自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)

1、6 流量檢測(cè)主要內(nèi)容流量檢測(cè)的根本概念體積流量檢測(cè)方法容積式、差壓式和速度式容積式橢圓齒輪式、腰輪式和皮膜式差壓式節(jié)流式、均速管、彎管、靶式和浮子等速度式渦輪、渦街、電磁和超聲波流量計(jì)等質(zhì)量流量檢測(cè)方法直接式和間接式直接式科里奧利、熱式和沖量式質(zhì)量流量計(jì)間接式利用體積流量和質(zhì)量流量之間的關(guān)系將多種儀 表組合如體積流量計(jì)和密度計(jì)組合、體積流量計(jì)和體積 流量計(jì)組合流量規(guī)范安裝液體流量規(guī)范安裝和氣體流量規(guī)范安裝一、流量(flow)的概念和單位1.定義：流體的流量指在短時(shí)間內(nèi)流過某一流通截面的流體數(shù)量與經(jīng)過時(shí)間之比。(瞬時(shí)流量)2.分類：6.1 流量檢測(cè)的根本概念 單位根據(jù)表示方法的不同而有不同的單位

2、。2.分類：6.1 流量檢測(cè)的根本概念其中：qm為質(zhì)量流量/s；M為流體質(zhì)量；t為時(shí)間s；為流體密度kg/m3 ；為流體平均流速m/s；A為流通截面積。質(zhì)量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)經(jīng)過的流體的質(zhì)量分量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)經(jīng)過的流體的分量其中：qw為分量流量，N/s；w為流體分量，N。其中：V為體積總量；M為質(zhì)量總量；t為丈量時(shí)間。質(zhì)量流量是表示流量的最好方法，由于其它兩種可由它求出。體積流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)經(jīng)過的流體的體積其中：qV為體積流量，m3/s；為流體體積，m3。累積流量：在某段時(shí)間內(nèi)流體經(jīng)過的體積或質(zhì)量流量總量稱為累積流量或流過總量。它是體積流量或質(zhì)量流量在該段時(shí)間中的積分，表示為：1.流量檢測(cè)方法

3、及流量計(jì)分類流量檢測(cè)方法：可歸為體積流量檢測(cè)和質(zhì)量流量檢測(cè)流量計(jì)：丈量流量的儀表稱為流量計(jì)。流量計(jì)通常由一次安裝和二次儀表組成，一次安裝產(chǎn)生一個(gè)與流量有確定關(guān)系的信號(hào)，亦稱流量傳感器，二次儀表那么給出相應(yīng)的流量值大小。見表61?？偭坑?jì)：丈量流體總量的儀表稱為計(jì)量表或總量計(jì)。分類 按丈量單位分為質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)按丈量原理分為容積式、速度式和壓差式流量計(jì)按丈量方法分為直接丈量式和間接丈量式二、流量檢測(cè)方法及流量計(jì)分類2.流量計(jì)的丈量特性各種類型的流量計(jì)的共性式中：qm為質(zhì)量流量，x為流量計(jì)輸出信號(hào)。理想的流量方程式為線性方程式。流量計(jì)的儀表系數(shù)與流出系數(shù)：儀表系數(shù)K：頻率型流量計(jì)流量特性的主

4、要參數(shù)。定義為單位流體流過流量計(jì)時(shí)流量計(jì)發(fā)出的脈沖數(shù)：流出系數(shù)C：定義為實(shí)踐流量與理想流量的比值：流量方程式：流量與流量計(jì)輸出信號(hào)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式：式中：K為儀表系數(shù)，m-3；N為脈沖數(shù)，次；V為流體體積，m3。流量范圍及范圍度流量范圍：指可測(cè)最大流量和最小流量所限定的范圍。范圍度：最大流量與最小流量的比值。流量計(jì)范圍度的大小受儀表的原理與構(gòu)造所限制。丈量準(zhǔn)確度和誤差 流量計(jì)標(biāo)出的準(zhǔn)確度為根本誤差。而現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用中由于偏離標(biāo)定條件會(huì)產(chǎn)生附加誤差，所以要按有關(guān)規(guī)定計(jì)算附加誤差。壓力損失 流量計(jì)通常是一個(gè)阻力件，會(huì)給流體呵斥能量耗費(fèi)。所以，壓力損失大小是流量計(jì)選型的一個(gè)重要目的。6.2 體積流量檢

5、測(cè)方法一、容積(volumn)式流量計(jì)原理：使被測(cè)流體充溢具有一定容積的空間，然后把這部分流體從口排出，利用運(yùn)動(dòng)元件的往復(fù)次數(shù)或轉(zhuǎn)速與流體的延續(xù)排出量成比例對(duì)被測(cè)流體進(jìn)展延續(xù)的檢測(cè)，故叫做容積式流量計(jì)。用來丈量液體和氣體的體積流量，主要用于丈量累積流量。1.容積式流量計(jì)的丈量機(jī)構(gòu)與流量公式組成：由丈量室、運(yùn)動(dòng)部件、傳動(dòng)和顯示部件構(gòu)成。它的丈量主體為具有固定規(guī)范容積的丈量室，丈量室由流量計(jì)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)部件與殼體構(gòu)成。在流體進(jìn)、出口壓力差的作用下，運(yùn)動(dòng)部件不斷地將充溢在丈量室中的流體從入口排向出口。容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、速度式流量計(jì)流量方程式： Q=nV 其中：V丈量室的固定容積， n某一時(shí)間

6、間隔內(nèi)經(jīng)過流量計(jì)排出流體的固定容積數(shù)，可由計(jì)數(shù)器經(jīng)過傳動(dòng)部件測(cè)出， Q被測(cè)流體的體積總量。在丈量較小流量時(shí)，要思索走漏量的影響，通常儀表有最小流量的丈量限制。2.幾種容積式流量計(jì)(flowmeter)(1)橢圓齒輪番量計(jì) 橢圓齒輪番量計(jì)的丈量本體由一對(duì)相互嚙合的橢圓齒輪和殼體構(gòu)成，其任務(wù)原理如下圖。運(yùn)動(dòng)部件的方式：往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞式油量表和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)腰輪番量計(jì)。 齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)經(jīng)過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器來顯示總流量，還可以經(jīng)過電磁轉(zhuǎn)換安裝轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)信號(hào)，對(duì)其計(jì)數(shù)就可得到總流量。兩個(gè)齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，流量計(jì)將排出4個(gè)半月描畫積的流體。經(jīng)過橢圓齒輪番量計(jì)的總量可表示為：特點(diǎn)：適用于高粘度液體的丈量。流量計(jì)根本

7、誤差0.2%0.5%。范圍度為10：1；任務(wù)溫度要低于120，以防止齒輪卡死。在運(yùn)用時(shí)要留意防止齒輪的磨損與腐蝕，以延伸儀表壽命。(2)腰輪番量計(jì)原理與橢圓齒輪番量計(jì)一樣。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送轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之用，因此比橢圓齒輪能堅(jiān)持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。特點(diǎn)：可以丈量液體和氣體，也可以測(cè)高粘度流體。根本誤差為0.2%0.5%，范圍度為10：1；任務(wù)溫度要低于120，壓力損失小于0.02MPa。(3) 皮膜式家用煤氣表安裝本卷須知：選型時(shí)要思索被測(cè)介質(zhì)的物性參數(shù)和任務(wù)形狀(如溫度、粘度、壓力、密度和流量范圍等。流量計(jì)的安裝地點(diǎn)應(yīng)滿足技術(shù)性能規(guī)定的條件，安裝前必需進(jìn)展檢定?？梢猿潭?/p>

8、安裝也可以垂直安裝。流量計(jì)上游要加過濾器，調(diào)理流量的閥門應(yīng)位于流量計(jì)下游。為維護(hù)方便需設(shè)置旁通管路。安裝時(shí)留意流量計(jì)外殼上的流向標(biāo)志應(yīng)與被測(cè)流體的流動(dòng)方向一致。運(yùn)用過程中，被測(cè)流體應(yīng)該充溢管道，并任務(wù)在儀表規(guī)定的流量范圍內(nèi)；當(dāng)環(huán)境改動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)儀表進(jìn)展修正；儀表要定期清洗和檢定。3.容積式流量計(jì)的安裝與運(yùn)用任務(wù)原理：在流通管道上設(shè)置流動(dòng)阻力件，流體經(jīng)過阻力件時(shí)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，經(jīng)過丈量差壓值可以求得流體流量。組成：產(chǎn)生差壓的安裝(流體流過差壓產(chǎn)生安裝構(gòu)成靜壓差和差壓計(jì)丈量差壓值產(chǎn)生差壓的安裝：節(jié)流件孔板、噴嘴、文丘利管等；動(dòng)壓管、均速管、彎管等；靶和浮子等。

9、差壓式流量計(jì)： 節(jié)流式流量計(jì)、均速管流量計(jì)、彎管流量計(jì)、靶式流量計(jì)、浮子流量計(jì)二、差壓式流量計(jì)1.節(jié)流(throttle)式流量計(jì)可丈量液體、氣體、或蒸汽 節(jié)流式流量計(jì)中產(chǎn)生差壓的安裝稱節(jié)流安裝，其主體是一個(gè)部分收縮的阻力件，稱為節(jié)流元件。經(jīng)過節(jié)流元件改動(dòng)流體流通截面，從而在節(jié)流元件前后構(gòu)成壓力差。常見的節(jié)流安裝如下圖：孔板、噴嘴、文丘里管節(jié)流安裝取壓管及內(nèi)部的節(jié)流孔板節(jié)流孔板后取壓管 前取壓管流體經(jīng)過節(jié)流孔板時(shí)，流速加快，后取壓管處的壓力減小。節(jié)流安裝外形節(jié)流孔板后取壓管 節(jié)流式流量計(jì)外形節(jié)流安裝的另一種方式文丘里管或文丘里噴嘴 文丘里噴嘴的壓力損失較小。流體入口狹窄部位節(jié)流安裝分類：規(guī)范節(jié)

10、流安裝和非規(guī)范節(jié)流安裝兩大類。規(guī)范節(jié)流安裝的型式曾經(jīng)規(guī)范化，在規(guī)定了取壓方式和前后直管段長(zhǎng)度、流體的種類和流動(dòng)條件下，有規(guī)范的流量差壓關(guān)系；而非規(guī)范節(jié)流安裝由于運(yùn)用條件差別大，故沒有規(guī)范化，用于處理臟污和高粘度流量的丈量。節(jié)流式流量計(jì)的特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，無可動(dòng)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(jì)；安裝又規(guī)范化。 其缺陷是安裝要求嚴(yán)厲；流量計(jì)前后要求較長(zhǎng)的直管段；丈量范圍窄，普通范圍度為3：1；壓力損失較大；對(duì)于較小直徑的管道丈量比較困難(D2000，紊流； Re噴嘴文丘里管本錢：孔板噴嘴文丘里管精度：孔板噴嘴 或0，上式可

11、簡(jiǎn)化為：例：某轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)二氧化碳?xì)獾牧髁?，丈量時(shí)被測(cè)氣體的溫度是40，壓力是49.03kPa表壓力，假設(shè)流量計(jì)的讀數(shù)為120m3/h，問實(shí)踐流量是多少？ 知標(biāo)定時(shí)絕對(duì)壓力P=98.06kPa,t=20，此時(shí)二氧化碳的重度為18.07N/m3, 空氣的重度為11.82N/m3。解：b.浮子流量計(jì)的安裝與運(yùn)用安裝運(yùn)用前必需核對(duì)所須丈量范圍、任務(wù)壓力和介質(zhì)溫度能否與被選流量計(jì)相符。 如圖：儀表應(yīng)垂直安裝在管道上，流體必需自下而上經(jīng)過流量計(jì)，不應(yīng)有明顯的傾斜。流量計(jì)前后有截?cái)嚅y，并安裝有旁路管道。儀表投入時(shí)前后閥門要緩慢開啟，投入運(yùn)轉(zhuǎn)后封鎖旁路閥。最正確丈量范圍為上限的三分之一到三分之二刻度內(nèi)。當(dāng)被

12、測(cè)介質(zhì)的物性常數(shù)密度、粘度和形狀常數(shù)溫度、壓力與流量計(jì)標(biāo)定時(shí)不同時(shí)，必需求對(duì)指示值進(jìn)展修正。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)流體入口流體出口轉(zhuǎn)子丈量原理：基于與流體速度有關(guān)的各種物理景象，儀表的輸出與流速有確定的關(guān)系，即可知流體的體積流量。種類很多，各有特點(diǎn)和適用范圍。1.渦輪番量計(jì)(turbine flowmeter) 渦輪番量計(jì)是利用安裝在管道中可以自在轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪感受流體的速度變化，從而測(cè)定管道內(nèi)的流體流量。(1)渦輪番量計(jì)的構(gòu)成和流量方程式 構(gòu)造：如圖6-16所示： 流量計(jì)主要由殼體、導(dǎo)流器、支承、渦輪和磁電轉(zhuǎn)換器組成，渦輪是丈量元件。三、速度式流量計(jì)渦輪(turbine)流量計(jì)、渦街(eddy)流量計(jì)、

13、電磁(electromagnetic)流量計(jì)、超聲波(ultrasonic)流量計(jì)圖6-16 渦輪番量計(jì)構(gòu)造表示圖1-緊固環(huán) 2-殼體 3-前導(dǎo)流件 4-止推片5-葉輪 6-磁電轉(zhuǎn)換器 7-軸承 8-后導(dǎo)流件渦輪：丈量元件，由導(dǎo)磁系數(shù)較高的不銹鋼資料制成，軸芯上裝有數(shù)片呈螺旋形或直形的葉片，流體作用于葉片，使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)殼體和前后導(dǎo)流件：由非導(dǎo)磁系數(shù)較高的不銹鋼資料制成，導(dǎo)流件由四片相互垂直的直片組成，用以去掉來流中的旋渦，使流體平行于軸線流動(dòng)。軸承：導(dǎo)流件上裝有滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承，用來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪。磁電轉(zhuǎn)換器：將渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。正對(duì)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(jì)的

14、殼體，經(jīng)葉片和空氣而閉合。當(dāng)葉輪在被測(cè)流體的推進(jìn)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片正對(duì)著鐵芯和偏離鐵芯時(shí)磁路的磁阻變化最大，此時(shí)線圈中磁通發(fā)生很大的變化，從而在線圈中感應(yīng)出交變電勢(shì)來。電勢(shì)的頻率是葉片經(jīng)過鐵芯處的頻率，與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，而葉輪的轉(zhuǎn)速與流體的流速成正比。流量方程式表示為：式中：qv體積流量； f信號(hào)脈沖頻率； 儀表常數(shù)，其與渦輪構(gòu)造等要素有關(guān)，流量較小時(shí)，隨流量的添加而增大，只需到達(dá)一定值時(shí)近似為常數(shù)，在運(yùn)用范圍內(nèi)應(yīng)堅(jiān)持其為常數(shù)，對(duì)每臺(tái)流量計(jì)，儀表常數(shù)是用實(shí)踐流體標(biāo)定而獲得的。 渦輪番量計(jì)的顯示儀表是一個(gè)脈沖頻率丈量和計(jì)數(shù)的儀表，根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)和一段時(shí)間的脈沖數(shù)，分別顯示瞬時(shí)流量和累積流量。

15、2渦輪番量計(jì)的特點(diǎn)和運(yùn)用特點(diǎn)：可測(cè)液體、氣體流量，但要求被測(cè)介質(zhì)干凈，且液體的粘度不能太大。丈量精度較高0.5級(jí)；刻度為線性；輸出頻率信號(hào)便于遠(yuǎn)傳及與計(jì)算機(jī)相連；儀表的任務(wù)范圍較寬和較高的耐壓才干；壓力損失小。安裝：普通應(yīng)程度安裝，并保證其前后有一定的直管段。為保證介質(zhì)干凈，表前應(yīng)裝過濾安裝。假設(shè)被測(cè)液體易氣化或含有氣體時(shí)，要在儀表前裝消氣器。缺陷：制造困難，本錢高。由于渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承易磨損，降低了長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，影響運(yùn)用壽命。通常渦輪番量計(jì)主要用于丈量精度要求高、流量變化快的場(chǎng)所，還用作標(biāo)定其他流量的規(guī)范儀表。葉輪式風(fēng)流速、流量計(jì) 參考北京北方大河儀器儀表 資料任務(wù)原理：屬旋渦流量計(jì)

16、類型，它是利用流體振蕩的原理進(jìn)展流量丈量。當(dāng)流體流過非線性阻撓體時(shí)會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦，旋渦的產(chǎn)生頻率與流體速度有著確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，丈量頻率的變化，就可以得知流體的流量。流量方程：2.渦街流量計(jì)(eddy flowmeter)旋渦的頻率檢出方式：利用旋渦產(chǎn)生時(shí)引起的動(dòng)搖進(jìn)展丈量，有一體式和兩體式兩類。一體式的檢測(cè)元件放在旋渦發(fā)生體內(nèi)，如熱絲式、熱敏電阻式和膜片式。如P85圖6-17。兩體式的檢測(cè)元件放在旋渦發(fā)生體的下游，如壓電式、超聲式和擺旗式。渦街流量計(jì)特點(diǎn)及運(yùn)用：適用于氣體、液體和蒸汽介質(zhì)的檢測(cè)，丈量幾乎不受流體參數(shù)的變化影響。壽命長(zhǎng)、壓力損失小，輸出為頻率信號(hào)，有較寬的范圍度30:1,丈量精

17、度較高?？梢猿潭劝惭b，也可以垂直安裝。缺乏之處是流體流速分布情況和脈動(dòng)情況將影響丈量準(zhǔn)確度，漩渦發(fā)生體被玷污也會(huì)引起誤差。上?？咸刂悄芸ㄩT渦街流量計(jì)演示 氣體或液體管道及渦流發(fā)生錐體 原理：基于電磁感應(yīng)原理，可以丈量具有一定電導(dǎo)率的液體的體積流量。導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中垂直于磁力線方向流過，根據(jù)右手定那么，在流通管道兩側(cè)的電極上將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與流體速度有關(guān)，經(jīng)過丈量此電勢(shì)可求得流體流量。優(yōu)點(diǎn)：丈量的準(zhǔn)確度不受被測(cè)液體的粘度、密度、溫度以及電導(dǎo)率的影響但不能太小，丈量管中沒有任何妨礙被測(cè)液體流動(dòng)的部件，所以幾乎沒有壓力損失。適中選擇丈量管中的絕緣內(nèi)襯和丈量電極的資料，就可以丈量各種腐蝕

18、性溶液的流量，尤其是在丈量含有固體顆粒的液體如泥漿、紙漿和礦漿等的流量時(shí)，更顯示優(yōu)越性。3.電磁流量計(jì)(electromagnetic flowmeter)如圖，感應(yīng)電勢(shì)E與流速的關(guān)系由下式表示：式中，C為常數(shù)；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；D為管道內(nèi)徑；為流體平均流速。(1)電磁流量計(jì)的組成及流量方程式當(dāng)儀表構(gòu)造參數(shù)確定之后，感應(yīng)電勢(shì)與流速v成對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么流體體積流量可以求得。其流量方程式可寫作：式中，K為儀表常數(shù)；對(duì)于固定的電磁流量計(jì)，K為定值。構(gòu)造如圖，丈量主體由磁路系統(tǒng)、丈量導(dǎo)管、電極和調(diào)整轉(zhuǎn)換安裝組成。電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換部分的輸出電流I0與平均流速成正比。4 電磁流量計(jì)的丈量導(dǎo)管中無阻力件，壓力損失

19、??；其流速丈量范圍寬，為0.510m/s；范圍度可達(dá)10：1；流量計(jì)的口徑可從幾毫米到幾米以上；流量計(jì)的精度0.51.5級(jí)；儀表反映快，流動(dòng)形狀對(duì)示值影響小，可以丈量脈動(dòng)流和兩相流，如泥漿和紙漿的流量。利用電磁流量計(jì)丈量流量，要求導(dǎo)電體有一定的電導(dǎo)率，因此不能丈量氣體、蒸汽和電導(dǎo)率低的石油流量。 電磁流量計(jì)對(duì)直管段要求不高，前直管段長(zhǎng)度為5D10D。安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量防止猛烈振動(dòng)和交直流強(qiáng)磁場(chǎng)。在垂直安裝時(shí)，流體要自下而上流過儀表，程度安裝時(shí)兩個(gè)電極要在同一平面上。要確保流體、外殼、管道間的良好接地和良好接觸。(2)電磁流量計(jì)的特點(diǎn)及運(yùn)用原理：超聲波在流體中傳播速度受流體的流速影響，檢測(cè)接納的超聲

20、波信號(hào)可測(cè)得流速，從而測(cè)得流量。特點(diǎn)：非接觸式，從管道外丈量，故無壓力損失；丈量結(jié)果不受被測(cè)流體的粘度、電導(dǎo)率的影響，可測(cè)各種液體或氣體的流量，可測(cè)口徑很大的管道內(nèi)的流量，包括河流的流速；輸出信號(hào)與被測(cè)流量成線性關(guān)系。典型方法：傳播速度差法、多普勒效應(yīng)法、聲束偏移法、相關(guān)法。4.超聲流量計(jì)(ultrasonic flowmeter)原理：利用超聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的速度變化來丈量流體流速。分類：時(shí)間差法、頻差法典型方法： P87-圖6-20 傳播速度差法丈量原理構(gòu)造：在上下游各有兩個(gè)超聲波發(fā)生器T1、T2，對(duì)應(yīng)有接納器R1、R2，那么傳播時(shí)間： 順流時(shí)間：t1=L/(c+v)，逆流時(shí)

21、間： t2=L/(c-v)時(shí)差法：t=t2-t12Lv/c2缺陷：聲速c對(duì)丈量結(jié)果影響較大。頻差法：令f1=1/t1=(c+v)/L， f2=1/t2=(c-v)/L f=f1-f22v/L 優(yōu)點(diǎn)：丈量不受聲速c的影響，不用思索流體溫度變化對(duì)聲速的影響。傳播速度差法緣由：同樣體積的流體在不同的溫度、壓力、和成分的條件下，其密度是不同的，特別是氣體更是這樣，因此很多場(chǎng)所下要求丈量質(zhì)量流量。如煉鋼時(shí)用氧氣降低碳的含量，需吹入一定的氧氣，要求知道的不是吹入多少體積的氧氣，而是多少質(zhì)量的氧氣。由于壓力溫度經(jīng)常變化，所以給出的體積流量是不能滿足要求的。質(zhì)量流量丈量?jī)x的分類：直接式和間接式直接式：質(zhì)量流量

22、計(jì)那么直接輸出與質(zhì)量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，反映質(zhì)量流量的大小。間接式：采用密度或溫度、壓力補(bǔ)償?shù)姆椒?，測(cè)體積流量的同時(shí)，測(cè)密度或溫度、壓力值，再運(yùn)算求得質(zhì)量流量，又稱推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)。6.3 質(zhì)量流量檢測(cè)方法根據(jù)質(zhì)量流量與體積流量的關(guān)系，可以有多種儀表的組合以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量丈量。常見的組合方式有如下幾種：一、間接式質(zhì)量流量丈量方法1.體積流量計(jì)與密度計(jì)的組合方式差壓式流量計(jì)與密度計(jì)的組合 差壓計(jì)輸出信號(hào)正比于qv2 ，密度計(jì)丈量流體密度，儀表輸出為一致規(guī)范的電信號(hào)，可以進(jìn)展運(yùn)算處置求出質(zhì)量流量。其計(jì)算式為：其他體積流量計(jì)與密度計(jì)組合 其他流量計(jì)可以用速度式流量計(jì)，如渦輪番量計(jì)、電磁流量計(jì)，或容積式流量計(jì)

23、。這類流量計(jì)輸出信號(hào)與密度計(jì)輸出信號(hào)組合運(yùn)算，即可求出質(zhì)量流量：差壓式流量或靶式流量計(jì)計(jì)與渦輪番量計(jì)或電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)等組合，經(jīng)過運(yùn)算得到質(zhì)量流量。其計(jì)算式為：2.體積流量計(jì)與體積流量計(jì)的組合方式 流體密度是溫度、壓力的函數(shù)，經(jīng)過丈量流體溫度和壓力，與體積流量組合可求出流體質(zhì)量流量。3.溫度、壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)間接式質(zhì)量流量計(jì)特點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，由于包括了其他參數(shù)儀表誤差和函數(shù)誤差等，其系統(tǒng)誤差通常低于體積流量計(jì)，但目前已有多種型式的微機(jī)化儀表可實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能，運(yùn)用也較普遍。優(yōu)點(diǎn)：輸出信號(hào)直接反映質(zhì)量流量，其丈量不受流體的溫度、壓力、密度變化的影響。運(yùn)用較多的是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，此外還有熱

24、式質(zhì)量流量計(jì)和沖量式質(zhì)量流量計(jì)等。二、直接式質(zhì)量流量計(jì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、熱式質(zhì)量流量計(jì)、沖量式質(zhì)量流量計(jì)原理：基于牛頓第二定律流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力。組成：由檢測(cè)科里奧利力的傳感器與轉(zhuǎn)換器組成。1.科里奧利質(zhì)量流量計(jì)科氏力流量計(jì)任務(wù)過程：扭角與經(jīng)過流體的質(zhì)量有關(guān)電磁安裝U形管以o-o軸固定頻率振動(dòng)方向垂直于U管平面液體流動(dòng)中產(chǎn)生科里奧利加速度構(gòu)成作用于U形管的力矩(F1-F2)U形管以M為軸發(fā)生扭曲質(zhì)量流量與U形管扭角的關(guān)系式為： 式中為扭角；Ks為改動(dòng)彈性系數(shù)；為振動(dòng)角速度；r為U形管跨度半徑。也可由傳感器測(cè)出U形管兩側(cè)經(jīng)過中心平面的時(shí)間差t來丈量，其關(guān)系

25、式為： 此時(shí)，所得丈量值與U形管的振動(dòng)頻率f及角速度均無關(guān)。振動(dòng)管外形還有平行直管、形管或環(huán)形管等，也有用兩根U形管等方式。圖6-23所示為U型管和型管科氏力流量計(jì)構(gòu)造表示圖。1-支承管 2-檢測(cè)管 3-電磁檢測(cè)器 4-電磁鼓勵(lì)器 5-殼體特點(diǎn)：可直接測(cè)得質(zhì)量流量信號(hào)，不受被測(cè)介質(zhì)物理參數(shù)的影響，精度較高；可以丈量多種液體和漿液，也可以用于多相流丈量；不受管內(nèi)流態(tài)影響，因此對(duì)流量計(jì)前后直管段要求不高；其范圍度可達(dá)100：1。但是它的壓力損失較大，存在零點(diǎn)漂移，管路的振動(dòng)會(huì)影響其丈量精度。2.熱式質(zhì)量流量計(jì)任務(wù)原理：利用加熱源對(duì)流體進(jìn)展加熱，在其前后各放一個(gè)測(cè)溫元件，經(jīng)過測(cè)溫度變化及加熱功率即可

26、測(cè)質(zhì)量流量。質(zhì)量流量可表示為：根本原理：由于流體吸收或放出的熱量均與該流體的質(zhì)量成正比。因此可由加熱流體所需求的能量或由此能量使流體溫度升高之間的關(guān)系來丈量流體的質(zhì)量流量。分類：根據(jù)丈量方法：恒定功率法：使加熱功率恒定，丈量溫差可以求得質(zhì)量流量。恒定溫差法：使流體溫差恒定，測(cè)出熱量的輸入功率就可以求得質(zhì)量流量。根據(jù)加熱源的位置：內(nèi)熱式和外熱式。特點(diǎn)：適用于微小流量。構(gòu)造簡(jiǎn)單，壓力損失小。非接觸式運(yùn)用壽命長(zhǎng)。缺陷是靈敏度低，丈量時(shí)還要進(jìn)展溫度補(bǔ)償。3.沖量式質(zhì)量流量計(jì)適用于丈量自在下落的固體粉料從粉末到塊狀物以及漿狀物料的質(zhì)量流量。組成：沖量傳感器及顯示儀表組成。沖量傳感器感受被測(cè)介質(zhì)的沖力，經(jīng)轉(zhuǎn)換放大輸出與質(zhì)量成比例的規(guī)范信號(hào)。特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝維修方便。運(yùn)用壽命長(zhǎng)。任務(wù)原理：如圖6-25，6.4 流量規(guī)范安裝除規(guī)范節(jié)流安裝外的各種儀表出廠前必需逐臺(tái)標(biāo)定，運(yùn)用過程中一段時(shí)間也要校驗(yàn)。流量計(jì)的標(biāo)定隨流體的不同有很大的差別，需求建立各種類型的流量規(guī)范安裝。但規(guī)范的建立很復(fù)雜，隨介質(zhì)、丈量范圍和管徑大小的不同而不同。一、液體流量規(guī)范安裝引見幾種流量標(biāo)定方法和安裝：規(guī)范容積法規(guī)范質(zhì)量法規(guī)范流量計(jì)法規(guī)范體積管的校正法1.規(guī)范容積法規(guī)范容積法所運(yùn)用的規(guī)范計(jì)量容器是經(jīng)過精細(xì)分