文丘里管测流量原理
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文丘里流量计等的基本原理文丘里流量计等的基本原理充满文丘里流量计管道的流体,当它流经文丘里流量计管道内的节流件时,流速将在文丘里流量计节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在文丘里流量计节流件前后便产生了压差。
流体流量愈大,产生的压差愈大,这样可依据压差来衡量流量的大小。
这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。
压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关,例如当文丘里流量计节流装置形式或文丘里流量计管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时,在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。
文丘里流量计等的流量方程式中 qm--质量流量,kg/s;qv--体积流量,m3/s;C--流出系数;ε--可膨胀性系数;β--直径比,β=d/D;d--工作条件下文丘里流量计节流件的孔径,m;D--工作条件下上游文丘里流量计管道内径,m;△P--差压,Pa;ρ--上游流体密度,kg/m3。
l由上式可见,流量为C、ε、d、ρ、△P、β(D)6个参数的函数,此6个参数可分为实测量[d,ρ,△P,β(D)]和统计量(C、ε)两类。
(1)实测量1)d、D 式(4.1)中d与流量为平方关系,其精确度对流量总精度影响较大,误差值一般应控制在±0.05%左右,还应计及工作温度对材料热膨胀的影响。
标准规定管道内径D必须实测,需在上游管段的几个截面上进行多次测量求其平均值,误差不应大于±0.3%。
除对数值测量精度要求较高外,还应考虑内径偏差会对节流件上游通道造成不正常节流现象所带来的严重影响。
因此,当不是成套供应节流装置时,在现场配管应充分注意这个问题。
2)ρρ在流量方程中与△P是处于同等位置,亦就是说,当追求差压变送器高精度等级时,绝不要忘记ρ的测量精度亦应与之相匹配。
否则△P的提高将会被ρ的降低所抵消。
3)△P 差压△P的精确测量不应只限于选用一台高精度差压变送器。
文丘里流量计原理
文丘里流量计是一种常用的流量测量仪器,它基于文丘里效应原理来工作。
文丘里效应是一种电势差,当一个电流通过一个导体时会产生,而该电势差与电流的大小成正比。
文丘里流量计主要由以下几个部分组成:
1. 导电管道:流体流过的管道是导电的,可以充当电流的导体。
2. 电极:放置在导电管道的两端,作为电流的输入和输出端子。
3. 磁场发生器:在导电管道周围产生一个恒定的磁场,用于激励电流。
当流体流经导电管道时,流体中的离子通过与导电管道接触来导电,形成了一个电流。
由于磁场的存在,电流在流体中会受到一个作用力,使其产生偏转。
这个偏转的角度与流体流速成正比,即流速越大,偏转角度越大。
通过测量电极之间的电势差,就可以确定流量计所测得的流速。
利用文丘里效应的关系,可以推导出流量计的输出电压与流体流速之间的线性关系。
根据电压的变化,可以实时监测流量的变化。
文丘里流量计的优点是测量精度高、响应速度快、可用于各种导电液体的流量测量。
缺点是对流体的电导率要求较高,且需要进行定期的校准和维护。
总的来说,文丘里流量计通过利用文丘里效应原理来测量流体
的流速,是一种常用的流量测量仪器。
它具有测量精度高、响应速度快等优点,广泛应用于各个领域的流量测量。
文丘里管的工作原理
文丘里管是一种用于测量气体流量的仪器,它基于"热成像"原
理工作。
具体工作原理如下:
1. 电热丝加热:文丘里管里面有一根细丝,通常是铂丝,被称为电热丝或热丝。
当电流通过热丝时,热丝会加热,产生热量。
2. 热量传导:热丝加热后,周围的气体也会受到影响,气体分子开始吸收热量,并且随后传导到管道的其他部分。
3. 温度梯度:热丝所处位置的温度高于其他部分的气体温度,从而形成一个温度梯度。
4. 传感器测量:在文丘里管的管道内部有一个或多个温度传感器,它们测量热丝周围的气体温度。
这些传感器可以是热敏电阻、热电偶或热敏二极管等。
5. 电子设备处理:传感器测量到的温度数据被发送到相关的电子设备中,通过计算和处理这些数据,可以确定气体的流量。
6. 流量计算:通过比较热丝不同位置所测量到的气体温度,可以确定气体流动引起的温度变化,从而计算出气体流量。
总结来说,文丘里管的工作原理就是通过加热热丝,测量热丝周围气体的温度变化,从而计算出气体流量。
文丘里流量计结构文丘里流量计是一种常见的流量测量仪表,被广泛应用于石油、化工、冶金、环保等领域。
其结构主要由仪表本体和传感器组成。
下面将详细介绍文丘里流量计的结构及其工作原理。
1.仪表本体结构文丘里流量计的仪表本体通常由转子、转子轴、轴承、机械计数装置、外壳等部分组成。
1.1转子:转子是文丘里流量计的核心部件,通常采用等距板式转子。
转子的叶片数目和形状根据测量介质特性而定,一般叶片数目为4到12片。
转子有两种类型,一种是刚性转子,另一种是弹性转子(又称薄壁弹性转子)。
刚性转子结构简单,转速高,适用于测量粘度较低的液体介质;弹性转子由于叶片采用弹性材料制成,对液体冲击较小,适用于测量粘度较高的液体介质。
1.2转子轴:转子轴是将转子与测量介质相连接的部件,通常采用不锈钢材料制成。
在转子轴上还安装有透磁的磁导片,用于传感器测量。
1.3轴承:转子轴与仪表本体之间的转动支撑部件,通常采用低摩擦系数的材料制成,以减小转子转动时的摩擦力。
1.4机械计数装置:用于显示流量数据的装置,通常采用数字显示器或指针指示器。
1.5外壳:用于保护仪表内部结构,通常采用不锈钢材料制成。
2.传感器结构文丘里流量计的传感器是用于测量转子转动的磁感应强度,并将其转换为流量信号的重要部件。
传感器通常由铁芯、线圈、磁导片等部分组成。
2.1铁芯:传感器中的铁芯通常采用高磁导率的硅钢片制成,用于增强磁感应强度。
2.2线圈:线圈通常由绝缘电缆制成,通过将电流导入线圈产生磁场,并测量磁感应强度来得知转子的转动情况。
2.3磁导片:传感器中的磁导片由透磁材料制成,用于增强转子的磁感应强度,并将其转化为电信号。
3.工作原理文丘里流量计的工作原理基于涡流的产生和磁耦合效应。
当液体介质通过流量计时,转子开始转动,转子转动时会产生周期性的涡流,这是因为转子的叶片与液体介质之间的摩擦力使得液体发生旋转的现象。
涡流的频率与流体的流动速度成正比,通过测量转子的转速可以间接得到流体的流量。
文丘里管的作用和工作原理文丘里管是一种广泛应用于化学、生物和药物研究中的实验室装置,它被设计用于收集气体样品或调节气体流量。
文丘里管在化学实验室中经常用于收集气体产物、分离混合物中的气体成分、测量气体产生速率和测量气体的体积等。
此外,在生物和药物研究中,文丘里管也可以用于测定气体产物的浓度和测量细胞呼吸速率等。
文丘里管的工作原理基于理想气体定律,即相同温度和压力下,气体的体积与摩尔数成正比。
文丘里管通常由玻璃制成,呈U形,两端分别为垂直短管和一段斜长管。
其中斜长管的一端连接到气体源,另一端通常通过水封连接到收集器或气体收集装置。
当气体产物或混合物中的气体进入文丘里管时,气体通过气体源进入斜长管,然后移动到直立的短管中。
由于重力的作用,气体会被迫上升,直至进入垂直短管中。
在此过程中,水封在斜长管中形成水柱,起到限制气体逆流的作用。
一旦气体进入垂直短管,它会在短管中围绕水柱上升,直到水柱足够长以阻止气体进一步上升。
此时,气体体积就可通过测量垂直短管中的水柱高度来确定。
文丘里管的工作原理可以用以下公式表示:V = R * (h1 - h2)其中V表示气体的体积,R为文丘里管的容积,h1为短管中水柱的高度,h2为斜长管中水柱的高度。
根据这个公式,可以通过测量水柱的高度变化来确定气体体积的变化。
文丘里管的工作原理还涉及到一些其他因素,如温度和压力的影响。
在实际应用中,为了保持温度和压力的恒定,通常需要对文丘里管进行温度和压力的控制。
这可以通过在文丘里管中加热器或冷却器来控制温度,以及通过连接到真空泵或气体源的阀门来控制气体压力。
总的来说,文丘里管是一种常用于化学、生物和药物研究的实验室工具,它的工作原理基于理想气体定律,通过测量水柱的高度变化来确定气体体积的变化。
文丘里管不仅可以被用于收集气体样品,还可以用于测定气体体积、测量气体产生速率和浓度,以及调节气体流量等。
文丘里管流量计算公式文丘里管流量计算公式是用来计算文丘里管流量的方程式。
文丘里管是一种用来测量流体速度的装置,通常用于工业和实验室中。
流量计算是在各种工程应用中非常重要的一部分,因为它能够帮助工程师和设计师们确定管道在不同条件下的流体流量,从而更好地设计和控制系统。
文丘里管流量计算公式的原理是基于从管道中通过的流体的压力差和速度来计算流量。
文丘里管流量计算公式可以用来计算不同流速、压力和温度条件下的流量。
这个公式是由瑞士工程师弗朗茨·文丘里在他的研究中提出的,因此得名文丘里管。
文丘里管流量计算公式包括几个关键参数,如管道的直径、压力差和温度。
这些参数可以通过实验测量,或者通过流体力学等理论计算得到。
通过使用这个公式,工程师和设计师们可以更好地了解他们的系统在不同条件下的性能,并进行适当的设计和控制。
文丘里管流量计算公式可以表示为:Q = (π/4) * d^2 * sqrt((2 * ΔP) / ρ)其中,Q是流量,d是管道直径,ΔP是压力差,ρ是流体密度。
这个公式可以通过试验数据和理论计算得到。
下面将详细介绍这个公式中的各个参数,并说明如何使用它来计算文丘里管的流量。
首先,管道直径(d)是文丘里管流量计算公式中的一个重要参数。
管道直径是管道的内径,用来描述管道的大小。
在计算流量时,管道直径需要用米(m)作为单位。
通常情况下,管道直径可以通过测量得到,或者在设计阶段根据系统要求来确定。
确定管道直径是文丘里管流量计算的第一步,因为它直接影响流体的流动特性和速度。
其次,压力差(ΔP)是文丘里管流量计算中的另一个重要参数。
压力差是管道的两个点之间的压力差异,通常用帕斯卡(Pa)表示。
在计算流量时,需要知道管道的压力差,因为它是文丘里管流量计算公式中的一个重要参数。
压力差可以通过压力传感器等仪器来测量,或者通过流体力学等理论计算得到。
再次,流体密度(ρ)是文丘里管流量计算公式中的另一个重要参数。
文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律文丘里流量计是用来测量液体、气体和蒸汽等流体流量的一种精密仪器。
它工作原理简单,结构可靠,使用方便,被广泛应用于各个行业。
文丘里流量计的流量系数是一个重要的参数,它描述了流量计输出信号与实际流量之间的关系。
流量系数随流量的变化规律对流量计的准确性和稳定性有着重要的影响。
本文将对文丘里流量计的流量系数随流量变化规律进行详细的分析和讨论。
第一部分:文丘里流量计的工作原理和流量系数的定义首先,我们来简要介绍一下文丘里流量计的工作原理。
文丘里流量计是基于涡街效应原理工作的流量计。
当液体或气体流经流量计的测量段时,流体将产生涡街,并且每个涡街之间的间距与流体的流速成正比。
文丘里流量计通过检测涡街的频率来计算流体的流量。
流量系数是一个无量纲的参数,用于描述流量计的输出信号与实际流量之间的关系。
流量系数越接近于1,说明流量计的输出信号与实际流量的关系越精确。
第二部分:文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律是一个非常重要的问题。
为了更好地了解文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律,我们对实验室里进行了一系列的实验。
我们选取了不同流量下的文丘里流量计的输出信号,并且分别对应了实际流量,通过数据处理和拟合,得到了文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律。
实验结果显示,文丘里流量计的流量系数随流量的变化呈现出一定的规律性。
在低流量情况下,流量系数较小,随着流量的增大,流量系数逐渐增大,并最终趋于稳定。
这种规律对于文丘里流量计的使用和校准具有重要的指导意义。
第三部分:文丘里流量计的流量系数随流量变化规律的影响因素文丘里流量计的流量系数随流量的变化规律受到许多因素的影响。
首先,流体的物性参数对流量系数的变化有着重要的影响。
由于不同流体的物性参数不同,因此文丘里流量计在不同流体下的流量系数随流量的变化规律也会有所不同。
其次,流量计的结构参数和工作状态对流量系数的变化也有着一定的影响。
流量流速的测定及常见流体测速仪如何测定流体的流速和流量关于流体力学来讲是一门超级重要的研究,现在,有关流体的测量与咱们的生活息息相关。
由于实际流动超级复杂,实验研究和流体测量仍然是查验理论分析和数值计算结果最终的具有说服力的方式。
那么该如假设测定流量及流速呢?关于流体流量的测定,有以下几种常见的仪器。
1.文丘里管流量计文丘里管由渐缩管、中间的喉部断面和渐扩管组成,渐缩管内速度增加,压力下降,渐扩管内动能又转变成压力能,速度减小,压力增加。
因为压力与流速有关,因此能够用来测流量。
如图7.7所示,以管道轴线为基准面,1和2两断面间伯尽力方程为 g vp z g v p z 2222222111++=++γγ 代入持续性方程,得:2121v A A v =喉部理想流速为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=γγ22112122()(2)(11p z p z g A A v文丘里管能够精准测量管道内流体流量,除安装费用外,文丘里管唯一的不足是在管路中增加一个摩擦损失。
事实上,所有损失都发生在渐扩管中,即图中2和3断面间,一样为静压差的10%到20%。
为了测量精准,在文丘里管前面应该至少有管道直径的5~10倍的直管段。
所需要的直管段长度取决于入口断面的条件。
随管径比率增加,入口断面处流动阻碍增大。
压力差测量应该用管道周围的环形测压管,并保证在两个断面处有适当的开孔数。
关于一个给定的文丘里管,除特殊给定外,通常假设雷诺数超过l05,μ值依如实验确信,称为文丘里管系数。
它的值约在0.95~0.98之间。
文丘里管长期利用后μ可能下降l%~2%。
2.节流式流量计结构简单,无可动部件;靠得住性较高;复现性能好;适应性较广,它适用于各类工况下的单相流体,适用的管道直径范围宽,能够配用通用差压计;装置已标准化。
安装要求严格;流量计前后要求较长直管段;测量范围窄,一样范围度为 3 : 1;压力损失较大;关于较小直径的管道测量比较困难 ;精准度不够高(±1%~ ±2%)。
测量流体压差而确定流量的装置。
由意大利物理学家G.B.文丘里发明而得名。
其构造如图,由等直径入口段、收缩段、等直径喉道和扩散段等组成,串联于管路中。
设入口段和喉道处流体平均流速、静压和管道截面面积分别为v1、p1、S1
和v2、p2、S2,密度ρ不变,根据连续性方程S1v1=S2v2=Q和伯努利方程p1+()
ρv
12=p
2
+()ρv22(假定管轴线水平),可导出流量
除压差(p1-p2)外均为已知数,故测量此压差即可求得流量。
对于液体,于入口段和喉道处分别安装测压管即可测出此压差(如图);对于气体,应敷设测压孔,通过导管将压力传输至压力计。
为避免出现流动分离,收缩段型线应光滑,扩散段的扩散角不能过大,如不超过7°~8°。
文丘里管具有装置简单、测量可靠、压强损失小等优点,已广为应用。