课题一涡轮流量计
课题二超声波流量计
课题三差压式流量计
课题四电磁流量计;
了解流量的基本概念。
掌握涡轮流量计的特点、适用场合及工作原理。
掌握涡轮流量计组成的测量系统的组成。
能进行涡轮流量计的选型、安装、接线。;知识引入;知识讲解;二、涡轮流量计的结构和工作原理
涡轮流量计是通过测量放置在流体中的涡轮的旋转速度,利用流体流速与涡轮转速的近似线性关系而确定流体流量的,其外形如图所示。;其工作原理是:在管道中心安放一个涡轮,两端由轴承支撑,当流体通过管道时,冲击涡轮叶片,对涡轮产生驱动力矩,使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转,在一定的流量范围内,对一定的流体介质,涡轮的旋转角速度与流体流速成正比,由此,流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管道的流体流量。;涡轮流量计结构图
1—导流器压圈2—导流体3—导流片4,10—轴5—感应线圈
6—前置放大器7—磁铁8—涡轮9—轴承11—壳体;三、流量计测量系统组成
涡轮流量计测量系统通常由涡轮流量计、前置放大器和流量积算显示仪组成,如图所示。;四、涡轮流量计的特点
涡轮流量计是过程控制中常用的流量传感器。这种传感器具有如下优点:
1.精度高
2.测量范围宽。
3.重复性好。
4.数字信号输出,输出与流量成正比的脉冲信号。
5.具有压力损失小、安装维修方便、结构简单、耐腐蚀等特点。;但同时,也存在一些使用局限性:
1.不能长期保持校准特性,需要定期校验。
2.对被测介质的清洁度要求较高,含有悬浮物或磨蚀性液体时容易造成轴承磨损或卡住。
3.普通型不适用于较高粘度的介质,会使传感器的线性变差。
4.流体的物理性质和环境条件对流量计量的影响较大。
5.为保证测量精度,要求传感器上下游的直管段较长,要求安装空间较大。;五、涡轮流量计的选型和使用
1.涡轮流量计和管道的选型
(1)明确测量的流体
涡轮流量计适于测量洁净(或基本洁净)的低粘度气体或液体。
(2)涡轮流量计的口径
流???计的口径一般由流量范围决定。使用时的最小流量不得低于该口径允许测量的最小流量,最大流量不得高于该口径允许测量的最大流量。;(3)管道长度的选择传感器上游直管段长度L与管道内径D的比值一般应满足
L/D=0.35R/f
式中,f是管道内壁摩擦系数,一般可取为0.0175,R是旋涡速度比,取决于上游局部阻流件类型。
(4)主要部件的材质
涡轮流量计本体最好选用不锈钢材料以防腐蚀。;2.涡轮流量计的安装
(1)在涡轮流量计安装前可先与显示仪或示波器接好连线,通上电源,用口吹或用手拨叶轮,使其快速旋转,观察有无显示。当有显示时再安装传感器。
(2)涡轮流量计一般为水平安装,流体流向必须和箭头指向一致,确需垂直安装时,流体方向必须向上。
(3)与传感器连接的前后管道的内径应与传感器口径一致,管道中心和传感器中心一致。;(4)在流量计的连接管道中安装旁路管道和截止阀,以利于启动保护和维修。
(5)当流体中含有杂质时,应加装过滤器,过滤器网目一般为20~60目。
(6)分离式流量计和放大器之间的间距一般为3~5m,传感器输出信号采用双芯屏蔽电缆传输至信号检测放大器的输入端。
(7)传感器应远离外界电场、磁场,必要时应采取有效的屏蔽措施,以避免外来干扰。;
了解典型超声波流量计的特点和工作原理。
掌握超声波流量计的性能特点及其适用场合。
能根据现场要求选择和安装超声波流量计。;知识引入;知识讲解;二、超声波流量计的工作原理
超声波在流动的流体中传播时,通过接收穿过流体的超声波可以检测出流体的流速,从而换算成流量。一般来说,超声波流量计是测量体积流量的。
超声波流量计由超声波换能器、转换器及流量显示系统三部分组成,如图所示。超声波换能器将电能转换为超声波能量,将其发射并穿过被测流体,接收器接收到超声波信号,经转换器放大并转换为代表流量的电信号,供显示积算仪显示和积算,实现流量的检测显示。;超声波流量计的组成;1.时差式超声波流量计
时差式超声波流量计是利用超声波在流动的流体中,顺流传播时间与逆流传播时间之差与被测流体流速的关系获得流量的。超声波信号沿流体流动方向(顺流)传播时速度会增大,沿逆流方向传播时速度会减小,因此对于同一传播距离会有不同的传播速度和传播时间。由顺流传播时间t1和逆流传播时间t2可以计算出传播时间差,然后可得流体平均流速,计算方法如图所示。;时差式超声波流量计原理图;2.多普勒式超声波流量计
这种传感器是利用多普勒效应来测定流体的流量的。如图所示,发射换能器A向流体发射频率为fA的连续超声波信号,由流体中的悬浮物颗粒体反射到接收换能器