1.7 流速和流量的测定
1.7.1 测速管
1.7.2 孔板流量计 1.7.3 文丘里流量计 1.7.4 转子流量计 其它流量计
测量原理:力学原理、热学原理、声学原 理、电学原理、光学原理、原子物理学原 理等。
目前分为:容积式流量计、差压式流量计、 浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、 流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流 量计和插入式流量计等。
1.7.1 测速管（皮托管，Pitot tube ）
一、结构
二、原理
内管A处
pA
=
p
+
1
.
u2
ρ ρ2
外管B处
静压能p/ρ和动压能ū2/2之和，合称
pB = p
ρρ
冲压能（impact pressure energy）
?p
=
pA
?
pB
=(p
+
1
.
u2
)
?
p
=
1
.
u2
ρ ρ ρ ρ2 ρ 2
点速度：
.
u=
2?p
ρ
即
.
u=
2Rg(ρ0 ? ρ)
ρ
讨论：
（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布 曲线；
（2）流量的求取：
∫ 由速度分布曲线积分 VS = udA
测管中心最大流速，由 u umax ~ Remax 求平 均流速，再计算流量。
三、安装
（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距 离； （2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向； （3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即 d0
1.7.2 孔板流量计orifice meter 一 结 构 与 原 理
缩脉（vena
二、流量方程
在1-1′截面和2-2′截面间列柏努利方程，暂
不计能量损失
p1
ρ
+
1 2
u12
=
p2
ρ
+
1 2
u
2 2
变形得
u
2 2
? u12
=
p1 ?
p2
2
ρ
u
2 2
? u12
=
2?p
ρ
问题：（1）实际有能量损失；
（2）缩脉处A2未知。
解决方法：用孔口速度u0替代缩脉处速度u2，引入 校正系数 C。
u
2 0
? u12
=C
2?p
ρ
由连续性方程
u1
= u0
A0 A1
u0 =
C 1 ? ( A0 )2
2?p
ρ
A1
令
C0 =
C 1 ? ( A0 )2
A1
则
u0 = C0
2?p
ρ
u0 = C0
2Rg(ρ0 ? ρ) ρ
体积流量
VS = u0 A0 = C0 A0
2Rg(ρ0 ? ρ) ρ
质量流量
mS = C0 A0 2Rgρ (ρ0 ? ρ )
C0——流量系数（孔流系数） A0——孔面积。
讨论：
（1）特点：
恒截面、变压差——差压式流量计
（2）流量系数C0 对于取压方式、结构尺寸、加工状况
均已规定的标准孔板
C0
=
f (Red ,
A0 ) A1
Re是以管道的内径d1计算的雷诺数
Re d
=
d1 ρu1 μ
当Re >Re临界时，
C0
=
f(
A0 ) A1
一般 C0=0.6~0.7
C0
Re临界值
A0 A1
(3) 测量范围
VS ∝ R
R ∝ VS 2
Re d
孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。
三、安装及优缺点
（1）安装在稳定流段，上游l>10d，下游l>5d； （2）结构简单，制造与安装方便 ； （3）能量损失较大 。
1.7.3 文丘里（Venturi）流量计
属差压式流量计； 能量损失小，造价高。
VS = CV A0
2Rg(ρ0 ? ρ ) ρ
CV——流量系数（0.98～0.99） A0——喉管处截面积
1.7.4 转子流量计rotor meter 一、结构与原理
从转子的悬浮高度 直接读取流量数值。
二、流量方程 0
转子受力平衡
( p1 ? p0 ) Af = ρ f V f g
1
在1-1′和0-0′截面间列柏努利方程
p1
ρ
+ u12 2
+ z1g
=
p0
ρ
+
u
2 0
2
+ z0g
p1
?
p0
=
(z0
?
z1 )ρg
+
ρ
2
(u02
? u12 )
0′ 1′
( p1 ? p0 ) Af
= Af (z0 ? z1 )ρg + Af
ρ
2
(u
2 0
? u12 )
V f ρg
流体的浮力
动能差
Vf (ρ f
? ρ)g
=
Af
ρ
2
(u
2 0
? u12 )
由连续性方程
u1
= u0
A0 A1
u0 =
1
1 ? (A0 )A1 2
2V f (ρ f ? ρ )g ρA f
= CR
2V f (ρ f ? ρ )g ρA f
CR——流量系数
体积流量 讨论：
Vs = CR AR
2(ρ f ? ρ)Vf g ρAf
（1）特点： 恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。
（2）刻度换算
标定流体：20℃水（ρ＝1000kg/m3 ） 20℃、101.3kPa下空气（ρ ＝1.2kg/m3）
CR相同,同刻度时
VS2 = ρ1(ρ f ? ρ2 )
VS1
ρ2 (ρ f ? ρ1)
式中：1——标定流体；
2——被测流体。
气体转子流量计 VS 2 ≈ ρ1
VS1
ρ2
中国灌区协会“全国灌区量水技术研讨班”教材 流速仪测流法 及水工建筑物量水率定 郭宗信 河北省石津灌区管理局
第一章流速仪测流法 第一节流速仪测流的基本方法 与测线布设 流速仪测量河渠流量是利用面积～流速法，即用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速，然后乘以部分过水面积，求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量。 从水力学的紊流理论和流速分布理论可知，每条垂线上不同位置的流速大小不一，而且同一个点的流速具有脉动现象。所以用流速仪测量流速，一般要测算出点流速的时间平均值和流速断面的空间平均值。即通常说的测点时均流速、垂线平均流速和部分平均流速。 （一）基本方法 流速仪测流，在不同情况或要求下，可采用不同的方法。其基本方法，根据精度及操作繁简的差别分为精测法、常测法和简测法。 1.精测法： 精测法是在断面上用较多的垂线，在垂线上用较多的测点，而且测点流速要用消除脉动影响的测量方法。用以研究各级水位下测流断面的水流规律，为精简测流工作提供依据。 2.常测法： 常测法是在保证一定精度的前提下，在较少的垂线、测点上测速的一种方法。此法一般以精测资料为依据，经过精简分析，精度达到要求时，即可作为经常性的测流方法。
3.简测法： 在保证一定精度的前提下，经过精简分析，用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。 （二）测线布设 测流断面上测深、测速垂线的数目和位置，直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。 国际标准规定，在比较规则整齐的渠床断面上，任意两条测深垂线的间距，一般不大于渠宽的1/5，在形状不规则的断面上其间距不得大于渠宽的1/20。测深垂线应分布均匀，能控制渠床变化的主要转折点。一般渠岸坡脚处、水深最大点、渠底起伏转折点等都应设置测深垂线。 测速垂线的数目与过水断面的宽深比有关。精测法的测速垂线数目与宽深比的关系式为： B N0=2 D 式中：N0——测速垂线数目； B——水面宽； D——断面平均水深。 常测法的垂线数目与宽深比的关系式为： B N0= D 简测法的测速垂线数目及其布置，应通过精简分析确定。主流摆动剧烈或渠床不稳的测站，垂线不宜过少，垂线位置应优先分布在主流上。垂线较少时，应尽量避免水流不平稳和紊动大的岸边或者回流区附近。 由于灌溉渠道的断面一般都比较规则，有些测站修建了标准断面，故
气体流量和流速及与压力的关系 流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式： 体积流量：以体积/时间或者容积/时间表示的流量。如：m3/h ,l/h 体积流量（Q）＝平均流速（v）×管道截面积（A） 质量流量：以质量/时间表示的流量。如：kg/h 质量流量（M）＝介质密度（ρ）×体积流量（Q） ＝介质密度（ρ）×平均流速（v）×管道截面积（A） 重量流量：以力/时间表示的流量。如kgf/h 重量流量（G）＝介质重度（γ）×体积流量（Q） ＝介质密度（ρ）×重力加速度（g）×体积流量（Q） ＝重力加速度（g）×质量流量（M） 气体流量与压力的关系 气体流量和压力是没有关系的。 所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压，而不是流体介质对于管道的静压。这点一定要弄清楚。举个最简单的反例：一根管道，彻底堵塞了，流量是0 ，那么压力能是 0吗？好的，那么我们将这个堵塞部位开1个小孔，产生很小的流量，（孔很小啊），流量不是0了。然后我们加大入口压力使得管道压力保持原有量，此刻就矛盾了，压力还是那么多，但是流量已经不是0了。因此，气体流量和压力是没有关系的。 流体(包括气体和液体)的流量与压力的关系可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达: p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度.z 为垂直方向高度;g为重力加速度,C是不变的常数。 对于气体，可忽略重力，方程简化为: p+(1/2)*ρv ^2=C 那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G1=Q1 *v1,Q1是水流量,v1是水速. 所以G1=G2 ->Q1*v1=Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1 p1+(1 /2)*ρ1*v1 ^2=C p2+(1/2)*ρ2*v2 ^2=C ->(C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2 -> (C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2=Q2/Q1 ->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量是由压力决定的,因为p1如果很大的话,那么Q1可以很小,p1如果很小的话Q1就必须大.
1.7 流速和流量的测定
1.7.1 测速管
1.7.2 孔板流量计 1.7.3 文丘里流量计 1.7.4 转子流量计 其它流量计
测量原理:力学原理、热学原理、声学原 理、电学原理、光学原理、原子物理学原 理等。
目前分为:容积式流量计、差压式流量计、 浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、 流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流 量计和插入式流量计等。
1.7.1 测速管（皮托管，Pitot tube ）
一、结构
二、原理
内管A处
pA
=
p
+
1
.
u2
ρ ρ2
外管B处
静压能p/ρ和动压能ū2/2之和，合称
pB = p
ρρ
冲压能（impact pressure energy）
?p
=
pA
?
pB
=(p
+
1
.
u2
)
?
p
=
1
.
u2
ρ ρ ρ ρ2 ρ 2
点速度：
.
u=
2?p
ρ
即
.
u=
2Rg(ρ0 ? ρ)
ρ
讨论：
（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布 曲线；
（2）流量的求取：
∫ 由速度分布曲线积分 VS = udA
测管中心最大流速，由 u umax ~ Remax 求平 均流速，再计算流量。
三、安装
（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距 离； （2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向； （3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即 d0
课程实验报告 学年学期 2012—2013学年第二学期课程名称工程水文学 实验名称河道测深测速实验 实验室北校区灌溉实验站 专业年级热动113 学生姓名白治朋 学生学号 2011012106 任课教师向友珍李志军 水利与建筑工程学院
1 实验目的 （1）了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 （2）掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 （3）了解流速仪测流的基本方法。 2 实验内容 LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器，采用磁电转换原理，无触点式测量，信号采集数多，灵敏度高，防水，防沙性能好，仪器结构紧凑，是一种大量程的流速仪。适用于一般河流，水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标 （1）测速范围： V＝0.04-10 m／s （2）仪器的起转速： Vo≤0.035 m／s （3）临界速度： Vk≤0.12m／s （4）每转四个信号 （5）旋浆水力螺距： K=250mm(理论) （6）检定公式全线均方差：M≤1.5％ （7）信号接收处理：HR型流速仪测算仪(适应线性关系) （8）测流历时： 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 （9）测量数位：四位有效数 （10）显示查询方式：显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 （11）参数设置及保存：可调校时间及设置K、C、T值等参数，设置后参数在掉电状态能长期 2.2仪器结构 本仪器按工作原理可分为：感应，传信，测算，尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆，转轴和测杆等几种。 （1）感应部份为一个双叶螺旋浆，安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。 （2）传信部份由磁钢，接收电子器件一霍尔传感器构成，浆叶旋转带动磁钢转动。 （3）HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成，液晶显示采用的是二线式串行
第六节 流速和流量的测量 流体的流速和流量是化工生产操作中经常要测量的重要参数。测量的装置种类很多，本节仅介绍以流体运动规律为基础的测量装置。 1-6-1 测速管 测速管又名皮托管，其结构如图1-32所示。皮托管由两根同心圆管组成，内管前端敞开，管口截面（A 点截面）垂直于流动方向并正对流体流动方向。外管前端封闭，但管侧壁在距前端一定距离处四周开有一些小孔，流体在小孔旁流过（B ）。内、外管的另一端分别与U 型压差计的接口相连，并引至被测管路的管外。 皮托管A 点应为驻点，驻点A 的势能与B 点势能差等于流体的动能，即 22 u gZ p gZ p B B A A =--+ρρ 由于Z A 几乎等于Z B ，则 ()ρ/2B A p p u -= （1-61） 用U 型压差计指示液液面差R 表示，则 式1-61可写为： ()ρρρ/'2g R u -= （1-62） 式中 u ——管路截面某点轴向速度，简称点速度，m/s ； ρ'、ρ——分别为指示液与流体的密度，kg/m 3； R ——U 型压差计指示液液面差，m ； g ——重力加速度，m/s 2。 显然，由皮托管测得的是点速度。因此用皮托管可以测定截面的速度分布。管内流体流量则可根据截面速度分布用积分法求得。对于圆管，速度分布规律已知，因此，可测量管中心的最大流速u max ，然后根据平均流速与最大流速的关系（u/ u max ~Re max ，参见图1-17），求出截面的平均流速，进而求出流量。 为保证皮托管测量的精确性，安装时要注意： （1）要求测量点前、后段有一约等于管路直径50倍长度的直管距离，最少也应在8~12倍； （2）必须保证管口截面（图1-32中A 处）严格垂直于流动方向； （3）皮托管直径应小于管径的1/50，最少也应小于1/15。 皮托管的优点是阻力小，适用于测量大直径气体管路内的流速，缺点是不能直接测出平均速度，且U 型压差计压差读数较小。 1-6-2 孔板流量计 图1-32 测速管
1.6 流速与流量的测量 本节重点： 孔板流量计与转子流量计的原理、特点等。 难点： 流量方程的推导。 1.6.1 测速管 测速度的结构与测量原理 测速管又称皮托（Pitot ）管，如图1-31所示，是由两根弯成直角的同心套管组成，内管管口正对着管道中流体流动方向，外管的管口是封闭的，在外管前端壁面四周开有若干测压小孔。为了减小误差，测速管的前端经常做成半球形以减少涡流。测速管的内管与外管分别与U 形压差计相连。 内管所测的是流体在A 处的局部动能和静压能之和，称为冲压能。 内管A 处： .2 2 1u p p A +=ρρ 由于外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，所以外管仅测得流体的静压能，即 外管B 处： ρ ρ p p B = U 形压差计实际反映的是内管冲压能和外管静压能之差，即 .2 .22 1)21(u p u p p p p B A =-+=-=?ρρρρρ 则该处的局部速度为 ρ p u ?=2. （1-62） 将U 形压差计公式（1-9）代入，可得 ρ ρρ) (20. -= Rg u （1-62a ） 图1-31 测速管
由此可知，测速管实际测得的是流体在管截面某处的点速度，因此利用测速管可以测得流体在管内的速度分布。若要获得流量，可对速度分布曲线进行积分。也可以利用皮托管测量管中心的最大流速m a x u ，利用图1-32所示的关系查取最大速度与平均速度的关系，求出管截面的平均速度，进而计算出流量，此法较常用。 测速管的安装 1.必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测量点上、下游的直管长度 最好大于50倍管内径，至少也应大于8～12倍。 2.测速管管口截面必须垂直于流体流动方向，任何偏离都将导致负偏差。 3.测速管的外径d 0不应超过管内径d 的1/50，即d 0 水质流量测量方法 ·流速计法·浮标法·容积法·溢流堰法·水平衡法·排水系数法 ·巴氏槽法·浓度法·皮托管测速计法·文丘里测速计法 ·孔板流量计法·管道量水角尺法·无压管道及明渠流量的测算 其中最常用的方法有： 一、流速计法 条件：水深＞10cm、流速≥0.05m/s Q=V*S Q——废水流量，m3/s S——废水水流截面面积，㎡ V——截面平均流速，m/s 一般在河流和水渠中选用此方法。常用的流速计有旋杯式（探头前端是旋转的小杯）和桨式（探头前端是叶片或桨叶）两种。 转速与废水流速的关系为：V=K*N/t+C V——废水流速，m/s N——旋杯或叶片桨在t时间内的总转数 K——比例系数 C——因摩擦引起的修正值 流速计探头放入管道或渠道的0.6H处，测量时间越长，流速越准确，测量时间应大于100秒。 测定地点的条件： 1.一段相当于河面宽度几倍距离的直流部分，而且又不是形成堆积和冲刷的地点。 2.避开明显不规则形状的河床和多岩石的地方。 3.必须具有足够的水深和流量。 4.不应有桥梁和其他建筑物的影响，而且是没有漩涡或逆流的地方。 二、浮标法（用于水渠或河段） 选取一段底壁平滑、长度不小于10米、无弯曲、有一定液面高度的排污渠道，经过疏通后测量其平均宽度及水面高度。记录被测距离（≥10米）及流经被测距离的时间，重复数次取平均值。 V=α*L/t Q=VS=α*L*S/t V——水流流速，m/s L——选取测定的水渠部分长度，m t——浮标通过这段距离的平均时间，s S——渠道截面积，㎡ α——系数 Q——流量，m3/s 一般渠道（水渠），取α=0.7；废水在封闭性圆形管道中流动，且充满管道，其平均流速是主轴线流速的一半，α=0.5 三、容积法 废水流量较小时，可在废水出口处或废水流有落差的地方，利用容器接流方法测定流量。重复数次，求出平均值t。 通常使用的容器有水桶（水装满的时间在10S以上），可在桶外壁事先标上刻度。 Q=V/t Q——流量，m3/t； V——容器的容量，m3； t——接流时间，s。 四、巴氏槽法 Q=M b BH 1 α=KH 1 α m3/s B——巴氏量水槽的喉宽，m H 1 ——槽上游水深，应在2/3E处测定，m 1.7 流速和流量的测定 1.7.1 毕托管 （1）毕托管的测速原理 （2）毕托管的安装 1.7.2孔板流量计 （1）孔板流量计的测量原理 孔板：与管轴成45℃角，锐孔（千万不能倒转方向安装） 缩脉：2-2截面，u 最大，p 最低。因此流体流经孔口前后产生一定 v ,,p q p ?↑?↑，利用测p ?方法测流量。 先略去 f h ∑（以后校正），在1-1，2-2截面间列柏努利方程 22 1 21222u u ρρ+=+p p 222222 12212122 2222 (1)(1)222u u u u u A u A ρ--==-=-p p 2u = ① 缩脉在何处？22?,?A u ==，很难准确确定。孔口面积A 。是已知的，希望用0A 取代2A ,0u 取代2u （0 20 2 A u u A =） ② 设角接法（取压口开在法兰前后），径接法（上游取压口距孔板l d =,下游取压口距孔板下游 1 2 l d = 处）测出虚拟压强差为 A B ()i Rg ρρ-=-p p ，用此取代12-p p ③ 有阻力损失f h 考虑上述①、②、③点后，列入一校正系数c ，并令0 1 A m A = 0u = = 令 0c = 0u c = v 000q u A c A == （1-119 ） 从以上推导过程可知，0c 与下列因素有关： ① 0c 与f h 有关，即与1d Re du ρ μ =有关（1u 不是0u ，而是流股未收缩时管道1－1面处的平均速度。） ② 0c 与0 1 A m A = 有关 ③ 0c 与取压法有关（角接法称标准孔板） 0d (Re ,c f m =取压法，） ，其关系由试验测定，如图1-54所示。 在测量范围，0c 为常数与Re d 无关即与v q 无关为好，此时v q ∝1-54查出0c （此时0c 只 取决与m ）代入式（1-119）求v q 若0c 与v q 即与d Re 有关，怎么办？试差法求v q 。 （2）孔板流量计的安装和阻力损失 ① 安装：上游（15～40）d 、下游5d 的直管距离，为什么？ ② 阻力损失f h （由流体流径孔口边界层分离形成大量漩涡造成的） 220f 0()2i u Rg h c ρρζζρ-== f 0.8,0.4h ζ≈= f 000,,,,,h R A m u c R ∝↓↓↑↓↑，读数准确，但f h ↑；000,,,,A m u c R ↑↑↓↑↓，读数不易准确， 但f h ↓。选用孔板的中心问题是选择适当面积比m ，兼顾适宜读数和f h 。 （3）文丘里流量计 渐缩渐扩管（文丘里管）代替阻力大的孔板，仍用式（1-119）计算v q ，但用v c 代替0c ，v 0.98~0.99c =， f 0.1h =，f h ↓↓。 例1-10 以上几种流量计均是恒截面变压差（变阻力）流量计。变阻力式流量计是人为设置一阻力构件（如孔板），造成局部阻力（压降），利用能量守恒原理及连续性方程关联此压降与流速及至流量的关系。 1.7.3转子流量计 （1）转子流量计的结构原理 浮力 f 21f ()V g z z A g ρρ=- 1 2f f f 220112120 101()22p p A V g u p u p gz gz A u u A ρρρ? ?-=??? ++=++???=??? 12f f 2 20 112010 1()()22f p p A V g u p u p A u u A ρρρρ? ?-=-? ?+ =+???=?? 0u C =v 00q u A = 课程实验报告 学年学期2012—2013学年第二学期课程名称工程水文学 实验名称河道测深测速实验 实验室北校区灌溉实验站 专业年级热动113 学生姓名白治朋 学生学号2011012106 任课教师向友珍李志军 水利与建筑工程学院 1 实验目的 （1）了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 （2）掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 （3）了解流速仪测流的基本方法。 2 实验内容 LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器，采用磁电转换原理，无触点式测量，信号采集数多，灵敏度高，防水，防沙性能好，仪器结构紧凑，是一种大量程的流速仪。适用于一般河流，水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标 （1）测速范围： V＝0.04-10 m／s （2）仪器的起转速： Vo≤0.035 m／s （3）临界速度： Vk≤0.12m／s （4）每转四个信号 （5）旋浆水力螺距： K=250mm(理论) （6）检定公式全线均方差：M≤1.5％ （7）信号接收处理：HR型流速仪测算仪(适应线性关系) （8）测流历时： 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 （9）测量数位：四位有效数 （10）显示查询方式：显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 （11）参数设置及保存：可调校时间及设置K、C、T值等参数，设置后参数在掉电状态能长期 2.2仪器结构 本仪器按工作原理可分为：感应，传信，测算，尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆，转轴和测杆等几种。 （1）感应部份为一个双叶螺旋浆，安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。 （2）传信部份由磁钢，接收电子器件一霍尔传感器构成，浆叶旋转带动磁钢转动。 （3）HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成，液晶显示采用的是二线式串行 1.7 流速和流量的测定 1.7.1 毕托管 （1）毕托管的测速原理 （2）毕托管的安装 1.7.2孔板流量计 （1）孔板流量计的测量原理 孔板：与管轴成45℃角，锐孔（千万不能倒转方向安装） 缩脉：2-2截面，u最大，p最低。因此流体流经孔口前后产生一定，利用测方法测流量。 先略去（以后校正），在1-1，2-2截面间列柏努利方程 1 缩脉在何处？，很难准确确定。孔口面积A。是已知的，希望用取代,取代（） 2 设角接法（取压口开在法兰前后），径接法（上游取压口距孔板,下游取压口距孔板下游处）测出虚拟压强差为 ，用此取代 ③有阻力损失 考虑上述①、②、③点后，列入一校正系数，并令 令 （1-119） 从以上推导过程可知，与下列因素有关： 有关，即与有关（不是，而是流股未收缩时管道1－1面处的平均速度。）有关 与取压法有关（角接法称标准孔板） ，其关系由试验测定，如图1-54所示。 在测量范围，为常数与无关即与无关为好，此时，由图1-54查出（此时只取决与m）代入式（1-119）求 若与即与有关，怎么办？试差法求。 （2）孔板流量计的安装和阻力损失 ①安装：上游（15～40）、下游5的直管距离，为什么？ ②阻力损失（由流体流径孔口边界层分离形成大量漩涡造成的） ，读数准确，但；，读数不易准确，但。选用孔板的中心问题是选择适当面积比m，兼顾适宜读数和。 （3）文丘里流量计 渐缩渐扩管（文丘里管）代替阻力大的孔板，仍用式（1-119）计算，但用代替，，，。 例1-10 以上几种流量计均是恒截面变压差（变阻力）流量计。变阻力式流量计是人为设置一阻力构件（如孔板），造成局部阻力（压降），利用能量守恒原理及连续性方程关联此压降与流速及至流量的关系。 1.7.3转子流量计 （1）转子流量计的结构原理 浮力 C——考虑转子形状不同的影响 ，如图1-58所示。注意：因为一般转子流量计在测量范围为常数，同一流量计在测量某种流体时及为常数，随环隙面积而定，而仅随转子 10款常见流量测量仪表原理介绍 1．容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计（罗茨流量计）、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2．叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计（变压降式流量计） 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量（流速）成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置（皮托管、均速管等）。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。水质流量测量方法
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