【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流體流線上各點(diǎn)的動(dòng)能、位能和壓力能總和保持不變。用伯努利方程表示為： （32）式中，ZZ2分別表示管道截面中心處的高度坐標(biāo)。假定管道為水平放置，Z1＝Z2 （33）則 （34）由于 可知可寫(xiě)成： （35）2）轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種利用改變流通面積的方法來(lái)測(cè)量流量的流量計(jì)。這種流量計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在一上粗下細(xì)的錐形管中，垂直地放置一阻力體－浮子。當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管時(shí)，由于受到流體的沖擊，浮子便要向上運(yùn)動(dòng)。隨著浮子的上升，浮子與錐形管的環(huán)形流通面積增大，流速減低，直到浮子在流體中的重量與流體作用在浮子上的力相平衡，浮子停留在某一高度，維持平衡。流量發(fā)生變化時(shí)，浮子將移動(dòng)到新的位置，繼續(xù)保持平衡。將錐形管的高度以流量值刻度時(shí)，則從浮子最高邊緣處的位置便可以知道流量的大小。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特性：（1）轉(zhuǎn)子的形狀對(duì)流量系數(shù)的影響。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的形狀常見(jiàn)的有三種：I型大都使用在氣體、小流量且流量系數(shù)比較小的場(chǎng)合；II型大都使用在液體、大流量且流量系數(shù)比較大的場(chǎng)合，對(duì)于大流量的流量計(jì)為使其穩(wěn)定在中心，往往帶有導(dǎo)桿； III型使用得較少，它得特點(diǎn)是粘度變化對(duì)流量指示影響比較小。（2）密度對(duì)流量值得影響。在轉(zhuǎn)子流量計(jì)得流量方程中包括有流體得密度參數(shù)，所以儀表得刻度特性與被測(cè)流體得工況有密切的關(guān)系。當(dāng)儀表直接為流量計(jì)刻度時(shí)，必須表明介質(zhì)的名稱、密度、粘度、溫度和壓力等。3）靶式流量計(jì)靶式流量計(jì)在目前生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，不易堵塞等特點(diǎn)。它除了可以測(cè)一般的氣體和液體以外，尤其可以測(cè)量低雷諾數(shù)的流體（如大粘度，小流量等），以及含有固體顆粒的漿液（泥漿、紙漿、砂漿、礦漿等）。當(dāng)放在管道中的靶用耐腐蝕材料制造時(shí)，儀表還可以各種腐蝕性介質(zhì)。4)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)時(shí)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。這種流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管道內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)的部分，也沒(méi)有阻滯介質(zhì)流動(dòng)的部件，不易發(fā)生堵塞，可以測(cè)量各種腐蝕性介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。被測(cè)介質(zhì)在測(cè)量管內(nèi)，由于沒(méi)有阻滯部件，所以沒(méi)有壓力損失。電磁流量計(jì)測(cè)量范圍很寬，可達(dá)1：100，而且可以測(cè)量容易地改變量程。此流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量脈沖流量，而且線性較好，可以直接進(jìn)行等分刻度。但由于電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電液體，因此對(duì)于氣體、蒸汽以及含大量氣泡的液體，或者電導(dǎo)率很低不能測(cè)量。由于在測(cè)量管內(nèi)襯一般不宜在高溫下工作，所以目前一般的電磁流量計(jì)還不能用于測(cè)量高溫介質(zhì)。 電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)原理如圖32：圖32電磁流量計(jì)的原理圖 The principle of electromagnetic flowmeter當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，切割磁力線，在和磁場(chǎng)方向、流體運(yùn)動(dòng)方向都垂直的方向上，產(chǎn)生一感應(yīng)電壓，并由兩個(gè)電極檢出。這就是流量信號(hào)，即： （36） 式中：U為電磁流量計(jì)中因流體流動(dòng)而感應(yīng)出的電量信號(hào)，單位為V；k為系數(shù)；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為T(mén)；D為管道內(nèi)徑，即兩電極的距離。將流量公式： （37）代入上式可得：U= （38） 令，則 （39） 因此，測(cè)出電壓U，即可確定流量。電磁流量傳感器與電磁流量轉(zhuǎn)換器配套組成電磁流量計(jì)，電磁流量轉(zhuǎn)換器用于測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量，能將來(lái)自傳感器的低電平毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成與流量成正比的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，供遠(yuǎn)距離顯示，記錄、調(diào)節(jié)控制和流量計(jì)算。電磁流量計(jì)不受介質(zhì)溫度、壓力、密度、粘性和導(dǎo)電率等變化的影響，抗干擾能力，零點(diǎn)穩(wěn)定，能耗少，阻尼時(shí)間可連續(xù)調(diào)節(jié)，傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的連接距離可延長(zhǎng)，具有較多優(yōu)點(diǎn)，在流量測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。5. 超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)的原理如圖33所示：圖33超聲波流量計(jì)的原理圖 The principle of Ultrasonic flowmeter將流體流動(dòng)時(shí)與靜止時(shí)超聲比在流體傳播的情形進(jìn)行比較，流速不同會(huì)使超聲波的傳播速度發(fā)生變化，在測(cè)量管道中，裝兩個(gè)超聲波發(fā)射換能器F1和F2以及兩個(gè)接受換能器J1和J2，F(xiàn)1J1和F2J2與管道軸線夾角為α，管徑為D，流體由左向右流動(dòng)，速度為ν，此時(shí)由F1到J1的超聲波傳播速度為： （310）由F2到J2的超聲波傳播速度為 （311）式中C為被測(cè)介質(zhì)靜止時(shí)，超聲波的傳播速度。消去C，即得： （312）在α一定時(shí)，流速僅取決于兩個(gè)超聲波傳播的速度差，而與靜止時(shí)的流速無(wú)關(guān)。如測(cè)出這個(gè)速度差就可求出管道介質(zhì)的相應(yīng)的流量。測(cè)量速度差的方法有以下幾種：時(shí)差法、相差法、頻差法和多普勒法。時(shí)差法在工業(yè)上測(cè)量還比較困難；相差法測(cè)量連續(xù)振蕩超聲波在順流和逆流時(shí)傳播時(shí)接受信號(hào)之間的相位差；頻差法是通過(guò)測(cè)量順流和逆流時(shí)超聲波脈沖的重復(fù)頻率差去測(cè)量流速；多普勒法主要用于比較混濁的液體。超聲波流量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，測(cè)量管道內(nèi)無(wú)插入零件，沒(méi)有流體附加阻力這類(lèi)流量計(jì)不受介質(zhì)粘度、導(dǎo)電性及腐蝕性影響。另外不論那種方案，均為線性特性，并便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化及流量的計(jì)算。超聲波流量計(jì)的主要缺點(diǎn)是精度不太高，溫度對(duì)聲速影響較大，故一般不適于溫度波動(dòng)大、介質(zhì)物理性質(zhì)變化大的流體測(cè)量，其次也不適于小流量，小管徑的流量的精確測(cè)量，因?yàn)橄鄬?duì)誤差將增加。 流量計(jì)的選取電磁流量計(jì)理想情況為10米（出廠校驗(yàn)高度），工藝基本符合要求。我們選擇日本產(chǎn)AE100MG組合型電磁流量計(jì)（DN25），其最大特點(diǎn)是通過(guò)設(shè)定一個(gè)脈沖系數(shù)就可以輸出代表如何流量單位所表示的脈沖量。實(shí)際情況可以通過(guò)計(jì)算，使每個(gè)脈沖數(shù)表示50g，即保證了測(cè)量精度，又保證了可編程控制器能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地接收到脈沖信號(hào)（頻率過(guò)快可能造成脈沖的丟失）。為保證包裝精度，應(yīng)保證V404A、V404B兩罐的液位相對(duì)穩(wěn)定（5%范圍內(nèi)）。經(jīng)過(guò)分析工藝流程圖，高位槽若通過(guò)溢流管進(jìn)入大儲(chǔ)存罐，液位要求即可滿足。輸送管線可按原設(shè)計(jì)要求配管（兩條分管為DN65，每條放料管為DN25）。 氣動(dòng)截止閥的選取為了減少氣動(dòng)截止閥由于反應(yīng)滯后所造成的泄漏量，我們選用了LQ641F氣動(dòng)兩端式截止閥.。LQ641F型氣動(dòng)兩段式球閥系用了兩段式開(kāi)閉，并且根據(jù)管道使用條件，閥的開(kāi)閉時(shí)間和開(kāi)度大小可調(diào)。因此在實(shí)際工作過(guò)程中，能起到減少管道水擊和保證流體定量發(fā)送精度的作用。可廣泛用在石油、化工、給排水和商業(yè)貿(mào)易等行業(yè)的管道輸送系統(tǒng)及系統(tǒng)中的過(guò)程自動(dòng)化控制工程中。其工作原理如圖34所示。氣動(dòng)兩段式球閥由球閥部件、驅(qū)動(dòng)器組件和氣動(dòng)控制部件等組成。 圖34 LQ641F氣動(dòng)兩段式球閥原理圖 LQ641F Twostage pneumatic valve schematic根據(jù)流量控制儀表發(fā)出的一段開(kāi)信號(hào)，首先電磁閥V2開(kāi)啟，壓縮空氣（～）使大活塞6移動(dòng)到螺母8碰到氣缸蓋7的凸起部位