A环室取压环全流动方向流动方向i25.425.4Rs孔板单独钻孔取压管道小≤3'法兰角接取压装置法兰取压装置图4-10取压装置目前广泛采用的是角接取压法,其次是法兰取压法。角接取压法比较简便,容易实现环室取压,测量精度较高。法兰取压法结构较简单,容易装配,计算也方便,但精度较角接取压法低些。(4)节流装置的选用①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上在一般场合下以采用孔板为最多,②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的测量精度而且所需的直管长度也较短。③如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。(5)节流装置的安装使用①必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。②在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。③任何局部阻力(如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。④标准节流装置(孔板、喷嘴)一般都用于直径D≥50mm的管道中。③被测介质应充满全部管道并且连续流动。③管道内的流束(流动状态)应该是稳定的。?被测介质在通过节流装置时应不发生相变。3.差压计差压计与节流装置配套组成节流式流量计。差压计经导压管与节流装置连接,接受被测流体流过节流装置时所产生的差压信号,并根据生产的要求,以不同信号形式把差压信号传递给显示仪表,从而实现对流量参数的显示、记录和自动控制。差压计的种类很多,凡可测量差压的仪表均可作为节流式流量计中的差压计使用。目前工业生产中大多数采用差压变送器。它们可将测得的差压信号转换为0.02-0.1MPa的气压信号和4-20mA的直流电流信号。4.2.2皮托管和均速管流量计
角接取压装置 法兰取压装置 图 4-10 取压装置 目前广泛采用的是角接取压法,其次是法兰取压法。角接取压法比较简便,容易实现环室取 压,测量精度较高。法兰取压法结构较简单,容易装配,计算也方便,但精度较角接取压法 低些。 (4)节流装置的选用 ①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低也与此 相对应。实际上,在一般场合下,以采用孔板为最多。 ②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。 ③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时,采用喷嘴较采用孔板 为好。 ④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的测量精度,而且所需的直管长度 也较短。 ⑤如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。 (5)节流装置的安装使用 ① 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。 ② 在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗 糙或不平现象。 ③ 任何局部阻力 (如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量 系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。 ④ 标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径 D≥50mm 的管道中。 ⑤ 被测介质应充满全部管道并且连续流动。 ⑥ 管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。 ⑦ 被测介质在通过节流装置时应不发生相变。 3.差压计 差压计与节流装置配套组成节流式流量计。差压计经导压管与节流装置连接,接受被测流体 流过节流装置时所产生的差压信号,并根据生产的要求,以不同信号形式把差压信号传递给 显示仪表,从而实现对流量参数的显示、记录和自动控制。 差压计的种类很多,凡可测量差压的仪表均可作为节流式流量计中的差压计使用。目前工业 生产中大多数采用差压变送器。它们可将测得的差压信号转换为 0.02-0.1 MPa 的气压信号 和 4-20mA 的直流电流信号。 4.2.2 皮托管和均速管流量计
1.皮托管皮托管是一根弯成直角的双层空心复合管,带有多个取压孔,能同时测量流体总压和静压。777Bd5静压孔压孔静压导出管对准柄ZZA一总压感应点B一静压感应点总压导出管皮托管结构皮托管测量原理图4-11皮托管皮托管的工作原理可分析如下:皮托管头部迎流方向开有一个小孔A,称为总压孔,在距头部一定距离处开有若干垂直于流体流向的静压孔B,各孔所测静压在均压室均压后输出。设流动为不可压缩无粘性流体的稳定流动,驻点处流体的伯努利方程为P+0=P+2p(4-20)pl一驻点处流体总压P、u一分别为驻点处流体静压和流速p一流体密度。由此可以得该点的流速为:1ApO(4-21)考虑到实际测量情况与理论上的差别,引入皮托管系数(数值由实验确定)对上式进行修正:2Apu=α(4-22)对于可压缩流体,考虑到压缩性的影响,实际流速计算公式为:u= α(1-N(4-23)(1-ε)为流体可压缩性修正系数,对不可压缩流体ε=0。2.均速管流量计压管Z
1.皮托管 皮托管是一根弯成直角的双层空心复合管,带有多个取压孔,能同时测量流体总压和静压。 皮托管结构 皮托管测量原理 图 4-11 皮托管 皮托管的工作原理可分析如下: 皮托管头部迎流方向开有一个小孔 A,称为总压孔,在距头部一定距离处开有若干垂直于流 体流向的静压孔 B,各孔所测静压在均压室均压后输出。 设流动为不可压缩无粘性流体的稳定流动,驻点处流体的伯努利方程为 2 0 2 p1 p u + = + (4-20) p1 —驻点处流体总压 p、u—分别为驻点处流体静压和流速 ρ —流体密度。 由此可以得该点的流速为: u = (p − p) = p 2 2 1 (4-21) 考虑到实际测量情况与理论上的差别,引入皮托管系数α(数值由实验确定)对上式进行修 正: u = p 2 (4-22) 对于可压缩流体,考虑到压缩性的影响,实际流速计算公式为: u = ( − ) p 2 1 (4-23) (1-ε)为流体可压缩性修正系数,对不可压缩流体ε=0。 2.均速管流量计
图4-12均速管原理均速管测量流速的原理与皮托管相同,体积流量可由下式确定:2q,=αA/=4pVp(4-24)4.2.3转子流量计转子流量计又称为浮子流量计,或面积流量计浮子流量计在测量过程中,始终保持节流件(浮子)前后的压降不变,而是通过改变流通面积来改变流量的仪表,所以被称为恒压降流量计。浮子流量计按其制造材料的不同,可分为玻璃浮子流量计和金属管浮子流量计两大类。玻璃浮子流量计结构简单、浮子位置清晰可见、刻度直观、成本低廉,一般只用于常温、常压下透明介质的流量测量。这种流量计只能就地指示,不能远传流量信号,多用于工业原料的配比计量金属管浮子流量计由于采用金属锥管,流量计工作时无法直接看到浮子的位置,需要用间接的方法给出浮子位置。因此,按其传输信号的方式不同金属管浮子流量计又可分为远传型和就地指示型两种。这种流量计多用于高温、高压介质,不透明及腐蚀性介质的流量测量除了能用于工业原料配比计量外,还能输出标准信号与记录仪和显示器配套使用计量累积流量。1.结构原理浮子流量计结构主要由一个向上扩张的锥形管和一个置于锥管中可以上下自由移动的浮子组成,如图4-13所示。流量计的两端用法兰连接或螺纹连接的方式垂直地安装在测量管路上,使流体自下而上地流过流量计,推动浮子在稳定工况下,浮子悬浮的高度h与通过流量计的体积流量之间有一定的比例关系。所以,可以根据浮子的位置直接读出通过流量计的流量值,或通过远传信号方式将流量信号(即浮子的位置信号)远传给二次仪表显示和记录。为了使浮子在锥形管中移动时不致碰到管壁,通常采用如下两种方法。一种方法是在浮子上开几条斜的槽沟,流体流经浮子时,作用在斜槽上的力使浮子绕流束中心旋转以保持浮子工作时居中和稳定。另一种方法是在浮子中心加一导向杆或使用带棱筋的玻璃锥管起导向作用,使浮子只能在锥形管中心线上下运动,保持浮子稳定性。F+F浮子、S句
图 4-12 均速管原理 均速管测量流速的原理与皮托管相同,体积流量可由下式确定: qv = A p 2 (4-24) 4.2.3 转子流量计 转子流量计又称为浮子流量计,或面积流量计浮子流量计在测量过程中,始终保持节流 件(浮子)前后的压降不变,而是通过改变流通面积来改变流量的仪表,所以被称为恒压降 流量计。 浮子流量计按其制造材料的不同,可分为玻璃浮子流量计和金属管浮子流量计两大类。 玻璃浮子流量计结构简单、浮子位置清晰可见、刻度直观、成本低廉,一般只用于常温、常 压下透明介质的流量测量。这种流量计只能就地指示,不能远传流量信号,多用于工业原料 的配比计量金属管浮子流量计由于采用金属锥管,流量计工作时无法直接看到浮子的位置, 需要用间接的方法给出浮子位置。因此,按其传输信号的方式不同金属管浮子流量计又可分 为远传型和就地指示型两种。这种流量计多用于高温、高压介质,不透明及腐蚀性介质的流 量测量除了能用于工业原料配比计量外,还能输出标准信号与记录仪和显示器配套使用计量 累积流量。 1.结构原理 浮子流量计结构主要由一个向上扩张的锥形管和一个置于锥管中可以上下自由移动的 浮子组成,如图 4-13 所示。流量计的两端用法兰连接或螺纹连接的方式垂直地安装在测量 管路上,使流体自下而上地流过流量计,推动浮子在稳定工况下,浮子悬浮的高度 h 与通过 流量计的体积流量之间有一定的比例关系。所以,可以根据浮子的位置直接读出通过流量计 的流量值,或通过远传信号方式将流量信号(即浮子的位置信号)远传给二次仪表显示和记 录。 为了使浮子在锥形管中移动时不致碰到管壁,通常采用如下两种方法。一种方法是在浮 子上开几条斜的槽沟,流体流经浮子时,作用在斜槽上的力使浮子绕流束中心旋转以保持浮 子工作时居中和稳定。另一种方法是在浮子中心加一导向杆或使用带棱筋的玻璃锥管起导向 作用,使浮子只能在锥形管中心线上下运动,保持浮子稳定性