流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)7流體測(cè)量(參考版)
2025-01-22 22:31本頁(yè)面
【正文】 新型流量計(jì) 測(cè)量流量的其他方法 47 【 本章小結(jié) 】 本章對(duì)靜壓測(cè)量、流速測(cè)量、流量測(cè)量所采用測(cè)量方法和儀器進(jìn)行了詳細(xì)介紹和分析，要求熟練掌握皮托管、文丘里管、噴嘴流量計(jì)和孔板流量計(jì)的測(cè)量原理和方法，了解諸如水流計(jì)、風(fēng)速儀、激光多普勒測(cè)速儀 (LDV)、磁流速儀和聲流速儀等的適用范圍和測(cè)量原理。為解決煙絲、水泥和玉米粉的固體流量測(cè)量而研制出沖量流量計(jì)；為解決礦石、紙、煤破碎后變成漿狀液的輸送和污水處理、挖泥等污泥的運(yùn)送中的計(jì)量問(wèn)題，已有耐磨內(nèi)襯和帶濃度補(bǔ)償?shù)碾姶帕髁坑?jì)。例如多普勒激光流速計(jì)能測(cè)量射流元件內(nèi)氣流變化速度、超聲速的氣流和紊流、燃燒火焰，特別是它能測(cè)量速度的分布。但要對(duì)管道壁進(jìn)行定期的維護(hù)，防止腐蝕?？评飱W利流量計(jì)可用于液體、漿體、氣體或蒸汽的質(zhì)量流量的測(cè)量。推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)是在測(cè)量體積流量的同時(shí)測(cè)出管道內(nèi)流體溫度、壓力或密度的變化值，并將它們的輸出信號(hào)用計(jì)算器自動(dòng)運(yùn)算，這樣即可測(cè)得體積流量換算到規(guī)定狀態(tài)下的體積流量或質(zhì)量流量。 質(zhì)量流量計(jì) 測(cè)量流量的其他方法 44 從動(dòng)葉輪因被彈簧限制不能旋轉(zhuǎn)而吸收動(dòng)量矩。儀表殼體內(nèi)的兩個(gè)葉輪分別裝在兩短軸上，中間有一隔離盤(pán)，在兩葉輪的輪緣上有若干直葉片作為流體的通道。因此在一些情況下，就需要使用質(zhì)量流量計(jì)。一般質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量的是體積流量，而流體密度是隨著溫度、壓力的變化而變化的。但渦街流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生噪音，而且要求流體具有較高的流速，以產(chǎn)生旋渦。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，維護(hù)量小，儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定，因此可靠性高 ,可在 20℃ ～ +250℃ 的工作溫度范圍內(nèi)工作。渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量 ,如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。 渦街流量計(jì) 圖 卡門(mén)渦街流量計(jì)原理圖 測(cè)量流量的其他方法 42 根據(jù)斯特芬哈爾實(shí)驗(yàn)得知旋渦產(chǎn)生的頻率與流體流速成正比，因此測(cè)出旋渦頻率即可得出體積流量。 clvTTT 212 ???? 測(cè)量流量的其他方法 41 在流體中放置一個(gè)非流線型柱狀物（圓柱或三角柱形等），在某一雷諾數(shù)范圍內(nèi)便會(huì)在柱狀物后面的兩側(cè)交替地產(chǎn)生一種有規(guī)律的旋渦如 圖 。它是無(wú)阻礙流量計(jì)，如果超聲變送器安裝在管道外側(cè)，就無(wú)須插入。這種方法稱為頻率差法。這兩種方法都需要準(zhǔn)確知道聲速，但液體中的聲速隨溫度變化。 超聲（波）流量計(jì) 圖 超聲 (波 )流量計(jì)原理圖 測(cè)量流量的其他方法 40 通過(guò)測(cè)量時(shí)間差 來(lái)測(cè)量流速的方法稱為時(shí)間 法。 當(dāng)流體靜止時(shí)，聲速為 c。 電磁流量計(jì) 測(cè)量流量的其他方法 39 超聲（波）流量計(jì)是一種利用超聲波脈沖來(lái)測(cè)量流體流量的速度式流量?jī)x表，它從 80年代開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和計(jì)量領(lǐng)域，并在 90年代得到迅速發(fā)展。在滿管時(shí)測(cè)量導(dǎo)電性液體精確度很高。在用非磁性材料制成的、直徑為 D的管道內(nèi)，導(dǎo)電液體若以速度 v流動(dòng)，切割由勵(lì)磁線圈感應(yīng)出的均勻磁通密度為 B的磁場(chǎng)，則在流體方向和磁場(chǎng)方向都垂直的一對(duì)電極上感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) ES，則 ES=CBDV，經(jīng)換算可得到體積流量。電磁流量計(jì)有傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示儀表組成，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律工作。和 PD流量計(jì)一樣，渦輪流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生壓力誤差，也需要轉(zhuǎn)動(dòng)部件。渦輪轉(zhuǎn)速信號(hào)還可用光電效應(yīng)、霍耳效應(yīng)等轉(zhuǎn)換器檢出。信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的體積流量成正比。流體流過(guò)傳感器時(shí)，先經(jīng)過(guò)前導(dǎo)流件，再推動(dòng)鐵磁材料制成的渦輪旋轉(zhuǎn)。 變面積流量計(jì) 圖 轉(zhuǎn)（浮）子流量計(jì) 測(cè)量流量的其他方法 36 由傳感器和顯示儀表組成。流量變化時(shí)浮子兩邊壓差所形成的力也隨之變化，使浮子又在一個(gè)新的位置上重新平衡。浮子能在垂直安裝的錐形玻璃管內(nèi)上下移動(dòng)。但是它也會(huì)產(chǎn)生壓力誤差，以及需裝有移動(dòng)部件。葉輪、齒輪、活塞或孔板等用以分流流體。流量測(cè)量的精確度取決于壓力表的精確度。 DP流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部分，應(yīng)用廣泛，易于使用。 流量測(cè)量 33 這是最普通的測(cè)量技術(shù)，包括孔板、文丘里管和音速噴嘴。 孔板流量計(jì)的突出優(yōu)點(diǎn)是在管道上安裝便利，費(fèi)用最低，其主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生的阻力損失比文丘里管和噴嘴更大。收縮斷面處的距離不是恒定的，隨 d0/d1的增加而減小。對(duì)于文丘里管和噴嘴，其流量系數(shù)實(shí)際上就等于流速系數(shù)，而對(duì)于孔口，其流量系數(shù)受到收縮系數(shù) ε變化的影響比流速系數(shù) φ變化影響還要大。低雷諾數(shù)下，粘性作用增加，使流速系數(shù) φ降低和收縮系數(shù) ε增大，并且后者比前者變化更顯著，直到收縮系數(shù) ε接近 ，隨雷諾數(shù)進(jìn)一步降低， K因收縮系數(shù) ε降低而變小。那么，通過(guò)孔板流量計(jì)的流量可以表示為： 孔板流量計(jì) hgKAQ ?? 20圖 孔板流量計(jì) 流量測(cè)量 30 式中， A0是孔口面積，標(biāo)準(zhǔn)的 孔板流
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