【正文】 三 渦輪流量計(jì) n與流量 Q的關(guān)系 渦輪流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表 。 它具有測(cè)量精度高 , 反應(yīng)快以及耐壓高等特點(diǎn) 。 它是以動(dòng)量距守恒原理為基礎(chǔ)的 ,流體沖擊渦輪葉片 。 使渦輪旋轉(zhuǎn) ,渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化 ,最后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求出流量值 。通過磁電轉(zhuǎn)換裝置將渦輪轉(zhuǎn)數(shù)變換成電脈沖 , 經(jīng)前置放大 ,送入二次儀表進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示 ,由單位時(shí)間的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)反映出瞬時(shí)流量和累積流量 。 設(shè)渦輪 (渦輪與葉片的組合體常稱為葉輪 )的平面半徑 r0,葉柵的流通截面為 S0,渦輪轉(zhuǎn)速為 n,則平均半徑 r0處的切向流速為： Vq=2 n (21) 被測(cè)流體經(jīng)過葉片時(shí)的軸向平均流速為 Vz： Vz=Q/S0 (22) 則 tga=Vq/Vz (23) 簡(jiǎn)化 (23)得 : Q=(2 S0/tga)n (24) 由式 (24)可知 ,當(dāng)渦輪結(jié)構(gòu)一定時(shí) ,r0,S0,a為定值 ,2 S0/tga即為常數(shù) ,則容積流量 Q正比于渦輪的轉(zhuǎn)速 n。 設(shè)常數(shù) C=tga/2 S0 則有 n=CQ (25) 由式 (25)知 ,測(cè)得渦輪轉(zhuǎn)速 ,即可反映容積流量 。 ,進(jìn)出口處前后直管段應(yīng)不小于 15D和 D。 變送器與前置放大器之間的距離不超過 3m。 地方 ,否則在變送器的磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換上加設(shè)屏蔽罩 。 接地 ,連接電纜應(yīng)采用屏蔽電纜 。 渦輪流量計(jì) ,通常采用數(shù)字式積算頻率儀表作二次顯示儀表 ,以測(cè)出流量的瞬時(shí)值和累積值 。 C在一般情況下 ,除受介質(zhì)粘度的影響外 , 幾乎只與幾何參數(shù)有關(guān) 。實(shí)際使用時(shí) ,若與廠家標(biāo)定時(shí)條件不符 ,為保證足夠測(cè)量精度 ,需實(shí)際重新標(biāo)定 。 ,即使?jié)櫥闆r良好 ,也仍有磨擦產(chǎn)生 。 這樣 ,在使用過一定的時(shí)間之后 ,因磨擦而致使渦輪變送器不能正常工作 , 就應(yīng)更換軸或軸承 ,并經(jīng)重新標(biāo)定后方能使用 。 ,及時(shí)診斷處理 。 第四節(jié) 靶式流量計(jì) 一 .靶式流量計(jì)原理 (1)氣動(dòng)靶式流量計(jì)原理 (2)電動(dòng)靶式流量計(jì)原理 二 .安裝 三 .使用維護(hù) (1)氣動(dòng)靶式流量計(jì)原理 檢測(cè)部分中的圓形靶就受到由流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的沖擊力 。 該力與流體的流量呈比例 。 這一沖擊力傳給主杠桿 ,則主杠桿繞密封膜片的中心作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 。 在主杠桿的頂端的頂針也隨著移動(dòng) ,致使檔板靠近噴嘴 ,造成背壓增加 ,促使放大器的輸出壓力上升 , 而反饋波紋管在放大器輸出壓力的作用下產(chǎn)生一個(gè)推力 ,該力使主杠桿作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) ,至測(cè)量力距和反潰力距相等時(shí) ,主杠桿就穩(wěn)定在某一平衡位置上 。 這時(shí) ,放大器就有一個(gè)固定的氣信號(hào)輸出 .該輸出信號(hào)同圓形靶上所感受的沖擊力成比例 ,也就是說(shuō)與流體的流量成比例 。 (2)電動(dòng)靶式流量計(jì)原理 原理 :檢測(cè)部分中的圓柱性靶就感受到由流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的沖擊力 ,該力與流體的流量成比例。這一沖擊力傳給主杠桿 , 主杠桿繞密封膜片的中心作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) ,同時(shí)又帶動(dòng)副杠桿 ,使由金屬鋁片構(gòu)成的檢測(cè)片接近平面檢測(cè)線圈 ,引起了電感量的變化 ,致使高頻放大器輸出的直流電流增加。當(dāng)測(cè)量力距和反饋力距相等時(shí) ,主杠桿就穩(wěn)定在某一平衡位置上。這時(shí) ,高頻放大器就有一個(gè)固定的直流電流信號(hào)輸出。 這一信號(hào)與圓形靶上所感受的沖擊力成比例 電動(dòng)靶式流量計(jì) 二 .安裝 60攝氏度 ,不直接受雨淋和日曬的地方 。 , 以便檢測(cè)儀表零位 , 拆卸檢修及發(fā)生故障時(shí) ,不影響工藝流程 。 .但當(dāng)流體中含有顆粒狀物質(zhì)時(shí) ,須水平安裝 。 垂直安裝時(shí) ,流體的流動(dòng)方向應(yīng)由下而上 。 二 .安裝 相同 。 ,且直管段管徑應(yīng)與儀表管徑相一致 ,作為計(jì)量用 ,其直管段長(zhǎng)度可以參照節(jié)流裝置對(duì)直管段要求 。 ,法蘭焊縫處不應(yīng)有突出物 。 二 .安裝 ,以免產(chǎn)生附加誤差 。 ,則具有水冷夾套 ,安裝時(shí)應(yīng)同時(shí)接上冷卻水源 。 ,在接管時(shí)可裝上沖洗接點(diǎn) ,以便沖洗儀表內(nèi)沉積介質(zhì) 。 二 .安裝 ,干燥和穩(wěn)壓 ,故需有過慮器及減壓閥 . 在氣源傳輸管道中必須無(wú)泄漏 。 8mm,建議采用外徑為 10mm的橡片管 , 管內(nèi)敷設(shè)橡片絕緣電線或外徑相同的其它四芯電線作為引出線 , 這樣可達(dá)較好的密封性 。 ,須按規(guī)定將端子接電源和負(fù)載 ,負(fù)載均串聯(lián)接入 , 串接總電阻應(yīng)在三千歐范圍內(nèi) 。 三 .使用維護(hù) ,可解通氣源或電源 ,接好輸出 。 。 ,關(guān)閉旁通閥 ,則儀表正式投入運(yùn)行 。 三 .使用維護(hù) ,能源不得中斷 ,若出現(xiàn)能源中斷現(xiàn)象 , 必須立即開啟旁通閥 ,關(guān)閉前或后截止閥 ,排除故障 ,則按上述 3將儀表投入運(yùn)行 。 W1在出廠時(shí)都已調(diào)整好 ,在使用中不得隨意調(diào)整 ,以免改變放大器特性而影響儀表精度 。 三 .使用維護(hù) ,則可增加阻尼 :電動(dòng)儀表可在輸出線路中增加阻尼線路 ,此時(shí)負(fù)載電阻減少到 500歐 。氣動(dòng)儀表可在管路中增加氣容 。 ,運(yùn)行時(shí) ,當(dāng)被測(cè)介質(zhì)通過主要管路 ,調(diào)節(jié)閥置于手動(dòng) ,遙控調(diào)節(jié)閥的開度 ,以改變流量 。 第五節(jié) 羅茨流量計(jì) (一 )特點(diǎn) (二 )安裝 (三 ) 使用 (一 )特點(diǎn) , 這是因?yàn)闄E圓齒輪流量計(jì)是依靠被測(cè)介質(zhì)的壓頭推動(dòng)橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行計(jì)量的 。 ,從齒輪和計(jì)量室間隙中泄漏出去的泄漏量愈小 ,因此被測(cè)介質(zhì)的粘度愈大 ,泄漏誤差愈小 ,對(duì)測(cè)量愈有利 。 ,適用于高粘度介質(zhì)流體測(cè)量 ,但不適合于含有固體顆粒的流體 (固體顆粒會(huì)將持輪卡死 。 以致無(wú)法測(cè)量流量 ). 如果被測(cè)液體介質(zhì)中夾雜有氣體時(shí) ,也會(huì)引起測(cè)量誤差 。 (二 )安裝 (1)安裝流量計(jì)前應(yīng)核實(shí)流量計(jì)的規(guī)范 ,包括管道口徑 ,介質(zhì)壓力 , 溫度和流量測(cè)量范圍 。 (2)容積式流量計(jì)是直接與生產(chǎn)管道相接進(jìn)行流量測(cè)量的 ,故儀表安裝前應(yīng)作耐壓及密封性試驗(yàn) ,特別對(duì)于高壓管道上的儀表要認(rèn)真進(jìn)行 。 (3)因流量計(jì)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件 ,所以選擇安裝地點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意避免流量計(jì)工作時(shí)發(fā)生振動(dòng)和噪音 。 (二 )安裝 (4)流量計(jì)可安裝在水平管道或垂直管道上 ,但流量計(jì)轉(zhuǎn)子應(yīng)處于水平工作位置 。 計(jì)數(shù)器安裝位置應(yīng)便于讀數(shù) 。 (5)流量計(jì)上 ,下游不必設(shè)置直管段 ,但管道必須保持清潔 。 整個(gè)管路系統(tǒng)若無(wú)嚴(yán)格的過濾裝置 ,則應(yīng)在流量計(jì)上游安裝過濾器 。 (6)在生產(chǎn)管道上安裝流量計(jì)時(shí) ,應(yīng)設(shè)有旁路 ,以供檢修清理時(shí)使用 , 注意管道介質(zhì)流向與流量計(jì)上的標(biāo)志一致 。 (7)由于漏流量等因素的影響 ,實(shí)用流量計(jì)的準(zhǔn)確度和測(cè)量范圍及被測(cè)介質(zhì)粘度有關(guān) 。 (三 ) 使用 (1)儀表啟動(dòng)或停運(yùn)前都應(yīng)先啟動(dòng)旁路 ,緩慢地開關(guān)閥門 。 (2)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中要經(jīng)常監(jiān)視有無(wú)不正常的響聲 。 例如 、 摩擦聲 、 碰撞聲等 。 (三 ) 使用 (3)經(jīng)常清洗過濾器 .過濾器是堵塞 ,由其進(jìn)出口壓力差來(lái)判斷 ,當(dāng)壓力差增大 , 例如超過 70千帕?xí)r ,必須進(jìn)行清理 。 (4)流量計(jì)測(cè)易凝介質(zhì) (如燃油 ),停運(yùn)后介質(zhì)因溫度降低而凝固 , 應(yīng)立即對(duì)管路進(jìn)行處理 ,清除殘留介質(zhì) ,并將流量計(jì)前后端蓋的放油孔打開 ,放掉積存的介質(zhì) 。 第六節(jié) 其它流量測(cè)量?jī)x表 1. 均速管 2. 渦街流量計(jì) 3. 超聲波 4. 電磁流量計(jì) 為準(zhǔn)確計(jì)量將整個(gè)圓截面分為四個(gè)單元面積 ,兩個(gè)半圓及兩個(gè)半環(huán)。做為均速管流量計(jì)的主要零件 — 檢測(cè)桿由一根中空金屬管組成 , 正對(duì)流體流向鉆有二對(duì)的總壓孔 ,它們分別處于各單元面積的中央 ,所測(cè)總壓反映了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的 , 傳至檢測(cè)桿中的各點(diǎn)總壓值經(jīng)平均后由總壓引出管經(jīng)高壓接點(diǎn)然后通過傳壓細(xì)管 , 引至變送器高壓腔。 在均速管備向流體一側(cè)有一個(gè)檢測(cè)孔 ,可代表整個(gè)截面的靜壓 .靜壓經(jīng)靜壓引出管 ,經(jīng)低壓頭用傳壓細(xì)管引至差壓計(jì)低壓腔 。 差壓計(jì)所測(cè)的差壓平方即反映了測(cè)量截面上平均流速的大小 ,而平均流速與流量成正比 。 均速管流量計(jì) 結(jié)構(gòu)示意圖 在流體中放置一非線性柱狀物 (如圓柱或三角形等 ),則在某一雷諾數(shù)范圍內(nèi) ,在柱狀物的下游就會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱且又有規(guī)律的漩渦 。 通常稱為卡門渦街 。 由實(shí)驗(yàn)獲知 ,三角柱卡門漩渦產(chǎn)生的頻率 f與平均流速 V,管道直徑 D,三角扁平面的寬度 d 之間的關(guān)系為 : f =St/()V/d 當(dāng) Re =5 10^2～ 15 10^4之間時(shí) ,St基本為一常數(shù) 。 則 f ∝ V 。V ∝ Q 圓柱卡門漩渦產(chǎn)生的頻率 f與平均流速 V,圓柱直徑 d: f = St(V/d) 在 Re =5 10^2 ～ 15 10^4之間時(shí) ,St基本為一常數(shù) 。 其中 St—斯特羅哈爾數(shù) 3. 超聲波 超聲波流量計(jì)可用于測(cè)量任何液體流量 ,尤其適用于測(cè)量腐蝕性液體 ,高粘度液體和非導(dǎo)電液體的流量 。 同時(shí) ,也可用于測(cè)量大口徑管道的水流量或各種水渠 ,河流 ,海水的流速和流量 。 3. 超聲波 工作原理有如下幾種 。 根據(jù)被測(cè)流體 , 精度要求等的不同 ,予以選擇 。 一般來(lái)說(shuō) ,時(shí)差法適用于大口徑管道 。 頻差法適用于小口徑管道 ,其受溫度影響較小 。多普勒法適用于測(cè)定散布在介質(zhì)中的反射體移動(dòng)的速度分布 。波末偏移法和噪音法設(shè)備簡(jiǎn)單但測(cè)量精度較低 。相關(guān)法和超聲漩渦法正處在研究中 ,尚未廣泛應(yīng)用 ,流速一截面法適用于敞開水道 ,河渠 ,非充滿水管 。 流體流動(dòng)時(shí) ,兩電極之間產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) E, 設(shè)兩電極之間距離為 L。 則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 : Q = ^2E/(4KLB)= CE/B (75) 其中 Q —被測(cè)流體的流量 m^3/s C — 檢驗(yàn)因數(shù) C = ^2/(4KL) D —測(cè)量管內(nèi)徑 167。 45 水位測(cè)量及儀表 在容器中液體介質(zhì)的高低叫液位 。 容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度叫料位 。 測(cè)量液位的儀表叫液位計(jì) ,測(cè)量料位的儀表叫做料位計(jì) 。 而測(cè)量?jī)煞N密度不同 ,互不相溶液體介質(zhì)的界面的儀表叫界面計(jì) 。 上述三種儀表統(tǒng)稱為物位儀表 。 第一節(jié) . 云母水位計(jì) 第二節(jié) . 差壓式水位計(jì) 第三節(jié) . 電接點(diǎn)水位計(jì) 液位計(jì)結(jié)構(gòu)原理 液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。 當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞補(bǔ)到現(xiàn)場(chǎng)指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180176。 ,當(dāng)液位上升時(shí) ,翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。 磁性液位控制器 ◎ UQK磁性液位控制器 利用磁性浮子隨液位變化而升或降，使檢測(cè)管內(nèi)的干簧管開關(guān)動(dòng)作，送出接點(diǎn)信號(hào)。 ●結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝維修。 ●應(yīng)用廣泛，價(jià)格低廉。 磁翻柱液位計(jì) UHZ517系列磁翻柱液位計(jì)最顯著的特點(diǎn)是液體介質(zhì)與指示器完全隔離，所以在任何情況下都非常安全、可靠、耐用，而且各種型號(hào)的液位計(jì)配上液位報(bào)警、控制開關(guān) ，可實(shí)現(xiàn)液位或界位的上、下限越位報(bào)警，控制或聯(lián)鎖。 浮球液位控制器 ◎ UQKRE液位浮動(dòng)開關(guān) 采用意大利 MAC3公司的元件組裝。利用重力與浮力的原理設(shè)計(jì)。主要包括浮標(biāo)和微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)液位變化，浮標(biāo)內(nèi)的開關(guān)通、斷。 浮球液位控制器 ◎ UQK浮球液位控制器 由測(cè)量和輸出兩部分組成，當(dāng)液位變化時(shí)，浮球隨之上下移動(dòng)，從而使磁鋼擺動(dòng)。根據(jù)磁性同性相斥原理，使觸點(diǎn)接通或斷開 頂裝式磁翻柱液位計(jì) 液位計(jì)根據(jù)浮力原理和 磁性耦合作用研制而成。 當(dāng)液位上升時(shí) ,翻柱由白 色轉(zhuǎn)為紅、白界位處為 容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際 高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的 指示。 第一節(jié) .云母水位計(jì) 云母水位計(jì)是玻璃水位計(jì)的一種 ,屬于直讀式 液位計(jì) 。 優(yōu)點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,使用方便 ,價(jià)格便宜 ,可以自制 。 在液位測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用 。 缺