動(dòng)力工程及儀器-第4章

1、第四章 流量測(cè)量,瞬時(shí)流量與累計(jì)流量：,4.1 流量測(cè)量概述,4.1.1 流量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一既定截面流體的質(zhì)量qm(kg/s，稱(chēng)質(zhì)量流量)或體積qV(m3/s，稱(chēng)體積流量，無(wú)特殊說(shuō)明，簡(jiǎn)稱(chēng)為流量)：qm＝ρqV,4.1.2 流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識(shí),1．流體的密度,,流體密度是溫度和壓力的函數(shù)。,2．流體粘度,3．流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù),在一定的溫度下，流體體積隨壓力增大而縮小的特性，稱(chēng)為流體的壓縮性；在一定壓力下，流

2、體的體積隨溫度升高而增大的特性，稱(chēng)為流體的膨脹性。,4．雷諾數(shù),,,5．管流類(lèi)型,（1）單相流和多相流,（2）可壓縮和不可壓縮流體的流動(dòng),（3）穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流,（4）層流與紊流,6．流速分布與平均流速,,7．流體流動(dòng)的連續(xù)性方程和伯努利方程,,實(shí)際流體的伯努利方程可寫(xiě)為,4.1.3 流量測(cè)量方法,1.差壓法 利用伯努利方程基本原理，通過(guò)測(cè)量流體差壓信號(hào)來(lái)反映流量的差壓式流量測(cè)量法。,2.容積式流量計(jì)：?jiǎn)挝粫r(shí)間排出流體的

3、固體容積， qV=nV,如橢圓齒輪、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)等 。,3.速度法,由流體的一元流動(dòng)連續(xù)方程，截面上的平均流速與體積流量成正比，因此與流速有關(guān)的各種物理現(xiàn)象都可用來(lái)度量流量。節(jié)流式流量計(jì)是應(yīng)用最廣泛的一種流量計(jì)。此外屬于速度式流量計(jì)的還有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等,4．質(zhì)量流量法,方法1： 測(cè)量流體的體積流量，根據(jù)測(cè)量得到的流體的壓力、溫度等狀態(tài)參數(shù)對(duì)流體密度的變化進(jìn)行補(bǔ)償。,方法2：,其物理基礎(chǔ)

4、是測(cè)量與流體質(zhì)量流量有關(guān)的物理量（如動(dòng)量、動(dòng)量矩等），從而直接得到質(zhì)量流量。,任何流量計(jì)都有其適用范圍，對(duì)流體的特性以及管道條件都有特定的要求。目前生產(chǎn)的各種容積法和速度法流量計(jì)，都要求滿(mǎn)足下列條件：①流體必須充滿(mǎn)管道內(nèi)部，并連續(xù)流動(dòng)；②流體在物理上和熱力學(xué)上是單相的，流經(jīng)測(cè)量元件時(shí)不發(fā)生相變；③流體的速度一般低于音速。雖然兩相流動(dòng)是工業(yè)過(guò)程中廣泛存在的流動(dòng)現(xiàn)象。但目前尚無(wú)成熟的兩相流流量?jī)x器。,4.1.4 流量測(cè)量系統(tǒng),4.

5、1.5 流量計(jì)的校驗(yàn)與標(biāo)定,流量是質(zhì)量或體積對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，難以按定義直接做出流量單位的標(biāo)準(zhǔn)器。 一般是在流量不變的前提下，使流體連續(xù)流入容器內(nèi)，精確測(cè)量流體流動(dòng)的起止時(shí)間和流入容器的流體總量，用平均流量代替瞬時(shí)流量作為標(biāo)準(zhǔn)。 因此，在累積時(shí)間內(nèi)，必須保證流量高度穩(wěn)定，并且計(jì)時(shí)和計(jì)量都要足夠準(zhǔn)確。,4.2 節(jié)流式流量計(jì),4.2.1 節(jié)流裝置測(cè)量原理及流量方程,節(jié)流差壓式原理：利用流道中的節(jié)流元件所產(chǎn)生的差壓Δp來(lái)計(jì)算

6、流量。,,,,,對(duì)于不同幾何形狀的節(jié)流元件及不同的取壓方式，流量方程中 的各不相同，受多種因素影響，須由實(shí)驗(yàn)求出。,（或C）、,4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2624-93規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置①標(biāo)準(zhǔn)孔板，角接取壓；②標(biāo)準(zhǔn)孔板，法蘭取壓；③ISAl932噴嘴（標(biāo)準(zhǔn)噴嘴），角接取壓。,2、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,標(biāo)準(zhǔn)孔板：是用不銹鋼或其它金屬材料制造的薄板，它具有圓形開(kāi)孔并與管道同心，其直角入口邊緣非常銳利，且相對(duì)于

7、開(kāi)孔軸線是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的。標(biāo)準(zhǔn)孔板的形狀如圖所示．,（節(jié)流元件、取壓設(shè)備、節(jié)流元件前后直管段組成）,標(biāo)準(zhǔn)噴嘴即ISA1932噴嘴．它是一個(gè)以管道喉部開(kāi)孔軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體，由兩個(gè)圓弧曲面構(gòu)成的入口收縮部分及與之相接的圓筒形喉部所組成．其結(jié)構(gòu)如圖所示,標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的兩種取壓裝置，即角接取壓裝置和法蘭取壓裝置。其中角接取壓適用于孔板和噴嘴，而法蘭取壓僅用于孔板。,（1）角接取壓裝置角接取壓裝置可以采用環(huán)室或夾緊環(huán)(單獨(dú)鉆

8、孔)取得節(jié)流件前后的差壓。（2）法蘭取壓裝置法蘭取壓裝置由兩個(gè)帶取壓孔的取壓法蘭組成。,圖4-8 環(huán)室取壓和單獨(dú)鉆孔取壓 4-9 角接取壓 圖4-10 法蘭取壓,角接取壓法比較簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)環(huán)室取壓，測(cè)量精度較高。法蘭取壓法結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，容易裝配，計(jì)算也方便，但精度較角接取壓法低些。,標(biāo)準(zhǔn)孔板裝置,角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板裝置,法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板裝置,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的管道條件,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流體條件,①滿(mǎn)管，流體必須充滿(mǎn)管道內(nèi)部，

9、并連續(xù)流動(dòng)；②單相，流體在物理上和熱力學(xué)上是單相的，流經(jīng)測(cè)量元件時(shí)不發(fā)生相變；③流體的速度一般低于音速。 還要求流體必須是在圓管內(nèi)流動(dòng)，且其密度和粘度已知，流速穩(wěn)定，不存在旋渦，只允許流量緩慢變化。故不宜測(cè)量脈動(dòng)流的流量。,就越大,4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的參數(shù),1.流量系數(shù),與,ReD以及管道粗糙度相關(guān)，管道越粗糙，,2.膨脹損失,對(duì)角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板，,可由如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，可按等熵流動(dòng)過(guò)程推導(dǎo)出,

10、3．壓力損失,,由流體流經(jīng)節(jié)流元件會(huì)產(chǎn)生渦流等原因引起，其大小可按下式估算：,4.2.5 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用范圍,①流體條件,②管道條件,③壓力損失,④運(yùn)行精度,⑤在同一,值下，噴嘴較孔板d大，故測(cè)量范圍大。,,⑥與噴嘴相比，孔板的最大優(yōu)點(diǎn)是加工方便、安裝容易、省料、造價(jià)低。,4.3 速度式流量計(jì),渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、靶式流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì),4.3.1 渦輪流量計(jì),,渦輪,,磁電轉(zhuǎn)換裝置,前置放大器,,信號(hào)脈沖頻

11、率,,轉(zhuǎn)速,流量,,,,,（1）流量方程,測(cè)量精度高，重復(fù)性好．基本誤差 0.25-1.5％之間.測(cè)量范圍較寬，可測(cè)的小流量為40kg/h，最大流量可達(dá)16×106kg/h 。慣性小，可用于瞬時(shí)流量的測(cè)量。溫度使用范圍廣，有的可測(cè)－200℃ 的低溫介質(zhì)的流量，有的可測(cè)400℃介質(zhì)的流量。輸出是數(shù)字信號(hào)，容易實(shí)現(xiàn)流量積算和定量控制，可與調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和計(jì)算機(jī)配套使用。,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,制造成本高，對(duì)被測(cè)流體的清潔度要求高

12、。,渦輪流量計(jì)的安裝,1、流量計(jì)應(yīng)安裝在便于維修且對(duì)管道無(wú)振動(dòng)或配管無(wú)應(yīng)力的地點(diǎn)，同時(shí)避免受強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)熱輻射的影響。信號(hào)傳輸線要采用屏蔽電纜，并應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線。2、流量計(jì)要配置前后直管段，上游直管段長(zhǎng)15D(D為渦輪流量計(jì)直徑)以上，下游直管段為4D以上。上游段若加整流器，效果更佳。3、流量計(jì)上游段要加裝過(guò)濾器，以除去流體中的雜質(zhì)。,4、測(cè)定容易產(chǎn)生蒸汽的流體時(shí)，必須安裝氣體分離器。5、預(yù)計(jì)有過(guò)大流量情況下，在流量計(jì)下游段要安裝控制

13、閥門(mén)，以限制流體的流量，以免影響流量計(jì)軸承的使用壽命。,4.3.2 電磁流量計(jì),1．工作原理,,2．電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式,（1）直流勵(lì)磁,（2）交流勵(lì)磁,（3）低頻方波勵(lì)磁,3．電磁流量計(jì)的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：,由于變送器內(nèi)徑與管道內(nèi)徑相向，故其測(cè)量為無(wú)干擾測(cè)量，壓力損失?。贿m用于含有顆粒、懸浮物等流體以及腐蝕性介質(zhì)；測(cè)得的體積流量不受溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響；流量測(cè)量范圍大，流量計(jì)的管徑2.5mm~2.4m；反應(yīng)靈敏，可以

14、測(cè)量正反方向的流體流量和脈動(dòng)流量；測(cè)量精度為0.5~1.5級(jí)。,缺點(diǎn)：,被測(cè)介質(zhì)必須是導(dǎo)電液體，不能用于氣體、蒸汽及石油制品的流量測(cè)量；流速測(cè)量下限有一定限度，工作壓力受到限制；結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。,4．電磁流量計(jì)的安裝,變送器最好垂直安裝，并使流體自下而上通過(guò)變送器，若水平安裝，則必須保證兩電極處于同一水平面上；安裝地點(diǎn)應(yīng)避免有較強(qiáng)的交直流磁場(chǎng)或有劇烈震動(dòng)；上游直管段大于5D，下游不作要求；變送器輸出的電勢(shì)E是以變送器

15、內(nèi)液體電位為基準(zhǔn)的，為使液體電位穩(wěn)定并與變送器等電位，變送器外殼、金屬管道兩端應(yīng)有良好的接觸并接地，轉(zhuǎn)換器外殼也應(yīng)接地。,其測(cè)量元件是一個(gè)在測(cè)量管中心并垂直于流向的被稱(chēng)為“靶”的圓板。通過(guò)測(cè)量流體作用在靶上的力而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。,結(jié)構(gòu)：流量變送器＋顯示,可用于低雷諾數(shù)、高粘度、含固體顆粒的漿液及腐蝕介質(zhì)流量測(cè)量。,4.3.3 靶式流量計(jì),流體對(duì)靶的作用力：流體的動(dòng)壓力；“死水區(qū)”和旋渦面造成“抽吸效應(yīng)”，靶的前后存在靜壓差，此靜壓差

16、對(duì)靶產(chǎn)生一個(gè)作用力；流體流通截面縮小，流速增加，流體與靶的周邊產(chǎn)生粘滯摩擦力。,,,,,,，,,,,當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到一定數(shù)值，阻力系數(shù)?不隨雷諾數(shù)變化，而保持常數(shù)，阻力如右式：,,因此可得環(huán)隙中的流量：,,,,,流量與靶輸出力F的平方根成正比,①流量計(jì)前后應(yīng)有必要的直管段，一般表前大于5D，表后大于3D；②流量計(jì)一般水平安裝，如果必須安裝在垂直管道上時(shí)，由于重力影響，產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，故安裝后要重新調(diào)整零點(diǎn)；③靶式流量計(jì)測(cè)量的下限低

17、，其流量系數(shù) 對(duì)臟污介質(zhì)不敏感，精度約為1級(jí)，適用管徑0.015~0.2m；④在選用靶式流量計(jì)時(shí)，應(yīng)確切了解產(chǎn)品的規(guī)范。,靶式流量計(jì)的壓力損失一般低于節(jié)流式流量計(jì)，約為孔板壓力損失的一半。,靶式流量計(jì)的安裝和使用,4.3.4 渦街流量計(jì),在流體中垂直于流向插入一非流線形的柱狀物體，例如圓柱體或三角柱體，當(dāng)流速大于一 定值時(shí)，流體從柱狀體分離出來(lái)，并在物體之后兩側(cè)會(huì)交替出現(xiàn)旋渦。兩側(cè)的旋渦旋轉(zhuǎn)方向相反，形成旋渦列，這種旋渦列被稱(chēng)作

18、卡門(mén)渦街。,,體積流量,圓柱漩渦發(fā)生器,,,等邊三角形漩渦發(fā)生器,,,,卡門(mén)從理論上證明：當(dāng) 時(shí) ，渦街最穩(wěn)定！,漩渦頻率的測(cè)量方法,渦街流量計(jì),變送器,轉(zhuǎn)換器,,,旋渦發(fā)生體,旋渦檢測(cè)器,,,將旋渦檢測(cè)器發(fā)出的旋渦頻率信號(hào)放大整形后變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(4—20mA)輸出，并輸出方波脈沖信號(hào)供流量積算之用。,結(jié)構(gòu)說(shuō)明：圓柱體表面開(kāi)有導(dǎo)壓孔，與圓柱體內(nèi)部空腔相通，空腔由隔板分成二部分?，F(xiàn)象：當(dāng)漩渦在圓柱體下側(cè)產(chǎn)

19、生時(shí)，出于升力的作用圓柱體下方的壓力比上方高，反之當(dāng)漩渦在圓柱體上側(cè)產(chǎn)生時(shí)，上方壓力比下方高。,漩渦頻率的可能檢測(cè)方案:1.鉑電阻絲溫度計(jì)法2.膜片法3.壓電晶體法4.超聲波法,漩渦頻率的檢測(cè),旋渦發(fā)生體的檢測(cè)電路,三角柱渦街流量計(jì),渦街流量計(jì)的安裝,1、渦街流量計(jì)送器安裝地點(diǎn)應(yīng)特別注意避免機(jī)械振動(dòng)，尤其這意避免管道振動(dòng)；2、變送器可安裝在水下或垂直的管道上使用，被測(cè)流體流向要與變送器上的標(biāo)志一致，垂直安裝變送器應(yīng)選液體自下而

20、上流動(dòng)的管道安裝，以保證滿(mǎn)管流動(dòng)和不受氣泡影響。3、為保證流體流過(guò)旋渦發(fā)生體時(shí)能達(dá)到產(chǎn)生穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件，要求旋渦發(fā)生體下游直管段長(zhǎng)度不小于 5D，上游直管段要求如下表所示。4、變送器安裝管段最好加裝旁路管及必要的閥門(mén)。,優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量幾乎不受流體參數(shù)變化的影響，用水或空氣標(biāo)定后的流量計(jì)無(wú)須校正即可用于其它介質(zhì)的測(cè)量；渦街流量計(jì)測(cè)量精度較高，可達(dá)1級(jí)；量程比寬，可達(dá)30~100:1；使用壽命長(zhǎng)，壓力損失小，安裝與維護(hù)比較

21、方便；易與數(shù)字儀表或計(jì)算機(jī)接口；對(duì)氣體、液體和蒸汽等介質(zhì)均適用。缺點(diǎn)：流體流速分布情況和脈動(dòng)情況將影響測(cè)量準(zhǔn)確度，因此適用于紊流流速分布變化小的情況。,渦街流量計(jì)的特點(diǎn),LUGB型渦街流量傳感器,采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)而特別設(shè)計(jì)LUGB型渦街流量傳感器，性能更穩(wěn)定，抗振性能更好，是替代差壓式(如孔板等)和其他流量傳感器量理想的流量傳感器。,,主要特點(diǎn)：無(wú)可動(dòng)部件，長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性較高，輸出信號(hào)是與流量成正比的脈沖信號(hào)，無(wú)零點(diǎn)漂移，方

22、便同計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；量程比大，可達(dá)1：10，而差壓式流量計(jì)只有1：3；在一定的雷諾數(shù)內(nèi)，輸出的頻率不受流體物性和組分的變化影響，測(cè)量精度高；壓力損失較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，安裝、維護(hù)較方便。,主要用途：1、 生產(chǎn)企業(yè)：  ①車(chē)間能源考核：測(cè)量蒸汽、壓縮空氣、水等； ②生產(chǎn)工藝過(guò)程：測(cè)原材料等；2、能源供給單位：測(cè)量蒸汽、熱水、自來(lái)水等。,當(dāng)超聲波在流體中傳播時(shí)，會(huì)載帶流體流速的信息。因此，根據(jù)對(duì)接收到

23、的超聲波信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，可以檢測(cè)到流體的流速，進(jìn)而可以得到流量值。超聲波流量測(cè)量方法有很多，傳播速度法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法、相關(guān)法、流速－液面法。,4.3.5 超聲波流量計(jì),測(cè)量超聲波脈沖在順流和逆流傳播過(guò)程中的速度之差來(lái)得到到被測(cè)流體的流速。,1、傳播速度法,時(shí)差法（測(cè)量順、逆流傳播時(shí)由于超聲波傳播速度不同而引起的時(shí)間差）；相差法（測(cè)量超聲波在順、逆流中傳播的相位差）；頻差法（測(cè)量順、逆流情況下超聲脈沖的循環(huán)頻率差）。

24、,在測(cè)量管道中，裝兩個(gè)超聲波發(fā)射換能器F1和F2以及兩個(gè)接收換能器J1和J2，F(xiàn)1J1和F2J2與管道軸線夾角為a，管徑為D，流體由左向右流動(dòng)，速度為v，此時(shí)由F1到J1超聲波傳播速度為,F2到J2超聲波傳播速度為：,時(shí)差法就是測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差,1、時(shí)差法,,,——按順流方向，超聲波到達(dá)接收器時(shí)間,——按逆流方向，超聲波到達(dá)接收器時(shí)間,,,缺陷：必須已知聲速c，并且聲速常隨著溫度的變化而變化，給測(cè)量帶來(lái)測(cè)量誤差。因

25、此需要進(jìn)行聲速修正。,DCT7088便攜式時(shí)差流量計(jì),寶麗聲DCT7088是目前先進(jìn)的便攜式時(shí)差流量計(jì)，主要針對(duì)干凈液體設(shè)計(jì)，,主要參數(shù): 流速范圍：±0～15m/s 精度：流速大于0.3m/s時(shí)±0.5%流速 流速小于0.3m/s時(shí)±0.01m/s 線性：0.9mm/s 靈敏度：0.3mm/s 管徑范圍：25～5000mm 顯示：兩行40字符LCD背光顯

26、示 探頭溫度：-40～150℃ 存儲(chǔ)：65000個(gè) 重量：4.9kg,2、相差法,所謂相差法，既是通過(guò)測(cè)量超聲波在順流和逆流時(shí)傳播的相位差來(lái)得到流速．,超聲波換能器,,,,,3、頻差法,頻差法是通過(guò)測(cè)量順流和逆流時(shí)超聲脈沖的循環(huán)頻率之差來(lái)測(cè)量流量的。,順流時(shí)脈沖循環(huán)頻率,,逆流時(shí)脈沖循環(huán)頻率,,,,,層流,紊流,,,,,結(jié)論：流速只與頻率差有關(guān)，與聲速無(wú)關(guān)，消除了聲速的影響,多普勒效應(yīng)是當(dāng)聲源和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)引起反射聲波與

27、聲源在頻率上的變化，這種頻率變化正比于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和靜止的換能器之間的相對(duì)速度。,4.多普勒法,利用聲學(xué)多普勒原理確定流體流量。,從發(fā)射晶體T1發(fā)射的超聲波束遇到流體中運(yùn)動(dòng)著顆?；驓馀?，再反射回來(lái)由接收晶體R1接收。 發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的多普勒頻移與流體流速成正比。,多普勒法原理,超聲波流量計(jì)的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：流體中不插入任何元件，對(duì)流速無(wú)影響，也沒(méi)有壓力損失；能用于任何液體，也能測(cè)量氣體的流量；非接觸式儀表，適于測(cè)量不易接觸和觀

28、察的流體以及大管徑流量 ；量程比較寬，可達(dá)5：1；輸出與流量之間呈線性等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：只能用于測(cè)量200℃以下的流體；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。,4.4 容積式流量計(jì),容積式流量計(jì)是以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體容積相對(duì)于固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)的儀表。屬于這一類(lèi)的流量計(jì)有腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)等。由于直接測(cè)量流體的體積，在理論上，所測(cè)流量與流體的粘性、密度和流態(tài)無(wú)關(guān)。測(cè)量流體體積是一種常用來(lái)標(biāo)定一般流量計(jì)的方法。容積流量計(jì)精度可達(dá)

29、到0.1%~0.5%；容積式流量計(jì)常用于流體性質(zhì)變化大而測(cè)量精度要求高的石油、食品和化工行業(yè)。,,每轉(zhuǎn)一周，四個(gè)相同月牙形腔（測(cè)量室）被形成、被封閉、被傳送、被卸出。兩個(gè)齒輪共送出4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的流體。,1） 橢圓齒輪流量計(jì),粘度愈大的介質(zhì)，從齒輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此被測(cè)介質(zhì)的粘度愈大，對(duì)測(cè)量愈有利。,2） 腰輪流量計(jì)（羅茨流量計(jì)）,工作原理與橢圓流量計(jì)相同，只是轉(zhuǎn)子不是橢圓齒輪，而是一對(duì)由圓弧和擺線圍成的中間凹進(jìn)的

30、腰形光輪，形成菱角形測(cè)量室。,可用于液體、氣體流量測(cè)量。,3) 刮板流量計(jì),刮板流量計(jì)工作原理示意圖1—凸輪 2—?dú)んw 3—刮板 4—滾子 5—轉(zhuǎn)子 6—擋板,轉(zhuǎn)子在流量計(jì)進(jìn)、出口差壓作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，每當(dāng)相鄰兩刮板進(jìn)入計(jì)量區(qū)時(shí)均伸出至殼體內(nèi)壁且只隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而不滑動(dòng)，形成具有固定容積的測(cè)量室，當(dāng)離開(kāi)計(jì)量區(qū)時(shí)，刮板縮入槽內(nèi)，流體從出口排出，同時(shí)后一刮板又與其另一相鄰刮板形成測(cè)量室。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，排出n份固定體積的流體，由轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)就

31、可以求得被測(cè)流體的流量。,特點(diǎn)：計(jì)量精度高，基本誤差一般為±0.5％，特殊的可達(dá)±0.2％或更高。通常在昂貴介質(zhì)或需要精確計(jì)量的場(chǎng)合使用?？捎糜诟哒扯攘黧w的測(cè)量。范圍度寬，一般為10：1到5：1，特殊的可達(dá)30：1或更大。直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便。,1. 在工業(yè)生產(chǎn)中，由于物料平衡，熱平衡以及儲(chǔ)存、經(jīng)濟(jì)核算等所需要的都是質(zhì)量，并非體積；2. 在測(cè)量工作中，常需將

32、測(cè)出的體積流量，乘以密度換算成質(zhì)量流量，設(shè)備復(fù)雜，測(cè)量耗時(shí)；3. 密度隨溫度、壓力而變化，在溫度、壓力變化比較頻繁的情況下，難以達(dá)到測(cè)量的目的。 用質(zhì)量流量計(jì)來(lái)直接測(cè)量質(zhì)量流量，則無(wú)需再進(jìn)行上述人工換算。,4.5 質(zhì)量流量計(jì),質(zhì)量流量計(jì)大致分為三大類(lèi)：,1 直接式 2 推導(dǎo)式 3 補(bǔ)償式,直接檢測(cè)與質(zhì)量流量成比例的量，檢測(cè)元件直接反映出質(zhì)量流量。,1.直接式質(zhì)量流量計(jì),直接式質(zhì)量流量計(jì)有兩種：,1) 科里奧利質(zhì)量流量

33、計(jì)2) 熱式質(zhì)量流量計(jì),1) 科里奧利質(zhì)量流量計(jì),當(dāng)質(zhì)量m的質(zhì)點(diǎn)以速度v在對(duì)P軸作角速度為?旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)具有兩個(gè)分量的加速度及相應(yīng)的加速度力。,法向加速度：即向心加速度ar，其量值為?2r ，方向朝向P軸。切向加速度at：即科里奧利加速度，其量值為2?v ，方向與ar垂直。,1) 科里奧利質(zhì)量流量計(jì),科里奧利力：,當(dāng)密度為?的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度v流動(dòng)時(shí)，任何一段長(zhǎng)度?x 的管道都受到一個(gè)切向的科里奧利力?Fc 的

34、作用。,,因此，測(cè)得科里奧利力就可得到質(zhì)量流量。,,1) 科里奧利質(zhì)量流量計(jì),通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生科里奧利力困難，目前產(chǎn)品均代之以管道振動(dòng)產(chǎn)生的。,科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理,缺點(diǎn)：  對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感，為防止管道振動(dòng)影響，大部分型號(hào)的流量傳感器安裝固定要求較高。不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm以下。大部分型號(hào)重量和體積較大。價(jià)格昂貴。約為同口徑電磁流量計(jì)的2～8倍；,1) 科里奧利質(zhì)量流

35、量計(jì),優(yōu)點(diǎn)： 精度高、量程比大、動(dòng)態(tài)特性好 可測(cè)量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液等。 流體密度變化對(duì)測(cè)量值得值的影響微小。,2) 熱式質(zhì)量流量計(jì),利用傳熱原理，即流動(dòng)中的流體與熱源之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量，當(dāng)前主要用于測(cè)量氣體。,上下游溫差取決于質(zhì)量流量的大小。適用于2.5×10-10~5×10-3Kg/s的氣體質(zhì)量流量，精度達(dá)±1％,,組合體積流量計(jì)和密度計(jì)