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化工仪表及自动化( 第三章 流量检测 )解析

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流量检测及仪表分析

流量检测及仪表分析
D 2
qV 4 v
将 Ex KBDv 代入上式，得：
qV
D
4BK
Ex
A 一体化电磁流量计
b 电磁流量计传感器
图3－17 西门子电磁流量计
所以，只要测出感应电势Ex，就可知道被测流量 Q 的大小。 （2）电磁流量计的使用特点 a.测量管道内没有可动部件或突出于管内的部件， 所以几乎没有压力损失，可以测量各种腐蚀性液体 以及带有悬浮颗粒的浆液。 b.输出电流与介质流量呈线性关系，且不受液体物
图3-3 孔板前后流体的速度与压力的分布图
图3-3为节流件前后流速和压力分布情况 ，图中充分地反映了能量形式的转换。由于流 动是稳定不变的，即流体在同一时间内通过管
道截面A和节流件开孔截面A0的流体量应相同 ，这样通过截面A0的流速必然比通过截面A时
快。在流速变化的同时，流体的动压能和静压 能也发生变化，根据能量守恒定律，因而在孔 板前后出现了静压差。通过测量此静压差便可 以求出流量。
流量方程式为 ：qV A0
2 P
1
qm A0 21P
流量公式中的 为 可膨胀性系数、α为流量
系数。α与节流装置的结构形式、取压方式、
节流装置开孔直径、流体流动状态（雷诺数）
及管道条件等因素有关。对于标准节流装置，
α值可直接从有关手册中查出。
节流装置是将被测流体的流量值变换成差压
信号Δp，节流装置输出的差压信号由压力信
如果是金属管道，内壁上要装有绝缘衬里。当导 电
液体在管道中流动时，便会切割磁磁力线。如果
在
Ex KBDv
管式道中：两E侧x—各感插应入电势一；根电B—极磁，感则应强可度以；引出感应电势 。D—管道内径； v—垂直于磁力线的流体速度。

化工仪表与自动化-03-流量

化工仪表与自动化-03-流量

2 差压式流量计
2 工作原理——节流原理
• 节流装置 = 节流元件 + 取压装置 节流元件-使管道中的流体产生局部收缩的元件 有：孔板、喷嘴、文丘里管 • 节流现象：流体的动压能和静压能相互转换的
✓ 截面1之前：流体流速为v，1 管内静压力为 P1’ ✓ 截面1：静压力升至 p，1 大于管中心压力 P2’
尤适宜带有污垢介质
2 差压式流量计
标准文丘里管 Venturi tube • 适合低压、大管径，低流速各类气
体流量精确测量。
• 如：钢铁厂热风炉的助燃风、冷风 、煤气计量（高炉煤气、焦炉煤气 、转炉煤气）及热电厂的锅炉一次 风、二次风大管径、低流速管道计 测
• 测量范围宽、安装方便
2 差压式流量计
2 差压式流量计
5.三阀组
操作： 变送器启动，三阀组操作（设初始状态为全关）： (1)开阀2；(2)开阀1或3；(3)关阀2；(4)开阀3或1； 变送器停运，三阀组操作： (1)关阀1或3；(2)关阀3或1；(3)开阀2
注：启动或停运时不能出现三阀全开， 避免将管道中的隔离液冲走
2 差压式流量计
适于孔板、长颈喷嘴
2 差压式流量计
5.三阀组
作用： • 可使一体化结构牢固，减少泄漏点； • 可在线确认变送器的零点不修正； • 一旦变送器出现故障需要检修或更换时，
可在不中断工艺情况下进行； 三阀组启动顺序（设初始状态为全关）： (1)开平衡阀2；(2)开阀1或3；(3)关平衡阀2；(4)开阀3或1； 三阀组停运顺序： (1)关阀1或3；(2)关阀3或1；(3)开阀2
2 差压式流量计
4. 标准节流装置
(1)标准节流元件——标准喷嘴 Flow nozzle • 结构：由圆弧收缩和圆筒形喉部组成。

化工仪表及自动化精品讲义33流量检测方法及仪表

化工仪表及自动化精品讲义33流量检测方法及仪表
流量与压力差的平方根成正比
流量检测方法及仪表
标准节流元件
把流体流过阻力件使流束收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力 件称为节流件。
(a) 标准孔板
(b) 喷嘴
(c) 文丘里管
标准孔板 标准喷嘴
结构简单，安装方便，适合大流量的测量 标准文丘里管 结构复杂，压力损失比孔板小
流量检测方法及仪表
取压方式
流量检测方法及仪表
差压式流量计组成
流体在管道中正常流动（v、p） 原理总结：
节流件使流体收束，流速增大，压力降低
“压差”与流量有关
节流件前后出现“压差”
再采用差压变送器，将差压信号转换为统一的标准信号，便于显示及控制
qv
p
节流装置
p
Io
引压管
差压变送器
显示仪表/控制器
节流装置：安装于管道中产生差压，节流件前后的差压与流量成开方关系。 引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。 差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）。
体积流量 QF 0 2p/ 质量流量 F 0 2p
式中 α——流量系数 节流装置的结构形式、取压方式、节流装置开孔直径、流 体流动状态（雷诺数）及管道条件等因素有关。对于标准节流装置，α值可直接从 有关手册中查出。
ε——流束膨胀系数 F0——节流装置的开孔截面积 ρ——流体密度 Δр——节流装置前后实际测得的压力差
流量检测方法及仪表
差压式流量计分类表
分类原则
分类类型
按产生差压 的作用原理
分类
1）节流式；2）动压头式；3）水力阻力式；4）离心式；5） 动压增益式；6）射流式
按结构形式 分类
1）标准孔板；2）标准喷嘴；3）经典文丘里管；4）文丘里 喷嘴；5）锥形入口孔板；6）1/4圆孔板；7）圆缺孔板；8） 偏心孔板；9）楔形孔板；10）整体（内藏）孔板；11）线性 孔板；12）环形孔板；13）道尔管；14）罗洛斯管；15）弯 管；16）可换孔板节流装置；17）临界流节流装置

仪表与自动化控制 第三章 流量测量

仪表与自动化控制 第三章 流量测量

三、刻度换算及量程选择
用于测量液体的浮子流量计，制造厂在出厂前 是用常压常温下的水来标定的；而用于测量气 体的浮子流量计则是用常压常温下的空气来标 定的。当被测流体的密度和流量计出厂前的标 定流体密度不同时，必须对流量计的指示值进 行修正，否则将会带来测量误差。
刻度制定：仪表制造厂通常将标定后的流量值 换算为标准状态下(压力为0.101325MPa，温度 为20 ℃) 的流量值进行仪表刻度。
三、超声波流量计
• 超声波在流体中的传播速度 与流体的流动速度有关。 •只要测量出超声波顺流与逆流 传播的时间差、相位差或频率 差，即可求得被测流体的流速 和流量。
时间差法测量流量的原理图
•被测介质有毒或有腐蚀性的场合以及要求卫生标准较 高的饮料等生产过程。
四、热式质量流量计
一种直接反映流量 发酵流体流量控制
三、分类
1.速度式流量测量仪表 ： Q=AV 直接：不必在管道内设置检测元件，因而不会
改变流体的流动状态，也不会产生压力损失，更 不存在管道堵塞等问题。
电磁流量计、超声波流量计、相关流量计 间接：通过设置在管道内的检测变换元件(如孔
板、浮子，涡轮等)，将被测流体的流速按一定 的函数关系变换成压差、位移、转速、频率等信 号，由此来间接地测量流量
解：
Q铝 ρ铝 ρ水
Q
ρ ρ水
10 2750 1000 Q 7620 1000
Q=19.9 m3/h
浮子的密度越大，流量计量程越大。
第四节 差压式流量计
差压式流量计是基 于流体力学的原理， 利用流动介质流经 节流装置时所产生 的压力差来实现流 量测量的。
组成：能够将被 测流体的流量转 换成压力差信号 的节流装置以及 用来测量压力差 信号的差压变送 器或差压计。

化工仪表及自动化答案--8---流量检测及仪表

化工仪表及自动化答案--8---流量检测及仪表
1.组成 2. 原理★ 3. 流量公式★ 4. 指示值修正★ 5. 电远传式转子流量计
三、转子流量计
• 定差压、变节流面积的方法（即节流面积随流量的变 化而变化，但压差却不随流量的变化而变化）
• 适于测量小流量，管径50mm以下 • 速度式流量计 • 有压力损失
【引】~是利用流体通过转子与锥形管壁之间的空隙（节流 面积）时产生的压差Δp所产生的作用力来平衡转子的 重量。当流量增加时，通过节流面积的流体的流速也 增加，只有增大节流面积，减低流速，以维持压差不 变。
1.原理
截面Ⅰ：流速初始值v1 静压力初始值p1'
截面Ⅱ：流速达最大值v2 静压力达最小值p2'
截面Ⅲ：流速v3 = v1 静压力p3' < p1'
1.原理
• 节流装置前流体压力 较高，称为正压，记 “+”；
• 节流装置后流体压力 较低，称为负压，记 “－”。
• 节流装置前后的压差 大小与流量有关。
ρ1g 2g
ρ2g 2g 2g
(截面Ⅰ所具有的能量）（截面Ⅱ所具有的能量）
p1 '− −孔板前面截面Ⅰ上的流体压力 v1 − −孔板前面截面Ⅰ上的流体平均流速 p2 '− −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的压力 v2 − −流束收缩到最小截面的Ⅱ处的流体平均流速 ξ − −流体在截面Ⅰ和Ⅱ间的动能损失系数
转子原来平衡在某位置h1处，当流量Q ↑ 或流速v ↑⇒ 冲力 ↑ ⇒ 转子位置 ↑ ，节流面积 ↑ ，流速逐渐 ↓⇒ 冲力逐渐 ↓⇒ 当 满足 冲力 + 浮力 = 重力时，转子平衡在新位置h2处。
2. 原理
原理：转子在锥形管中的平衡位置 的高低与被测介质的流量大小 相对应，若在锥形管外沿其高 度刻上对应的流量值，则根据 转子平衡位置的高低就可直接 读出流量的大小。

化工仪表自动化 【第三章】物位检测及仪表(液位计、料位计、界面计)讲解

化工仪表自动化 【第三章】物位检测及仪表(液位计、料位计、界面计)讲解

（3）对容器内介质物位的上下限位置报警；
（4）监视/调节容器中出入物料的平衡。
物位测量的绝对值
物位测量的相对值
3.4 物位检测及仪表 2.按工作原理划分的物位仪表类型
（1）直读式——利用连通器原理工作 ；
3.4 物位检测及仪表
（2）差压式——利用液柱或物料堆积对某定点产生 压力的原理工作；
3.4 物位检测及仪表
3.4 物位检测及仪表
某仪表的测量范围为0—5000Pa，无迁移时，当压差 由0变化到5000Pa时，变送器的输出将由4mA变化到20mA。 如图3-40中曲线a所示。
I0/mA
当有迁移时，假定固定压差为 2000Pa，那么当H＝0时，根据前 式有： ΔP＝－(h2－h1)ρ0g
即ΔP＝－2000Pa，这时变送器 输出应为0.02MPa，H为最大时， ΔP＝5000－2000＝3000Pa，这 时变送器输出应为0.1MPa，如图 3-40中的曲线b所示。
3.4 物位检测及仪表
帕斯卡用一个密闭的装满水的桶 ，在桶盖上插入一根细长的管子 ，从楼房的阳台上向细管子里灌 水。结果只用了一杯水，就把桶 压裂了，桶里的水就从裂缝中流 了出来。
帕斯卡“桶裂”实验很好地证 明了液体压强与液体的深度有关 ,而与液体的重力无关。
3.4 物位检测及仪表
当测量敞口容器的液位如下图所示，差压变 送器的负压通大气即可，这时作用在正压室的压 力就是液位高度所产生的静压力Hρg。
3.4 物位检测及仪表
当测量受压容器的液位如下图所示，将差压 变送器的负压室与容器的气相空间相连，以平衡 气相压力的静压作用。
ΔP＝P气＋Hρg－P气＝Hρg 差压的大小同样代表了液位高度的大小。
3.4 物位检测及仪表

化工仪表及其自动化控制第03流量部分章

化工仪表及其自动化控制第03流量部分章
流量测量
——几个概念
流量通常是指单位时间内流经管道某截面的流体的数量，也就是所谓的瞬时流量；在某一段时间内流过流体的总和，称为总量或累积流量。
体积流量
以体积表示的瞬时流量用 qv 表示，单位为 m3/s 以体积表示的累积流量用 Qv 表示，单位为 m3
质量流量
测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计
在物位检测中，有时需要对物位进行连续检测，有时只需要测量物位是否达到某一特定位置，用于定点物位测量的仪表称为物位开关
03
几个概念
1 概述
检测方法分类
直读式物位仪表：玻璃管液位计、玻璃板液位计等。 差压式物位仪表：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理 浮力式物位仪表：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的原理。 电磁式物位仪表：使物位的变化转换为一些电量的变化，如电容 核辐射物位仪表：利用射线透过物料时其强度随物质层的厚度而变化的原理 声波式物位仪表：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同。 光学式物位仪表：利用物位对光波的遮断和反射原理工作
01
02
3 转子流量计
h
转子的平衡关系：
转子和锥形管间的环隙面积相当于节流式流量计的节流孔面积，但它是变化的，并与转子高度h成近似的线性关系，因此，转子流量计的流量公式可以表示为：
式中：φ为仪表常数；h为转子浮起的高度。
流量与转子高度h成线性关系 式中的其它参数为常数
转子流量计一般只适用于就地指示。对配有电远传装置的转子流量计，也可以把反应流量大小的转子高度h转换为电信号，传送到其它仪表进行显示、记录或控制。
随着质量流量的增加，这种现象变得更加明显，出水侧摆动相位超前于入水侧更多。
利用科氏力构成的质量流量计有直管、弯管、单管、双管等多种形式 双弯管型是最常见 它由两根金属U形管组成，其端部连通并与被测管路相连。这样流体可以同时在两个U形管内流动 在两管的中间A、B、C三处各装有一组压电换能器 换能器A在外加交变电压作用下产生交变力，使两根U形管彼此一开一合地振动，相当于两根软管按相反方向不断摆动 换能器B和C用来检测两管的振动情况 由于B处于进口侧，C处于出口侧，则根据出口侧振动相位超前于进口侧的规律，C输出的交变信号的相位将超前于B某个相位 此相位差的大小与质量流量成正比

化工自动化及仪表第3章

化工自动化及仪表第3章
防爆型热电偶的特点
多种防爆形式，防爆性能好； 压簧式感温元件，抗振性能好； 测温范围大； 机械强度高，耐压性能好；
无固定装置 固定法兰式 固定螺纹式 活络管接头式 直型管接头式 图3.5 防爆型热电偶 一览图
图3.6 吹气型热电偶 另外，压簧固定热电偶、直角弯头热电偶、耐磨阻漏热电偶等等
绝对误差：仪表的指示值与被测量的真值之间的差值。
单击此处添加小标题
测量误差：检测仪表获得的被测值与实际被测变量真实值之间的差距。
单击此处添加小标题
理论上：
单击此处添加小标题
实际上：
测量误差
相对误差（仪表引用误差）
单击此处添加小标题
绝对误差与仪表的量程之比。
单击此处添加小标题
(4) 附加误差
——由于外界环境条件变化以及仪表波动等外界因素引起的误差。
PART ONE
例1： 某一标尺为0～500℃的温度计出厂前经过校验，其刻度标尺各点的测量结果值为： 被校表读数（℃） 0 100 200 300 400 500 标准表读数（℃） 0 103 198 303 406 495 求出仪表最大绝对误差值； 确定仪表的允许误差及精度等级； 仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，问该仪表是否还符合出厂时的精度等级？
补偿导线式铠装热电阻
图 3.10
铠装式热电阻比装配式热电阻直径小、易弯曲、适宜安装在装配式无法安装的场合，它的外保护管采用不锈钢，内充满高密度氧化物质绝缘体，因此它具有很强的抗污染和优良的机械强度，能在环境较为恶劣的场合使用。
端面热电阻——适合于测量电厂汽轮机及电机轴瓦或其它机体表面温度。 防腐热电阻——采用新型防腐材料，外包覆聚四氟乙烯F46，适合于石油化工各种腐蚀性介质中测温。是氯碱行业的专用测温仪表。 图3.11 端面热电阻 图3.12 防腐热电阻

化工仪表及自动化第3章流量检测PPT课件

化工仪表及自动化第3章流量检测PPT课件

29
PPT课件
第二节 转子流量计
转子流量计中转子的平衡条件是
（3-13）
由式（3-13）可得
（3-14）
根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小
或 将式（3-26）代入上两式， 得
或
30
化工仪表及自动化第3章流量检测 PPT课件
第二节 转子流量计
二、电远传式转子流量计
它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适 合于远传，进行显示或记录。
①取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α为 0°～45°。 ②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1∶20～1∶10），使气泡易于排出。
③在引压导管的管路中，应有排气的装置。
化工仪表及自动化第3章流量检测
24
PPT课件
第一节 差压式流量计
（2）测量气体流量时，上述的这些基本原则仍然适用。
17
PPT课件
第一节 差压式流量计
举例 以DDZ-Ⅲ型压力变送器为例
DDZ-Ⅲ型差压变送器将差压信号转换 为4～20mA的直流电流信号。
在差压Δp作用下，产生一个测试力， 即
（3-5）
f为膜片的有效面积。
图3-2 DDZ-Ⅲ型差压变送器示意图
1—测量气室 ; 2—测量膜片 ; 3—支点 ; 4—主杠杆 ; 5—推板 ; 6—矢量板 ; 7—拉 杆 ; 8—支撑簧片 ; 9—动铁心 ; 10—差动变送器 ; 11—副杠杆 ; 12—放大器 ; 13—
（3-7）
式中,
为一比例系数。
19
化工仪表及自动化第3章流量检测 PPT课件
第一节 差压式流量计
而
（3-8）
（3-9）

化工仪表及自动化课件第三节 流量检测及仪表

化工仪表及自动化课件第三节 流量检测及仪表
第三节 流量检测及仪表
本 节 主 要 内 容
一、差压式流量计 二、转子流量计
三、电远传式转子流量计
四、其他流量计
流量测量概述 定义
流量：单位时间内流过管道某一截面流体的量，亦称瞬时 流量。 总流量：在一段时间内流过流体量的总和，也可用在这段
时间内对瞬时流量的积分。
平均流量：总流量除以得到总流量的时间间隔称该段时间 内的平均流量。
（2）测量气体流量时，差压计最好安装在节流装置上部。 如果一定要装在下部时，引压管的最低处要安装沉降器， 以便排除冷凝液或污物。 (3) 测量水蒸气流量时，可按照测量液体的做法安装差压 计的位置。为了防止差压计受高温蒸汽的影响，在靠近节 流装置处安装两个冷凝器，且使两个冷凝器液面高度相同， 以防影响差压计的测量
( t w ) f ( t f ) w
(7.8 1.0) 0.8 0.9 (7.8 0.8) 1.0
Q0 30 m3 Qf 33.3 h K Q 0.9
（二）气体流量的换算 转子流量计用来测气体时，是在工业基准状 态下用空气标定的。对于非空介质在不同于基准 状态下测量时，按下式校正。
（3） 引压管要采取防烘烤、防冻结等措施。 （4）全部引压管管路要密封无漏，并装有必要的切断、 冲洗、排污等所需的阀门。 (5) 测量粘性或腐蚀性流体时，应加隔离罐或分离器。
差压计的安装
（1）测量液体流量时，差压计最好装在节流装置下部。 如果差压计一定要装在上部时，引压管的最高处要安装集 气器，最低处要安装沉降器，以便排除管内的气体或沉积 物。
节流装臵的其他辅件
引压导管 冷凝器 隔离器、集气器和沉降器
（一）导压管
其内径一般不小于6mm。对于水、蒸汽和干燥空气， 内径可适当小一些。湿气体、低中粘度的油类应粗一些。 导压管应尽量短些，以防压力信号滞后时间较长，影响测 量的动态特性。

化工仪表及自动化课后答案解析第5版厉玉鸣(史上最全版本)

化工仪表及自动化课后答案解析第5版厉玉鸣(史上最全版本)

专业资料精心整理P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。

在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。

实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。

（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。

（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。

（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。

2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。

1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。

4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。

1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。

试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。

6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。

试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。

精品化工课件-流量检测原理

精品化工课件-流量检测原理
图3-10 差动变压器结构
31
第二节 转子流量计
转换原理
若将转子流量计的转子 与差动变压器的铁芯连接起 来，使转子随流量变化的运 动带动铁芯一起运动，那么， 就可以将流量的大小转换成 输出感应电势的大小。
32
第二节 转子流量计
2.电动显示部分
图3-11 LTD系列电远传转子流量计
33
第三节 漩涡流量计
M h 2gV t f f
或
A
Q h 2 p f
Q h 2gV t f
f A
30
第二节 转子流量计
二、电远传式转子流量计
它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，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示 两部分组成。 1.流量变送部分
流量检测原理
内容提要
差压式流量计
节流现象与流量基本方程式 标准节流装置 力矩平衡式差压变送器 差压式流量计的测量误差
转子流量计
工作原理 电远传式转子流量计
漩涡流量计
1
内容提要
质量流量计
直接式质量流量计 补偿式质量流量计
其他流量计
靶式流量计 椭圆齿轮流量计 涡轮流量计 电磁流量计
14
第一节 差压式流量计 三、力矩平衡式差压变送器
变送器是单元组合式仪表中不可缺少的基本单元之 一。
所谓单元组合式仪表,这是将对参数的检测及其变送、 显示、控制等各部分,分别做成只完成某一种功能而又 能各自独立工作的单元仪表 (简称单元,例如变送单元、 显示单元、控制单元等)。
15
第一节 差压式流量计
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。

化工仪表基础-第三章流量检测

化工仪表基础-第三章流量检测

安装方向
根据仪表的要求确定安装方向， 确保测量准确。
密封性
保证仪表与管道连接处的密封性， 防止泄漏。
流量检测仪表的调试与维护
调试
在安装完成后，按照仪表说明书进行 调试，确保测量准确。
维护
定期对流量检测仪表进行维护，包括清 洗、校准等，确保仪表的正常运行和测 量精度。同时，注意检查仪表与管道连 接处的密封性，及时处理泄漏问题。
传感器设计
质量流量计的传感器通常采用U形或直管形设计，由测量管、驱动线圈、检测线圈等组成。测量管在驱动线圈的 作用下产生振动，流体通过测量管时，在科里奥利力的作用下产生相位差，检测线圈检测相位差并转换为电信号 输出。
质量流量计的结构组成
测量管
驱动线圈
测量管是质量流量计的核心部件，通常采 用不锈钢、钛合金等材料制成，具有良好 的耐腐蚀性和机械强度。
显示仪表
用于显示流量测量结果的 仪表，通常具有数值显示、 单位显示等功能。
速度式流量计的应用范围
液体和气体流量测量
速度式流量计可用于测量各种液体和 气体的流量，如水、油、天然气等。
宽测量范围
速度式流量计可测量的流量范围较宽， 从微小流量到大量程流量均可适用。
高精度测量
速度式流量计具有较高的测量精度， 可满足对流量精度要求较高的场合。
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2023 WORK SUMMARY
பைடு நூலகம்化工仪表基础-第三章 流量检测
REPORTING
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目录
• 流量检测概述 • 差压式流量计 • 容积式流量计 • 速度式流量计 • 质量流量计 • 流量检测仪表的选用与安装
PART 01
02
速度式流量计可采用不同的测量原理，如涡轮、涡街、电磁等，

化工仪表自动化流量测量及变送

化工仪表自动化流量测量及变送
第四章
流量测量及变送
概述 差压式流量计 靶式流量计 容积式流量计
转子流量计
其他流量计 质量流量计 小结
第一节
概述
流量仪表的主要功用： (1) 作为工业自动化控制系统的检测物料数量的总量表； (2) 在工业自动化控制系统中只要有流体的系统，都需要进行流量的检测和 控制。 (3)特别是在能源计量方面，无论是石油、天然气等，还是二次能源成品油、 煤气、石油汽及蒸气，含能工质压缩空气、氧、氢和水等都使用着数量较大 的流量计量仪表。流量计量仪表是能源管理和经济核算不可缺少的工具。对 于储运，流量的测量是交接双方进行贸易结算的依据，流量测量的准确性就 显得尤其重要。 定义: 流量是指流经某一截面的流体数量。 这个量用流体的体积来表示称为体积流量（Q），简称体积流量； 这个量用流量的质量来表示称为质量流量（M），简称质量流量。 随着工艺要求的不同，它的测量可分为瞬时流量和累积流量。
dV V Q lim dt t 0 t
3 质量式流量计
以测量流过流体的质量M 作为测量依据。 如热式、补偿式、振动式等。 特点：测量精度不受温度、压力、粘度等变化的影响。

dm m M lim Q vA dt t 0 t
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第一节 五、流量仪表的输出信号
概述
1. 液体流量的修正 标定时： Q Kh 2Vr (ρr ρw )g 0
ρw Ar
ρAr
Q0—水标定的刻度流量； ρw—水的密度
实测时： Q Kh 2V r (ρr ρ)g
Q—密度ρ的实际流量。
则修正公式为：
Q
(ρr ρ)ρ w Q0 (ρr ρw )ρ
工作状态下 实际流量
特点：a. 压力损失略小于孔板；

化工仪表及其自动化控制第03流量部分章PPT共81页

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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左化Leabharlann 仪表及其自动化控制第03流量部分 章
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比

化工仪表及自动化( 第三章 流量检测 )解析

化工仪表及自动化( 第三章 流量检测 )解析

三、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
优点： 1、安装方便。 2、测量精度高，可耐高压。 3、 反应快，可测脉动流量。 4、输出信号为电频率信号，便于 远传，不受干扰。
缺点： 1、一般应加过滤器。 2、安装时，前后要有一定的直管段。
• ②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。
1.节流装置的选用
①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘 里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般场合 下,以采用孔板为最多。
②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。
③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,采用喷嘴较采用孔板为好。
⑦ 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。
• 三、差压变送器
变送器是单元组合式仪表中不可缺少的基本单元之一。
所谓单元组合式仪表,这是将对参数的检测及其变送、 显示、控制等各部分,分别做成只完成某一种功能而又能 各自独立工作的单元仪表 (简称单元,例如变送单元、显 示单元、控制单元等)。
四、差压式流量计的测量误差
f
Sf
v d
漩涡频率的检测方法：热学
法、电容法、压差法
图3-13 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
第四节 质量流量计
定义 直接测量单位时间内所流过的介质的质量,即质量流 量M
优点
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,这 就能从根本上提高流量测量的精度,省去了烦琐的换算和修正。 质量流量的基本方程式为
M Av
第四节 质量流量计
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二、电远传式转子流量计
它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信 号，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 及电动显示两部分组成。
第三节 漩涡流量计
精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械 磨损、维护方便、压力损失小、节能效果明显。
满足h／L＝0.281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
三、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
优点： 1、安装方便。 2、测量精度高，可耐高压。 3、 反应快，可测脉动流量。 4、输出信号为电频率信号，便于 远传，不受干扰。
缺点： 1、一般应加过滤器。 2、安装时，前后要有一定的直管段。
M Av
第四节 质量流量计
一、直接式质量流量计
直接式质量计的形式很多有：差压式、角动量式、双涡 轮式、陀螺式等
二、补偿式质量流量计
• 1.流速-密度补偿法 2.压差-密度法 3.压差-流速补 偿法
第五节 其他流量计
一、靶式流量计
便于某些黏度较高或含有悬浮物介质的流量检测。
二、椭圆齿轮流量计
1.工作原理
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10％～20％。
误差产生的原因 被测流体工作状态的变动。 节流装置安装不正确。 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 差压计安装或使用不正确
第二节 转子流量计
一、工作原理 转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测 量方法。
• ②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。
1.节流装置的选用
①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘 里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般场合 下,以采用孔板为最多。
②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。
③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,采用喷嘴较采用孔板为好。
③ 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。
④ 标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径 D≥50mm的管道中。
⑤ 被测介质应充满全部管道并且连续流动。
⑥ 管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。
④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的 测量精度,而且所需的直管长度也较短。
⑤如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文 丘里管只适用于低压的流体介质。
2.节流装置的安装使用
① 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。
② 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的粗糙或不平现象。
一、节流现象与流量基本方程式
1.节流现象
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，流中放置的一个局部收缩元件, 应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。
二.节流基本方程式
流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续 性方程式推导而得的。
图3-19 椭圆齿轮流量计 结构原理
通过椭圆齿轮流量计的 体积流量
Q 4nV0
2.使用特点
1、适用于高黏度介质的流量测量。
2、测量精度较高，压力损失较小， 安装使用也较方便。
3、 椭圆齿轮流量计的入口端必须 加装过滤器。
4、 椭圆齿轮流量计的使用温度有 一定范围。
5、椭圆齿轮流量计的结构复杂，加 工成本较高。
⑦ 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。
• 三、差压变送器
变送器是单元组合式仪表中不可缺少的基本单元之一。
所谓单元组合式仪表,这是将对参数的检测及其变送、 显示、控制等各部分,分别做成只完成某一种功能而又能 各自独立工作的单元仪表 (简称单元,例如变送单元、显 示单元、控制单元等)。
四、差压式流量计的测量误差
f
Sf
v d
漩涡频率的检测方法：热学
法、电容法、压差法
图3-13 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
第四节 质量流量计
定义 直接测量单位时间内所流过的介质的质量,即质量流 量M
优点
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,这 就能从根本上提高流量测量的精度,省去了烦琐的换算和修正。 质量流量的基本方程式为
化工仪表及自动化
第三章 流量检测
一组：李连泉 张汝灿 孙志茹 张萌萌
第一节 ：差压式流量计
差压式（也称节流式）流量计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实现 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。
Q F0
2 p
1
M F0 21p
要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。
二、标准节流装置
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“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 准的规定、要求和计算所需要的通用化实验数据资 料。
1.节流装置的选用
• ①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文 丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般 场合下,以采用孔板为最多。
四、电磁流量计
能够测量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥 浆）或纤维液体的流量。
感应电势的方向由右手定则判断，大小 由下式决定
EX KBDv
（3-23）
而 Q 1 D2v
4
（3-24）
图3-21 电磁流量 计原理
将式（4-24）代入式（4-23），得
EX
4K BD
D
KD