自動檢測技術及儀表控制系統第二編過程參數檢測技術4.溫度檢測5.壓力檢測6.流量檢測7.物位檢測8.機械量檢測9.成分分析儀表6流量檢測6.1流量檢測基本概念6.2體積流量檢測方法6.3質量流量檢測方法6.4流量標準裝置6.1.1流量的概念和單位流量：短暫時間內流過某一流通截面的流體數量與通過時間之比，該時間足夠短以至可認為在此期間的流動是穩定的。體積流量：質量流量：流體平均流速累積流量6流量檢測6.1.2流量檢測方法及流量計分類6.1.2.1流量檢測方法及流量計分類檢測方法：體積流量檢測，質量流量檢測流量計：由流量傳感器和二次儀表構成類別儀表名稱體積流量計容積式流量計橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、皮膜式流量計等差壓式流量計節流式流量計、均速管流量計、彎管流量計、靶式流量計、浮子流量計等速度式流量計渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計等質量流量計推導式質量流量計體積流量經密度補償或溫度、壓力補償求得質量流量等直接式質量流量計科里奧利流量計、熱式流量計、沖量式流量計等6流量檢測6.1.2流量檢測方法及流量計分類6.1.2.2流量計的測量特性1）流量方程式：流量與流量計輸出信號之間的關系2）儀表系數：單位流體流過流量計時流量計發出的脈沖數 流出系數：實際流量與理想流量的比值3）流量范圍及范圍度4）測量精確度和誤差5）壓力損失6流量檢測6.2.1容積式流量計6.2.1.1容積式流量計的測量機構與流量公式構成：測量室、運動部件、傳動和顯示部件流量方程式：體積總量=固定容積×某時間間隔內經過流量計排出流 體的固定容積數6流量檢測6.2.1容積式流量計6.2.1.2幾種容積式流量計1）橢圓齒輪流量計進出口液體壓力差驅動齒輪，兩個齒輪每轉動一圈，流量計將排出4個半月形容積的流體。6流量檢測6.2.1容積式流量計2）腰輪流量計：原理與橢圓齒輪流量計相同，只是一對測量轉子是兩個不帶齒的腰形輪腰輪流量計工作原理6流量檢測6.2.1容積式流量計3）皮膜式家用煤氣表家用煤氣表結構示意6流量檢測6.2.1容積式流量計6.2.1.3容積式流量計的安裝與使用被測介質的物性參數和工作狀態安裝地點應滿足技術性能規定的條件流量計上游要加裝過濾器定期清洗和檢定6流量檢測6.2.2差壓式流量計在流通管道上設置流動阻力件，流體通過阻力件時將產生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數值關系，通過測量差壓值可以求得流體流量。產生差壓的裝置：孔板、噴嘴、文丘利管動壓管、均速管、彎管其它型式：靶式流量計、浮子流量計6流量檢測6.2.2差壓式流量計6.2.2.1節流式流量計節流裝置：產生差壓，主體是一個局部收縮阻力件，改變流體流通截面，從而在節流元件前后形成壓力差節流裝置分為標準和非標準節流裝置。主要缺點是安裝要求嚴格，流量計前后要求較長直管段。6流量檢測6.2.2差壓式流量計1）節流式流量計測量原理及流量方程式 水平管道的能量方程式 連續方程式

流體流經節流件時壓力和流速變化情況6流量檢測6.2.2差壓式流量計

6流量檢測6.2.2差壓式流量計

6流量檢測6.2.2差壓式流量計2）節流式流量計的組成和標準節流裝置節流式流量計的組成1—節流元件；2—引壓管路；3—三閥組；4—差壓計6流量檢測6.2.2差壓式流量計標準節流裝置示意節流裝置取壓方式6流量檢測6.2.2差壓式流量計3）節流裝置的設計和計算： 以節流裝置的流量方程式為依據4）節流式流量計的安裝與使用條件差壓計的安裝示意6流量檢測6.2.2差壓式流量計5）非標準節流裝置(a)1/4圓噴嘴(b)錐形入口孔板(c)圓缺孔板(d)V內錐流量計6流量檢測6.2.2差壓式流量計6.2.2.2均速管流量計流體流經均速管產生與流量有確定關系的差壓信號。均速管的實用流量方程式：D為管道內徑k為均速管流量系數，由實驗確定均速管流量計結構圖6流量檢測6.2.2差壓式流量計6.2.2.3彎管流量計流體通過管道彎頭時，受到角加速的作用而產生的離心力會在彎頭的外半徑側與內半 徑側之間形成差壓，此差壓的平 方根與流體流量成正比。彎管流量計的流量方程式：彎管流量計示意6流量檢測6.2.2差壓式流量計6.2.2.4靶式流量計靶：管流中垂直于流動方向安裝的圓盤形阻擋件流體經過時對靶產生作用力，此 作用力與流速有一定關系以直徑比 表示流量公式：靶式流量計結構原理1—力平衡轉換器；2—密封膜片；3—杠桿；4—靶；5—測量導管6流量檢測6.2.2差壓式流量計6.2.2.5浮子流量計

1）測量原理及結構 浮子的力平衡公式： 代入節流流量方程式得：浮子流量計測量原理6流量檢測6.2.2差壓式流量計A0為環隙面積，與浮子高度h對應對于小錐度錐形管，近似有 ，則浮子流量計的類型：直讀式，遠傳式電遠傳浮子流量計工作原理1—浮子；2—錐形管；3—連動桿；4—鐵心；5—差動線圈6流量檢測6.2.2差壓式流量計2）浮子流量計的使用和安裝使用時需要進行密度校正被測介質的物性參數和狀態 參數與流量計標定介質不同 時，必須對流量計指示值進 行修正。浮子流量計的安裝1—浮子流量計；2—截止閥；3—旁通閥6流量檢測6.2.3速度式流量計原理：均基于與流體流速有關的各種物理現象6.2.3.1渦輪流量計利用安裝在管道中可以自由轉動的 葉輪感受流體的速度變化流量方程式f：信號脈沖頻率；：儀表常數

渦輪流量計結構示意1—緊固環；2—殼體；3—前導流件；4—止推片；5—葉輪；6—磁電轉換器；7—軸承；8—后導流件；6流量檢測6.2.3速度式流量計6.2.3.2渦街流量計原理：流體流過非流線型阻擋體時會產生穩定的漩渦列，漩渦的產生頻率與流體流速有著確定的關系構成：漩渦發生體漩渦產生頻率

d：漩渦發生體的特征尺寸； St：斯特羅哈爾數流量方程式：

K：儀表系數，通過實驗測得6流量檢測6.2.3速度式流量計測量幾乎不受流體參數變化的影響不足：流體流速分布情況和脈動情況將影響測量準確度，漩渦發生體被玷污也會引起誤差三角柱渦街檢測器原理示意6流量檢測6.2.3速度式流量計6.2.3.3電磁流量計原理：導電流體在磁場中垂直于磁力線方向流過，在流通管道兩側的電極上將產生感應電勢，感應電勢的大小與流體速度有關感應電勢 流量方程式：6流量檢測6.2.3速度式流量計電磁流量計測量原理電磁流量計結構1—外殼；2—激磁線圈；3—襯里；4—測量管；5—電極；6—鐵心6流量檢測6.2.3速度式流量計6.2.3.4超聲流量計原理：超聲波在流體中傳播，將受到流體速度的影響，檢測接收的超聲波信號可以測知流速傳播速度差法，多普勒效應法，聲束偏移法，相關法傳播速度差法：超聲波在流體中順流傳播與逆流傳播的速度不同；時間差法，相差法，頻差法6流量檢測6.2.3速度式流量計6流量檢測6.2.3速度式流量計頻差法：頻差法不受聲速影響，不必考慮流體溫度變化對聲速的影響6流量檢測6.3.1間接式質量流量測量方法根據質量流量和體積流量的關系，組合多種儀表測量不同參數可實現質量流量測量體積流量計與密度計組合體積流量計與體積流量計組合差壓式流量計與渦輪流量計溫度、壓力補償式質量流量計6流量檢測6.3.1間接式質量流量測量方法幾種推導式質量流量計組合示意6流量檢測6.3.2直接式質量流量計6.3.2.1科里奧利質量流量計原理：流體在振動管中流動時，將產生與質量流量成正比的科里奧利力流量方程式科氏力流量計測量原理6流量檢測6.3.2直接式質量流量計兩種科氏力流量計結構示意1—支承管；2—檢測管；3—電磁檢測器；4—電磁激勵器；5—殼體；6流量檢測6.3.2直接式質量流量計6.3.2.2熱式質量流量計原理：利用外熱源對被測流體加熱，測量因流體流動造成的溫度場變化，從而測得流體的質量流量。流量方程式：6流量檢測6.3.2直接式質量流量計非接觸式對稱結構的熱式流量計示意1—鎳管；2—加熱線圈；3—測溫線圈；4—調零電阻；5—電表6流量檢測6.3.2直接式質量流量計6.3.2.3沖量式流量計原理：沖量傳感器感受被測介質的沖力，經轉換放大輸出與質量流量成比例的標準信號沖量式流量計工作原理1—沖板；2—沖板軸；3—物料；4—輸送機6流量檢測6.4.1液體流量標準裝置6.4.1.1標準容積法標準容積法流量標準裝置1—水池；2—水泵；3—高位水槽；4—溢流管；5—穩壓容器；6—活動管接頭；7—切換機構；8—切換擋板；9—標準容積計量槽；10—液位標尺；11—游標；12—被校流量計6流量檢測6.4.1液體流量標準裝置6.4.1.2標準質量法6.4.1.3標準流量計法6.