1、流量檢測與變送一、概述工業生產過程中另一個重要參數就是流量。流量就是單位時間內流經某一截面的流體數量。流量可用體積流量和質量流量來表示。其單位分別用m3/h、L/h和kg/h等。流量計是指測量流體流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時流體的流量值；計量表（總量表）是指測量流體總量的儀表，它能累計某段時間間隔內流體的總量，即各瞬時流量的累加和，如水表、煤氣表等等。工業上常用的流量儀表可分為兩大類。（1）速度式流量計 以測量流全在管道中的流速作為測量依據來計算流量的儀表。如差壓式流量計、變面積流量計、電磁流量計、漩渦流量計、沖量式流量計、激光流量計、堰式流量計和葉輪水表等。（2）容積式流量計 它以單位時

2、間內所排出的流體固定容積的數目作為測量依據，如橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、喬板式流量計和活塞式流量計等等。常用流量計的性能比較見表2-1-18。二、差壓式流量計節流裝置與差壓變送器配套測量流體的流量，仍是目前煉油、化工生產中使用最廣的一種流量測量儀表。目前工業生產中應用有各種各樣的節流裝置，如圖2-1-15所示。上圖所示的節流裝置中，應用最多的是孔板、噴嘴、文丘里管和文丘利噴嘴。這四種節流元件歷史悠久，試驗數據完整，產品已標準化，所以稱它們為“標準節流裝置”。其他形式的節流元件，如雙重孔板、圓缺孔板等等，由于開頭特殊，形容尚不深透，缺乏足夠的實驗數據，所以尚未標準化，故稱它們為特殊節流裝置。這

3、類特殊裝置設計制造后，必須先進行標定，然后才能使用。節流元件具有結構簡單，便于加工制造，工作可靠，適應性強，使用壽命長等優點。1 測量原理在管道中流動的流體具有動能和位能，在一定條件 下這兩種能量可以相互轉換，但參加轉換的能量總和是不變的，奕用節流元件測量流量就是利用這個原理來實現的。根據能量守恒定律及流體連續性原理，節流裝置的流量公式可以寫成：體積流量 （2-1-11）質量流量 （2-1-12）式中M質量流量，kg/s; Q體積流量，m3/s流量系數；流束膨脹系數；F0節流裝置開孔截面積，m2；1流體流經節流元件前的密度，kg/m3;p節流元件前后壓力差，即p=p1-p2,pa。在計算時，根

4、據我國現用單位的習慣，如果Q的單位為m3/h，M為kg/ h，F為mm2，p為pa，為kg/m3單位時，則上述流量公式可換算為衫流量計算公式，即：（2-1-13）（2-1-14） 式中d為節流元件的開孔直徑，。我國自1993年8月1日起采用GB/T262493標準，代替GB262481標準。本標準適用于角接取壓、法蘭取壓、D和D/2取壓的孔板、噴嘴和文丘利管的節流裝置；同時也只適用于管道公稱通徑為501200mm的流量測量和管道雷諾數大于3150的場合。GB/T262493新標準采用流出系數C來代替過去的流量系數。兩者的換算關系如下； C=/E式中E漸近速度系數，并由下式確定： 2節流裝置的取

5、壓方式節流裝置的取壓方式，就孔板而言有五種，如圖2-1-16所示；就噴嘴而言只有角接取壓和徑距取壓兩種。 （1）角接取壓 上、下游側取壓孔軸心線與孔板（噴嘴）前后端面的間距各等于取壓孔直徑的一半或等于取壓環隙寬度的一半，因而取壓孔穿透處與孔板端面正好相平。角接取壓包括環室取壓和單獨鉆孔取壓，如圖中1-1。 （2）法蘭取壓 上、下游側取壓孔中心至孔板前后端面的間距均為(25.4±0.8)mm，如圖2-2。 （3）徑距取壓 上游側取壓孔中心與孔板（噴嘴）前端面的距離為1D，下游側取壓孔中心與孔板（噴嘴）后端面的距離為1/2D，如圖中3-3。 （4）理論取壓法 上游側的取壓孔中心至孔板中心

6、至孔板前端面的距離為1D±0.1D;下游側的取壓孔中心線至孔板后端面的距離隨的值大小而異詳見表2-1-19表2-1-19理論取壓時下游取壓孔位置d/D下游取壓孔位置d/D下游取壓孔位置0.100.84D(1±0.30)0.500.63D(1±0.25)0.150.82D(1±0.30)0.550.59D(1±0.20)0.200.80D(1±0.30)0.600.55D(1±0.15)0.250.78D(1±0.30)0.650.50D(1±0.15)0.300.76D(1±0.30)0.700

7、.45D(1±0.10)0.350.73D(1±0.25)0.750.40D(1±0.10)0.400.70D(1±0.25)0.800.34D(1±0.10)0.450.67D(1±0.25) （5）管接取壓 上游側取壓孔的中心線距孔板前端面為2.5D，下 游側取壓孔中心線距孔板后端面為8D，如圖中5-5所示。 以下五種取壓方式中，角接取壓方式用得最多，其次是法蘭取壓院 法。 3標準孔板 標準孔板的基本結構如圖2-1-17所示。 標準孔板各部分的加工要求如下：孔板前端面A不允許有明顯的 劃痕，其加工表面粗糙度要求：50mmD500m

8、m時，為Ra3.2m;500 D750mm時,為Ra6.3m; 750mmD1000mm時，為Ra12.5m; 孔板的后端面B應與A平行,其表面粗糙度可適當降低.上游側入口邊 緣G和圓筒形下游側出口邊緣應無刀痕和毛刺,入口邊緣G要求十分尖銳。標準孔板各部分的尺寸要求如下：孔板開孔圓筒形的長度e要求0.005De0.02D,表面粗糙度不能低于Ra1.6m,其出口邊緣無毛刺.孔板的厚度E應為eE0.05D,當管道直徑為50100mm之間時,允許E=3mm.隨著管道直徑D的增加,E也要適當加厚.當E>e時，其斜面傾角F應為30ºF45º，表面粗糙度為Ra3.2m，孔板的不平

9、度在1%以內。孔板開孔直徑d的加工要求非常精確，當0.67時,d的公差為±0.001d;當0.67時, d±0.005 d.圖2-1-18的上半部分為環室取壓,p1由前環室取出,p2由后環室取出,前環室寬度c0.2D,后環室寬度c0.5D,環室壁厚f2a(a為環縫隙的寬度),環腔橫截面積gh至少為50mm2,g、h均不得小于6mm，取壓孔應是圓形的，直徑為4mm10mm。圖2-1-18的下部分為單獨鉆孔取壓方式示意圖。孔板上游側的靜壓力p1由前夾緊環取出，p2由后夾緊環取出。取壓孔應為圓筒形，與孔板前后端面的夾角應小于或等于3º。兩種取壓孔的直徑規定如下：0.65

10、時,0.005D0.03D>0.65時,0.01D0.02D(2)法蘭取壓標準孔板 圖2-1-19為標準孔板使用法蘭取壓的安裝圖.從圖中知法蘭取壓孔在法蘭盤上,上下游取壓孔的中心線距孔板的兩個端面的距離均為(25.4±0.8)mm,并垂直于管道的軸線, 取壓孔直徑d0.08D.最好取d為612mm之間.法蘭取壓標準孔板可適用于管徑D=50750mm和直徑比=0.10.75的范圍內.4.差壓變送器由節流元件、連接管路和差壓變送器組成一體，統稱為差壓式流量計。目前國內生產的定型的差壓變送器的主要技術性能見表2-1-20。圖2-1-20為DDZ-差壓變送器結構示意圖。由圖2-1-20

11、看出，差壓變送器由兩部分組成，下半部分為測量部分，上半部分為轉換部分。測量部分包括測量室、測量元件（膜盒）等，轉換部分包括主杠桿、矢量機構、副杠桿、差動變壓器、反饋機構、調零裝置和放大器等。被測差壓信號由高、低壓室引入，在膜盒3上轉換為中力Fi(Fi=piA,pi=p1-p2,A為膜盒有效面積)。此力作用于主杠桿5的下端，使主杠桿以軸封膜片4為支點偏轉，并以力Fi沿水平方向推動矢量機構8。矢量機構8將推力Fi分解成F2和F3。F3沿矢量板方向作用，被固定于基座上的矢量板平衡掉。F2使矢量機構的推板向上移動，并通過連接簧片帶動副杠桿14以M為支點逆時針轉動，使固定在副杠桿上的差動變壓器的檢測片（

12、銜鐵）12靠近差動變壓器13，使兩者間的氣隙減小，這時差動變壓器的輸出增加，并通過放大器15放大為420mA的輸出電流I0。當輸出電流流過反饋動圈16時，產生電磁反饋力Ff，使副杠桿向順時針方向偏轉。當反饋力Ff所產生的力矩與Fi產生的力矩相等時，變送器便達到一個新的穩定狀態，此時放大器輸出電流即為變送器的輸出電流，它與被測差壓信號成正比。名稱測量差壓上限pa工作壓力Mpa環境溫度 精度輸 出信 號特點主要生產廠家單臘盒差壓變送器100600100040006000250000.16,6.41632-101502.51.5010mA030mV差壓范圍大,體積小,重量輕,一般用于中、小型工廠杭州

13、壓力表廠膜盒式差壓變送器600025000最大遷移量-1600010000100001600025641016-10+601010mA030mV020mA杭州壓力表廠，上海自動化儀表一廠，四川儀表十六廠等氣動差壓變送器1001600000最大遷移量±100%0.010.052.5,6.416,32-10+6011.50020.1Mpa有耐腐型,其正負室材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，膜盒材料為Cr18Ni12<32Mpa，可附平衡閥天津自動化儀表廠，上海自動化儀表一廠，四川儀表十六廠等氣動法蘭式差壓變送器1000250000最大遷移量±100%256410+6010

14、020.1Mpa有單法蘭、單插入式法蘭、雙平法蘭、雙插入式法蘭，耐腐型膜片材料為金屬鉭氣內藏孔板差壓變送器160025000025-10+6020020.1Mpa適用于潔凈小流量液體遼寧岫巖儀表廠電動差壓變送器型60250000遷移量±100%0.01,0.42.5,6.410,1625,3240-10+550.512.5010 mA有普通型、隔爆型和隔爆安全火花及安全火花型，防腐材料一般為含鉬不銹鋼北京自動化儀表廠，四川儀表七廠天津自動化儀表廠，大連儀表廠西安儀表廠，上海調節器廠型602.5×106遷移量±100%0.005,0.010.4,2.56.4,101

15、6,2532,40-25+800.512.5420 mA有普通型、隔爆型及安全火花型，防腐材料為含鉬不銹鋼及NiMo28V（相當于哈氏合金B）或金屬鉭上海自動化儀表廠，四川儀表七廠，天津自動化儀表廠，大連儀表廠電動法蘭差壓變送器型600060000遷移量±100%464-10+55115010 mA有單平法蘭、雙平法蘭、單插入法蘭等型式，有隔離防爆型，防腐型材料含鉬不銹鋼上海調節器廠大連儀表廠天津自動化儀表廠型2500250000遷移量±100%254644080-25+60115420 mA法蘭形式同型，心爆有隔爆型和安全火花，防腐材料為含鉬不銹鋼天津自動化四廠四川儀表七

16、廠1151系列變送器差壓變送器1257×10E6遷移量+500%-600%0770-29+660202505420 mA隔離膜片為316S、S、哈氏合金C、蒙耐爾合金或鉭，有隔爆型和安全火花型西安儀表廠流量變送器01270190500遷移量±10%70025隔離膜片材料與防爆型同上，變送器具有開方功能，使輸出信號與流量成線性，不需附加電源和開方器 表2-1-21DDZ-系列差壓變送器型號規格表產品名稱型號測量范圍靜壓精度等級超限后允許擴大的測量范圍差壓變送器DBC-111A-0100pa0300pa10kpa2.5065pa0100pa連續可調DBC-112A-0200pa

17、0600pa10kpa2.50140pa0200pa連續可調DBC-211A-00.5Kpa02Kpa2.5Mpa100.35Kpa00.5Kpa連續可調DBC-212A-01.5Kpa06Kpa2.5Mpa101Kpa01.5Kpa連續可調DBC-311A-05Kpa020Kpa6.4Mpa0.503.5Kpa00.5Kpa連續可調DBC-711A-05Kpa020Kpa32Mpa103.5Kpa00.5Kpa連續可調DBC-312A-015Kpa060Kpa6.4Mpa0.5010Kpa015Kpa連續可調DBC-712A-015Kpa060Kpa32Mpa1010Kpa015Kpa連續可

18、調DBC-321A-060Kpa0250Kpa6.4Mpa0.5045Kpa060Kpa連續可調DBC-721A-060Kpa0250Kpa32Mpa1045Kpa060Kpa連續可調DBC-731A-0200Kpa0800Kpa32Mpa10140Kpa0200Kpa連續可調DBC-732A-00.6Mpa02.5Mpa32Mpa104.5Mpa00.6Mpa連續可調表2-1-22 DDZ-系列差壓變送器常見故障及原因序號故障現象可能原因1通電后輸出為零連接導線可能斷了,24VDC電源沒供上電源極性接反2通電后輸出最大，用手推平衡錘也降不下來（大于20mA）差動變壓器原邊線圈A、B斷線差動變

19、壓器原邊與副邊任意兩點短路（AC、AD、BC、DB）E、F兩點短路檢查晶體管放大器是否正常3輸出兩位式跳動，調零位不能使輸出固定工某一位置反饋動圈短路，整機無反饋反饋動圈的電流方向接反而變為正反饋調零彈簧和銜鐵片（檢測片）的相對位置沒找好，或調零彈簧壓得太緊或拉得太松動圈與磁鋼卡住，或調零的空心螺釘磨擦太大4電源接通后輸出始終停留在小于2mA的位置，用手推平衡錘也上不去感應片位置太高，差動變壓器沒有進入工作區差動變壓器副邊繞組CD斷線，振蕩器不振電容C4損壞三極管損壞調零彈簧調整過度5線性不好檢查可動部件是否有卡碰現象注意過載保護彈簧片在量程上限是否脫開膜盒線性不好或膜盒已變形放大器放大倍數下

20、降6變差大緊固件轉動反饋動圈與氣隙不均勻，動圈與導磁體有磨擦磁鋼中有污物、鐵屑阻礙動圈運動7靜壓誤差大測量杠桿與軸封支架裝配不正靜壓調整裝置不對膜盒性能變壞8輸出無規律漂移導線或元件連接有虛焊反饋動圈與殼體短路9給輸入信號，輸出上不去膜盒彈簧片是否松動靜壓螺釘與矢量杠桿接觸是否良好正、負壓室密封性能不好，泄漏比較厲害10輸入振蕩低檔時端子板中的13端子沒短路高檔時端子板中的710端子沒短路放大器靈敏度太高三、容積式流量計容積式流量計主要用來測量不含固體雜質的液體，如油類、冷凝液、樹脂和液態食品等粘稠流體的流量對于高粘度介質的流量，其他流量計很難測量，而容積式流量計卻能精確測量，精度可達

21、7;0.2%。常用的容積式流量計有橢圓齒輪流量計、腰輪（羅茨）流量計、活塞式流量計、刮板式流量計、圓盤式流量計、濕式氣體流量計及皮囊式流量計可用來測量氣體流量。1 橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計的測量部分是由兩個互相嚙合的橢圓形齒輪、軸和殼體（它與橢圓形齒輪構成計量室）等組成。其測量原理如圖2-1-21所示。當被測流體流過橢圓齒輪流量計時，它將帶動橢圓齒輪旋轉，橢圓齒輪每旋轉一周，就有一定數量的流體流過儀表，只要用傳動及累積機構記錄下橢圓齒輪的轉數，就能知道被測流體流過儀表的總量。當流體流過齒輪流量計時，因克服儀表阻力必將引起壓力損失而形成壓力差p=p1-p2,p1為入口壓力，p2為出口壓力。在

22、此p的作用下，圖2-1-21（a）中的橢圓齒輪A將受到一個合力矩的作用，使它繞軸作順時針轉動，而此時橢圓齒輪B所受到的合力矩為零。但因兩個橢圓齒輪是緊密嚙合理的，故橢圓齒輪A將帶動B繞軸作逆時針轉動，并將A與殼體之間月牙形容積內的介質排至出口。顯然，此時A為主動輪，B為從動輪。當轉至圖2-1-21（b）所示的中間位置時，齒輪A與B均為主動輪。當再繼續轉至圖2-1-21（c）所示位置時，A輪上的合力矩降為零，而作用在B輪上的合力矩增至最大，使它繼續向逆時針轉動，從而也將B齒輪與殼體間月牙形容積的介質排至出口。顯然這時B為主動輪。這與圖中（a）所示的情況剛好相反。齒輪A和齒輪B就這樣反復循環，相互

23、交替地由一個帶動另一個轉動，將被測介質以月牙形容積為單位，一次一次地由進口排至出口。圖2-1-21表示了橢圓齒輪轉過1/4周的情形，在這段時間內，儀表僅排出了其量為一個月牙形容積的被測介質。所以，橢圓齒輪每轉一周所排出的被測介質量為月牙形容積的四位，因而從齒輪的轉數便可以計算出排出介質的數量，由圖2-1-21（d）可知，通過流量計的體積總量V為： （2-1-15）式中 n橢圓齒輪的旋轉次數；V0橢圓齒輪與殼體間形成的月牙形體積；R殼體容室的半徑；a、b橢圓齒輪的長半軸和短半軸；橢圓齒輪的厚度。LCB-9400系列不銹鋼橢圓齒輪流量計，不僅具有直讀式計數器顯示流量總量，還可通過高速輸出口，配上脈

24、沖傳感器，將其信號輸入計算機或顯示儀表，實現流量的遠距離顯示和控制。LCB-9000S/P系列流量計是在9400基礎上，省去了銜接器、齒輪箱和直讀計數器，然后裝上S/P脈沖發生器而成的流量變送器，故它只有遠傳功能，而沒有現場顯示功能。9400流量計和S/P流量計主要用于直接測量流經管道內流體的瞬時流量和總量。它們具有耐腐蝕，測量精度高，使用壽命長，壓力損失小，容易安裝和維修等特點。其型號規格見表2-1-23。表2-1-23 LCB-9400、9000S/P橢圓齒輪流量計型號規格表型號通徑工作方式流量范圍，m3/hinmm60水60110熱水<0.2mpa·s0.22 mpa&#

25、183;s2200 mpa·s汽油煤油輕油重油94171/215連續0.050.220.070.150.080.260.060.260.050.260.020.240.010.24間斷0.050.220.070.230.080.360.060.260.050.360.050.360.010.3694011/215連續0.150.560.200.500.300.700.200.700.150.700.7010.041間斷0.150.560.200.560.3010.2010.1510.071.20.041.2LCB-9402LCB-9402S/P1/215連續0.310.40.80.4

26、1.20.31.20.31.20.21.60.11.6間斷0.31.50.410.41.80.31.80.31.80.220.12LCB-9453LCB-9453S/P125連續0.620.81.340.82.40.82.40.62.40.33.20.23.2間斷0.630.820.83.60.83.60.83.60.340.24LCB-9453LCB-9453S/P125連續151.241.85.61.25.515.50.480.38間斷1.271.281.38.51.28.518.50.4100.310極限961010101010LCB-9456LCB-9456S/P45連續2102.58

27、3.5112.5112110.9160.616間斷2142.5103.5162.5162160.9200.620極限18122020202020LCB-9457LCB-9457S/P250連續420515.98225224222321.232間斷4305208355354352401.240極限35254040404040LCB-9459LCB-9459S/P280連續8401035155010508505.970470間斷8601040157010708705.990490極限80509090909090注:1.間斷:指每天工用810小時,或定量工作累計10小時. 2.極限:指短時間(4小時

28、以下)高流量狀態下的最大流量能力.2.腰輪流量計腰輪流量計測量流量的基本原理和橢圓齒輪流量計相同,只是輪子的形狀略有不同,見圖2-1-22.兩個輪子不是互相嚙合滾動進行接觸旋轉,輪子子表面無牙齒,它是靠套在伸出殼體的兩根軸上的齒輪嚙合的,圖2-1-22展示了輪子的轉動情況.腰輪流量計除了能測量液體流量外,還能測量大流量的氣體流量.由于兩個腰輪上無齒,所以對流體中的固體雜質沒有橢圓齒輪流量計那樣敏感.對于刮板流量計、活塞式等其他容積式流量計讀者可參閱文獻2。四、漩渦流量計漩渦流量計是六十年代末期才發展起來的新型流量儀表。它是利用流體振蕩原理來進行流量的測量。它可分為流體強迫振蕩的漩渦進動型和自然

29、振蕩的卡門漩渦流量計，后者被稱為渦列流量計或渦街流量計。漩渦流量計的特點是：測量精度高，可達±1%；量程比寬，可達100：1；儀表內無活動部件，使用壽命長；儀表示值幾乎不受溫度、壓力、密度、粘度及成分等影響，故用水或空氣標定的流量計可用于其他液體或氣體的流量測量而不用校正；儀表的輸出是與體積流量成比例的電脈沖頻率信號，易與數字式儀表及電子計算機配套使用；維護方便，更換檢測元件不用重新標定等優點。但當檢測元件被污物粘附后，將會影響儀表的靈敏度。旋進漩渦流量計一般用150mm以下管道的氣體流量測量,它的壓力損失較大,但測得的是整個漩渦的中心速度,所以測量精度較高而且安裝較方便. 渦街流量

30、計是一般用于>150mm管道中的氣體或液體通渠道 流量的測量,它的壓力損失較小,但它只能測得局部漩渦的速 度,因此,它的測量精度要低些,并且對儀表前后直管段的安 裝要求較高.1.旋進漩渦流量計劃內 圖2-1-23為旋進漩渦流量計的測量原理圖.流經旋進漩渦流度 量計的流體,流過一組螺詐葉片后被強制旋轉,便形成了漩渦 漩渦的中心是速度很高的區域,稱為渦核,它的外圍是環流. 在文丘利收縮段,渦核與流量計的軸線相一致.當進入擴大段 后,渦核就圍繞著流量計的軸作螺旋狀進動.該進動是帖近擴大段的壁面進行的,進動頻率和流體的體積流量成比例.渦核的頻率通過熱敏電阻來檢測.熱敏電阻就被冷卻一次.這樣,熱敏

31、電阻的溫度隨渦渦核的進動頻率而作周期性的變化,該變化又促使熱敏電阻的阻值也作周期性變化.這一阻值變化經檢測放大器處理后轉換成電壓信號,即可獲得與體積流量成比例的電脈沖信號傳送到顯示儀表,以實現瞬時流量的指示和總量的積算.旋進漩渦流量計由變送器、檢測放大器和數字顯示儀表組成。變送器由殼體、螺旋葉片、消漩葉片、敏感元件、放大器、緊固環等構成，如圖2-1-24所示。2 渦街流量計渦街流量計是根據卡門渦街原理制成的。在流動的流體中插入一個非流線型柱狀物（如圓柱體或三角形柱體），則在柱體下游會產生如圖2-1-25所示的兩列不對稱且又有規律的漩渦。該漩渦在柱體的側后產生、分開、形成漩渦列，通常稱作卡門渦街

32、或卡門渦列。當滿足h/l=0.281時，所產生的卡門漩渦是穩定的，而且產生單列漩渦的頻率f與圓柱體的直徑d和流體流速u有如下關系： （2-1-16）式中：St斯特羅哈爾系數。當流體的雷諾數Re=50015000時,St=0.2。圖2-1-25（b）所示為實驗結果（當放置的是三角柱體時，St=0.16），圖中曲線的平坦部分為渦街測量的有效范圍。在此范圍內流體的平均流速u與圓柱體卡門漩渦產生的頻率f成比例，測得f即可求得u,由u可求得流體的體積流量Q，且Q與f之間呈線性關系。渦街流量計是由檢測器（圓柱或三角柱等）、放大器和轉換器等組成。它可直接以數字量輸出，與數字顯示儀表配套，也可通過D/A轉換成

33、010mADC，(或420mA)輸出，以便進行測量指示、記錄、積算和控制等。DBLU型渦街流量計的型號規格見表2-1-24。表2-1-24渦街流量計的型號規格表名稱型號流量范圍m3/h主要用途，功能產品、型號說明渦街流量變送器DBLU-1202·22021.59.7適用于石油、化工、輕工冶金、鋼鐵、紡織、食品、醫藥等各行各業的各種液體、氣體、蒸汽流量的測量，配以相應的工業自動化儀表，可實現流量計量，自動控制等多種功能。輸出信號010mA420mA或15DC脈沖信號3300HZ（液體）281500HZ（氣體）321500HZ（蒸汽）表示連接方式法蘭連接法蘭卡連接表示被測介質氣、液通用液

34、體氣體高溫液體高溫氣體腐蝕性液體腐蝕性氣體表示公稱通徑DN標注使用環境蒸汽DBLU-1204·22042725-1205·22054040-1208·22089393-1210·2210154154-1215·2215350350-1302·23021250-1304·230420120-1305·230532200-1308·230880500-1310·2310120800-1315·23152802000流量范圍m3/hDBLU-1202·22023401100-120

35、2·22025001700-1202·22021004570-1202·22021807100-1202·220240016000五、電磁流量計電磁場流量計是利用電磁感應原理制成的流量測量儀表，可用來測量導電液體體積流量（流速）。變送器幾乎沒有壓力損失，內部無活動部件，用涂層或襯里易解決腐蝕性介質流量的測量。檢測過程中不受被測介質的溫度、壓力、密度、粘度及流動狀態等變化的影響，沒有測驗滯后現象。1 電磁流量計的測量原理電磁流量計是電磁感應定律的具體應用，當導電的被測介質垂直于磁力線方向流動時，在與介質流動和磁力線都垂直的方向上產生一個感應電動勢EX（見圖

36、2-1-26）： （2-1-17）式中B磁感應強度，T；D導管直徑，即導體垂直切割磁力線的長度，m；V被測介質在磁場中運動的速度，m/s.因體積流量Q等于流速v與管道截面積A的乘積，直徑為D的管道的截面積A=，故： （2-1-18）將式（2-1-18）代入式（2-1-17）中，即得：（2-1-19） 由式（2-1-19）可知，當管道直徑D和磁感應強度B不變時，感應電勢EX與體積流量Q之間成正比，但是上式是在均勻直流磁場條件下導出的，由于直流磁場易使管道中的導電介質發生極化，會影響測量精度，因此工業上常采用交流磁場，得： （2-1-20）式中交變磁場的角頻率；BM交變磁場磁感應強度的最大值。由式

37、（2-1-20）可知，感應電勢EX與被測介質的體積流量Q成正比，但變送器輸出的EX是一個微弱的交流信號，其中包含有各種干擾成分，而且信號內阻變化高達幾萬歐姆，因此，要求轉換器是一個高輸入阻抗，且能抑制各種干擾成分的交流毫伏轉換器，將感應電勢轉換成420mADC統一信號，以供顯示，調節和控制，也可送到計算機進行處理。2 電磁流量計的特點與應用電磁流量有許多特點，在應用時對有些問題必須特別注意。（1）電磁流量計的特點 測量導管內無可動部件和阻流體，因而無壓損，無機械慣性，所以反應十分靈敏。 測量范圍寬，量程比一般為10：1，最高可達100：1。流速范圍一般為16m/s，也可擴展到0.510 m/s

38、.流量范圍可測每小時幾十毫升到十幾立方米，測量管徑范圍可從2mm到2400mm，甚至可達300mm. 可測含有固體顆粒、懸浮物（如礦漿、煤粉漿、紙漿等）或酸、堿、鹽溶液等具有一定電導率的液體體積流量；也可測脈動流量；并可進行雙向測量。 EX與Q成線性關系，故儀表具有均勻刻度，且流體的體積流量與介質的物性（如溫度、壓力、密度、粘度等）、流動狀態無關，所以電磁流量計只需用水標定后，即可用來測量其他導電介質的體積流量而不用修正。電磁流量計也有其局限性和不足之處： 使用溫度和壓力不能太高，具體使用溫度與管道襯里的材料發生膨脹、變形、變質的溫度有關，一般不超過120；最高使用壓力取決于管道強度、電極部分

39、的密封狀況以及法蘭的規格等，一般使用壓力不超過1.6MPa。應用范圍有限。電磁流量計不能用來測量氣體、蒸汽和石油制品等非導電流體的流量。當流速過低時，要把與干擾信號相同數量級的感應電勢進行放大和測量是比較困難的，而且儀表也易產生零點漂移。因此，電磁流量計的滿量程流速的下限一般不得低于0.3m/s。流速與速度分布不均勻時，將產生較大的測量誤差。因此，在電磁流量計前必須有個適當長度的直管段，以消除各種局部阻力對流速分布對稱性的影響。3 電磁流量計的型號與規格見表2-1-25。表2-1-25電磙流量計的型號規格表名稱型號測量量程m3/h輸出信號主要用途與功能備注電磁流量計LD-25 -32 -40

40、-50 -65 -80 -100 -125 -150 -200 -250 -30001.01601.62502.54004.06006.0100010160162500254000405000601000080120001602500010mADC(負載阻抗01500)420mADC(負載阻抗0750)01000Hz(負載阻抗1500)由電磁流量傳感器(LBG型)和電磁流量轉換器(LDZ-42型)配套組成的電磁流量計(LD型),用于測量管管道中各種成分的酸堿液或含有纖維及固體懸浮物等導電液體的流量配套精度:±0.5%FS(DN150mm時)±1%FS(DN>200mm

41、時)六、超聲波流量計利用超聲波測量流體的流速、流量的技術，不僅僅用于工業計量，而且也廣泛地應用在醫療、海洋觀測、河流等各種計量測試中。超聲波流量計的主要特點是：流體中不插入任何元件，對流束無影響，也沒有壓力損失；能用于任何特別是具有高粘度、強腐蝕，非導電性等性能的液體的流量測量，也能測量氣體流量；對于大口徑管道的流量測量，不會因管徑大而增加投資；量程比較寬，可達5：1；輸出與流量之間呈線性等優點。超聲波流量計的缺點是：當被測液體中含有氣泡或有雜音時，將會影響聲的傳播，降低測量精度；超聲波流量計實際測定的流體流速，當流速分布不同時，將會影響測量精度，故要求變送器前后分別應有10D和5D的直管段；

42、此外，它的結構較復雜，成本較高。1 測量原理設靜止流體中的聲速為c，流體流動的速度為u，傳播距離為L，如圖2-1-27所示。當聲波與流體流動方向一致時（即順流方向），其傳播速度為(c+u)；而聲波傳播方向與流體流動方向相反（即逆流方向）時，其傳播速度為(c-u)。在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發生器與接收器（T1、R1）和（T2、R2），當T1順方向，T2逆方向發射超聲波時，超聲波分別到達接收器R1、R2所需要的時間分別為t1和t2: （2-1-21） （2-1-22）由于在工業管道中，流體的流速比聲速小得多，即c»u，因此兩者的時差為： （2-1-23）由式（2-1-23）可知

43、，當聲波在流體中的傳播速度C已知，只要測出時差t便可求出流速u，進而就能求出流量Q。利用這個原理進行流量測量的方法稱為時差法，此外還可以用相差法、頻差法等。相差法的測量原理：如果超聲波發生器發射連續超聲脈沖或周期較長的脈沖列，則在順流和逆流發射時所接收到的信號之間便要產生相位差，即： （2-1-24）式中：超聲波的角頻率。由式（2-1-24）可知，當測得后，即可求出u，進而求得流量Q。此法用測量相差代替了測量微小時差t有利于提高測量精度。但存在著聲速c對測量結果的影響。頻差法的測量原理：為了消除聲速c的影響，常采用頻差法。由前可知，上、下游接收器接收到的超聲波的頻率之差f可用下式表示： （2-

44、1-25）由上式（2-1-25）可知，只要測得f就可求得流量Q，并且此法與聲速無關。2 SP-2系列智能型超聲波流量計簡介SP-2系列智能型超聲波流量計是參照當前世界上最先進的超聲波流量計的原理，結合我國的實際情況而設計生產的一種高級超聲波流量計。它具有以下特點：采用了最先進的數學模式作為設計指導思想，所的公式全由微機自動選擇調整。為提高測量精度，儀表不僅具有嚴密的溫度補償，還可對不同管道、不同流速、不同粘度的各種介質進行自動的雷諾數補償。采用人機對話開式，各種參數均由按鍵輸入。不同管道所需的不同參數均由軟件自動調整。具有保證儀表安裝到正確位置的指示裝置。充分發揮了儀表軟件功能。儀表具有靈敏度

45、自動跟蹤的“學習機能”和智能化的抗干擾功能，以保證儀表能長期穩定可靠地工作。有完備的顯示和打印功能，可隨時顯示和定時打出時間、流速、瞬時流量、累計流量以及流量差值等參數。可輸出420mADC標準信號，以便遠傳。可在管外或管內安裝，這種流量計可在=100200的管道上測t=050，流速為±09m/s，不含過多雜質和氣泡，能充滿管道的水及其粘度不過大的介質流量。此種儀表安裝時，一般上游有10D以上，下游5D以上的直管段。七、轉子流量計轉子漢量計又稱面積式流量計或恒壓降式流量計，它也是以流體流動時的節流原理為基礎的一種流量測量儀表。轉子流量計的特點是：可測多種介質的流量，特別適用于測量中小管徑雷諾數較低的中上流量，壓力損失小且穩定；反應靈敏，量程較寬（約10：1），示值清晰，近似線性刻度；結構簡單，價格便宜，使用維護方便；還可測有腐蝕性的介質流量。但轉子流量計的精度受測量介質的溫度、密度