化工原理实验 流量计校核实验报告

化工原理实验 流量计校核实验报告
化工原理实验 流量计校核实验报告

流量计校核

一、实验操作

1. 熟悉实验装置,了解各阀门的位置及作用。

2. 对装置中有关管道、导压管、压差计进行排气,使倒U 形压差计处于工作状态。

3. 对应每一个阀门开度,用容积法测量流量,同时记下压差计的读数,按由

小到大的顺序在小流量时测量8-9个点,大流量时测量5-6个点。为保证标定精度,最好再从大流量到小流量重复一次,然后取其平均值。 4. 测量流量时应保证每次测量中,计量桶液位差不小于100mm 或测量时间不少于40s 。 二、数据处理

1.数据记录

计量水箱规格:长 400mm ;宽 300mm 管径d (mm ):25 孔板取喉径d 0(mm ):15.347

查出实验温度下水的物性:

密度 ρ= 996.2542 kg/m3 粘度 μ= 0.000958 PaS 2.数据处理

d

V d V d du πμρ

πμ

ρ

μ

ρ

44Re 2=?

=

=

ρ/20000p A C A u V ?== 则 ρ

/20

0p u C ?=

孔板流量计试验数据处理

文丘里流量计实验数据处理

3.结果分析

C由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定。

C不再随着Re而变,成为一个和孔径与根据上图得当Re数增大到一定值后,

管径之比有关的常数。

化工原理实验讲义2015(2)

实验一 流量计校核实验 一、实验目的 1.了解孔板流量计、文丘里流量计的构造、原理、性能及使用方法。 2.掌握流量计的标定方法。 3.学习合理选择坐标系的方法。 二、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差,它与流量有如下关系: 采用正U 形管压差计测量压差时,流量Vs 与压差计读数R 之间关系有: (1) 式中: V s 被测流体(水或空气)的体积流量,m 3/s ; C 流量系数(或称孔流系数),无因次; A 0 流量计最小开孔截面积,m 2,A 0=(π/4)d 02; 下上-P P 流量计上、下游两取压口之间的压差,P a ; ρ 被测流体(水或空气)的密度,Kg/m 3; A ρ U 形管压差计内指示液的密度,Kg/m 3; ρ1 空气的密度,Kg/m 3; R U 形管压差计读数,m ; 式3-1也可以写成如下形式: (1a) 若采用倒置U 形管测量压差: ρgR P P =-下上 (忽略空气对测量的影响)则流量系数C 与流量的关系为: () ρ 下上-P P CA V s 20 =() ρ ρρ120 -=A s gR CA V ρ ρρ) 1(2-= A gR A V C s

(2) 用体积法测量流体的流量V s ,可由下式计算: (3) (4) 式中:V s 水的体积流量,m 3/s ; △t 计量桶接受水所用的时间,s ; A 计量桶计量系数; △h 计量桶液面计终了时刻与初始时刻的高度差,mm ,△h=h 2-h 1; V 在△t 时间内计量桶接受的水量,L 。 改变一个流量在压差计上有一对应的读数,将压差计读数 R 和流量V s 绘制成一条曲线即流量标定曲线。同时用式(1a )或式(2)整理数据可进一步得到流量系数C —雷诺数Re 的关系曲线。 (5) 式中:d —实验管直径,m ; u —水在管中的流速,m/s 。 三、实验内容 1、以涡轮流量计为基准,对孔板流量计进行校核,并绘制校核曲线。 2、以转子流量计为基准,对孔板流量计进行校核,并绘制校核曲线。 实验二 离心泵特性曲线测定 一、实验目的 1. 了解离心泵结构与特性,学会离心泵的操作; 2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。 二、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量V 之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用数学方法计算这一特性曲线,只能依靠实 gR A V C s 20=A h V ??=t V V s ??= 310μ ρdu = Re

流量计(中国石油大学流体力学实验报告)

中国石油大学(华东)流量计实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师: 同组者: 实验三、流量计实验 一、实验目的(填空) 1.掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途; 2.测定孔板流量计的流量系数 ,绘制流量计的矫正曲线; 3.了解两用式压差计的结构及工作原理,掌握其使用方法。 二、实验装置 1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称: 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图1-3-1示。 F1——文丘利流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力试验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图

说明:本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门,V10为排气阀。除V10外,其它阀门用于调节流量。 另外,做管流实验还用到汞-水压差计(见附录A )。 三、实验原理 1.文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道 流量 的装置,见图1-3-2属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分,安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔,并接上比压计,通过量测两个断面的 测压管水头差 ,就可计算管道的理论流量 Q ,再经修正得到实际流量。 2.孔板流量计 如图1-3-3,在管道上设置孔板,在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔,并接上比压计,通过量测两个断面的 测压管水头差 ,可计算管道的理论流量 Q ,再经修正得到实际流量。孔板流量计也属压差式流量计,其特点是结构简单。 图1-3-2 文丘利流量计示意图 图1-3-3 孔板流量计示意图 3.理论流量 水流从1-1断面到达2-2断面,由于过水断面的收缩,流速增大,根据恒定总流能量方程,若不考虑 水头损失 ,速度水头的增加等于测压管水头的减小(即比压计液面高差h ?),因此,通过量测到的h ?建立了两断面平均流速v 1和v 2之间的一个关系: 如果假设动能修正系数1210.αα==,则最终得到理论流量为: 式中 2K A g =,2221 1( )()A A A A μ= -,A 为孔板锐孔断面面积。 4.流量系数 (1)流量计流过实际液体时,由于两断面测压管水头差中还包括了因 粘性 造成的水头损失,流量应修正为: 其中 1.0α<,称为流量计的流量系数。

电磁流量计在化工行业的应用

电磁流量计在化工行业的应用 【摘要】文章介绍了电磁流量计的概述,技术原理,安装条件,以及电磁流量在煤化工行业上的应用。 【关键词】电磁流量计;化工行业;应用 0.概述 电磁流量计(Electromagnetic Flowmeter)是由直接接触管道介质的传感器和上端信号转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μs/cm的导电液体的流量,是一种测量导电介质流量的仪表。除了可以测量一般导电液体的流量外,还可以用于测量强酸、强碱等强腐蚀性液体和均匀含有液固两相悬浮的液体,如泥浆、矿浆、纸浆等。 电磁流量计 电磁流量计特别设计了带背光宽温的中文液晶显示器,功能齐全实用、显示直观、操作使用方便,可以减少其他电磁流量计英文菜单所带来的不便。另外我们独家设计4-6多电极结构,进一步保证了测量精度并且任何时候无需接地环,减轻了仪表体积和安装维护的麻烦。电磁流量计在满足现场显示的同时,还可以输出4~20mA电流信号供记录、调节和控制用,现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。 采用电磁感应原理测量介质流体流速的电磁流量计。它在管道的两侧加一个磁场,被测介质流过管道就切割磁力线,在两个检测电极上产生感应电势,其大小正比于流体的运动速度。可以用于测量酸、碱、盐溶液、水煤浆、矿浆、砂浆灰泥、纸浆、树脂、橡胶乳、合成纤维浆和感光乳胶等各种悬浮物、气化汽和粘性物质的流量。电磁流量计密封性能好,还可用于自来水和地下水道系统。而且测量过程不与流体接触,适于制药、生物化学和食品工业。这种流量计还可检测血液流量。它的量程比约为100:1,精度一般为1%,由于这种传感器必须保持管道内电阻和测量电路阻抗之间有一定比例关系,因此在制造上有一定困难。当被测介质的电导率约为10欧姆·厘米时就开始产生困难,电导率更低时就产生原理性困难。当电导率为10欧姆·厘米时,就达到导电介质和电介质之间的“分界线”,热噪声电平随内阻的增大而显著增加。 电磁流量计是高精度、高可靠和使用寿命长的流量仪表,所以在设计产品结构、选材、制定工艺、生产装配和出厂测试等过程中每一个环节我们都非常细致讲究,还自行设计了一套中国最先进的,专用于电磁流量计的生产设备和流量实流标定装置,从而在软件和硬件上都能切实保证产品长期的高质量。电磁流量计特别设计了带背光宽温的中文液晶显示器,功能齐全实用、显示直观、操作使用方便,可以减少其他电磁流量计英文菜单所带来的不便。另外我们独家设计4-6多电极结构,进一步保证了测量精度并且任何时候无需接地环,减轻了仪表体积

流量计校核实验指导书

节流式流量计校核装置实验指导书

流量计校核实验 一.实验目的 1.熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。 2.掌握流量计的标定方法之一——容量法。 3.测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。 二.基本原理 对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定,建立流量刻度标尺(如转子流量计)、给出孔流系数(如涡轮流量计)、给出校正曲线(如孔板流量计)。使用者在使用时,如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同,就需要根据现场情况,对流量计进行标定。 孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的,而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变,据此来测量流量,因此,称其为变压头流量计。而另一类流量计中,当流体通过时,压力降不变,但收缩口面积却随流量而改变,故称这类流量计为变截面流量计,此类的典型代表是转子流量计。 2.1孔板流量计的校核 孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一,本实 验采用自制的孔板流量计测定液体流量,用容量法进行标 定,同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而 设计的,流体通过锐孔时流速增加,造成孔板前后产生压 强差,可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其 基本构造如图3-1所示。 若管路直径为d1,孔板锐孔直径为d0,流体流经孔板 前后所形成的缩脉直径为d2,流体的密度为ρ,则根据柏 努利方程,在界面1、2处有: 图3-1 孔板流量计

2221122u u p p p ρρ --?== (3-1) 或 22212/u u p ρ-=? (3-2) 由于缩脉处位置随流速而变化,截面积2A 又难以指导,而孔板孔径的面积0A 是已知的,因此, 用孔板孔径处流速0u 来替代上式中的2u ,又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能 量损失,故需用系数C 加以校正。式(3-2)改写为 22212/u u C p ρ-=? (3-3) 对于不可压缩流体,根据连续性方程可知0101 A u u A =,代入式(3-3)并整理可得 0012/1()2C p u A A ρ ?=- (3-4) 令 02 01 1()C C A A =- (3-5) 则式(3-4)简化为 002/u C p ρ=? (3-6) 根据0u 和0A 即可计算出流体的体积流量: ρ/20000p A C A u V ?== (3-7) 或 ρρρ/)(20000-==i gR A C A u V (3-8) 式中:V -流体的体积流量, m 3/s ; R -U 形压差计的读数,m ; i ρ-压差计中指示液密度,kg/m 3; 0C -孔流系数,无因次; 0C 由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re 所决定,具体数值由实验测定。 当孔径与管径之比为一定值时,Re 超过某个数值后,0C 接近于常数。一般工业上定型的流量计,就 是规定在0C 为定值的流动条件下使用。0C 值范围一般为0.6-0.7。

文丘里流量计实验实验报告

文丘里流量计实验实验报告 实验日期:2011.12.22 一、实验目的: 1、学会使用测压管与U 型压差计的测量原理; 2、掌握文丘里流量计测量流量的方法和原理; 3、掌握文丘里流量计测定流量系数的方法。 二、实验原理: 流体流径文丘里管时,根据连续性方程和伯努利方程 Q vA =(常数) H g v p z =++22 γ(常数) 得不计阻力作用时的文丘里管过水能力关系式(1、2断面) h K p z p z g d d d Q ?=?????????? ??+-???? ? ?+???? ??-=γγπ221141222214 1 由于阻力的存在,实际通过的流量Q '恒小于Q 。引入一无量纲系数Q Q '=μ(μ称为流量系数),对计算所得的流量值进行修正。 h K Q Q ?=='μμ h K Q ?' =μ 在实验中,测得流量Q '和测压管水头差h ?,即可求得流量系数μ,μ一般在0.92~0.99之间。 上式中 K —仪器常数 g d d d K 214 141222???? ??-=π h ?—两断面测压管水头差 ??? ? ??+-???? ??+=?γγ2211p z p z h h ?用气—水多管压差计或电测仪测得,气—水多管压差计测量原理如下图所示。

1h ? 2h ? H 3 1H 2H 1z 2z 气—水多管压差计原理图 根据流体静力学方程 γγ22231311 p H h H h H H p = +?-+?--- 得 221121H h h H p p -?+?++=γγ 则 )()(222211212211γγγγp z H h h H p z p z p z +--?+?+++=??? ? ??+-???? ?? + 212211)()(h h H z H z ?+?++-+= 由图可知 )()(4321h h h h h -+-=? 式中,1h 、2h 、3h 、4h 分别为各测压管的液面读数。 三、实验数据记录及整理计算(附表) 文丘里流量计实验装置台号:2 d1=1.4cm d2=0.7cm 水温t=13.1℃ v=0.01226cm 2/s 水箱液面标尺值▽0=38cm 管轴线高程标尺值▽=35.7cm 实验数据记录表见附表 四、成果分析及小结: 经计算 K=17.60cm 2.5/s u=1.064 由实验计算结果看各组数据的相差较大,可以判断实验的精密度不高,实验 与理论值有偏差。误差来源主要有实验测量值的不准确,人为造成的主管因素较大。 五、问题讨论: 为什么计算流量Q 理论与实际流量Q 实际不相等? 答:因为实际流体在流动过程中受到阻力作用、有能量损失(或水头损失),而计算流量是假设流体没有阻力时计算得到的,所以计算流量恒大于实际流量。

过程工程原理实验指导书

过程工程原理实验讲义 南昌大学化工原理实验室 2011年3月

前言 《过程工程原理》是化工、制药、高分子、食品、应化等相近专业学科的核心课程,其主要研究内容是以工业生产中的物理加工过程为背景,按其操作原理的共性归纳成若干“单元操作”。《过程工程原理》用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究,强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练,强调理论与实际的结合,提高学生分析问题、解决问题的能力。 全国高校化工原理课程教学指导委员会第五次会议对工科本科《化工原理》课程实验教学提出了以下指导意见: 1、实验内容在下列实验中至少选做6~7个(流体力学2个,传热1~2个,传质3个),即:直管摩擦系数和局部阻力系数测定;离心泵的操作与性能测定;过滤常数测定;导热系数测定;传热实验;蒸发实验;精馏塔性能实验;吸收系数测定;干燥速率曲线测定;萃取实验及板式塔流体力学性能实验等。 2、每个实验应包含实验预习、实验操作、数据处理和实验报告四个环节。 3、实验教学还包括理论教学、演示教学和实物教学等。 4、实验应单独考核。 本实验指导书系根据上述精神和教育部发布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)》中有关开设综合性、设计性实验的要求编写的。实验内容包括流体力学实验6个,传热实验3个,传质实验4个,其中综合性实验10。此外,为了加强对学生动手能力和实验技能的训练编写了计算机仿真实验7个。各专业可根据教学计划及教学大纲要求选择实验内容。 限于编者水平和经验,本实验指导书难免有错误和不足之处,恳请批评指正。 编者 2011年3月

中国石油大学(华东)流量计实验报告

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告18-19-2 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师: 同组者: 实验三、流量计实验 一、实验目的(填空) 1 2 3 文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图1-3-1示。 F1——文丘利流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图

说明:本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门,V10为排气阀。除V10外,其它阀门用于调节流量。 另外,做管流实验还用到汞-水压差计(见附录A )。 三、实验原理 1.文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道 流量 的装置,见图1-3-2属压差式流量计。它1-12 图1-3-2 文丘利流量计示意图 图1-3-3 孔板流量计示意图 3),22 1 2 22 111212()()= 22p p v v h h h z z g g ααγ γ ?=-=+ -+ - 如果假设动能修正系数1210.αα==,则最终得到理论流量为: Q μ= =理

式中 K= μ=,A为孔板锐孔断面面积。 4.流量系数 (1)流量计流过实际液体时,由于两断面测压管水头差中还包括了因黏性造成的水头损失,流量应修正为: Qα = 实 其中 1.0 α<,称为流量计的流量系数。 数 1

2.实验数据记录及处理见表1-3-1。 表1-3-1 实验数据记录及处理表 (4)= 6867.01 cm3/s (5)流量系数:α== = 0.67

电磁流量计设计与安装标准讲义(doc 7页)

电磁流量计设计与安装标准讲义(doc 7页)

电磁流量计设计资料选型和安装标准 详细介绍: 概述 电磁流量计(以下简称EMF)是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。50年代初EMF实现了工业化应用,近年来世界范围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~6.5%。 70年代以来出现键控低频矩形波激磁方式,逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式,仪表性能有了很大提高,得到更为广泛的应用。 2. 原理与机构 EMF的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。如图1所示,导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向按“弗来明右手规则”,其值如下式式中 E-----感应电动势,即流量信号,V; k-----系数; B-----磁感应强度,T; D----测量管内径,m;--- 平均流速,m/s。设液体的体积流量为,则式中 K 为仪

表常数,K= 4 KB/πD 。 EMF由流量传感器和转换器两大部分组成。传感器典型结构示意如图2,测量管上下装有激磁线圈,通激磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到转换器。激磁电流则由转换器提供。 3、优点 EMF的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。EMF不产生因检测流量所形成的压力损失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能效果显著,对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。 EMF 所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变化明显的影响。与其他大部分流量仪表相比,前置直管段要求较低。 EMF测量范围度大,通常为20:1~50:1,可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.5~10m/s 内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量(例如设有4位数电位器设定仪表常数)不必取下作离线实流标定。 EMF的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3m。可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多。仪表输

电磁流量计设计与安装标准讲

电磁流量计设计资料选型和安装规范 详细介绍: 概述 电磁流量计(以下简称EMF)是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。50年代初EMF实现了工业化应用,近年来世界范围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~6.5%。70年代以来出现键控低频矩形波激磁方式,逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式,仪表性能有了很大提高,得到更为广泛的应用。 2. 原理与机构 EMF的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。如图1所示,导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向按“弗来明右手规则”,其值如下式式中 E-----感应电动势,即流量信号,V。 k-----系数; B-----磁感应强度,T; D----测量管内径,m;--- 平均流速,m/s。设液体的体积流量为,则式中 K 为仪表常数,K= 4 KB/πD 。 EMF 由流量传感器和转换器两大部分组成。传感器典型结构示意如图2,测量管上下装有激磁线圈,通激磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到转换器。激磁电流则由转换器提供。 3、优点 EMF的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。 EMF不产生因检测流量所形成的压力损失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能效果显著,对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。 EMF所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变化明显的影响。与其他大部分流量仪表相比,前置直管段要求较低。 EMF测量范围度大,通常为20:1~50:1,可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.5~10m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量(例如设有4位数电位器设定仪表常数)不必取下作离线实流标定。EMF的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫M到3m。可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多。仪表输出本质上是线性的。易于选择与流体接触件的材料品种,可应用于腐蚀性流体。 4、缺点 EMF不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。通用型EMF由于衬里材料和电气绝缘材料限制,不能用于较高温度的液体;有些型号仪表用于过低于室温的液体,因测量管外凝露(或霜)而破坏绝缘。 5、分类

压差流量计计算公式

()差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量地平方成正比.在差压式流量计仪表中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛 地应用.孔板流量计理论流量计算公式为:式中,为工况下地体积流量,;为流出系数,无量钢;β,无量钢;为工况下孔板内径,;为工况下上游管道内径,;ε为可膨胀系数,无量钢;Δ为孔板前后地差压值,;ρ为工况下流体地密度,.对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量地实用计算公式为: 式中,为标准状态下天然气体积流量,;为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式×;为流出系数;为渐近速度系数;为工况下孔板内径,;为相对密度系数,ε为可膨胀系数;为超压缩因子;为流动湿度系数;为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,;Δ为气流流经孔板时产生地差压,. 差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高地场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等.流量计算器.()速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理地一类流量计.工业应用中主要有:①涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器地磁阻值,检测线圈中地磁通随之发生周期性变化,产生周期性地电脉冲信号.在一定地流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体地体积流量成正比.涡轮流量计地理论流 量方程为:式中为涡轮转速;为体积流量;为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等)有关地参数;为与涡轮顶隙、流体流速分布有关地系数;为与摩擦力矩有关地系数. ②涡街流量计:在流体中安放非流线型旋涡发生体,流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则地交替排列地旋涡涡街.在一定地流量(雷诺数)范围内,旋涡地分离频率与流经涡街流量传感器处流体地体积 流量成正比.涡街流量计地理论流量方程为:式中,为工况下地体积流量,;为表体通径,;为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面积之比;为旋涡发生体迎流面宽度,;为旋涡地发生频率,;为斯特劳哈尔数,无量纲. ③旋进涡轮流量计:当流体通过螺旋形导流叶片组成地起旋器后,流体被强迫围绕中心线强烈地旋转形成旋涡轮,通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋形进动.在一定地流量(雷诺数)范围内,旋涡流地进动频率与流经旋进涡流量传感器处流体地体积流量成正比.旋进旋涡流量计地理论流量方程 为:式中,为工况下地体积流量,;为旋涡频率,;为流量计仪表系数,(为 脉冲数). ④时差式超声波流量计:当超声波穿过流动地流体时,在同一传播距离内,其沿顺流方向和沿逆流方向地传播速度则不同.在较宽地流量(雷诺数)范围内,该时差与被测流体在管道中地体积流量(平均流速)成正比.超声波流量计地流量方程式为:

图文解说_电磁流量计设计说明

图文解说:电磁流量计设计 由ADI_Amy于 2016-8-5 创建的讨论 ?喜欢?显示0 喜欢0 ?评论? 0 "若不能度量,则无法管理。"这是工业领域的一句口头禅,尤其适合于流量测量。简单说来,对流量监测的需求越来越多,常常还要求更高速度和精度的监测。前不久ADI举办了在线研讨会“工业过程控制应用的电磁流量计设计”,我们已经分享了完整的讲义文档,需要的戳【在线研讨会讲义PPT下载】工业过程控制应用的电磁流量计设计自取。 这里我们为大家讲解下讲义的部分容 电磁流量变送器——信号链框图 电磁流量传感器的特性是:无压力损耗,不受速度、密度、温度、压力和传导率的影响,可以实现高精度测量。流量计系统由以下组件组成:电源、信号调理、转换器、处理器、显示键盘和多个通信组件,比如无线,RS485/422,4-20毫安电流,HART。 电磁流量变送器——传感器工作原理 其工作原理基于法拉第电磁感应定律。这意味着带电导体通过一个磁场并切割磁力线时在管道两侧将会产生感应电动势。电磁场是由电流流经测量管外面的线圈产生的。感应电压的幅度直接与速度和导体的电导率、管道直径以及磁场强度的成比例,具体来说,我们可以将法拉第定律表述为E = K x B x D x V,其中V表示导电流体的速度,B表示磁场强度,D表示测量管段的直径,E表示电极上的电压,而K是一个常数。B、D、K可以是固定值,因此方程简化为E与V的比例关系。

大部分电磁流量计使用低频率方波来激励传感器线圈。可以是1/25、1/16,1/10或者1/4 电网频率,以及电网频率的一半。低频方波励磁的幅度不变,但改变电流流入流出线圈的方向。 传感器信号调理——模拟前端共模抑制比 共模电压必须被电磁流量计转换器所抑制,模拟前端电路在其中所起的作用最大。如果电路具有对于120 分贝共模抑制比,则0.28V 共模电压可以降低至0.28 μV,而如果共模抑制比是100 dB,则抑制为2.8 μV。 共模信号中的直流成分可以通过对信号进行交流耦合或者校准得以消除。但是,共模信号中的交流成分即使经过抑制也会呈现为噪声成分,出现在放大器输出端。它无法简单地通过交流耦合消除。必须采取措施,否则可能影响噪声性能。在120 dB共模抑制比的情况下,0.1V噪声下降至0.1μV。在100 dB共模抑制比的情况下,该噪声仅能抑制到最低1μV,因此共模抑制比参数很重要。 电磁流量计——信号处理电路架构比较 虽然具体的实现方式可能有所不同,电磁流量计的传感器信号处理可以分为模拟同步解调和数字过采样两种主要方法。 模拟解调是一种传统的方法,但现今仍然在业使用广泛。它通常使用前置放大器,带通滤波放大器,采样保持,同步解调,模数转换器和微控制器。 下图显示典型的模拟同步解调电路的信号链。传感器输出的微伏或毫伏级信号首先被集成仪表放大器或者分立器件搭建的仪表放大器放大。

流量计性能测定实验报告doc

流量计性能测定实验报告 篇一:孔板流量计性能测定实验数据记录及处理篇二:实验3 流量计性能测定实验 实验3 流量计性能测定实验 一、实验目的 ⒈了解几种常用流量计的构造、工作原理和主要特点。 ⒉掌握流量计的标定方法(例如标准流量计法)。 ⒊了解节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律,流量系数C的确定方法。 ⒋学习合理选择坐标系的方法。 二、实验内容 ⒈通过实验室实物和图像,了解孔板、1/4园喷嘴、文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。 ⒉测定节流式流量计(孔板或1/4园喷嘴或文丘里)的流量标定曲线。 ⒊测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。 三、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差,它与流量的关系为: 式中: 被测流体(水)的体积流量,m3/s; 流量系数,无因次;

流量计节流孔截面积,m2; 流量计上、下游两取压口之间的压强差,Pa ; 被测流体(水)的密度,kg/m3 。 用涡轮流量计和转子流量计作为标准流量计来测量流量VS。每一 个流量在压差计上都有一对应的读数,将压差计读数△P和流量Vs绘制成一条曲线,即流量标定曲线。同时用上式整理数据可进一步得到C—Re关系曲线。 四、实验装置 该实验与流体阻力测定实验、离心泵性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。 ⒈本实验共有六套装置,流程为:A→B(C→D)→E→F→G→I 。 ⒉以精度0.5级的涡轮流量计作为标准流量计,测取被测流量计流量(小于2m3/h流量时,用转子流量计测取)。 ⒊压差测量:用第一路差压变送器直接读取。 图1 流动过程综合实验流程图 ⑴—离心泵;⑵—大流量调节阀;⑶—小流量调节阀; ⑷—被标定流量计;⑸—转子流量计;⑹—倒U管;⑺⑻⑽—数显仪表;⑼—涡轮流量计;⑾—真空表;⑿—流量计平衡阀;⒁—光滑管平衡阀;⒃—粗糙管平衡阀;⒀—回流阀;⒂—压力表;⒄—水箱;⒅—排水阀;⒆—闸阀;⒇—

土木工程专业实训室建设方案

2016年实训试验室建设方案 河北工程技术学院土木工程学院 2016年03月18日

河北工程技术学院 2016年实训试验室建设方案 为进一步加强土木工程学院土木工程专业和建筑工程技术专业、建筑电气工程技术专业建设和课程开发建设和课程开发,提高人才培养质量,增强学生的实践能力,经认真研究、多方考察,结合人才培养方案提出了2016年实训室建设方案,现将方案提交学院研究审批。 一、建设思路: 围绕学院的定位和为本科教学做准备的要求,以服务建筑类专业为主,突出专业基础课程的试验项目开发,以提供教学服务、培训服务、技术服务、职业资格鉴定服务为目标,紧贴社会需求,加强对内对外服务,建设成一个硬件与软件均处于国内领先水平的职业技能实训基地,起到服务、带动、示范作用,营造良好的实践教学环境。 二、土木工程实验室调查分析 根据土木工程专业应有实验(实训)室调查结果,结合我校土木工程专业实验(实训)室建设情况,得出我校需扩建、新建实验(实训)室项目。分析结果如表1-1所示。 表1-1 实验(实训)室情况分析表 应有实验(实训)室已有实验室扩建实验室新建实验室物理实训室 力学实训室 土力学实训室 土木工程材料实训室框架实训室 建筑CAD实训室天正CAD实训室 PKPM实训室 资料管理实训室 三好实训室 物理实训室 力学实训室 土力学实训室 土木工程材料实训室 框架实训室 建筑CAD实训室 天正CAD实训室 广联达实训室 土木工程材料实训室 PKPM实训室 资料管理实训室 三好实训室 水力学实验室

广联达实训室 水力学实验室 三、建设项目: 新建项目一:建筑工程PKPM软件实训室90.4万元。 新建项目二:建筑工程品茗资料实训室10万元。 新建项目三:建筑工程虚拟仿真(三好)综合实训室35万元。 新建项目四:水力学实验室28.42万元。 扩建项目一:土木工程材料实验室12.395万元 四、建设意见及费用: 经论证,该实训室项目是为专业基础课程和专业课程服务的实验实训室,可开设的实验实训项目能满足土木工程学院各专业的基本实践教学要求。项目建设资金共计176.215万元。

化工仪表及自动化实验手册

化工仪表及自动化 实验指导书 化工教研室

绪论 生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求得目标,在18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后,自动化技术时代开始了。 随着工业技术的更新,特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展,自动化已经进入了计算机控制装置时代。自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展,在促进产业革命中起着十分重要的作用。特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门,由于采用了自动化仪表和集中控制装置,促进了连续生产过程自动化的发展,大提高了劳动生产率,获得了巨大的社会效益和经济效益。 为了适应社会发展的需要,同时满足应用型本科院校的教学要求,本实验教材全面系统地介绍了化工过程检测仪表的基本知识,重点介绍工业生产过程中的压力、流量、物位、温度的检测原理及相应的仪表结构选用、实验装置和实验方法、注意事项以及数据处理等。同时除介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的应用知识,还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、控制仪表及装置,在简单、复杂控制系统的基础上,介绍了高级控制系统与计算机控制系统。

目录 实验1 实验安全教育、配备实验仪器 (1) 实验2 常见化工仪表的认知 (3) 实验3 压力表校验 (7) 实验4 流量计的校核 (9)

实验5 热电偶的校验 .............................................................................................. (14)

实验1 实验安全教育、配备实验仪器 一、化工仪表及自动化实验室学生守则 化工仪表及自动化实验室守则是学生正常进行实验的保证,学生进入实验室必须遵守以下规则: (1)进入实验室,须遵守实验室纪律和制度,听从老师指导。 (2)未穿实验服,未写实验预习报告者不得进入实验室进行实验。 (3)进入实验室后要熟悉周围环境,熟悉防火及急救设备器材的使用方法和存放位置,遵守安全规则。 (4)实验前,清点、检查仪器,明确仪器规操作方法及注意事项(老师会给予演示),否则不得动手操作。 (5)实验中,保持安静,认真操作,仔细观察,积极思维,如实记录,不得擅自离开岗位。 (6)实验室公用物品(包括器材、药品等)用完后,应归放回原指定位置。 (7)爱护公物,注意卫生,保持整洁,节约用水、电、气及器材。 (8)实验完毕后,要求整理,清洁实验台面,检查水、电、气源,打扫实验室卫生。(9)实验记录经教师签字认可后,方可离开实验室。 二、实验课学习方法 (1)预习并写预习报告 认真阅读实验教材及相关参考资料,明确实验目的、理解实验原理、掌握实验方法、熟悉实验容并简明扼要的写出预习报告。认真听讲。 (2)操作 认真、独立操作,仔细观察现象,做好记录。应按拟定的实验操作计划与方案进行。

流量计实验报告

流量计实验报告

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师:李成华 同组者: 实验三、流量计实验 一、实验目的(填空) 1.掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途; 2.测定孔板流量计的流量系数 ,绘制流量计的校正曲线; 3.了解两用式压差计的结构及工作原理,掌握其使用方法。 二、实验装置 1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称: 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图1-3-1示。

F1——文丘里流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计;C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图

说明:本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门,V10为排气阀。除V10外,其它阀门用于调节流量。 另外,做管流实验还用到汞-水压差计(见附录A)。 三、实验原理 1.文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道流量的装置,见图1-3-2属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分,安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔,并接上比压计,通过量测两个断面的测压管水头差,就可计算管道的理论流量Q ,再经修正得到实际流量。 2.孔板流量计 如图1-3-3,在管道上设置孔板,在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔,并接上比压计,通过量测两个断面的测压管水头差,可计算管道的理论流量

流量计校核实验报告

流量计校核实验报告 一、实验目的 1、熟悉孔板流量计和文氏流量计的构造及工作原理; 2、掌握流量计标定方法之一——称量法; 3、测定孔板流量计和文氏流量计的孔流系数,掌握孔流系数随雷诺数的变化规律; 4、测定孔板流量计和文氏流量计的流量与压差的关系。 二、实验原理 常用的流量计大都按标准规范制造,出厂前厂家需通过实验为用户提供流量曲线:或给出规定的流量计算公式用的流量系数,或将流量读数直接刻在显示仪表上。如果用户遗失出厂的流量曲线;或被测流体的密度与工厂标定所用流体不同;或流量计经长期使用而磨损;或使用自制的非标准流量计时,都必须对流量计进行标定。 孔板流量计和丘里流量计是应用最广的节流式流量计,本实验就是通过测定节流元件前后的压差及相应的流量来确定流量系数。 (一)孔板流量计 孔板流量计的构造原理如图1-1所示,在管路中装有一块孔板,孔板两侧接出测压管,分别与U 形压差计相连接。 孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用,使流速增大,压强减小,造成孔板前后压强差,作为测量的依据。 若管路直径为1d ,孔板锐孔直径为0d ;流体流经孔板后所形成缩脉的直径为2d ;流体密度为ρ。 在截面积I 、II 处,即孔板前导管处和缩脉处的速度和压强分别为1212u u p p ,与,,根据柏努利方程可得: 222112 2u u p p ρ --= (1) 或 = (2) 由于缩脉位置因流速而变,截面积2S 又难于知道,而孔板孔径的面积0S 是已知的,测压器的位置在设置一旦制成后也是不变的。因此,用孔板孔径处流速0u 来代替式(2)中的 2u ;又考虑到实际流体因局部阻力所造成的能量损失,故需用系数C 加以校正。式(2)就 可改写为: 图1-1 孔板流量计构造原理图

电磁流量计的工作原理及设计

电磁流量计的工作原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——电磁流量计。该专利由阿自倍尔株式会社申请,并于2018年9月7日获得授权公告。 内容说明本发明涉及在各种工艺系统中测量流体的流量的电磁流量计,尤其涉及一种具备测量流体的电导率的功能的电磁流量计。 发明背景电磁流量计为如下测量设备,其具备:励磁线圈,其在与在测定管内流动的流体的流动方向垂直的方向上产生磁场;以及一对电极,它们配置在测定管上,沿与由励磁线圈产生的磁场正交的方向配置,该测量设备一边交替切换流至励磁线圈的励磁电流的极性、一边检测上述电极间产生的电动势,由此测量在测定管内流动的被检测流体的流量。通常,电磁流量计大致分为接触式和电容式(非接触式),所述接触式是使设置在测定管上的电极直接接触测量对象的流体来检测上述流体的电动势,所述电容式(非接触式)是经由流体与电极间的静电电容来检测上述流体的电动势而不会使设置在测定管上的电极接触测量对象的流体。 电容式电磁流量计是利用信号放大电路(例如差动放大电路)来放大电极间产生的电动势,之后利用模数转换电路转换为数字信号,并将该数字信号输入至微控制器等程序处理装置来执行规定的运算处理,由此算出流量。这种电容式电磁流量计因电极不易劣化、容易维护,所以近年来特别受到业界关注。 此外,电磁流量计当中,存在具备不仅测量流体的流量、还测量该流体的电导率(所谓的导电率)的功能的电磁流量计。例如,专利文献3中揭示有一种配备双电极方式的电导率计的电磁流量计,所述双电极方式的电导率计对2个电极间施加正弦波或矩形波等的交流信号并测定在电极间流通的电流,由此求出电导率。该专利文献揭示的电导率计是通过将2个电极均浸入测量对象的液体来测量电导率。 发明内容本发明者对在电容式电磁流量计中追加测量流体的电导率的功能这一内容进行了研究。然而,根据本发明者的研究,明确了存在以下所示的问题。

流体力学实验报告 流量计实验报告

中国石油大学(华东)流量计实验实验报告 实验日期:2011.4.18 成绩: 班级:石工09-13班学号:09021614 姓名:石海山教师: 同组者:尚斌宋玉良武希涛杜姗姗 实验三、流量计实验 一、实验目的 1、掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途; 2、测定孔板流量计的流量系数 ,绘制流量计的校正曲线; 3、了解两用式压差计的结构及工作原理,掌握两用式压差计的使用方法。 二、实验装置 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图3-1示。 F1——文丘里流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图3-1 管流综合实验装置流程图

三、实验原理 1、文丘利流量计 文丘利管是一种常用的两侧有管道流量的装置,属压差式流量计(见图3-2)。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分,安装在需要测定流量的官道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过测量两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q ,再经修正即可得到实际流量。 2、孔板流量计 如图3-3所示,在管道上设置空板,在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过量测两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q ,再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计,其特点是结构简单。 图3-2 文丘利流量计示意图 图3-3 孔板流量计示意图 3、理论流量 水流从1-1断面到达2-2断面,由于过水断面的收缩,流速增大,根据恒定总流能量方程,若不考虑水头损失,速度水头的增加等于测压管水头的减小(即压差计液面高差h ?),因此,通过量测到的h ?建立了两个断面平均流速1v 和2v 之间的关系: h ?=1h -2h =(1z + γ 1 p )-(2z + γ 2 p )= g v 22 2 2α- g v 22 1 1α (3-1) 如果假设动能修正系数1α=2α=1.0,则最终得到理论流量为: 理Q = ) ( 1 2 A A A A A -h g △2=h K △μ 其中:K =g A 2

化工原理实验报告-管路设计与安装

管路设计与安装 一、实验目的及基本要求 1.实验目的 (1)综合运用流体力学基本原理与操作技能,设计并安装“流量计 校核”与“突然扩大、缩小局部阻力系数的测定”两个实验装置; (2) 掌握常用工具的使用方法,学习管路的组装、试压、冲洗及 拆除操作方法; (3) 学习管路系统的运行测试及停车方法。 2.对化工管路装拆的基本要求: (1) 化工管路布置的一般要求:在管路布置及安装时,主要考虑安装、检修、操作的方便及安全,同时尽可能减少基建费用,并根据生产的特点、设备的布置、材料的性质等加以综合考虑。 ①化工管路安装时,各种管线应成平行铺设,便于共用管架,要尽量走直线,少拐弯,少交叉,以节约管材,减小阻力,同时力求做到整齐美观; ②为便于操作及安装检修,并列管路上的零件与阀门位置应错开安装; ③管子安装应横平竖直,水平管其偏差不大于 15mm/10m,垂直管其偏差不大于10mm/10m; ④管路安装完毕后,应按规定进行强度和严密度试验;

⑤管路离地面的高度以便于检修为准,但通过人行道时,最低点离地面不得小于2m。 (2) 常见管件及阀门、流量计的安装要求: ①转子流量计是用来测量管系中流体流量的,其安装有严格的要求。它必须垂直安装在管系中,若有倾斜,会影响测量的准确性,严重时会使转子升不上来。转子流量计前后各应有相应的直管段,前段应有15~20d 的直管段,后段应有5d 左右的直管段(d 为管子内径),以保证流量的稳定。 ②阀门的装拆:截止阀结构简单,易于调节流量,但阻力较大。安装时,应使流体从阀盘的下部向上流动,目的是减小阻力,开启更省力。在关闭状态下阀杆、填料函部不与介质接触,以免阀杆等受腐蚀。闸阀密封性能好,流体阻力小,但不适用输送含有晶体和悬浮溶物的液体管路中。 ③活动接头是管系中常见的管件,在闭合管系时,它应是最后安装,拆除管系时,应首先从活动接头动手。 (3) 泵的管路布置总的原则是保证良好的吸入条件与检修方便 ①为增加泵的允许吸上高度, 吸入管路应尽量短而直,减少阻力, 吸入管路的直径不应小于泵吸入口直径. ②在泵的上方不布置管路,有利于泵的检修. 3、对指导教师的要求 (1) 指导教师对实训重点进行相应的讲解,给学生进行分组; (2) 组织学生观看有关化工管路方面的教学录像,使学生对化工管路有一定感性认识;

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