【正文】 高、流量變化快的場合，還用作標定其他流量的標準儀表。為保證介質(zhì)潔凈，表前應(yīng)裝過濾裝置。 渦輪流量計的顯示儀表是一個脈沖頻率測量和計數(shù)的儀表，根據(jù)單位時間的脈沖數(shù)和一段時間的脈沖數(shù)，分別顯示瞬時流量和累積流量。正對著葉輪，永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線穿過線圈中的鐵芯和流量計的殼體，經(jīng)葉片和空氣而閉合。 (1)渦輪流量計的構(gòu)成和流量方程式 ?結(jié)構(gòu)：如圖 616所示： 流量計主要由 殼體、導(dǎo)流器、支承、渦輪和磁電轉(zhuǎn)換器組成 ，渦輪是測量元件。 ?當(dāng)被測介質(zhì)的物性常數(shù)（密度、粘度）和狀態(tài)常數(shù)（溫度、壓力）與流量計標定時不同時，必須要對指示值進行修正。 如圖 ： ? 儀表應(yīng)垂直安裝在管道上，流體必須自下而上通過流量計，不應(yīng)有明顯的傾斜。s ， 只需進行密度校正。測量液體的流量計用 常溫水標定 ，測量其他的浮子流量計用常溫常壓的空氣標定 。 ?直讀式浮子流量計 主要由玻璃錐管、浮子和支撐結(jié)構(gòu)組成。流量方程式寫作： ? 此式給出了流量與浮子高度之間的關(guān)系，這個關(guān)系近似線性。平衡時，浮子就穩(wěn)定在一定的位置上，流量增大時，環(huán)形截面中流速增加，上下面的靜壓差增加，浮子向上浮起，在新的位置處，環(huán)形流通截面增大，流速降低，靜壓差減小，達到新的平衡，平衡位置的高度與所通過的流量有對應(yīng)的關(guān)系，這個高度就代表流量值的大小 。但儀表測量受被測介質(zhì)的密度、粘度、溫度、壓力、純凈度影響，還受安裝位置的影響。（節(jié)流式流量計在管徑過小時，節(jié)流裝置未實現(xiàn)標準化，常采用浮子式流量計。 ?標定 （干式）：在保證實驗條件下，通過掛重物產(chǎn)生的力代替靶在工作時所受流體的作用力而進行流量計的標定。通過測量作用力可知流速，從而確定流量。 2023/4/2 33 ?原理 ： 流體流經(jīng)管道彎頭時，受角加速度的作用而產(chǎn)生的離心力會在彎頭的內(nèi)半徑與外半徑之間形成 壓差 ，其平方根與流量成正比。 1%。 2023/4/2 31 2023/4/2 32 ?均速管的 流量方程式 為： 式中 D為管道內(nèi)徑； k為均速管流量系數(shù)，它與測量管的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，是由實驗確定的校正系數(shù)。 2023/4/2 30 ?原理 ：基于 動壓管測速原理 發(fā)展而成，流體流經(jīng)均速管產(chǎn)生 壓差信號 ，此壓差信號與流體流量有確定關(guān)系，經(jīng)過壓差計可測出流體流量。在儀表投入時，平衡閥可以起到單向過載保護作用。引壓導(dǎo)管應(yīng)按被測流體的性質(zhì)和參數(shù)要求使用耐壓、耐腐蝕的管材，引壓管內(nèi)徑不得小于 6mm。節(jié)流裝置安裝時要注意節(jié)流件 開孔必須與管道同軸 ， 節(jié)流件方向不能裝反 。 2023/4/2 27 使用條件 —— 節(jié)流裝置僅適用于圓形測量管道 ，在節(jié)流裝置前后的直管段上，內(nèi)壁表面應(yīng)無可見坑凹、毛刺和沉積物，對相對粗糙度和管道圓度均有規(guī)定。 具體為：選擇節(jié)流件型式、選擇差壓計型式及量程范圍；計算確定節(jié)流件開孔尺寸，提出加工要求，建議節(jié)流件在管道上的安裝位置；估算流量測量誤差。 理論取壓和徑距取壓一般不用 角接取壓和法蘭取壓較為常用 2023/4/2 26 c、 測量管段 — 為了確保流體流動在節(jié)流件前達到充分發(fā)展的湍流速度分布，要求在節(jié)流件前后有一段足夠長的直管段。 ?文丘里管 具有圓錐形的入口收縮段和喇叭形的出口擴散段。精度低，壓力損失大，用于清潔的流體。 (2)節(jié)流式流量計的組成和標準節(jié)流裝置 ★ 組成 ：由節(jié)流元件、引壓管路、三閥組和差壓計四部分構(gòu)成。 Re2023， 紊流； Re2023， 層流。（通常要求流速不低于一定值）。在實際計算過程中，應(yīng) 考慮幾個因素 ： ?流量系數(shù) α： 由于用節(jié)流件的開孔面積代替最小收縮截面，△ p有不同取壓位置等因素的影響，必然造成測量偏差，為此引入流量系數(shù) α， 則流量方程式為： ?流量系數(shù)是一個影響因素復(fù)雜的實驗系數(shù)，對于節(jié)流法測量流量具有重要的意義。 2023/4/2 19 假設(shè)流體為不可壓縮的理想流體， 流體流經(jīng)孔板時，流束斷面變化，流速顯著增加，因而動能增加，為保證能量守恒，故靜壓力減小，流體流經(jīng)孔板后，斷面逐漸增加恢復(fù)到原來的狀態(tài)，流速逐漸降低為原來值，靜壓力回升，但由于能量損失 部分用于摩擦、撞擊和渦流，所以壓力有損失，不能回到原來的值。 ?節(jié)流式流量計的特點：結(jié)構(gòu)簡單， 無可動部件 ；可靠性高，復(fù)現(xiàn)性能好；適用性較廣，它適用于各種工況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，可以配用通用差壓計；裝置又標準化。 ?常見的節(jié)流裝置如圖所示：孔板、噴嘴、文丘里管 2023/4/2 14 節(jié)流裝置（ 取壓管及內(nèi)部的節(jié)流孔板） 節(jié)流孔板 后取壓管 前取壓管 流體通過節(jié)流孔板時，流速加快，后取壓管處的壓力減小。 2023/4/2 12 ? 工作原理 ：在流通管道上設(shè)置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通過測量差壓值可以求得流體流量。 ?流量計上游要加過濾器，調(diào)節(jié)流量的閥門應(yīng)位于流量計下游。 %，范圍度為 10： 1；工作溫度要低于 120℃ ，壓力損失小于 。為減小兩轉(zhuǎn)子的磨損，在殼體外與腰輪同軸的齒輪作為傳遞轉(zhuǎn)動力矩之用，因此比橢圓齒輪能保持長期穩(wěn)定性。 %。 ?兩個齒輪每轉(zhuǎn)動一圈，流量計將排出 4個半月形容積的流體。在測量較小流量時，要考慮泄漏量的影響，通常儀表有最小流量的測量限度。 ?組成 ： 由測量室、運動部件、傳動和顯示部件構(gòu)成 。 壓力損失 流量計通常是一個阻力件，會給流體造成能量消耗。 ?范圍度 ： 最大流量與最小流量的比值 。理想的流量方程式為線性方程式。見表 6－ 1。 體積流量 ：單位時間內(nèi)通過的流體的體積 其中： qV為體積流量， m3/s； ν 為流體體積， m3。 2023/4/2 2 ： 流量檢測的基本概念 其中： qm為質(zhì)量流量㎏ /s； M為流體質(zhì)量㎏； t為時間 s； ρ 為流體密度 kg/m3 ； ν 為流體平均流速 m/s； A為流通截面積㎡。 (瞬時流量 ) ： ① 流量檢測的基本概念 ???體的數(shù)量，指一段時間內(nèi)通過流累積流量：或流過總量通過的流體的量瞬時流量：單位時間內(nèi)② ???通過的流體的體積體積流量：單位時間內(nèi)通過的流體的質(zhì)量質(zhì)量流量：單位時間內(nèi)? 單位根據(jù)表示方法的不同而有不同的單位。 ? 質(zhì)量流量是表示流量的最好方法，因為其它兩種可由它求出。流量計通常由一次裝置和二次儀表組成，一次裝置產(chǎn)生一個與流量有確定關(guān)系的信號，亦稱流量傳感器，二次儀表則給出相應(yīng)的流量值大小。qqCmm? —— 各種類型的流量計的共性 式中： qm為質(zhì)量流量， x為流量計輸出信號。 2023/4/2 6 流量范圍及范圍度 ?流量范圍 ： 指可測最大流量和最小流量所限定的范圍 。而現(xiàn)場使用中由于偏離標定條件會產(chǎn)生附加誤差，所以要按有關(guān)規(guī)定計算附加誤差。用來測量液體和氣體的體積流量， 主要用于測量累積流量 。 —— 容積式流量計、差壓式流量計、速度式流量計 2023/4/2 8 流量方程式： Q=nV 其中： V—— 測量室的固定容積 ， n—— 某一時間間隔內(nèi)經(jīng)過流量計排出流體的固定容積數(shù) ， 可由計數(shù)器通過傳動部件測出， Q—— 被測流體的體積總量。 2023/4/2 9 齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)通過變速機構(gòu)驅(qū)動機械計數(shù)器來顯示總流量，還可以通過電磁轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成脈動信號，對其計數(shù)就可得到總流量。 %～177。 (2)腰輪流量計 ?原理與橢圓齒輪流量計相同。 %~177。 ?可以水平安裝也可以垂直安裝。 ★ 使用過程中，被測流體應(yīng)該充滿管道，并工作在儀表規(guī)定的流量范圍內(nèi)；當(dāng)環(huán)境改變時，應(yīng)對儀表進行修正；儀表要定期清洗和檢定。通過節(jié)流元件改變流體流通截面，從而在節(jié)流元件前后 形成壓力差 。 ① 標準節(jié)流裝置的型式已經(jīng)標準化，在規(guī)定了取壓方式和前后直管段長度、流體的種類和流動條件下，有標準的流量 — 差壓關(guān)系； ② 而非標準節(jié)流裝置由于使用條件差異大，故沒有標準化，用于解決臟污和高粘度流量的測量。 2%)。 )(2112142 ppv ??? ?? 2120 // AADd ???令： 則： 2023/4/2 21 ? 可以根據(jù)流量的定義，計算流體的體積流量和質(zhì)量流量。因此節(jié)流式流量計應(yīng)工作在臨界雷諾數(shù)以上。 L— 流場幾何尺寸； v— 流體速度； ρ — 流體密度； μ — 運動粘滯系數(shù) (㎡ /s) Re臨界值一般取 2023。兩個系數(shù)的關(guān)系是 : ?利用流出系數(shù)來分析各種因素對流量的影響顯得更加方便，在不同 β 和不同的 Re下， C的變化范圍要比 α 的變化范圍小許多，尤其是對各種文丘里管，在一定條件下，C是一個不隨管徑、直徑比和雷諾數(shù)變化的常數(shù)，這就簡化了節(jié)流裝置的計算： ?節(jié)流式流量計