流量計(jì)培訓(xùn)(ZJ)

1、流量計(jì)簡(jiǎn)介流量計(jì)簡(jiǎn)介唐山錚誠(chéng)自動(dòng)化科技有限公司唐山錚誠(chéng)自動(dòng)化科技有限公司總工總工 趙杰趙杰 1378556673913785566739概述概述流量計(jì)定義流量計(jì)定義流量計(jì)的種類流量計(jì)的種類流量計(jì)的原理及參數(shù)流量計(jì)的原理及參數(shù)流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用定義定義流體的流量：流體的流量：指在短暫時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一流通截面的流體數(shù)量與通過(guò)時(shí)指在短暫時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一流通截面的流體數(shù)量與通過(guò)時(shí)間之比，該時(shí)間足夠短以致可認(rèn)為在此期間的流動(dòng)是穩(wěn)定的。此流量間之比，該時(shí)間足夠短以致可認(rèn)為在此期間的流動(dòng)是穩(wěn)定的。此流量又稱瞬時(shí)流量。又稱瞬時(shí)流量。流量計(jì)流量計(jì)：用以測(cè)量管路中流體流量：用以測(cè)量管路中流體流量(

2、(單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體體積單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體體積) )的儀的儀表。表。流量計(jì)分類流量計(jì)分類 按測(cè)量原理分類按測(cè)量原理分類(1)(1)力學(xué)原理力學(xué)原理: :屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理( (在一個(gè)流體系統(tǒng)，比如氣在一個(gè)流體系統(tǒng)，比如氣流、水流中，流速越快，流體產(chǎn)生的壓力就越小流、水流中，流速越快，流體產(chǎn)生的壓力就越小) )的差壓式、轉(zhuǎn)子式的差壓式、轉(zhuǎn)子式; ;利用動(dòng)利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式量定理的沖量式、可動(dòng)管式; ;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式; ;利用流體動(dòng)量利用流體動(dòng)量原理的靶式原理的靶式; ;利用角動(dòng)量定理的渦輪

3、式利用角動(dòng)量定理的渦輪式; ;利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式; ;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。(2)(2)熱學(xué)原理熱學(xué)原理: :利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。(3)(3)光學(xué)原理光學(xué)原理: :激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。(4)(4)原子物理原理原子物理原理: :核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表. .(5)(

4、5)電學(xué)原理電學(xué)原理: :用于此類原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻用于此類原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等。式等。(6)(6)聲學(xué)原理聲學(xué)原理: :利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式. .聲學(xué)式聲學(xué)式( (沖擊波式?jīng)_擊波式) )等。等。(7)(7)其它原理其它原理: :有標(biāo)記原理有標(biāo)記原理( (示蹤原理、核磁共振原理示蹤原理、核磁共振原理) )、相關(guān)原理等。、相關(guān)原理等。流量計(jì)分類流量計(jì)分類 按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類 I.I.速度式流量計(jì)速度式流量計(jì) 速度式流量計(jì)根據(jù)流體力學(xué)原理進(jìn)行流速度式流

5、量計(jì)根據(jù)流體力學(xué)原理進(jìn)行流t t側(cè)且，即以流體在管道內(nèi)的流側(cè)且，即以流體在管道內(nèi)的流速為側(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量。常用儀表有差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、靶式流速為側(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量。常用儀表有差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、靶式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等。量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等。 2. 2.容積式流量計(jì)容積式流量計(jì) 容積式流量計(jì)以單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定容積的數(shù)目為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)容積式流量計(jì)以單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定容積的數(shù)目為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流最。常用儀表有橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、活塞式流最計(jì)等。算流最。常用儀表有橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、活塞式流最計(jì)等。 3. 3.質(zhì)量式流量計(jì)質(zhì)量式流量

6、計(jì) 質(zhì)量式流量計(jì)以流體流過(guò)的質(zhì)量為側(cè)質(zhì)量式流量計(jì)以流體流過(guò)的質(zhì)量為側(cè)A A依據(jù)，一般分為直接式和間接式依據(jù)，一般分為直接式和間接式兩種。直接式可直接側(cè)量質(zhì)量流量，如熱力式、科氏力式、動(dòng)量式、差壓式兩種。直接式可直接側(cè)量質(zhì)量流量，如熱力式、科氏力式、動(dòng)量式、差壓式等等; ;而間接式是用密度與體積流量經(jīng)過(guò)運(yùn)算求得質(zhì)量流趁的而間接式是用密度與體積流量經(jīng)過(guò)運(yùn)算求得質(zhì)量流趁的. .如溫度壓力補(bǔ)償如溫度壓力補(bǔ)償式、密度補(bǔ)償式等。質(zhì)量式流量計(jì)的被測(cè)流量數(shù)值不受流休的溫度、壓力、式、密度補(bǔ)償式等。質(zhì)量式流量計(jì)的被測(cè)流量數(shù)值不受流休的溫度、壓力、溫度等變化的影響，是一種發(fā)展中的流量測(cè)量?jī)x表。溫度等變化的影響，是

7、一種發(fā)展中的流量測(cè)量?jī)x表。流量計(jì)分類流量計(jì)分類差壓式流量計(jì)圖片差壓式流量計(jì)圖片孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)威力巴流量計(jì)威力巴流量計(jì)差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì) 原理：原理：基于在流通管基于在流通管道上設(shè)置流動(dòng)阻力件，道上設(shè)置流動(dòng)阻力件，流體通過(guò)阻力件時(shí)將流體通過(guò)阻力件時(shí)將產(chǎn)生壓力差，此壓力產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通確定的數(shù)值關(guān)系，通過(guò)測(cè)量差壓值可以求過(guò)測(cè)量差壓值可以求得流體流量。如得流體流量。如孔板孔板流量計(jì)、文丘里流量流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、威力巴流量計(jì)計(jì)、威力巴流量計(jì)壓差式流量計(jì)壓差式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件；可靠性較

8、高；復(fù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件；可靠性較高；復(fù)現(xiàn)性能好；適應(yīng)性較廣，它適用于各種工現(xiàn)性能好；適應(yīng)性較廣，它適用于各種工況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，可以配用通用差壓計(jì)；裝置已標(biāo)準(zhǔn)化?？梢耘溆猛ㄓ貌顗河?jì)；裝置已標(biāo)準(zhǔn)化。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 安裝要求嚴(yán)格；流量計(jì)前后要求較長(zhǎng)直管安裝要求嚴(yán)格；流量計(jì)前后要求較長(zhǎng)直管段；測(cè)量范圍窄，一般范圍度為段；測(cè)量范圍窄，一般范圍度為 3 : 1 3 : 1 ；壓力損失較大；對(duì)于較小直徑的管道測(cè)量壓力損失較大；對(duì)于較小直徑的管道測(cè)量比較困難比較困難 ；精確度不夠高；精確度不夠高( (1% 1% 2%)2%)?？装辶髁坑?jì)孔板流量計(jì)孔

9、板流量計(jì)孔板流量計(jì) 原理：原理：當(dāng)充滿管道的流體流當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)孔板時(shí)，將產(chǎn)生局部收縮，經(jīng)孔板時(shí)，將產(chǎn)生局部收縮，流束集中，流速增加，靜壓流束集中，流速增加，靜壓力降低，于是力降低，于是在孔板前后產(chǎn)在孔板前后產(chǎn)生一個(gè)靜壓力差，該壓力差生一個(gè)靜壓力差，該壓力差與流量存在著一定的函數(shù)關(guān)與流量存在著一定的函數(shù)關(guān)系系，流量越大，壓力差就越，流量越大，壓力差就越大。通過(guò)導(dǎo)壓管將差壓信號(hào)大。通過(guò)導(dǎo)壓管將差壓信號(hào)傳遞給差壓變送器，轉(zhuǎn)換成傳遞給差壓變送器，轉(zhuǎn)換成4 420mA.DC20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)流量顯示儀，便顯示出管道內(nèi)量顯示儀，便顯示出管道內(nèi)的瞬時(shí)和累積流量。的瞬時(shí)和累積流量

10、。孔板流量計(jì)孔板流量計(jì) 孔板還分為幾種類型：標(biāo)準(zhǔn)孔板、圓缺孔板、偏心孔板、內(nèi)藏孔孔板還分為幾種類型：標(biāo)準(zhǔn)孔板、圓缺孔板、偏心孔板、內(nèi)藏孔板、限流孔板、環(huán)形孔板板、限流孔板、環(huán)形孔板 標(biāo)準(zhǔn)孔板是一類規(guī)格最多的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，廣泛應(yīng)用于各種流體標(biāo)準(zhǔn)孔板是一類規(guī)格最多的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，廣泛應(yīng)用于各種流體特別是氣體流量測(cè)量中，孔板的結(jié)構(gòu)因壓力、通徑、取壓方式的不同特別是氣體流量測(cè)量中，孔板的結(jié)構(gòu)因壓力、通徑、取壓方式的不同而不同。標(biāo)準(zhǔn)孔板按常用取壓方式可分為而不同。標(biāo)準(zhǔn)孔板按常用取壓方式可分為角接取壓角接取壓、法蘭取壓、徑距法蘭取壓、徑距取壓取壓三種類型。三種類型?？装辶髁坑?jì)孔板流量計(jì)技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：

11、1 1、管道的口徑（管徑管道的口徑（管徑* *壁厚）壁厚）2 2、孔板流量計(jì)測(cè)量的介質(zhì)孔板流量計(jì)測(cè)量的介質(zhì)3 3、被測(cè)介質(zhì)的工作溫度、被測(cè)介質(zhì)的工作溫度4 4、被測(cè)介質(zhì)的工作壓力（最大壓力、最小壓力、正常壓力）、被測(cè)介質(zhì)的工作壓力（最大壓力、最小壓力、正常壓力）5 5、被測(cè)介質(zhì)的工作流量被測(cè)介質(zhì)的工作流量（最大流量、最小流量、正常流量）（最大流量、最小流量、正常流量）6 6、被測(cè)介質(zhì)的粘度、被測(cè)介質(zhì)的粘度應(yīng)用范圍：比較純凈氣體測(cè)量，凈煤氣、氮?dú)?、氧氣、蒸汽。?yīng)用范圍：比較純凈氣體測(cè)量，凈煤氣、氮?dú)?、氧氣、蒸汽。威力巴流量?jì)威力巴流量計(jì) 原理：原理：當(dāng)流體流過(guò)傳感器當(dāng)流體流過(guò)傳感器 時(shí)時(shí) , ,

12、 在其前部在其前部 迎流方向迎流方向 產(chǎn)生一個(gè)高壓產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū)分布區(qū) , , 在其后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)。傳感器在高、低壓區(qū)有按在其后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)。傳感器在高、低壓區(qū)有按一定規(guī)則排列的多對(duì)一定規(guī)則排列的多對(duì) 一般為三對(duì)一般為三對(duì) 取壓孔取壓孔 , , 分別測(cè)量流體的全壓力分別測(cè)量流體的全壓力 包括靜壓力和平均速度壓力包括靜壓力和平均速度壓力 Pl Pl和靜壓力和靜壓力 P2 P2。將。將 P1 P1 和和 P2 P2 分別引入分別引入差壓變送器差壓變送器 , , 測(cè)量出差壓測(cè)量出差壓 P=P1-P2, P=P1-P2, P P反映流體平均速度的大反映流體平均速度的大小小 , ,

13、以此可推算出流體的流量。以此可推算出流體的流量。威力巴流量計(jì)威力巴流量計(jì)技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)： 測(cè)量精度：測(cè)量精度： 1% 1% 重復(fù)精度：重復(fù)精度： 0.1% 0.1% 適用壓力：適用壓力：0 040MPa40MPa 適用溫度：適用溫度： 180 180+ 550+ 550 測(cè)量上限：取決于探頭強(qiáng)度測(cè)量下限：取決于測(cè)量最小差壓要求測(cè)量上限：取決于探頭強(qiáng)度測(cè)量下限：取決于測(cè)量最小差壓要求 量量 程程 比：大于比：大于101101 適用管徑：適用管徑：38mm38mm9,000mm 9,000mm 圓管、方管圓管、方管 適用范圍：適用范圍：滿管、單向流動(dòng)的、單相的氣體、蒸汽和粘度不大的液體滿管、單

14、向流動(dòng)的、單相的氣體、蒸汽和粘度不大的液體 氣體氣體/ /液體液體/ /蒸汽蒸汽 天然氣天然氣/ /冷卻水冷卻水/ /飽和蒸汽飽和蒸汽 壓縮空氣壓縮空氣/ /鍋爐水鍋爐水/ /過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽 燃?xì)馊細(xì)? /除鹽水除鹽水 氣體碳?xì)浠衔餁怏w碳?xì)浠衔? /液體碳?xì)浠衔镆后w碳?xì)浠衔?熱空氣熱空氣/ /低溫液體低溫液體/ /發(fā)生爐氣體發(fā)生爐氣體電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)工作原理工作原理 電磁流量計(jì)是一種應(yīng)用法拉電磁流量計(jì)是一種應(yīng)用法拉第第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律的流量計(jì)，其的流量計(jì)，其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測(cè)量管，穿通測(cè)量管壁安裝的測(cè)量管，穿通測(cè)量管

15、壁安裝的一對(duì)一對(duì)電極電極和用以產(chǎn)生工作磁場(chǎng)和用以產(chǎn)生工作磁場(chǎng)的一對(duì)的一對(duì)線圈線圈及及鐵芯鐵芯組成。當(dāng)導(dǎo)組成。當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器測(cè)量管時(shí)，電流體流經(jīng)傳感器測(cè)量管時(shí)，在電極上將感應(yīng)與流體平均流在電極上將感應(yīng)與流體平均流速成正比的電壓信號(hào)。該信號(hào)速成正比的電壓信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數(shù)流量及總量并可輸出模擬、數(shù)字信號(hào)字信號(hào) 。電磁流量計(jì)示意圖電磁流量計(jì)示意圖電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)量導(dǎo)管中無(wú)阻力件，壓力損失極??；其流速測(cè)量范測(cè)量導(dǎo)管中無(wú)阻力件，壓力損失極??；其流速測(cè)量范圍寬，為圍寬，為0.510m/s0.

16、510m/s；范圍度可達(dá)；范圍度可達(dá)10:110:1；流量計(jì)的口徑可；流量計(jì)的口徑可從幾毫米到幾米以上；流量計(jì)的精度從幾毫米到幾米以上；流量計(jì)的精度 0.5-1.50.5-1.5級(jí)；儀表反級(jí)；儀表反應(yīng)快，流動(dòng)狀態(tài)對(duì)示值影響小應(yīng)快，流動(dòng)狀態(tài)對(duì)示值影響小缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)測(cè)量導(dǎo)電流體的電導(dǎo)率有要求，不能測(cè)量氣體、蒸對(duì)測(cè)量導(dǎo)電流體的電導(dǎo)率有要求，不能測(cè)量氣體、蒸汽和電導(dǎo)率低的石油流量。汽和電導(dǎo)率低的石油流量。電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：流速測(cè)量范圍：（流速測(cè)量范圍：（0.05-100.05-10）m/s m/s 測(cè)量管道直徑：測(cè)量管道直徑： DN(32-6000)mm DN(32-6000

17、)mm 儀表精度：儀表精度：1.01.0級(jí)級(jí) 工作壓力：工作壓力：1.6MPa 1.6MPa 介質(zhì)溫度：介質(zhì)溫度：0-80 0-80 功功 耗：耗：15VA 15VA 防護(hù)等級(jí)：防護(hù)等級(jí)：IP68 IP68 連接方式：法蘭連接連接方式：法蘭連接 電極材料：含鉬不銹鋼電極材料：含鉬不銹鋼OCr18Ni12Mo2TiOCr18Ni12Mo2Ti、哈氏合金、哈氏合金B(yǎng) B、哈氏合金、哈氏合金C C、鈦、鈦TiTi、鉭等、鉭等 適用范圍：適用范圍：電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水，氟化工，生產(chǎn)用水，自來(lái)水行業(yè)以及醫(yī)藥，鋼鐵電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于污水，氟化工，生產(chǎn)用水，自來(lái)水行業(yè)以及醫(yī)藥，鋼鐵等等諸多方面。由于原

18、理決定了它只能測(cè)導(dǎo)電液體。等等諸多方面。由于原理決定了它只能測(cè)導(dǎo)電液體。 鋼鐵企業(yè)各種生產(chǎn)生活用水測(cè)量。鋼鐵企業(yè)各種生產(chǎn)生活用水測(cè)量。超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲流量計(jì)超聲流量計(jì) 超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束( (或超聲脈沖或超聲脈沖) )的作用以的作用以測(cè)量流量的儀表。測(cè)量流量的儀表。 根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法傳播速度差法( (直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法) )、波束偏移法、多普勒法、互相、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。

19、關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。X型Z型超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)原理及型式：原理及型式：超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不受電率、壓力、溫度以及粘度的影響；與介質(zhì)不接不受電率、壓力、溫度以及粘度的影響；與介質(zhì)不接觸，尤其適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量觸，尤其適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量 ；安裝簡(jiǎn)單，費(fèi)用低；安裝簡(jiǎn)單，費(fèi)用低 ；可在現(xiàn)有管道上安裝，無(wú)需切斷工藝管道，管徑適用廣泛；可在現(xiàn)有管道上安裝，無(wú)需切斷工藝管道，管徑適用廣泛；無(wú)撓流件，不限流、無(wú)需縮徑；無(wú)撓流件，不限流、無(wú)需縮徑；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜；需要滿超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜；需要滿管操作；管操作；超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：測(cè)量液體充滿被測(cè)管道的水、污水及其它均質(zhì)液體，懸浮物含量小于測(cè)量液體充滿被測(cè)管道的水、污水及其它均質(zhì)液體，懸浮物含量小于10g/L10g/L，粒徑小于，粒徑小于1mm1mm。準(zhǔn)