化工自動(dòng)化流量檢測(cè)免費(fèi)

化工自動(dòng)化流量檢測(cè)免費(fèi)第1頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容提要差壓式流量計(jì)節(jié)流現(xiàn)象與流量基本方程式標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置差壓式流量計(jì)的測(cè)量誤差轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作原理電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)第2頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容提要質(zhì)量流量計(jì)直接式質(zhì)量流量計(jì)補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)其他流量計(jì)靶式流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)電磁流量計(jì)第3頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述

介質(zhì)流量是控制生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和安全生產(chǎn)以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所必需的一個(gè)重要參數(shù)。

流量大?。?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量。

總量：在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流體流量的總和，即瞬時(shí)流量在某一段時(shí)間內(nèi)的累計(jì)值。定義第4頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，則流量和總量之間的關(guān)系是

流量計(jì)：測(cè)量流體流量的儀表。計(jì)量表：測(cè)量流體總量的儀表。

第5頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述1.速度式流量計(jì)

以測(cè)量流體在管道內(nèi)的流速作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。

2.容積式流量計(jì)

以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體的固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。

3.質(zhì)量流量計(jì)

以測(cè)量流體流過(guò)的質(zhì)量M為依據(jù)的流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)分直接式和間接式兩種。

分類第6頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)也稱為節(jié)流式流量計(jì)，它是目前工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量測(cè)量最成熟、最常用的方法之一。如果在管道中安置一個(gè)固定的阻力件，它的中間開(kāi)一個(gè)比管道截面小的孔，當(dāng)流體流過(guò)該阻力件時(shí)，由于流體流束的收縮而使流速加快、靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關(guān)，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測(cè)出差壓就可以推算出流速，進(jìn)而可以計(jì)算出流體的流量。

第7頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)

差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的。

通常是由能將被測(cè)流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)的節(jié)流裝置和能將此壓差轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的流量值顯示出來(lái)的差壓計(jì)以及顯示儀表所組成。

第8頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)一、節(jié)流現(xiàn)象與流量基本方程式1.節(jié)流現(xiàn)象

流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。

節(jié)流裝置就是在管道中放置的一個(gè)局部收縮元件,應(yīng)用最廣泛的是孔板,其次是噴嘴、文丘里管。第9頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月把流體流過(guò)阻力件使流束收縮造成壓力變化的過(guò)程稱節(jié)流過(guò)程，其中的阻力件稱為節(jié)流件。作為流量檢測(cè)用的節(jié)流件有標(biāo)準(zhǔn)的和特殊的兩種。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管。(a)標(biāo)準(zhǔn)孔板(b)噴嘴(c)文丘里管第10頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第11頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)流件，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、要求和計(jì)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)及程序，可直接按照標(biāo)準(zhǔn)制造；安裝和使用時(shí)不必進(jìn)行標(biāo)定。特殊節(jié)流件主要用于特殊介質(zhì)或特殊工況條件的流量檢測(cè)，它必須用實(shí)驗(yàn)方法單獨(dú)標(biāo)定。相比而言，標(biāo)準(zhǔn)孔板制作最簡(jiǎn)單使用也最廣泛，以下只介紹標(biāo)準(zhǔn)孔板第12頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月123—節(jié)流原理

流動(dòng)流體的能量有兩種形式：靜壓能和動(dòng)能。流體由于有壓力而具有靜壓能，又由于有流動(dòng)速度而具有動(dòng)能，這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。

流速靜壓第13頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)圖3-18孔板裝置及壓力、流速分布圖

要準(zhǔn)確測(cè)量出截面Ⅰ、Ⅱ處的壓力有困難，因?yàn)楫a(chǎn)生最低靜壓力p2′的截面Ⅱ的位置隨著流速的不同會(huì)改變。因此是在孔板前后的管壁上選擇兩個(gè)固定的取壓點(diǎn)，來(lái)測(cè)量流體在節(jié)流裝置前后的壓力變化。因而所測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系，與測(cè)壓點(diǎn)及測(cè)壓方式的選擇是緊密相關(guān)的。注意第14頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)2.節(jié)流基本方程式

流量基本方程式是闡明流量與壓差之間定量關(guān)系的基本流量公式。它是根據(jù)流體力學(xué)中的伯努利方程和流體連續(xù)性方程式推導(dǎo)而得的?？梢钥闯鲆懒髁颗c壓差的確切關(guān)系，關(guān)鍵在于α的取值。

流量與壓力差ΔP的平方根成正比。

第15頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)二、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

國(guó)內(nèi)外把最常用的節(jié)流裝置、孔板、噴嘴、文丘里管等標(biāo)準(zhǔn)化，并稱為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。

采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、要求和計(jì)算所需要的通用化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料。

第16頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月——標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件(孔板)

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是指節(jié)流件、取壓裝置都標(biāo)準(zhǔn)化，前后直管段符合規(guī)定要求，可以直接投入使用

標(biāo)準(zhǔn)孔板，要求：d/D應(yīng)在0.2～0.75之間d不小于12.5mm直孔厚度h應(yīng)在0.005D到0.02D之間孔板的總厚度H應(yīng)在小于0.05D圓錐面的斜角α應(yīng)在30～45°之間

…………標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的結(jié)構(gòu)參數(shù)的規(guī)定也可以查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。有手冊(cè)可查，不要求記第17頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)1.節(jié)流裝置的選用①在加工制造和安裝方面,以孔板為最簡(jiǎn)單,噴嘴次之,文丘里管最復(fù)雜。造價(jià)高低也與此相對(duì)應(yīng)。實(shí)際上,在一般場(chǎng)合下,以采用孔板為最多。②當(dāng)要求壓力損失較小時(shí),可采用噴嘴、文丘里管等。第18頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)③在測(cè)量某些易使節(jié)流裝置腐蝕、沾污、磨損、變形的介質(zhì)流量時(shí),采用噴嘴較采用孔板為好。④在流量值與壓差值都相同的條件下,使用噴嘴有較高的測(cè)量精度,而且所需的直管長(zhǎng)度也較短。⑤如被測(cè)介質(zhì)是高溫、高壓的,則可選用孔板和噴嘴。文丘里管只適用于低壓的流體介質(zhì)。

第19頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)

2.節(jié)流裝置的安裝使用①必須保證節(jié)流裝置的開(kāi)孔和管道的軸線同心,并使節(jié)流裝置端面與管道的軸線垂直。②在節(jié)流裝置前后長(zhǎng)度為兩倍于管徑(2D)的一段管道內(nèi)壁上,不應(yīng)有凸出物和明顯的粗糙或不平現(xiàn)象。

第20頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)③任何局部阻力(如彎管、三通管、閘閥等)均會(huì)引起流速在截面上重新分布,引起流量系數(shù)變化。所以在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長(zhǎng)度的直管。④標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置(孔板、噴嘴),一般都用于直徑D≥50mm的管道中。⑤被測(cè)介質(zhì)應(yīng)充滿全部管道并且連續(xù)流動(dòng)。⑥管道內(nèi)的流束(流動(dòng)狀態(tài))應(yīng)該是穩(wěn)定的。⑦被測(cè)介質(zhì)在通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)應(yīng)不發(fā)生相變。

第21頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)三、差壓式流量計(jì)的測(cè)量誤差在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往具有比較大的測(cè)量誤差，有的甚至高達(dá)10％～20％。

不僅需要合理的選型、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算和加工制造，更要注意正確的安裝、維護(hù)和符合使用條件等，才能保證差壓式流量計(jì)有足夠的實(shí)際測(cè)量精度。注意第22頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因被測(cè)流體工作狀態(tài)的變動(dòng)。節(jié)流裝置安裝不正確。孔板入口邊緣的磨損。導(dǎo)壓管安裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象差壓計(jì)安裝或使用不正確到23頁(yè)到27頁(yè)第23頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)

導(dǎo)壓管要正確地安裝，防止堵塞與滲漏，否則會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。對(duì)于不同的被測(cè)介質(zhì)，導(dǎo)壓管的安裝亦有不同的要求，下面分類討論。

圖3-21測(cè)量液體流量時(shí)的取壓點(diǎn)位置

①取壓點(diǎn)應(yīng)該位于節(jié)流裝置的下半部，與水平線夾角α為0°～45°。

②引壓導(dǎo)管最好垂直向下，如條件不許可，導(dǎo)壓管亦應(yīng)下傾一定坡度（至少1∶20～1∶10），使氣泡易于排出。

（1）測(cè)量液體的流量時(shí)，應(yīng)該使兩根導(dǎo)壓管內(nèi)都充滿同樣的液體而無(wú)氣泡，以使兩根導(dǎo)壓管內(nèi)的液體密度相等。第24頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)③在引壓導(dǎo)管的管路中，應(yīng)有排氣的裝置。

圖3-22測(cè)量液體流量時(shí)的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導(dǎo)管；3—放空閥；4—平衡閥；5—差壓變送器；6—貯氣罐；7—切斷閥第25頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)（2）測(cè)量氣體流量時(shí)，上述的這些基本原則仍然適用。

①取壓點(diǎn)應(yīng)在節(jié)流裝置的上半部。

②引壓導(dǎo)管最好垂直向上，至少亦應(yīng)向上傾斜一定的坡度，以使引壓導(dǎo)管中不滯留液體。

③如果差壓計(jì)必須裝在節(jié)流裝置之下，則需加裝貯液罐和排放閥，如圖3-23所示。

圖3-23測(cè)量氣體流量時(shí)的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導(dǎo)管；3—差壓變送器；4—貯液罐；5—排放閥第26頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)圖3-24測(cè)量蒸汽流量的連接圖1—節(jié)流裝置；2—凝液罐；3—引壓導(dǎo)管；4—排放閥；5—差壓變送器；6—平衡閥（3）測(cè)量蒸汽的流量時(shí)，要實(shí)現(xiàn)上述的基本原則，必須解決蒸汽冷凝液的等液位問(wèn)題，以消除冷凝液液位的高低對(duì)測(cè)量精度的影響。常見(jiàn)的接法見(jiàn)圖3-24所示。第27頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)差壓計(jì)或差壓變送器安裝或使用不正確也會(huì)引起測(cè)量誤差。

由引壓導(dǎo)管接至差壓計(jì)或變送器前，必須安裝切斷閥1、2和平衡閥3，如圖3-25所示。圖3-25差壓計(jì)閥組安裝示意圖1，2—切斷閥；3—平衡閥第28頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)差壓式流量計(jì)圖3-26隔離罐的兩種形式

測(cè)量腐蝕性（或因易凝固不適宜直接進(jìn)入差壓計(jì)）的介質(zhì)流量時(shí)，必須采取隔離措施。常用的兩種隔離罐形式如圖3-26所示。

第29頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)一、工作原理

轉(zhuǎn)子流量計(jì)采用的是恒壓降、變節(jié)流面積的流量測(cè)量方法。圖3-27轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理圖第30頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)中轉(zhuǎn)子的平衡條件是（3-13）根據(jù)轉(zhuǎn)子浮起的高度就可以判斷被測(cè)介質(zhì)的流量大小或?qū)⑹剑?-26）代入上兩式，得或由式（3-25）可得（3-14）第31頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)二、電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)它可以將反映流量大小的轉(zhuǎn)子高度h轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，適合于遠(yuǎn)傳，進(jìn)行顯示或記錄。

LZD系列電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由流量變送及電動(dòng)顯示兩部分組成。

1.流量變送部分

圖3-10差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)第32頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)換原理若將轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子與差動(dòng)變壓器的鐵芯連接起來(lái)，使轉(zhuǎn)子隨流量變化的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鐵芯一起運(yùn)動(dòng)，那么，就可以將流量的大小轉(zhuǎn)換成輸出感應(yīng)電勢(shì)的大小。第33頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)2.電動(dòng)顯示部分圖3-11LTD系列電遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)第34頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)質(zhì)量流量計(jì)定義直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)所流過(guò)的介質(zhì)的質(zhì)量,即質(zhì)量流量M。

優(yōu)點(diǎn)質(zhì)量流量計(jì)的最后輸出信號(hào)只與介質(zhì)的質(zhì)量流量M成比例,這就能從根本上提高流量測(cè)量的精度,省去了煩瑣的換算和修正。

質(zhì)量流量的基本方程式為第35頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)質(zhì)量流量計(jì)一、直接式質(zhì)量流量計(jì)圖3-14雙孔板差壓式質(zhì)量流量測(cè)量示意圖（3-18）（3-19）將式(3-19)減去式(3-18),可得即第36頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)質(zhì)量流量計(jì)二、補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)1.流速-密度補(bǔ)償法

圖3-15流速-密度補(bǔ)償法質(zhì)量流量

2.壓差-密度法圖3-16壓差-密度補(bǔ)償法第37頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)質(zhì)量流量計(jì)

3.壓差-流速補(bǔ)償法

圖3-17壓差-流速補(bǔ)償法（3-20）又由于（3-21）將式(3-21)代入式(3-20)，得第38頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)其他流量計(jì)一、靶式流量計(jì)便于某些黏度較高或含有懸浮物介質(zhì)的流量檢測(cè)。圖3-18半導(dǎo)體應(yīng)變片式靶式流量變送器

1—靶；2—輸出力杠桿；3—推桿；4—懸臂塊；R1～R4—半導(dǎo)體應(yīng)變片第39頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)其他流量計(jì)二、橢圓齒輪流量計(jì)1.工作原理圖3-19橢圓齒輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理通過(guò)橢圓齒輪流量計(jì)的體積流量2.使用特點(diǎn)

適用于高黏度介質(zhì)的流量測(cè)量。測(cè)量精度較高，壓力損失較小，安裝使用也較方便。橢圓齒輪流量計(jì)的入口端必須加裝過(guò)濾器。橢圓齒輪流量計(jì)的使用溫度有一定范圍。橢圓齒輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本較高。第40頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)其他流量計(jì)三、渦輪流量計(jì)圖3-20渦輪流量計(jì)1—渦輪；2—導(dǎo)流器；3—磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器；4—外殼；5—前置放大器優(yōu)點(diǎn)

安裝方便。測(cè)量精度高，可耐高壓。反應(yīng)快，可測(cè)脈動(dòng)流量。輸出信號(hào)為電頻率信號(hào)，便于遠(yuǎn)傳，不受干擾。

缺點(diǎn)

一般應(yīng)加過(guò)濾器。安裝時(shí)，前后要有一定的直管段。

第41頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)其他流量計(jì)四、電磁流量計(jì)能夠測(cè)量酸、堿、鹽溶液以及含有固體顆粒（例如泥漿）或纖維液體的流量。

圖3-21

電磁流量計(jì)原理感應(yīng)電勢(shì)的方向由右手定則判斷，大小由下式?jīng)Q定

（3-23）而（3-24）將式（4-24）代入式（4-23），得第42頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)其他流量計(jì)注意只能用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，且導(dǎo)電率要求不小于水的導(dǎo)電率，不能測(cè)量氣體、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍數(shù)的放大器，會(huì)造成測(cè)量系統(tǒng)很復(fù)雜、成本高，并且易受外界電磁場(chǎng)的干擾。使用中要注意維護(hù)，防止電極與管道間絕緣的破壞。安裝時(shí)要遠(yuǎn)離一切磁源。不能有振動(dòng)。

第43頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題分析舉例

1.某差壓式流量計(jì)的流量刻度上限為320m3/h,差壓上限2500Pa。當(dāng)儀表指針指在160m3/h時(shí),求相應(yīng)的差壓是多少(流量計(jì)不帶開(kāi)方器)?

解：由流量基本方程式可知

流量是與差壓的平方根成正比的。當(dāng)測(cè)量的所有條件都不變時(shí),可以認(rèn)為式中的α、ε、F0、ρ1均為不變的數(shù)。如果假定上題中的Q1=320m3/h;Δp1=2