流量检测-流量的基本概念.pptx

第三章流量检测

工业生产过程中，流体流量则量和控制

是保证生产过程安全经济运行、提高产品质

量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科

学管理的基础。在整个过程检测仪表中，流

量仪表的产值约占1/5～1/4。

一、流量的基本概念

流量指单位时间内流过管道某一截面的流

体数量。即瞬时流量。

表示方法有：质量流量M和体积流量Q

质量流量M的单位：t/h、kg/h、kg/s

体积流量Q的单位：m3/h、L/h、L/min

二者的关系：

p—流体的密度

M=pQ

总量指一定时间内流过管道某截面的流体流量

的总和。即累计流量。

以t表示时间，则流量和总量之间的关系是：

Me=

Qe=

Mdi

①

二、流量检测的主要方法和分类

流量测量的方法很多，测量原理各不相同，

从测量方法上一般可分为三大类：

1.速度式

2.容积式

3.质量式

1、速度式：通过测量流体在管路内的流速大

小或与流速相关的其它物理量来实现流量测量。

2、容积式：根据在单位时间内所排出流体的

固定容积数目来测量流体的流量。

3、质量式：通过测量流过管路的质量为依据

来实现流量测量。

显示仪表

差压变送器

十

H

1

节流装

置

一

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。

一、节抗现蒙与筑量基本方程式

1、节流现象

流体在流过节流装置时，在节流装置前后的

管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流

现象。

节流装置包括节流件和取压装置。

2、流量基本方程式

具有一定能量的流体，才可能在管道中流动。

流动着的流体含有两种能量——静压能和动能。

节流件是能使管道中的流体产生局部收缩的

元件，应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。

静压能表现在流体对管壁的压力，动能表现

在流体有流动速度。这两种能量在一定条件下可以互相转化。

根据流体力学中的伯努利方程和流体流动连续性方

程，可以推导得出节流式流量计的流量方程，也就是差压和流量之间的定量关系式：

式中：a为流量系数，e为膨胀系数，A₀为节流件开孔面积，p为节流装置前的流体密度，△P节流装置前后实际测得的压差。

p△p

9m

0

11

儿

a与节流装置的型式、取压方式、流体流动状

态(如雷诺数)和管道条件等因素有关。对标准节

流装置，可从有关手册中查出；对非标准节流装置，

其值要由实验方法确定。

e膨胀系数，对于不可压缩性流体，e=1;对于

可压缩性流体，则eε1。应用时可以查阅有关手册

而得。

结论：抗量与节流件前后压差的平方根成正

比，只要刻得差压(P,-P,)便可测得流量。

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)员缺孔板；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

按用途分类

1)标准节流装置；2)低雷诺数节流装置；3)脏

污流节流装置；4)低压损节流装置；5)小管径节流装置；6)宽范围度节流装置；7)临界流节流装置；

差压式流量计分类表

二、标准节流装置

标准节流装置包括标准节流件和标准取压装置。

节流装置标准化的具体内容有：节流装置的结构、

尺寸、公差、光洁度、取压孔位置和使用条件等。

标准节流件有：

导压管

孔板喷嘴文丘里管节流装置

(b)a子D

标准喷嘴

标准孔板

标准孔板取压方式：角接取压法和法兰取压。

标准喷嘴取压方式：角接取压法。

角接取压法是在节流件前后端面与管壁的夹

角处取压，有为环室取压和单独钻孔取压两种。

1—管道法兰

2—环室

3—孔板

4—夹紧环

流向

角接取压

(b)单独钻孔结构

(a)环室结构

流向

法兰取压方式：法兰取压装置是由一对带有取压

口的法兰组成。取压口轴线距离孔板上、下端面均为25.4mm(1英寸)。

差压式流量计特点

差压式流量计是一类应用最广泛的流量

计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。近

年来，由于各种新型流量计的问世，它的使用量

逐渐下降，但目前仍是最主要的一类流量计。

优点：

(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能

稳定可靠，使用寿命长；

(2)应用范围广泛，至