课件重点
主要介绍流量测量的基本知识和常用的 流量检测仪表。
主要内容：
第一部分 流量计的基本知识 第二部分 流量计的选型 第三部分 流量计的安装 第四部分 流量计的使用和维护
第一部分 流量计的基本知识
流量定义：
指单位时间内流体(气体、液体或固体 颗粒等)流经管道或设备某处横截面的数 量，又称瞬时流量。
一体式电磁流量计
工作原理 ---------超声波流量计
超声波脉冲在上下游两侧传感器间来回传 播，由于上下游传播速度不同，产生时 间差，根据时差大小测出流量。传播时 间技术是用一对传感器，每个传感器都 发送和接受超声波信号并穿过流体。当 流体流动时,向下游方向信号传播时间比 向上游方向的传播时间短。时差与流体 速度成正比，测出时差即测出流量和方 向。
2．测量主机：主机与探头之间由两根双 屏蔽电缆连接。
传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V 法(反射法)、X法(交叉法)等。
工作原理 ---------涡街流量计
在特定的流动条件下，一部分流体动能 转化为流体振动，其振动频率与流速 （流量）有确定的比例关系，依据这种 原理工作的流量计称为流体振动流量计。
超声测量仪表的流量测量准确度几乎不 受被测流体温度、压力、粘度、密度等 参数的影响 。
超声波流量计由超声波换能器、电子线 路及流量显示和累积系统三部分组成。
超声波流量计的电子线路包括发射、接 收、信号处理和显示电路。
1．声学系统：由安装于待测管道外表面 的一对超声波探头（换能器）组成。
3．热膨胀率
热膨胀率是指流体温度变化1℃时其体积 的相对变化率，
4．压缩系数
压缩系数是指当流体温度不变，所受压 力变化时，其体积的变化率.
5．雷诺数
雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性力 之比的无量纲量
利用雷诺数可以判断流动的形式。
工作原理 ---------电磁流量计
工业电磁流量计的构成
电磁流量计的结构如图所示：
电磁流量计由电磁流量传感器和转换器 两部分组成
传感器安装在工业过程管道上，它的作 用是将流进管道内的液体体积流量值线 性地变换成感生电势信号，并通过传输 线将此信号送到转换器。转换器安装在 离传感器不太远的地方，它将传感器送 来的流量信号进行放大，并转换成流量 信号成正比的标准电信号输出，以进行 显示，累积和调节控制。
瞬时流量有体积流量和质量流量之分。
体积流量：当流体以体积表示时称为体积流量。
体积流量是指单位时间内通过某截面的流体的体 积，单位为m3/s。
质量流量：当流体以质量表示时称为质量 流量。
质量流量是指单位时间内通过某截面的 流体的质量。
平均流速 所谓平均流速，一般是指流过管路的
体积流量除以管路截面积所得到的数值。
用来测量流量的仪表统称为流量计。
1. 流量仪表的主要技术参数
(12)量程和量程比
流量范围内最大流量与最小流量值之差 称为流量计的量程。最大流量与最小流 量的比值称为量程比，亦称流量计的范 围度。
(3)允许误差和精度等级
流量仪表在规定的正常工作条件下允 许的最大误差，称为该流量仪表的允许 误差，一般用最大相对误差和引用误差 来表示。
流量测量的重要性
在生产和科学研究试验中，流量都是 一个很重要的参数。
例如，在石油化工生产过程自动检测和 控制中，为了有效地操作、控制和监测， 需要检测各种流体的流量。此外，对物料 总量的计量还是能源管理和经济核算的重 要依据。流量检测仪表是发展生产、节约 能源、提高经济效益和管理水平的重要工 具。
工作原理 ---------差 压 式流量计
差 压 式 流 量 计（节流式流量计）
基本原理 当充满圆管的流体流经在管道内部安装
的节流装置时，流束将在节流件处形成 局部收缩，使流速增大，静压力降低， 于是在节流件前后产生压力差．该压力 差通过差压计检出．流体的体积流量或 质量流量与差压计所测得的差压值有确 定的数值关系。
在流体中设置旋涡发生体（阻流体）， 从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的 旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，
涡街流量计的组成
旋涡发生体 （a）单旋涡发生体
（b）双、多旋涡发生体
旋涡发生体是检测器的主要部件，它与仪表的流量特性（仪表系 数、线性度、范围度等）和阻力特性（压力损失）密切相关，对 它的要求如下。 1） 能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离； 2） 在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持恒 定的斯特劳哈尔数； 3） 能产生强烈的涡街，信号的信噪比高； 4） 形状和结构简单，便于加工和几何参数标准化，以及各 种检测元件的安装和组合； 5） 材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温度 变化； 6） 固有频率在涡街信号的频带外。
1．流体的密度 流体的密度由下式定义
式中：ρ——流体密度，kg/m3； m——流体的质量，kg； V——流体的体积，m3。
液体的密度
通常压力的变化对液体密度的影响很小， 在5Mpa以下可以忽略不计，但是对于碳 氢化合物，即使在较低压力下，亦应进 行压力修正。
2．流体的粘度
流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体 的粘性。流体粘性的大小用粘度来度量。同一 流体的粘度随流体的温度和压力而变化。通常 温度上升，液体的粘度下降，而气体粘度上升。 液体粘度只在很高压力下才需进行压力修正， 而气体的粘度与压力、温度的关系十分密切。
(4)压力损失 压力损失的大小是流量仪表选型的一
个重要技术指标。压力损失小，流体能 消耗小，输运流体的动力要求小，测量 成本低。反之则能耗大，经济效益相应 降低。故希望流量计的压力损失愈小愈 好。
流量计量中常用的物性参数
在流量测量和计算中，要使用到一些流 体的物理性质（流体物性），它们对流 量测量的准确度及流量计的选用都有很 大影响。限于本书篇幅，我们对这些物 性参数只作基本概念及一些简单计算式 的介绍，详细数据资料需到有关手册去 查询。