浅析文丘里流量计在电机风量测量中的应用

浅析文丘里流量计在电机风量测量中的应用
浅析文丘里流量计在电机风量测量中的应用

浅析文丘里流量计在电机风量测量中的应用摘要:对文丘里流量计的测量原理和在电机试验中的应用进行初步探讨。

关键词:风量;流量计;文丘里;仪器

0 引言

在电机试验中,风量是一个很重要的参数,风量直接影响到温升试验的结果。风量测量是否准确,直接关系到试验结果的准确性。本文对文丘里流量计的测量原理和应用进行初步探讨。

1 风量测量的定义

风量就是单位时间内空气流经设备或管道某处横截面的数量,又称作瞬时流量。当空气用体积表示时为体积流量,计量单位为立方米/秒(m3/s),当空气用质量表示时为质量流量,计量单位为千克/秒(kg/s)。另外统计一段时间内的空气流经某处横截面的总量叫做累积流量,可分为累积体积流量(m3)和累积质量流量(kg)。根据国家选定的非国际单位制单位分(min)、时(h)、升(L)、吨(t)也可以衍生出一系列计量单位,我们现在试验常用的单位是立方米/分(m3/min)。

2 风量测量计算方程

试验中测量风量的计算方程通常为空气流动的连续性方程和伯努利方程。

2.1 连续性方程

在空气流经的管道中取一管段的两个截面Ⅰ和Ⅱ,两处截面的面积、流体密度和流体的平均流速分别为A1、1、u1和A2、2、u2。则根据连续性方程得:

式中:u1、u2—截面Ⅰ和Ⅱ上流体的平均流速,m/s;

A1、A2—截面Ⅰ和Ⅱ的截面积,m2;

1、2—截面Ⅰ和Ⅱ上流体的密度,kg/m3;

2.2 伯努利方程

D.伯努利于1738年提出的理想正压流体在重力作用下作定常运动时,沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒方程。因此命名为伯努利方程。

式中:g—重力加速度,m/s2;

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。

十大常见流量计及其特点

10大常见流量计原理图及特点 流量计 关于流量计的原理,其实一直都觉得很难搞懂,不知道你们是不是这样。所以特地找了动态原理图以帮助理解,希望对你们也有用。 椭圆流量计产品特点 1. 其依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量。 2. 粘度愈大的介质,从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核测介质的粘皮愈大,泄漏误差愈小,对测量愈有利。 3. 适用于高粘度介质流量的测量,但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死,以致无法测量流量)。如果被测液体介质中夹杂有气体时,也会引起测量误差。

腰轮流量计产品特点 1. 重量轻、精度高,安装使用方便。 2. 压力损失小,量程范围大。 3. 主要用于石化、电力、冶金、交通、国防以及商贸等部门对汽油、煤油及轻柴油等油品的计量。 双转子流量计产品特点 1. 适用于稀油、轻质油、稠油、含砂量大、含水量大的原油,被测量液体的粘度范围大。 2. 流量计通过的液体流量大。 3. 使用寿命长,准确度高,可靠性强。 4. 压内损失极小。 5. 可直接与计算机联网。

孔板流量计产品特点 1. 节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。 2. 应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。 3. 标准型节流装置无须实流校准,即可投用。 4. 一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。 转子流量计产品特点 1. 工业上和实验室最常用的一种流量计。 2. 结构简单、直观、压力损失小、维修方便。 3. 须安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计。 涡轮流量计产品特点 1.抗杂质能力强。 2.抗电磁干扰和抗振能力强。 3.其结构与原理简单,便于维修。 4.几乎无压力损失,节省动力电耗。

流量计综述

流量计综述 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达 60 种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 这 60 多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等 目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。 1.1 差压式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。 差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。 差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。 检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。 所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。 非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。 优点: (1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;

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。

流量计原理及特点

各种流量计原理及特点. 简述 目前工程实际中,流量测量方法及流量仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中,每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类:按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法,主要有:差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压,将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表(差压转换器或变送器和流量显示仪表)组成。以检测件形式划分差压式流量计分类,有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表,目前国内外已系列化、通用化、标准化,差压式流量计既可单独测量流量参数,也可测量其它参数(压力、物位、密度)等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及

射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用,无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表,在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是:(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一流量计可与之比拟; (3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。 主要缺点是:(1)测量精度普遍偏低:(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;(3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。 3. 容积式流量计 容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。 容积式流量计按其测量元件分类:有椭圆齿轮流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、湿式气体计及膜盒式气体计、液封转筒式流量计等。 主要优点:(1)计量精度高;(2)安装管道条件对计量精度没有影响; (3)可用于高粘度液体的测量;(4)范围度宽;(5)直读式仪表无需外部

流量测量流量计的测量原理和分类

流量计的测量原理和分类 作者:国电中自文章来源:本站原创点击数:870 更新时间: 2008-5-19 15:02:08 流量测量的原理和分类 1.流量测量原理可分为哪几类? 答:流量测量按照测量原理可分为以下几类: ⑴差压式流量计。包括电容式变送器、力平衡式变送器、压敏电阻式变送器、双波纹管式变送器。 ⑵椭圆齿轮流量计。 ⑶漩涡流量计。 ⑷超声波流量计。 ⑸靶式流量计。 ⑹电磁流量计。 ⑺涡轮流量计。 ⑻均速管流量计。(阿纽巴流量计) 2.电容式流量变送器的工作原理是什么?(其代表为1151型、罗斯蒙特的3051型) 答:电容式变送器的敏感元件为电容,当有差压输入时,连在膜片上的电容与膜片一起产生微小位移,改变了电容的电容量。通过检测电路和转换放大电路,转换成二线制输出的4~20mA直流信号。

3.力平衡式流量变送器的工作原理是什么? 答:被测差压通过弹性敏感元件转换成作用力,使平衡杠杆产生偏转,杠杆的偏转由检测放大器转换成4~20mA的直流电流输出,电流输入处于永久磁场内的反馈动圈中,使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力,当作用力与反馈力达到平衡时,杠杆系统就停止偏转,此时的电流即为变送器输出电流,它与被测流量成正比。 4.压敏电阻式流量变送器的工作原理是什么?(其代表为ST-3000智能变送器) 答:当被测差压作用到传感器上,其阻值即发生变化。阻值变化通过电桥转换成电信号,再经过模/数(A/D)变换器送入微处理器。同时,环境温度和静压通过另外两个辅助传感器转换为电信号,再经模/数(A/D)变换器送入微处理器。经微处理器运算处理后送至(D /A)变换器输出4~20mA的DC模拟信号或4~20mA的DC数字信号。 5.双波纹管流量计的工作原理是什么? 答:双波纹管流量计是根据差压与位移成正比的原理工作的,当正负压室产生差压后,处于正压室中的波纹管被压缩,填充工作液通过阻尼环与中心基座之间的环隙和阻尼旁路流向处于负压室中的波纹管,从而破坏了系统平衡。连接轴按水平方向从左向右移动,使量程弹簧产生相应的拉伸,直到量程弹簧的变形力与差压值所产生的测量力平衡为止。此时,系统在新的位置上达到平衡,由连接轴产生的位移量,通过扭力管转换成输出转角,因其转角与差压成正比,故可用转角大小表示差压高低,用特定刻度盘就可以显示其流量。

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

简述各种流量计原理及特点

简述各种流量计原理及特点(1) 1. 简述 目前工程实际中,流量测量方法及流量仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中,每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类:按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法,主要有:差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压,将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表(差压转换器或变送器和流量显示仪表)组成。以检测件形式划分差压式流量计分类,有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表,目前国内外已系列化、通用化、标准化,差压式流量计既可单独测量流量参数,也可测量其它参数(压力、物位、密度)等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用,无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表,在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是:(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一流量计可与之比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。 主要缺点是:(1)测量精度普遍偏低:(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1; (3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

流量计性能测试实验(DOC)

中南大学 仪器与自动检测实验报告 冶金科学与工程院系冶金专业班级 姓名学号同组者同班同学 实验日期2013 年 4 月 08 日指导教师 实验名称:流量计性能测试实验 一、实验目的 1.掌握流量计性能测试的一般实验方法; 2.了解倒U型压差计的使用方法; 3.应用体积法,测定孔板流量计、文丘里流量计的标定曲线; 4.验证孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数C0与雷诺数Re的关系曲线。 二、实验原理 流体流过孔板流量计或文丘里流量计时,都会产生一定的压差,而这个压差与流体流过的流速存在着一定的关系。 1.孔板流量计或文丘里流量计的标定 流体在管内的流量可用体积法测量: V= a·?h /τ(1) 式中:V——管内流体的流量,L/s; a——体积系数,即计量筒内水位每增加1cm所增加的水的体积,本实验中a=0.6154 L/cm;

?h ——计量筒液位上升高度,?h = h1- h0,cm ; h1——计量筒内水位的初始读数,cm ; h0——计量筒内水位的终了读数,cm ; τ ——与?h 相对应的计量时间,s 。 测出与V 相对应的孔板流量计(或文丘里流量计)的压差读数R ,即可在直角坐标纸上标绘出对应流量计的V ~R 标定曲线。 其中, R ——孔板流量计(或文丘里流量计)的压差读数,cm 。 2.孔流系数C0与雷诺数Re 关系测定 流体在管内的流量和被测流量计的压差R 存在如下的关系: 3 00102??? ?=ρ P C A V (2) 其中,2 10-???=?g R P ρ (3) 2 00102??= Rg A V C (4) 式中: A0——孔板流量计的孔径(或文丘里流量计喉径)的截面积,m2,本实验中孔板孔d0=17.786mm ,文丘里流量计喉径d0=19.0mm ; C0——孔板流量计(或文丘里流量计)的孔流系数; g ——重力加速度,g=9.807m/s2。 又知 μ ρ du = Re (5) 式中: Re ——雷诺数; d ——水管的内径,m ,本实验中d =0.0238m ; ρ—— 流体的密度,kg/m3; μ—— 流体的粘度,Pa ·s 。 u ——水管内流体流速,m/s,

电磁流量计的原理和构成.docx

电磁流量计的原理和构成 一、电磁流量计的使用方法 (选自 GB/T 18660-2002) 1范围 本标准描述了用于测量充满封闭管道中导电液体流量的工业电磁流量计的原理和主要设计特点,并涉及它们的安装、运行、特性以及校准。 本标准不规定流量计在危险环境中应用的安全防护要求。它不适用于导磁性浆液及液态金属的测量,也不适用于有卫生要求的场合。 本标准包括交流励磁型和脉冲直流励磁型两种流量计。 2应用标准(略) 3定义(略) 4符号和单位 本标准使用下列符号 符号参数单位 B磁通密度T D测量管内径m K校准系数m Le测量电极之间距离m U液体平均轴向流速m/s V流量信号(电动势)V k常数(无量纲) qv液体的体积流量m3/s 5基本理论 5.1 概述

当液体在磁中运,根据法拉第定律生感( 1)。如果磁垂直于流液体的管道,而液体的率又不太低,装在管壁上的两个极之可量到一个,同磁通量密度、液体的平均流速以及两个极之的距离成正比。,就可以得液体的流速,而得液体的流量。 1磁流量原理 B-磁通密度; D-量管内径; V-流量信号();U-液体平均向流速5.2基本方程 根据法拉第磁感定律,感度可用下面的式表达: V=kBLeU????????????????(1) 在形管道中,体流量是: ?????????????????(2) 把方程( 1)、( 2)合并得: ?????????????????(3) 或者 ?????????????????(4) 方程式( 4)可以解用各种方法生一个校准系数,如本准第 9 章和GB/T18659 中所述,系数上通常是靠湿式校准来得到。 6构和工作原理 6.1 概述 如 1 和 2 所示,量管置于磁中,使液体的流方向同磁相垂直。根据法拉第定律,液体在磁中流,在与其流向和磁相垂直的方向上生一感。由安装在里上的两 个极,或者通量管上在与磁垂直的径向平面上的一容耦合型极,生一个正比于流速的位差,此信号可

腰轮流量计产品分类及特点

腰轮流量计产品分类及特点 腰轮流量计幕墙正在广泛适用于很多工业行业,主要是针对于气体和液体的精确测量,是一种新兴的流量计。 LL系列腰轮流量计: 1、LL普通型铸铁外壳、铝合金椭圆齿轮,圆表头带指针或方表头不带指针。 2、LL-HL回零型铸铁外壳、铝合金椭圆齿轮,表头双计数器,其中一组可回零。 3、LL-TN高温高粘型适用温度0~200℃,适用介质粘度200~1000mpa·S。 4、LL-B不锈钢型外壳、腰轮等所有接触到液体的零件均采用不锈钢材料。 5、LLB信号输出型在LL型基础上安装了传感器,可输出脉冲信号。 腰轮流量计的特点有哪些? LL型腰轮流量计是一种容积式流量测量仪表。用以测量封闭管道中流体的体积流量。就地显示累积流量,并有远传输出接口,与相应的光电式电脉冲转换器和流量积算仪配套,可进行远程测量,显示和控制。 腰轮流量计特点: 1、测量准确度高,基本误差一般可达正负0.2% https://www.360docs.net/doc/d57848807.html,/到正负0.5%,特殊要求时可达正负0.1%,流量计的特性一般不受流动状态的影响,也不受雷诺数大小的限制。 2、可用于高粘度液体的流量测量 3、测量范围度较宽,典型的流量范围度为5:1到10:1 4、字轮式计数器累积流体总量,无需外部能源,使用方便面计数器累积流量双显示,其中之一可以复零,方便用户在不连续计量的情况下使用。 5、计量部件之间无接触,不磨损,使用寿命长。

6、大口径流量计采用又转子形式,降低流量计运转噪声和振动。 LL型腰轮流量计,可用于纯原油,重油等高粘度液体的流量计量; LL-D防砂型腰轮流量计可用于含砂原油、重油等高粘度流体的流量计量; LL-F不锈钢型腰轮流量计是将腰轮流量计与介质接触的部分采用不锈钢材料加工制造,具有较强的防腐性能,可用于腐蚀性液体的流量计量,特别适用于化工行业; LL-C轻质油型腰轮流量计特别适用于轻油,柴油等低粘度流体的流量计量。腰轮流量计也有他的适用范围,一定要工作环境符合了腰轮流量计的工作范围在使用。

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

超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较

超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较 叙述了超声波流量计和电磁流量计在概论、工作原理、分类和工作性能的区别,提出,我国现阶段2种最常用流量计的特征和不同优势。 1超声波流量计和电磁流量计的概念 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。 电磁流量计是1种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感 应式仪表,采用单片机嵌入式技术,实现数字励磁,同时在电磁流量计上采用CAN现场总线。 2超声波流量计和电磁流量计的工作原理 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3部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。 超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振动。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的2个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。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”。 3超声波流量计和电磁流量计的分类 根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。 由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,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。

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—

流量测量原理和分类

流量测量原理和分类

流量测量的原理和分类 作者:国电中自文章来源:本站原创点击数:870 更新时间: 2008-5-19 15:02:08 流量测量的原理和分类 1.流量测量原理可分为哪几类? 答:流量测量按照测量原理可分为以下几类: ⑴差压式流量计。包括电容式变送器、力平衡式变送器、压敏电阻式变送器、双波纹管式变送器。 ⑵椭圆齿轮流量计。 ⑶漩涡流量计。 ⑷超声波流量计。 ⑸靶式流量计。 ⑹电磁流量计。 ⑺涡轮流量计。 ⑻均速管流量计。(阿纽巴流量计) 2.电容式流量变送器的工作原理是什么?(其代表为1151型、罗斯蒙特的3051型) 答:电容式变送器的敏感元件为电容,当有差压输入时,连在膜片上的电容与膜片一起产生微小位移,改变了电容的电容量。通过检测电路和转换放大电路,转换成二线制输出的4~20mA直流信号。

3.力平衡式流量变送器的工作原理是什么? 答:被测差压通过弹性敏感元件转换成作用力,使平衡杠杆产生偏转,杠杆的偏转由检测放大器转换成4~20mA的直流电流输出,电流输入处于永久磁场内的反馈动圈中,使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力,当作用力与反馈力达到平衡时,杠杆系统就停止偏转,此时的电流即为变送器输出电流,它与被测流量成正比。 4.压敏电阻式流量变送器的工作原理是什么?(其代表为ST-3000智能变送器) 答:当被测差压作用到传感器上,其阻值即发生变化。阻值变化通过电桥转换成电信号,再经过模/数(A/D)变换器送入微处理器。同时,环境温度和静压通过另外两个辅助传感器转换为电信号,再经模/数(A/D)变换器送入微处理器。经微处理器运算处理后送至(D /A)变换器输出4~20mA的DC模拟信号或4~20mA的DC数字信号。 5.双波纹管流量计的工作原理是什么? 答:双波纹管流量计是根据差压与位移成正比的原理工作的,当正负压室产生差压后,处于正压室中的波纹管被压缩,填充工作液通过阻尼环与中心基座之间的环隙和阻尼旁路流向处于负压室中的波纹管,从而破坏了系统平衡。连接轴按水平方向从左向右移动,使量程弹簧产生相应的拉伸,直到量程弹簧的变形力与差压值所产生的测量力平衡为止。此时,系统在新的位置上达到平衡,由连接轴产生的位移量,通过扭力管转换成输出转角,因其转角与差压成正比,故可用转角大小表示差压高低,用特定刻度盘就可以显示其流量。

流体力学实验 文丘里实验报告单

文丘里流量计实验 一、实验目的和要求 1.通过测定流量系数,掌握文丘里流量计量测管道流量的技能; 2.掌握气一水多管压差计量测压差的技能; 3.通过实验与量纲分析,了解应用量纲分析与实验结台研究水力学问题的途径,进而掌握文丘里流量计水力特征。 二、实验原理 根据能量方程式和连续性方程式,可得不计阻力作用时的文丘里管过水能力关系式 h K p Z p Z g d d d q V ?=+-+-= )]/()/[(21 )( 422114 2 12 1 γγπ ‘ (6-9) 1)/(/ 24 4 212 1 -= d d g d K π )()(2 21 1γ γ p Z p Z h + -+ =? 式中:h ?为两断面测压管水头差,m 。 由于阻力的存在,实际通过的流量V q 恒小于' V q 。今引入一无量纲系数’ V V q q =μ (μ称为流量系数),对计算所得的流量值进行修正。 即 h K q q V V ?=' =μμ (6-10) 另外由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的h ?为 4321h h h h h -+-=? 三、实验装置 本实验的装置如图6-10 所示。 在文丘里流量计的两个测量断面上,分别有4个测压孔与相应的均压环连通,经均压环均压后的断面压强由气-水多管压差计9测量(亦可用电测仪量测)。

1.自循环供水器; 2.实验台 3.可控硅无级调速器 4.恒压水箱 5.有色水水管 6.稳水孔板 7.文丘里实验管段 8.测压计气阀 9.测压计10.滑尺11.多管压差计12.实验流量调节阀 图6—10文丘里流量计实验装置图 四、实验方法与步骤 1.测记各有关常数。 2.开电源开关,全关阀12,检核测管液面读数 4321h h h h -+-是否为0,不为0时,需查出原因并予以排除。 3.全开调节阀12检查各测管液面是否都处在滑尺读数范围内?否则,按下列步骤调节:拧开气阀8,将清水注入测管2、3,待2432≈=h h cm ,打开电源开关充水,待连通管无气泡,渐关阀12,并调开关3至5.2821≈=h h cm ,即速拧紧气阀8。 4.全开调节阀门,待水流稳定后,读取各潮压管的液面读数1h 、2h 、3h 、4h ,并用秒表、量筒测定流量。 5.逐次关小调节阀,改变流量7~9次,重复步骤4,注意调节阀门应缓慢。 6.把测量值记录在实验表格内,并进行有关计算。 7.如测管内液面波动时,应取时均值。 8.实验结束,需按步骤2校核压差计是否回零。 五、实验结果处理及分析 1.记录计算有关常数。 实验装置台号No____ =1d m , =2d m , 水温=t ℃, =ν m 2/s , 水箱液面标尺值=?0 cm , 管轴线高程标尺值=? cm 。 2 整理记录计算表6-9 6-10

常见流量计的种类及特点

常见流量计的种类及特点 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异.为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100种。从不同的角度出发,流量计有不同的分类方法。常用的分类方法有两种,一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类:二是按流量计的结构原理进行分类。 一、按测量原理分类 (1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表. (7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型: 1.容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等.2.叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。 3.差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。 4.变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时,俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等,因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。 5.动量式流量计 利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计.由于流动流体的动量P与流体的密度

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

科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性

科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性 中国计量研究院流量室李旭 一、工作原理 如图一所示,截取一根支管,流体在其内以速度V从A流向B,将此管置于以角速度ω旋转的系统中。设旋转轴为X,与管的交点为O,由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度ω运动,此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。这个力作用在测量管上,在O点两边方向相反,大小相同,为: δFc = 2ωVδm 因此,直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。这就是科里奥利质量流量计的基本原理。 图1 科里奥利力的形成图2 早期科氏力质量流量计 二、结构 早期设计的科氏力质量流量计的结构如图2所示。将在由流动流体的管道送入一旋转系统中,由安装在转轴上的扭矩传感器,来完成质量流量的测量。这种流量计只是在试验室中进行了试制。 在商品化产品设计中,通过测量系统旋转产生科氏力是不切合实际的,因而均采用使测量管振动的方式替代旋转运动。以此同样实现科氏力对测量管的作用,并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。由于测量管的两端是固定的,而作用在测量管上各点的力是不同的,所引起的位移也各不相同,因此在测量管上形成一个附加的扭曲。测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差,就可得到流过测量管的流体的质量流量。 我们常见的测量管的形式有以下几种:S形测量管、U形测量管、双J形测

量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、Ω形测量管、双环形测量管等,下面我们分别对其结构作一简单介绍。 1. S形测量管质量流量计 如图3所示,这种流量计的测量系统由两根平行的S形测量管、驱动器和传感器组成。管的两端固定,管的中心部位装有驱动器,使管子振动。在测量管对称位置上装有传感器,在这两点上测量振动管之间的相对位移。质量流量与这两点测得的振荡频率的相位差成正比。 图3 S形质量流量计结构 这种质量流量计的工作原理及工作过程,如图4所示。 图4 无流动时位移传感器的输出 当测量管中流体不流动时,两根测量管在驱动力作用下(作用在每根管子上的力大小相等、方向相反)作对称的等振幅运动。由于管子两端是固定的,在管子中间振幅最大,到两端逐渐减为零。这时在两个传感器上测得的相位如图4B 所示,由图中可以看出,两传感器测得的相位差为零。当测量管内流体以速度V 流动时,流体中任意值点的流速,可认为是两个分流速的合成:水平方向Vx及垂直方向Vy(与振动方向相同)。在恒定流条件下,流体沿水平方向的流速Vx 保持恒定。从图5中可以看出,管子的进、出口处振幅为零,流体质点垂直移动 速度Vx为零;

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