【正文】 機(jī)、電類(lèi) 《 傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目教程 》 模塊五、流量檢測(cè) 課件 統(tǒng)一書(shū)號(hào)： ISBN ISBN 9787111488170 課程配套網(wǎng)站 或 2022年 2月第 1版 （作者：梁森、黃杭美、王明霄、王侃夫） 本模塊介紹 “ 流量 ” 的基本概念、 節(jié)流式流量計(jì) 、 超聲波式流量計(jì)， 還介紹了 電磁兼容原理 以及 電磁式流量計(jì) 、 科里奧利流量計(jì) 。 內(nèi)容簡(jiǎn)介 今天是： 2022年 6月 2日星期四 現(xiàn) 在 時(shí)間 是： 01:04 模塊五、流量檢測(cè)（上） 目錄 進(jìn)入 知識(shí)鏈接、流量的基本概念 項(xiàng)目一、節(jié)流式流量計(jì) 項(xiàng)目二、超聲波式流量計(jì) 項(xiàng)目三、流量變送器的電磁兼容試驗(yàn) 拓展閱讀一 電磁式流量計(jì) 拓展閱讀二 科里奧利質(zhì)量式流量計(jì) 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 知識(shí)鏈接、流量的基本概念 流體流過(guò)一定截面的量稱(chēng)為“流量”。 包含瞬時(shí)流量 和 累積流量 。 流量用體積表示時(shí)稱(chēng)為“體積流量”， 用質(zhì)量表示時(shí)稱(chēng)為“質(zhì)量流量”。 Q=vA （ 51） M=ρQ=ρvA （ 52） 式中 Q—— 體積流量 （ m3/s） ； M—— 質(zhì)量流量 （ kg/s） ； ρ—— 流體密度 （ kg/m3） ； v—— 流體平均速度 （ m/s） ； A—— 流通管道截面積 （ m2） 。 現(xiàn) 在 時(shí)間 是 ： 01:04 Q及 M與直徑 D、密度 ρ的關(guān)系 如果流通管道的截面積為圓形 ， 直徑為 D（ 單位為m） ， 則： Q=vπD2/4， M=ρvπD2/4。 例 51 已知工作狀態(tài)下的質(zhì)量流量最大值Mmax=500t/h ， 工作狀況下被測(cè)流體的密度ρ=800kg/m3， 求：工作狀態(tài)下最大的體積流量 Q為多少立方米每小時(shí) ？ 解 Q＝ M/ρ ＝ 500 000kg/h247。 800 kg/m3=635m3/h。 解 1） Q=vπD2/4=(15m/s) ()2247。 4=。 2） M=ρQ=10kg/m3 。 3） Q總 =Qt= 3600s=。 4） M總 =M t= 3600s247。 (1000kg/t)=例 52 已知某過(guò)熱蒸氣（本教材中特指水蒸氣，以下同）的密度 ρ=10kg/m3，管道直徑D=250mm，被測(cè)管道中的平均流速 v=15m/s，求： 1）該過(guò)熱蒸氣的平均體積流量 Q。 2）該過(guò)熱蒸氣的平均質(zhì)量流量 M。 3）該過(guò)熱蒸氣一小時(shí)累積的體積總量 Q總 為多少立方米？ 4）該過(guò)熱蒸氣每小時(shí)的質(zhì)量總量 M總 為多少?lài)崳? 流體在管道中的流速分布 a）層流時(shí)的流速分布 b）紊流時(shí)的流速分布 表 51 常用流量計(jì)特性 類(lèi)型 工作原 理 積算 特性 介質(zhì) 種類(lèi) 壓力 損失 低速特性 含雜質(zhì) 液體 含氣 高粘 度 量程 比 明渠堰式 變面積 非線性 液 小 好 可 可 否 20:1 玻璃轉(zhuǎn)子式 變面積 非線性 氣、液 小 好 少量 可 否 10:1 橢圓齒輪式 容積 線性 氣、液 大 好 否 少量 可 20:1 蝸輪式 葉片旋轉(zhuǎn) 線性 氣、液 大 好 否 否 否 10:1 渦街式 漩渦頻率 線性 氣、汽、液 較小 不好 否 否 否 10:1 表 51 常用流量計(jì)特性（續(xù)） 類(lèi)型 工作原 理 積算 特性 介質(zhì) 種類(lèi) 壓力 損失 低速特性 含雜質(zhì) 液體 含氣 高粘 度 量程 比 孔板式 壓力差 開(kāi)平方 氣、汽、液 大 不好 否 否 否 5:1 超聲波式 時(shí)間差、 頻率差 線性 氣、液 小 不好 可 否 可 20:1 電磁式 磁感應(yīng) 線性 導(dǎo)電液 小 不好 可 少量 可 20:1 科氏質(zhì)量式 開(kāi)氏力 非線性 液 中等 好 可 少量 可 10:1 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) (圖 52) a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物 1－下基座法蘭 2－ O型墊圈 3－玻璃錐管 4－浮子 5－刻度 6－上限擋板 7－保護(hù)外殼 8－上基座法蘭 橢圓齒輪流量計(jì) （ 圖 53 ） 橢圓齒輪流量計(jì)屬于容積式流量計(jì) ，又稱(chēng) 定排量流量計(jì) ，是準(zhǔn)確度較高的一類(lèi)流量計(jì)。容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類(lèi)，又分為 橢圓齒輪流量計(jì) 、 腰輪流量計(jì) 、刮板流量計(jì) 、 旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì) 、 往復(fù)活塞流量計(jì) 、 圓盤(pán)流量計(jì) 、 液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì) 等。 橢圓齒輪流量計(jì)的工作過(guò)程 圖 54 橢圓齒輪流量計(jì)的工作過(guò)程 a） 齒輪 1的兩端分別處于入口側(cè)和出口側(cè) b）齒輪 1中的液體 被擠到出口側(cè) c） 齒輪 2的兩端分別處于入口側(cè)和出口側(cè) 渦輪流量計(jì) 結(jié)構(gòu)示意圖 （ 圖 55 ） 1－安裝法蘭 2－流體入口導(dǎo)流片（固定） 3－導(dǎo)流片固定桿 4－渦輪軸承 多葉片轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)工作原理 渦輪感受流體的平均流速 。 殼體由非磁性的不銹鋼制成； 渦輪由導(dǎo)磁的不銹鋼制成， 裝有螺旋狀葉片。 管道的直徑越大，葉片的數(shù)量就越多（ 4~24片不等）。 渦輪兩端由耐磨的碳化鎢硬質(zhì)合金或四氟化碳軸承支撐。 測(cè)量氣體時(shí)，葉片的傾角為 10186。~15186。； 測(cè)量液體時(shí)，葉片的傾角為 30186。~45186。 葉片與內(nèi)殼間的間隙為 1mm左右。 多葉片轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)工作原理 (續(xù) ) 當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)， 導(dǎo)磁葉片頂部周期性地切割磁力線，使通過(guò)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B發(fā)生周期性變化， 從而在線圈內(nèi)感應(yīng)出頻率為 f的電脈沖信號(hào) eo。 再經(jīng)放大、整形，微處理器即可計(jì)算得到渦輪的轉(zhuǎn)速： n=60f/z。 式中的 z 為渦輪的葉片數(shù)目。 將轉(zhuǎn)速信號(hào)遠(yuǎn)傳至二次儀表。 磁電接近開(kāi)關(guān)發(fā)訊器原理示意圖 (圖 56) 1－被測(cè)旋轉(zhuǎn)體 (導(dǎo)磁不銹鋼葉片） 2－非導(dǎo)磁渦輪殼體 3－永久磁鐵 4－線圈 5－發(fā)訊器磁性外殼 6－磁力線 卡門(mén)渦街流量計(jì) (圖 57) 1－安裝法蘭 2－管道 3－旋渦發(fā)生錐體 4－卡門(mén)旋渦 5－超聲波發(fā)生器探頭 6－超聲波接收器探頭 卡門(mén)渦街流量計(jì)原理 當(dāng)流體流經(jīng)圓錐體時(shí) ,由于流體和圓錐體之間的摩擦 ,一部分流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng) ,在錐體的后部?jī)蓚?cè)交替地產(chǎn)生 卡門(mén)旋渦 。 由于兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反 ,所以下游的流體產(chǎn)生振動(dòng) ,在額定范圍內(nèi)，其流體的振動(dòng)頻率與流速成正比 。常用的非線性柱體有 圓柱體（橫向） 、 圓柱體 (縱向 )、 圓錐體 等。 無(wú)可動(dòng)部件 ； 量程范圍寬(100:1)； 壓力損失小 ；幾乎不受流體的壓力、溫度等參數(shù)的影響； 氣、液均可以使用， 可用于大口徑管道的氣、液測(cè)量 。 氣體或液體管道及渦流發(fā)生錐體 卡門(mén)渦街流量計(jì)優(yōu)點(diǎn) 卡門(mén)渦街流量計(jì)的內(nèi)腔 沒(méi)有可動(dòng)部件 流量報(bào)警開(kāi)關(guān) (圖 58) a）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 b）觸點(diǎn)狀態(tài)圖 c）外形 1－擋板 2－安裝接管 3－密封波紋管 4－桿杠 5－彈簧 6－靈敏度微調(diào)螺釘 7－微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn) 8－報(bào)警開(kāi)關(guān)外殼 項(xiàng)目一 節(jié)流式流量計(jì) 【 項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo) 】 ? 知識(shí)目標(biāo) 1）熟悉節(jié)流式流量計(jì)的工作原理。 2）熟悉標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板