流量检测与仪表

这是一篇关于流量检测与仪表的思维导图，包含测量方法分类、节流式、 各种流量计、计算等。

流量检测与仪表

• 基本概念
  • 含义
    • 流量：单位时间内流过管道或特定通道横截面积的流体数量，又称瞬时流量
    • 累积流量：某段时间内流过管道横截面积流体数量的总和，它是瞬时流量对时间的积分
  • 分类及单位
    • 体积流量
      • 单位时间内流过某截面的流体体积
    • 质量流量
      • 单位时间内通过某截面的流体质量
• 测量方法分类
  • 体积流量
    • 直接法（容积法）
      • 在单位时间内，以标准固定容积对流动介质进行连续不断的度量，以排出固定容积流体的数量来计算流量
      • 椭圆齿轮、腰轮、刮板、旋转活塞
      • 精度较高
    • 间接法（速度法）
      • 节流式、转子、涡轮、电磁、超声波、涡街、热线风速、激光多普勒
  • 质量流量
    • 直接式
      • 涡轮转矩式质量流量计、科里奥利流量计
    • 间接式
      • 差压流量计与密度计结合、差压流流量计与速度流量计结合、靶式流量计与速度流量计结合
    • 补偿式
      • 用压力、温度补偿
  • 简答题（知识梳理）
• 节流式
  • 利用管路中的节流装置，把管路中流体的瞬时流量转化成节流装置前后的压差来进行测量
  • 常见节流元件
    • 孔板（最常用）
      • 结构简单，流阻大，对流体扰动大
    • 喷嘴
      • 居于两者之间
    • 文丘里管
      • 结构复杂，流阻小，对流动影响小
  • 流量系数α与节流装置的结构形式、取压方式、开孔直径，流体流动状态（雷诺数），管道条件等因素有关
  • 实际测量引入流量系数
  • 引入膨胀系数
    • 可压缩流体
      • 体积流量：
      • 质量流量：
    • 不可压缩流体
      • 体积流量：
      • 质量流量：
• 各种流量计
  • 均速流量计
    • 原理
      • 测量管内流体的速度，原型为皮托管
      • 测量压差
    • 特点
      • 结构简单，插入式探头，可测气体，蒸汽，液体流量
      • 永久压损小，仅为节流装置的百分之几
      • 管道内径从几十毫米到几米，适用范围广泛
      • 测量准确度为1%~3%
      • 尚未标准化，应经过标定才能使用
      • 均速管取压孔直径仅几毫米到几十毫米，取压孔易堵塞，不适用于含尘或粘度大的流体
  • 电磁流量计
    • 原理
      • 当被测流体垂直于磁力线方向流动而切割磁力线时，根据右手定则，在与流体方向和磁力线垂直方向上产生感应电势
    • 特点
      • 测量导管内无可动部件，压力损失小
      • 可测含有杂物、悬浮物的流体的流量
      • 只要流体导电，与流体温度、压力、密度、粘度无关
      • 反应速度快，可测脉动流量
      • 由于测量管和电极都衬防腐材料，适用于各种酸碱盐溶液，及任何带腐蚀性流体的流量
      • 测量范围广，但受工作温度和工作压力的限制
  • 容积式流量计
    • 原理
      • 单位时间内排出固定容积流体的数目作为测量依据
    • 特点
      • 测量准确度高，被测介质的粘度、温度及密度变化对测量准确度的影响很小，测量过程与雷诺数无关，适用于测高粘度流体，测总流量
      • 量程比宽，一般为10：1
      • 安装仪表对直管段长度要求不严格
      • 小流量时泄漏严重，读数偏低
      • 流量计前需配筛网过滤器，并注意定期清洗和更换滤网，避免液体中的固体颗粒进入流量计，磨损运动部件
      • 如被测液体中含气体或可能析出气体时，流量计前应装气液分离器，以免气体进入流量计形成气泡而影响测量准确度
      • 椭圆齿轮流量计和刮板式流量计只可测液体，腰轮流量计可测气体和液体
  • 科里奥利质量流量计
    • 特点
      • 适用于粘度较大或密度较高的各种流体，含有固体的浆液和含有微量气体的液体，以及有足够密度的高压气体
      • 测量管内无阻流和其他可动部件，流体的密度、粘度、温度压力变化对测量结果无影响
      • 无上下游直管段安装要求
      • 测量精度高0.02%，量程比宽100：1
      • 对振动敏感，两根测量管的平衡破坏而引起零点漂移
      • 不适用于低密度介质和低压气体，不适用于大管道
      • 测量管内壁磨损、腐蚀和结垢，影响测量精度较大
• 计算
  • 密度修正
    • 体积流量：
    • 质量流量：