【正文】 f wv f vf t wqq? ? ?? ? ?????刻度流量 實(shí)際流量 修正系數(shù) —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄例 現(xiàn)有一只以水標(biāo)定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)用來測量苯的流量 ， 已知轉(zhuǎn)子的材料為不銹鋼（ 密度 ） ， 苯的密度為 ， 請(qǐng)問流量計(jì)讀數(shù)為 ， 苯的實(shí)際流量是多少 ？ 解： 修正公式 0()()t f wv f vf t wqq? ? ?? ? ?????因此 ( 7 .9 0 .8 3 ) * 1 * 3 .60 .8 3 * ( 7 .9 1 )vfq???4( / )Ls?質(zhì)量流量的修正公式 0()*()t f w fv m v f f vtwq q q? ? ? ?? ???? ? ??—過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄氣體流量測量時(shí)的修正 假設(shè)實(shí)際被測氣體的密度為 ρ f， 因此被測流體流量 Qf與指示值 Q0的關(guān)系是： 0,0 0000()()tftfff t fQ Q Q? ? ?? ? ? ?? ? ? ???????通常 ， 氣體流量需要把它轉(zhuǎn)化成工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài) （ T0＝ 20℃ ＝ 293K， P0＝ 105Pa） 記被測時(shí)的壓力和溫度分別為： Pf、 Tf， 所以被測流體對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量為： 000f f ffP Q P QTT?00000f f fff f fP T Q P TT P T P????此時(shí)的密度 ρ f還是實(shí)際密度 ， 由于測量的困難 ， 也需要把它轉(zhuǎn)化成標(biāo)態(tài)下的密度更為方便： 000f f ffP V P VTT? 000ff f fPPTT???000ffffPTTP???于是有修正公式 000000 QTTPPQffff ???溫度單位是絕對(duì)溫標(biāo) ， 壓力為絕對(duì)壓力 。 （ P0=*105Pa， T0=273K） ρ0 —— 空氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度 （ ） ρf0 —— 被測介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度 Q0 —— 顯示流量 Qf0 —— 實(shí)際流量 （ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ） —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄—— 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的 特點(diǎn) ① 轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要適合于檢測中小管徑 、 較低雷諾數(shù)的中小流量； ② 流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單 ， 使用方便 ， 工作可靠 ， 儀表前直管段長度要求不高； ③ 流量計(jì)的基本誤差約為儀表量程的土 2％ ， 量程比可達(dá) 10： 1 ④ 流量計(jì)的測量精度易受被測介質(zhì)密度 、 粘度 、 溫度 、 壓力 、 純凈度 、 安裝質(zhì)量等的影響 。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 容積式流量計(jì) —— 直接測量 基本工作原理 “ 一碗一碗 ” 計(jì)量 V 轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周 ， 就排出四個(gè)由橢圓齒輪與外殼圍成的半月形空腔的流體體積 (4V)。在 V一定的情況下 ， 只要測出流量計(jì)的轉(zhuǎn)速n就可以計(jì)算出被測流體的流量 流量方程 4vq Vn?特點(diǎn)和要求 計(jì)量 精度高 ， 一般可達(dá) ～ ， 有的甚至能達(dá)到 安裝直管段對(duì)計(jì)量精度影響不大 ， 量程比一般為 10:1 一般只適用于 10～ 150mm的 中小口徑 。 容積式流量計(jì)對(duì)被測流體的粘度變化不敏感 ， 特別 適合于測量高粘度的流體 （ 例如重油 、 樹脂等 ）甚至糊狀物的流量 ， 但要求被測介質(zhì)干凈 ， 不含固體顆粒 ， 所以一般情況下 ， 流量計(jì)前要裝過濾器 。 由于受零件變形的影響 ， 容積式流量計(jì)一般 不宜在高溫或低溫下使用 。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 渦輪流量計(jì) 基本工作原理 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 ， 通過渦輪外的磁電轉(zhuǎn)換裝置可將渦輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電脈沖 流量方程 vq? ? ???ω qv 特點(diǎn)和要求 流量與渦輪轉(zhuǎn)速之間成 線性關(guān)系 ， 量程比一般為 1O： 1； 渦輪流量計(jì)的測量精度較高 ， 可 達(dá)到 ； 反應(yīng)迅速 ， 可測脈動(dòng)流量； 主要用于 中小口徑 的流量檢測； 僅適用 潔凈的被測介質(zhì) ， 通常在渦輪前要安裝過濾裝置； 流量計(jì) 水平安裝 ， 前后需一定長度的 直管段 ， 一般上游側(cè)和下游側(cè)的直管段長度要求在 10D和 5D以上； 常溫下用水標(biāo)定 ， 當(dāng)介質(zhì)的密度和粘度發(fā)生變化時(shí)需重新標(biāo)定或進(jìn)行補(bǔ)償 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 渦街流量計(jì) 基本工作原理 把一個(gè)漩渦發(fā)生體 （ 非流線型對(duì)稱物體 ） 垂直插在管道中 ， 當(dāng)流體繞過漩渦發(fā)生體時(shí)會(huì)在其左右兩側(cè)后方交替產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向相反的漩渦 ， 形成渦列 ， 該漩渦列就稱為卡門渦街 只有當(dāng)兩列漩渦的間距 h與同列中相鄰漩渦的間距 l滿足為 h／ l＝ ， 卡門渦列才是穩(wěn)定的 。 且單列漩渦產(chǎn)生的頻率 f與流體流速 v成正比 ， 與柱體的特征尺寸 d（ 漩渦發(fā)生體的迎面最大寬度 ） 成反比 ， 即： 流量方程 dvStf ?St稱為 斯特勞哈爾數(shù) （ 無因次數(shù) ） ，St主要與漩渦發(fā)生體的形狀和雷諾數(shù)有關(guān) 。 在雷諾數(shù)為 5000～ 150000的范圍內(nèi) ， St基本上為一常數(shù) 。 特點(diǎn)和要求 渦街流量計(jì)輸出信號(hào) （ 頻率 ） 不受流體物性和組分變化的影響 ， 在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi) ， 幾乎不受流體的溫度 、 壓力 、 密度 、 粘度等變化的影響 ， 故用水或空氣標(biāo)定的漩渦流量計(jì)可用于其他液體和氣體的流量測量而不需標(biāo)定； 管道內(nèi)無可動(dòng)部件 ， 使用壽命長 ， 壓力損失小；測量精度高 （ 約為士 ％ ～ 1％ ） ， 量程比 20:1； 尤其適用于大口徑管道的流量測量 。 但是流量計(jì)安裝時(shí)要求有足夠的直管段長度 ， 上游和下游的直管段分別要求不少于 2OD和 5D， 漩渦發(fā)生體的軸線應(yīng)與管路軸線垂直 。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 電磁流量計(jì) 基本工作原理 導(dǎo)體切割磁力線 ， 會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) 適用場合 可以檢測具有一定電導(dǎo)率的酸 、 堿 、 鹽溶液 ，腐蝕性液體以及含有固體顆粒的的液體測量 ，但不能檢測氣體 、 蒸汽和非導(dǎo)電液體的流量 。 流量公式 當(dāng)導(dǎo)電的流體在磁場中以垂直方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí) ， 就會(huì)在管道兩邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) ，感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁場的強(qiáng)度 、 流體的速度和流體垂直切割磁力線的有效長度成正比： xE K BD v?24vDqv??4vxDqEBK??式中： Ex為感應(yīng)電勢(shì)； K為比例系數(shù)； B為磁場強(qiáng)度； D為管道直徑； v為垂直于磁力線的流體流動(dòng)速度 。 在管道直徑 D已經(jīng)確定 ， 磁場強(qiáng)度 B維持不變時(shí) ， 流體的體積流量與磁感應(yīng)電勢(shì)成線性關(guān)系 。 利用上述原理制成的流量檢測儀表稱為電磁流量計(jì) 。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄—— 電磁流量計(jì)的 特點(diǎn) 測量導(dǎo)管內(nèi)無可動(dòng)或突出于管道內(nèi)部的部件 ， 因而 壓力損失極小 ； 只要是 導(dǎo)電的 ， 被測流體可以是含有顆粒 、 懸浮物等 ， 也可以是酸 、堿 、 鹽等腐蝕性物質(zhì)； 流量計(jì)的輸出電流與體積流量成 線性關(guān)系 ， 并且不受液體的溫度 、 壓力 、 密度 、 粘度等參數(shù)的影響； 電磁流量計(jì)的 量程比 一般為 10:1， 精度較高的量程比可達(dá) 100:1；測量口徑范圍大 ， 可以從 lmm到 2m以上 ， 特別適用于 lm以上口徑的水流量測量； 測量精度一般 優(yōu)于 ； 電磁流量計(jì)反應(yīng)迅速 ， 可以測量脈動(dòng)流量 ； 主要缺點(diǎn)： 被測流體必須是導(dǎo)電的 ， 不能小于水的電導(dǎo)率 不能測量氣體 、 蒸汽和石油制品等的流量 由于襯里材料的限制 ， 一般使用溫度為 0～ 200℃ ； 因電極嵌裝在測量導(dǎo)管上的 ， 使工作壓力限制 (一般 ≤ ） —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄—— 電磁流量計(jì)的 安裝 可以水平安裝 ， 也可以垂直安裝 ， 但要求液體充滿管道； 直管段要求：前 10D， 后 5D以上； 遠(yuǎn)離磁場； 變送器前后管道有時(shí)帶有較大的雜散電流 ， 一般要把變送器前后 1～ 器外殼連接在一起 ， 共同接地 。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 液位變送器 ?液位是指密封容器或開口容器中液位的高低，通過液位測量可知道容器內(nèi)的原料，半成品或成品的數(shù)量，以便調(diào)節(jié)流入流出容器的物料，使之達(dá)到物料平衡，從而保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行。 ?此外，通過液位測量可對(duì)生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)所耗物料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和經(jīng)濟(jì)核算。 ?液位測量由于受到被測介質(zhì)的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)以及工作條件的影響，再加上以往未得到足夠重視，因此，目前仍然是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)。 —過程控制儀表及控制系統(tǒng) — 廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣測控系 上頁 下頁 目 錄 目 錄 液位變送器 ?浮力式液位變送器是根據(jù)阿基米德原理工作的，即液體對(duì)一個(gè)物體浮