、均速管、彎管、靶式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)等等。等等。1.節(jié)流式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì) 節(jié)流式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)測(cè)量液體、氣節(jié)流式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)測(cè)量液體、氣體或蒸汽流量的最常用

23、的一類流量?jī)x表，其使用量占整體或蒸汽流量的最常用的一類流量?jī)x表，其使用量占整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)流量計(jì)總數(shù)的一半以上。個(gè)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)流量計(jì)總數(shù)的一半以上。 節(jié)流式流量計(jì)由節(jié)流式流量計(jì)由節(jié)流裝置、引壓管路、三閥節(jié)流裝置、引壓管路、三閥組組和和差壓計(jì)差壓計(jì)組成，如圖組成，如圖8-3所示。所示。1-節(jié)流元件節(jié)流元件 2-引壓管路引壓管路 3-三閥組三閥組 4-差壓計(jì)差壓計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)一體化節(jié)流式流量計(jì)一體化節(jié)流式流量計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)：測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度: 0-450介質(zhì)壓力：介質(zhì)壓力：0-2.5MPa精度

24、：精度：系統(tǒng)精度1.0-2.5%測(cè)量原理及流量方程測(cè)量原理及流量方程v 當(dāng)流體流過(guò)節(jié)流元件時(shí)產(chǎn)生當(dāng)流體流過(guò)節(jié)流元件時(shí)產(chǎn)生節(jié)流現(xiàn)象節(jié)流現(xiàn)象，在節(jié)流元，在節(jié)流元件兩側(cè)形成壓力差，在節(jié)流元件、測(cè)壓位置、管件兩側(cè)形成壓力差，在節(jié)流元件、測(cè)壓位置、管道條件和流體參數(shù)一定的情況下，道條件和流體參數(shù)一定的情況下，節(jié)流元件前后節(jié)流元件前后壓力差的大小與流量有關(guān)。壓力差的大小與流量有關(guān)。v 可以通過(guò)測(cè)量節(jié)流元件前后的差壓來(lái)測(cè)量流量?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量節(jié)流元件前后的差壓來(lái)測(cè)量流量。流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)的壓力、速度變化情況如圖流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)的壓力、速度變化情況如圖8-4所示。所示。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差

25、壓式流量計(jì) 節(jié)流式流量計(jì)的流量節(jié)流式流量計(jì)的流量方程可由方程可由伯努利方程伯努利方程（8-18）和）和流動(dòng)連續(xù)流動(dòng)連續(xù)性方程性方程（8-16）推出）推出 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 設(shè)管道水平放置，對(duì)于截面設(shè)管道水平放置，對(duì)于截面1、2，由于，由于Z1 =Z2，則有，則有: (8-19) (8-20)2222222111upup8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)由式由式(8-19) 、(8-20)可求出：可求出： （8-21）根據(jù)流量的定義根據(jù)流量的定義體積流量體積流量 （8-22）質(zhì)量流量質(zhì)量流量 （8-23）21422/11ppDdu21242224/1

26、1ppdDdAuqv21242224/11ppdDdAuqm8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 實(shí)際的流量方程實(shí)際的流量方程 在實(shí)際使用節(jié)流裝置流量方程時(shí)，以節(jié)流元在實(shí)際使用節(jié)流裝置流量方程時(shí)，以節(jié)流元件的開孔直徑件的開孔直徑d來(lái)代替來(lái)代替d，并令直徑比，并令直徑比=d/ D；以實(shí)際采用的某種取壓方式所得到的壓差以實(shí)際采用的某種取壓方式所得到的壓差p來(lái)來(lái)代替代替(p1-p2)的值；同時(shí)引入流出系數(shù)的值；同時(shí)引入流出系數(shù)C（或流量（或流量系數(shù)系數(shù) ）對(duì)上式進(jìn)行修正）對(duì)上式進(jìn)行修正 (8-24) (8-25)pdpdCqv24241224pdpdCqm242412248.2.1 8

27、.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 流量方程的更一般表示流量方程的更一般表示 對(duì)于對(duì)于可壓縮流體可壓縮流體，考慮到節(jié)流過(guò)程中流體密度的變，考慮到節(jié)流過(guò)程中流體密度的變化而引入化而引入流束膨脹系數(shù)流束膨脹系數(shù)進(jìn)行修正，進(jìn)行修正，采用采用節(jié)流件前的流節(jié)流件前的流體密度體密度 (8-26) (8-27)pdqv242pdqm2428.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)節(jié)流裝置節(jié)流裝置v 組成組成節(jié)流元件、測(cè)量管段與取壓裝置。節(jié)流元件、測(cè)量管段與取壓裝置。v 分類分類 節(jié)流裝置分為節(jié)流裝置分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置置兩大類。兩大類。8.2.1 8.2.1 差

28、壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的適用條件標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的適用條件v 流體必須是流體必須是牛頓流體牛頓流體，在物理學(xué)和熱力學(xué)上是均，在物理學(xué)和熱力學(xué)上是均勻的、單相的，或者可認(rèn)為是勻的、單相的，或者可認(rèn)為是單相的流體單相的流體b. b. 流體必須流體必須充滿管道和節(jié)流裝置且連續(xù)流動(dòng)充滿管道和節(jié)流裝置且連續(xù)流動(dòng)，流經(jīng)，流經(jīng)節(jié)流件前流動(dòng)應(yīng)達(dá)到節(jié)流件前流動(dòng)應(yīng)達(dá)到充分紊流充分紊流，流束，流束平行于管道平行于管道軸線且無(wú)旋轉(zhuǎn)軸線且無(wú)旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)節(jié)流件時(shí)，流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變不發(fā)生相變。c. c. 流動(dòng)是穩(wěn)定的或隨時(shí)間緩變流動(dòng)是穩(wěn)定的或隨時(shí)間緩變，流量變化范圍亦不，流量變化范圍亦不能太大能太大8.2.1

29、8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件的結(jié)構(gòu)形式標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件的結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件有孔板，噴嘴孔板，噴嘴和和文丘里管。文丘里管。a.標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板如圖如圖8-5所示，標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有所示，標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔與管道同心圓形開孔的圓板，迎流的圓板，迎流一側(cè)是一側(cè)是有銳利直角入口邊緣有銳利直角入口邊緣的圓筒的圓筒形孔，順流的形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形出口呈擴(kuò)散的錐形。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)b. 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體，主要由主要由入口圓弧收縮

30、部分入口圓弧收縮部分與與出口圓筒形喉部出口圓筒形喉部組成，有組成，有ISAl932噴嘴噴嘴(圖圖8-6)和和長(zhǎng)徑噴嘴長(zhǎng)徑噴嘴(圖圖8-7)兩種型式。兩種型式。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)c. 文丘里管文丘里管v 文丘里管兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：文丘里管兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：經(jīng)典文丘里管經(jīng)典文丘里管與與文丘里噴嘴文丘里噴嘴。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)節(jié)流裝置的取壓方式節(jié)流裝置的取壓方式v 理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓與損理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓與損失取壓失取壓等五種，如圖等五種，如圖8-9所示。所

31、示。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v理論取壓法理論取壓法上游取壓孔中心與孔板前端面的距離為上游取壓孔中心與孔板前端面的距離為1D0.1D，下游取壓孔中心與孔板后端面的距離隨下游取壓孔中心與孔板后端面的距離隨 值的不同而值的不同而異，在異，在(0.84-0.34)D之間，如圖中之間，如圖中1-1；v角接取壓法角接取壓法取壓孔緊靠孔板的前后端面，如圖中取壓孔緊靠孔板的前后端面，如圖中2-2；v法蘭取壓法法蘭取壓法上下游取壓孔中心與孔板前后端面的距離均為上下游取壓孔中心與孔板前后端面的距離均為25.4mm，如圖中，如圖中3-33-3；v徑距取壓法徑距取壓法上游取壓孔中心與孔板前端面

32、的距離為上游取壓孔中心與孔板前端面的距離為1D，下游取，下游取壓孔中心與孔板后端面的距離為壓孔中心與孔板后端面的距離為0.5D，如圖中，如圖中4-4；v損失取壓法損失取壓法直接在管道上開孔，上游取壓孔距孔板前端而為直接在管道上開孔，上游取壓孔距孔板前端而為2.5D，下游取壓孔距孔板后端面為，下游取壓孔距孔板后端面為8D如圖中如圖中5-5。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)實(shí)際使用：實(shí)際使用： v 徑距取壓法徑距取壓法下游取壓點(diǎn)在流束的最小截面區(qū)域內(nèi)，很少采下游取壓點(diǎn)在流束的最小截面區(qū)域內(nèi)，很少采用。用。v 損失取壓法損失取壓法開孔取壓十分簡(jiǎn)單，但一般也不采用。目前廣開孔取壓十分

33、簡(jiǎn)單，但一般也不采用。目前廣泛采用的是角接取壓法，其次是法蘭取壓法。泛采用的是角接取壓法，其次是法蘭取壓法。 v 角接取壓法角接取壓法比較簡(jiǎn)便，角接取壓裝置的取壓口結(jié)構(gòu)有環(huán)室比較簡(jiǎn)便，角接取壓裝置的取壓口結(jié)構(gòu)有環(huán)室取壓和單獨(dú)鉆孔取壓兩種取壓和單獨(dú)鉆孔取壓兩種(見(jiàn)圖見(jiàn)圖8-10)。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 法蘭取壓裝置法蘭取壓裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，由一對(duì)帶有取壓孔的法蘭組成，兩結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，由一對(duì)帶有取壓孔的法蘭組成，兩個(gè)取壓孔軸線垂直于管道軸線，取壓孔直徑個(gè)取壓孔軸線垂直于管道軸線，取壓孔直徑612mm。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)測(cè)量管道條件測(cè)量管道條件

34、v 測(cè)量管道測(cè)量管道截面應(yīng)為圓形截面應(yīng)為圓形，節(jié)流件及取壓裝置安裝，節(jié)流件及取壓裝置安裝在兩圓形直管之間；在兩圓形直管之間；v 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；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； v 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)難以滿足直管段的最小長(zhǎng)度要求或有擾動(dòng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)難以滿足直管段的最小長(zhǎng)度要求或有擾動(dòng)源存在時(shí)，可考慮源存在時(shí)，可考慮在節(jié)流件前安裝流動(dòng)整流器在節(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；以消除流動(dòng)的不對(duì)稱分布和旋轉(zhuǎn)流等情況；v 安裝位置和使用的整流器型式在標(biāo)準(zhǔn)中有具體規(guī)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，安裝了整流器后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失。定，安裝

35、了整流器后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 在工程實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于諸如在工程實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于諸如臟污介質(zhì)、臟污介質(zhì)、低雷諾數(shù)流體、多相流體、非牛頓流體低雷諾數(shù)流體、多相流體、非牛頓流體或或小管徑、小管徑、非圓截面管道非圓截面管道等流量測(cè)量問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件就不等流量測(cè)量問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件就不能適用，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(lái)測(cè)量流量。他型式的流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量。 圖圖8-12是幾種典型的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置節(jié)流元是幾種典型的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置節(jié)流元件，圖中，件，圖中，D代

36、表管道內(nèi)徑，代表管道內(nèi)徑，d代表節(jié)流元件的代表節(jié)流元件的孔徑?？讖?。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)其中，圖8-12(a)是主要用于低雷諾數(shù)流量測(cè)量的1/4孔板；圖8-12(b)與圖8-12(c)是適用于臟污介質(zhì)流量測(cè)量的偏心孔板和圓缺孔板；圖8-12(d)是具有低壓力損失的道爾管。 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的計(jì)算 在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際需要節(jié)流裝置的計(jì)在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際需要節(jié)流裝置的計(jì)算可歸納為兩類主要命題。算可歸納為兩類主要命題。流量計(jì)算流量計(jì)算 要完成已知條件下的流量計(jì)算，所依據(jù)的基要完成已知條件下的流量計(jì)算，所

37、依據(jù)的基本公式是流量公式。本公式是流量公式。 設(shè)計(jì)節(jié)流裝置設(shè)計(jì)節(jié)流裝置 這類計(jì)算命題計(jì)算比較復(fù)雜，所求未知數(shù)多，這類計(jì)算命題計(jì)算比較復(fù)雜，所求未知數(shù)多，還需要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，在滿足設(shè)計(jì)已知條件還需要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，在滿足設(shè)計(jì)已知條件的情況下，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果不唯一，可以有多種結(jié)的情況下，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果不唯一，可以有多種結(jié)果。果。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 差壓計(jì)差壓計(jì)v 差壓計(jì)與節(jié)流裝置配套組成差壓計(jì)與節(jié)流裝置配套組成節(jié)流式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì)。v 差壓計(jì)經(jīng)導(dǎo)壓管與節(jié)流裝置連接，接受被測(cè)流體差壓計(jì)經(jīng)導(dǎo)壓管與節(jié)流裝置連接，接受被測(cè)流體流過(guò)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的差壓信號(hào)，并根據(jù)生產(chǎn)流

38、過(guò)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)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?？刂啤 差壓計(jì)的種類很多，凡可測(cè)量差壓的儀表均可作差壓計(jì)的種類很多，凡可測(cè)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。為節(jié)流式流量計(jì)中的差壓計(jì)使用。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)2. 皮托管和均速管流量計(jì)皮托管和均速管流量計(jì)皮托管皮托管 v 皮托管是一根彎成直角的雙層空心復(fù)合管，帶有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(cè)量多個(gè)取壓孔，能

39、同時(shí)測(cè)量流體總壓流體總壓和和靜壓靜壓，其結(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖8-13所示。所示。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)皮托管的工作原理：皮托管的工作原理： 皮托管頭部迎皮托管頭部迎流方向開有一個(gè)小流方向開有一個(gè)小孔孔A，稱為總壓孔，稱為總壓孔，在距頭部一定距離在距頭部一定距離處開有若干垂直于處開有若干垂直于流體流向的靜壓孔流體流向的靜壓孔B，各孔所測(cè)靜壓在均各孔所測(cè)靜壓在均壓室均壓后輸出。壓室均壓后輸出。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 如圖如圖8-148-14所示，緊靠皮托管前端所示，緊靠皮托管前端A A的流體被阻滯，的流體被阻滯，在阻滯區(qū)域的中心形成在阻滯區(qū)

40、域的中心形成“駐點(diǎn)駐點(diǎn)”。駐點(diǎn)處流體的伯努利方程：駐點(diǎn)處流體的伯努利方程： (8-28) 2021upp8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 由此可以得該點(diǎn)的由此可以得該點(diǎn)的流速流速 (8-29) 考慮到實(shí)際測(cè)量情況與理論上的差別，引入考慮到實(shí)際測(cè)量情況與理論上的差別，引入皮托管系數(shù)皮托管系數(shù) (數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定)對(duì)上式進(jìn)行修正對(duì)上式進(jìn)行修正修正后的流速公式：修正后的流速公式： (8-30)pppu221pu28.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 對(duì)于可壓縮流體，考慮到壓縮性的影響對(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：實(shí)際流速計(jì)算公式： (8

41、-31)v 皮托管優(yōu)點(diǎn)皮托管優(yōu)點(diǎn):壓損小、價(jià)格低廉，適用于中、大管徑管道的流壓損小、價(jià)格低廉，適用于中、大管徑管道的流量測(cè)量，尤其在實(shí)驗(yàn)室研究和測(cè)定流體的流速分量測(cè)量，尤其在實(shí)驗(yàn)室研究和測(cè)定流體的流速分布時(shí)，更具明顯優(yōu)越性。布時(shí)，更具明顯優(yōu)越性。v 皮托管缺點(diǎn)皮托管缺點(diǎn):測(cè)量結(jié)果受流速分布影響嚴(yán)重、計(jì)算復(fù)雜，準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)果受流速分布影響嚴(yán)重、計(jì)算復(fù)雜，準(zhǔn)確度也較低，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量等。度也較低，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量等。 pu218.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)均速管流量計(jì)均速管流量計(jì) 均速管流量計(jì)均速管流量計(jì)(又稱阿紐巴又稱阿紐巴Annubar管管)是基于是基

42、于皮托管原理而發(fā)展起來(lái)的一種新型流量計(jì)。皮托管原理而發(fā)展起來(lái)的一種新型流量計(jì)。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 均速管結(jié)構(gòu)如圖8-15，迎流方向有對(duì)稱的兩對(duì)總壓取壓孔測(cè)流體總壓均壓后由總壓管引出，可認(rèn)為截面平均流速的總壓。背向流體流向一側(cè)的中央開有一個(gè)靜壓取壓孔，測(cè)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(cè)量流量均流速，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量流量的目的。的目的。v 均速管測(cè)量流速的原理與皮托管相同，其流速均速管測(cè)量流速的原理與皮托管相同，其流速也可以用也可以用皮托管的流速公式皮托管的流速公式(8-30)表示表

43、示體積流量：體積流量： (8-32) pAqv28.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)YDjbar2000型均速管流量計(jì)型均速管流量計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)YDjbar2000型均速管流量計(jì)是根據(jù)流體分布原理研制的先進(jìn)的差壓式流量計(jì)，由于采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測(cè)量桿整體加工的工藝使其適用于高溫（600）高壓（64Mpa）介質(zhì)測(cè)量。 3. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì) 利用節(jié)流原理測(cè)量流體的流量利用節(jié)流原理測(cè)量流體的流量，但在測(cè)量，但在測(cè)量過(guò)程中過(guò)程中節(jié)流件前后的差壓值基本保持不變節(jié)流件前后的差壓值基本保持不變，而，而通通過(guò)節(jié)流面積的變化反映流量的大小。過(guò)節(jié)流面積的

44、變化反映流量的大小。測(cè)量原理測(cè)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)轉(zhuǎn)子流量計(jì)本體由一根自下向上直徑逐漸擴(kuò)大的大的垂直錐形管垂直錐形管和一只可以隨流體流量大小而沿和一只可以隨流體流量大小而沿錐形管上下自由移動(dòng)的錐形管上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子組成，如圖組成，如圖8-16所示。所示。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 當(dāng)被測(cè)流體自下而上流當(dāng)被測(cè)流體自下而上流經(jīng)錐形管時(shí)，經(jīng)錐形管時(shí)，轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的上移，轉(zhuǎn)子與錐隨著轉(zhuǎn)子的上移，轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形流通面積增形管之間的環(huán)形流通面積增大，流體流速變慢，直到轉(zhuǎn)大，流體流速變慢，直到轉(zhuǎn)子的重量與流體作用在轉(zhuǎn)子子的

45、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。穩(wěn)定在一個(gè)平衡位置上。當(dāng)當(dāng)流量變化時(shí)，轉(zhuǎn)子便會(huì)移到流量變化時(shí)，轉(zhuǎn)子便會(huì)移到新的平衡位置新的平衡位置 平衡位置的高度就代表平衡位置的高度就代表被測(cè)介質(zhì)流量值的大小被測(cè)介質(zhì)流量值的大小。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 根據(jù)流體連續(xù)性方程和伯努利方程，轉(zhuǎn)子流根據(jù)流體連續(xù)性方程和伯努利方程，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的量計(jì)的體積流量：體積流量： (8-33)受力平衡條件：受力平衡條件： (8-34)pAqv2gVpAfff)(8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 環(huán)形流通面積環(huán)形流通面積A： (8

46、-35) v 若錐形管設(shè)計(jì)時(shí)保證在零刻度處若錐形管設(shè)計(jì)時(shí)保證在零刻度處D= Df，錐形管，錐形管錐角為錐角為 ，轉(zhuǎn)子高度為，轉(zhuǎn)子高度為h，因?yàn)殄F角，因?yàn)殄F角 很小很小 A可近似表示為：可近似表示為： (8-36)(422fDDAhtgDAf8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 只要保持流量系數(shù)只要保持流量系數(shù)為常數(shù)，則為常數(shù)，則流量與轉(zhuǎn)子所處流量與轉(zhuǎn)子所處高度高度h成近似線性關(guān)系，測(cè)得成近似線性關(guān)系，測(cè)得h就可知流量大小。就可知流量大小。v 流量系數(shù)流量系數(shù)與與轉(zhuǎn)子形狀，流體流動(dòng)狀況轉(zhuǎn)子形狀，流體流動(dòng)狀況及其及其物理物理性質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。有關(guān)。v 轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量的流體，其轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)

47、量的流體，其雷諾數(shù)應(yīng)大于一定的雷諾數(shù)應(yīng)大于一定的Re范圍。范圍。轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)按錐形管制造材料不同按錐形管制造材料不同，可分為，可分為兩大類。兩大類。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì) 主要由主要由玻璃錐形管、轉(zhuǎn)子玻璃錐形管、轉(zhuǎn)子和和支撐結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)組成。組成。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì) 金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量檢測(cè)原理與玻璃管轉(zhuǎn)金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量檢測(cè)原理與玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)相同。子流量計(jì)相同。 金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)有金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)有就地指示型就地指示型和和電氣信號(hào)電氣信號(hào)遠(yuǎn)傳型遠(yuǎn)傳型兩種。兩種。8.2.1 8.

48、2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v 當(dāng)流體流量變化當(dāng)流體流量變化引起轉(zhuǎn)子移動(dòng)時(shí)，引起轉(zhuǎn)子移動(dòng)時(shí)，磁鋼磁鋼1、2通過(guò)磁通過(guò)磁耦合帶動(dòng)杠桿耦合帶動(dòng)杠桿3及及連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)6、7、8，使指針使指針10在標(biāo)尺在標(biāo)尺9上就地指示流量，上就地指示流量，同時(shí)同時(shí)再通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)11、12、13帶動(dòng)差動(dòng)變壓器中的鐵芯14作上、下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的差動(dòng)電勢(shì)通過(guò)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)的刻度換算v 儀表廠在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)儀表廠在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20 ，0.10133MN)下，下，以空氣標(biāo)定測(cè)量氣體流量的儀表；以水

49、標(biāo)定測(cè)量以空氣標(biāo)定測(cè)量氣體流量的儀表；以水標(biāo)定測(cè)量液體流量的儀表。液體流量的儀表。v 實(shí)際使用時(shí)，若被測(cè)介質(zhì)不是水或空氣，則流量實(shí)際使用時(shí)，若被測(cè)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計(jì)的指示值與實(shí)際流量值之間存在差別，必須對(duì)，必須對(duì)流量指示值按照實(shí)際被測(cè)介質(zhì)的密度、溫度、壓流量指示值按照實(shí)際被測(cè)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。力等參數(shù)的具體情況進(jìn)行刻度修正。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 對(duì)于液體介質(zhì)，一般只需進(jìn)行密度修正對(duì)于液體介質(zhì)，一般只需進(jìn)行密度修正，其，其修正關(guān)系為：修正關(guān)系為：(8-37)() (ffvvqq8.2.1 8.

50、2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)Elecall 常規(guī)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)常規(guī)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)LZB-68.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)規(guī)格型號(hào)：規(guī)格型號(hào)：LZB-6/氣體4-40L/H被測(cè)介質(zhì)：被測(cè)介質(zhì)：氣體 流量范圍：流量范圍：4-40升/時(shí) 被測(cè)介質(zhì)溫度允許為：被測(cè)介質(zhì)溫度允許為：-20+120被測(cè)介質(zhì)壓力允許為：被測(cè)介質(zhì)壓力允許為：1（Mpa）4. 靶式流量計(jì)靶式流量計(jì)v 靶式流量計(jì)是一種適用于靶式流量計(jì)是一種適用于測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)流體流量流體流量的流量測(cè)量?jī)x表。的流量測(cè)量?jī)x表。v 靶式流量計(jì)組成靶式流量計(jì)組成由由檢測(cè)檢測(cè)(傳感傳感)和和轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換部分組

51、成，檢測(cè)部分包括放組成，檢測(cè)部分包括放在管道中心的在管道中心的圓形靶、杠桿、密封膜片和測(cè)量管圓形靶、杠桿、密封膜片和測(cè)量管，如圖如圖8-18所示。所示。v 當(dāng)流體流過(guò)靶時(shí)，靶受到主要由流體的動(dòng)壓力和當(dāng)流體流過(guò)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)流作用而形成的力靶對(duì)流體的節(jié)流作用而形成的力F的作用的作用，此作此作用力與流速之間存在著一定關(guān)系用力與流速之間存在著一定關(guān)系，通過(guò)測(cè)量靶所，通過(guò)測(cè)量靶所受作用力，可以求出流體流速與流量。受作用力，可以求出流體流速與流量。8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 流體對(duì)靶的作用力流體對(duì)靶的作用力F與流體流速與流體流速u、密度、密度及靶的受力

52、面積及靶的受力面積AB的關(guān)系為：的關(guān)系為： (8-39)BAukF228.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)流體體積流量：流體體積流量： (8-40)令：令： ； ，則流量公式可寫成如下形式：，則流量公式可寫成如下形式： (8-41)靶式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：靶式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)： 與節(jié)流式流量計(jì)相比，靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，與節(jié)流式流量計(jì)相比，靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不需安裝引壓管和其它輔助管件，安裝維護(hù)方便；壓力不需安裝引壓管和其它輔助管件，安裝維護(hù)方便；壓力損失一般低于節(jié)流式流量計(jì)，約為孔板壓力損失的一半。損失一般低于節(jié)流式流量計(jì)，約為孔板壓力損失的一半。FddDkuAqv2122k1DdFD

53、qv21(）8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)靶式流量計(jì)靶式流量計(jì)GY-BL700 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0-10000（m3/h）公稱通徑：公稱通徑：DN15DN80mm工作壓力：工作壓力：0.62.5MPa工作溫度：工作溫度：-200+500（）5. 彎管流量計(jì)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彎管流量計(jì)是一種可用于任何工藝管道流量測(cè)量的裝置。它是利用測(cè)量的裝置。它是利用流體在彎管處因離心力而流體在彎管處因離心力而產(chǎn)生差壓產(chǎn)生差壓的原理工作的。的原理工作的。 8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)彎管流量

54、計(jì)彎管流量計(jì)8.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)彎管傳感器的特點(diǎn)彎管傳感器的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐磨性能好，使用壽命長(zhǎng)，重現(xiàn)性精度高，安裝方便，適應(yīng)性強(qiáng)，測(cè)量范圍寬體積流量體積流量qv與流體差壓與流體差壓p的理論關(guān)系式的理論關(guān)系式： (8-42) 考慮到流體粘性、管道形狀及實(shí)際使用條件的影響，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)將上式乘上由實(shí)驗(yàn)求得的流量系數(shù)，并令，并令X=2R/D彎管流量計(jì)的實(shí)用流量公式彎管流量計(jì)的實(shí)用流量公式： (8-43) )4(422222DRRRDDRpqvXXXXpDqv1)1() 1(242228.2.1 8.2.1

55、 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)環(huán)形管流量計(jì)的流量近似公式：環(huán)形管流量計(jì)的流量近似公式： (8-44)DRpDqv428.2.1 8.2.1 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)v如果將管道彎成同心圓，就可構(gòu)成環(huán)形管流量計(jì)(見(jiàn)圖8-20)，流體流入和流出方向相同。從測(cè)量原理來(lái)說(shuō)，應(yīng)用環(huán)形管與應(yīng)用彎管完全相同，因此流量公式可直接應(yīng)用式(8-42)。考慮到在制造時(shí)，環(huán)形管直徑與管道直徑比2R/D很大8.2 8.2 流量測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 8.2.1容積式流量計(jì)容積式流量計(jì) 8.2.2速度式流量計(jì)速度式流量計(jì) 8.2.3質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) .2 8.2.2 容積式流量計(jì)容

56、積式流量計(jì)容積式流量計(jì)原理容積式流量計(jì)原理利用機(jī)械測(cè)量元件，把流體連續(xù)不斷地分隔為單利用機(jī)械測(cè)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(guò)計(jì)數(shù)單位時(shí)間個(gè)的固定容積部分排出，而后通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)量與積算數(shù)目來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)量與積算 容積式流量計(jì)種類容積式流量計(jì)種類橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)和和皮膜式流量計(jì)皮膜式流量計(jì)等。等。 1.橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì) 橢圓齒輪流量計(jì)的測(cè)量

57、本體由一對(duì)相互嚙合的橢橢圓齒輪流量計(jì)的測(cè)量本體由一對(duì)相互嚙合的橢圓齒輪和殼體組成，這對(duì)橢圓齒輪在流量計(jì)進(jìn)出圓齒輪和殼體組成，這對(duì)橢圓齒輪在流量計(jì)進(jìn)出口兩端口兩端流體差壓流體差壓作用下，交替地相互驅(qū)動(dòng)并各自作用下，交替地相互驅(qū)動(dòng)并各自繞軸作非勻角速度的旋轉(zhuǎn)。繞軸作非勻角速度的旋轉(zhuǎn)。 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)v 只要測(cè)量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)只要測(cè)量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)N和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速n，就可知道，就可知道累積流量和單位時(shí)間內(nèi)的流量累積流量和單位時(shí)間內(nèi)的流量瞬時(shí)流量：瞬時(shí)流量： (8-45) v 橢圓齒輪流量計(jì)適用于高粘度液體的測(cè)量橢圓齒輪流量計(jì)適用于高粘度液體的測(cè)量nVqNVQv448.

58、2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì) 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)2. 腰輪流量計(jì)腰輪流量計(jì) 腰輪流量計(jì)又稱腰輪流量計(jì)又稱羅茨流量計(jì)羅茨流量計(jì)，其工作原理與橢圓，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。狀略有不同。 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)LL-A80系列鑄鐵腰輪流量計(jì)系列鑄鐵腰輪流量計(jì) 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)1、工作壓力（、工作壓力（MPa）：）：0.6、1.0、1.6、2.5、4.0 2、工作溫度（、工作溫度（）：

59、）：-1060 3、介質(zhì)粘度（、介質(zhì)粘度（mPa.s）：）：0.6150 4、精確度等級(jí)：、精確度等級(jí)：0.5 0.2 3. 刮板式流量計(jì)刮板式流量計(jì) 刮板流量計(jì)是一種高精度的容積式流量計(jì)，適用刮板流量計(jì)是一種高精度的容積式流量計(jì)，適用于于含有機(jī)械雜質(zhì)的流體含有機(jī)械雜質(zhì)的流體。這種流量計(jì)主要由。這種流量計(jì)主要由可旋可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、刮板、固定的凸輪轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、刮板、固定的凸輪及及殼體殼體組成。組成。 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)奧博刮板流量計(jì)奧博刮板流量計(jì) 8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)1 精確度等級(jí)：精確度等級(jí)：范圍度5:1時(shí)，0.2級(jí)；范圍度10:1時(shí)，0.

60、5級(jí)2 介質(zhì)溫度：介質(zhì)溫度：0803 介質(zhì)粘度范圍：介質(zhì)粘度范圍：3500 mPas4 最大壓力損失：最大壓力損失：在最大流量時(shí)0.2MPa（粘度15mPas）5 管道連接方式：管道連接方式：法蘭連接，流量計(jì)法蘭按JB/T79-94標(biāo)準(zhǔn)。4. 皮膜式氣體流量計(jì)皮膜式氣體流量計(jì) 皮膜式氣體流量計(jì)廣泛應(yīng)用于皮膜式氣體流量計(jì)廣泛應(yīng)用于城市家用煤氣、天城市家用煤氣、天然氣、液化石油氣然氣、液化石油氣等燃?xì)庀牧康挠?jì)量，習(xí)慣上等燃?xì)庀牧康挠?jì)量，習(xí)慣上又稱又稱煤氣表煤氣表。8.2.2 8.2.2 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)德國(guó)德國(guó)ACTARIS流量計(jì)皮膜式煤氣表流量計(jì)皮膜式煤氣表 8.2.2 8.2.2