第四章流量检测仪表.ppt

发射、接收探头也可以安装在管道的同一侧第29页，共43页，星期日，2025年，2月5日多普勒效应是当声源和目标之间有相对运动，会引起声波在频率上的变化，这种频率变化正比于运动的目标和静止的换能器之间的相对速度。多普勒法多普勒法是利用声学多普勒原理确定流体流量.多普勒效应是奥地利物理学家ChristianDoppler1842年发现的，通过运动火车的鸣笛声音的高低与火车的速度有关系.当单色光束入射到运动体上某点时，光波在该点被运动体散射，散射光频率与入射光频率相比，产生了正比于物体运动速度的频率偏移，称为多普勒频移。第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日1)流速方程式多普勒频移正比于散射体流动速度：超声换能器A向流体发出频率为fA的连续超声波，经照射域内液体中散射体悬浮颗粒或气泡散射，散射的超声波产生多普勒频移fd，接收换能器B收到频率为fB的超声波，其值为：速度：第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日4.1流量概述总(流)量或累积流量：在某一段时间内流过管道横截面的流体的总和。它是瞬时流量对时间的积分或积累。流量：是指单位时间内流过管道或特定通道横截面的流体数量，称为瞬时(平均)流量。有体积流量和质量流量之分。（1）体积流量qv单位时间内通过某截面的流体的体积，单位为m3/s。根据定义，体积流量可用下式表示：式中，v为截面A中某一面积元dA上的流速。常用单位有：第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日（2）质量流量qm单位时间内通过某截面的流体的质量，单位为kg/s。根据定义，质量流量可用下式表示：则有qm=ρqv=ρvA单位有：(3)流体总量即瞬时流量对时间的积分，称之流体总量。用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计量表或总量表。第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日流量仪表的分类①速度式:速度式流量传感器大多是通过测量流体在管路内已知截面流过的流速大小来实现流量测量的。②容积式:容积式流量传感器是根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数来测量流体的瞬时流量和总量的。如：差压式、电磁式、涡轮式、涡街式、超声波式③质量式：直接法：科里奥利质量流量计、热式间接法：温度、压力自动补偿式质量流量测量系统、体积流量和密度计组合式质量流量测量系统第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日利用管路内的节流元件，改变流束流动状态,通过测量节流件前、后压力差来实现确定流量。4.2差压式流量计节流装置：是把被测流体的流量转换成压差信号主要由节流装置和差压计（或差压变送器）。差压计：则对压差信号进行测量并显示测量值常用的节流元件:孔板、喷嘴、文丘里管。(b)喷嘴(c)文丘里管(a)孔板第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日差压式流量传感器流量测量系统第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日节流件前后流速和压力分布情况能量形式的转换截面A和节流件开孔截面A0的流体量相同截面A的速度v1截面A的速度v2v2v1动压能和静压能发生变化能量守恒定律孔板前后出现了静压差静压差流速和流量第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日在国家标准规定的使用极限范围内,根据该标准所提供的数据和要求进行设计、制造和安装使用的节流件,称为标准节流装置文丘利管压力损失最小，而孔板压力损失最大。文丘利管孔板喷嘴第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日差压式流量计是通过测量节流件前后压力差?p来实现流量测量的，而压力差?p的值与取压孔位置和取压方式紧密相关。节流装置的取压方式有以下5种。取压方式标准取压装置是国家标形中规定的两种取压装置，即角接取压装置和法兰取压装置。其中角接取压适用于孔板和喷嘴，而法兰取压仅用于孔板。节流装置的取压方式1-1—角接取压；2-2—法兰取压；3-3—径距取压；4-4—缩流取压；5-5—管接取压。第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日(1)角接取压:上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面处。角接取压包括单独钻孔和环室取压。如图6-5中l—l位置。第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日(2)法兰取压：上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游侧端面之间的距离均为25.4±0.8mm（1inch)。取压孔开在孔板上下游侧的法兰上．如图6-5中2—2位置