流量检测仪表ppt课件.pptx

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1、流量检测仪表,1,流量的基本概念,流量定义 流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量（qv），简称体积流量；用流量的质量来表示称为瞬时质量流量（qm），简称质量流量。检测流量的目的 在化工生产中，流量检测的主要目的有：确定参与化学反应的各物料的数量或比例；判断一些设备的运行是否正常；对生产过程的经济效果进行考核、分析。,2,流量计的计量 对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的

2、，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。,3,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。流体的密度 单位体积流体的质量，流体密度与温度压力有关流体的粘度 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。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,热膨胀率 指流体温度变化1时其体积的相对变化率；压缩系数 指当流体温度不变

3、，所受压力变化时，其体积的变化率；雷诺数 是指流体惯性力与粘性力之比，如雷诺数小，粘性力占主要地位，粘性对整个流场的影响都是重要的。如雷诺数很大，则惯性力是主要的，粘性对流动的影响只有在附面层内或速度梯度较大的区域才是重要的。,5,流量的测量方法,流量测量方法大致可以归纳为以下几类：利用伯努利方程原理，通过测量流体差压信号来反映流量的差压式流量测量法；通过直接测量流体流速来得出流量的速度式流量测量法；利用标准小容积来连续测量流量的容积式测量；以测量流体质量流量为目的的质量流量测量法。,6,7,流量计的分类,8,9,流量计的类型,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

4、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。按测量原理流量计可分为：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。,10,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。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。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

5、等。光学原理 激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。原子物理原理 核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。等。,11,按流量计的结构原理可分为：差压式流量计 浮子式流量计 容积式流量计 电磁流量计 涡轮流量计 涡街流量计 超声波流量计 质量流量计 等,12,差压式流量计(DPF),概述差压式流量计是目前炼油、化工生产中应用最为广泛的一种流量计。它的主要特点是方法简单，无可动作部件，工作可靠，寿命长，管道内经在501200mm之间均可应用，几乎可以测量各种工况下的单相流体流量。不足之处，是对小口径的流量测量有困难，压损较大，流量和差压成非线性，测量精度不高。,13,原理差压式流量计由节流装置

6、、导压管和差压计(或差压变送器)、显示仪表三部分组成。如下图所示。节流装置包括节流元件和取压装置。在节流装置中，应用最多 的是孔板、喷嘴、文丘里 管和文丘里喷嘴。这四种 节流元件历史悠久，数据 完整，产品已标准化，所 以又称为“标准节流装置”,14,在管道中流动的流体具有动能和位能，在一定的条件下这两种能量可以相互转换，但其能量的总和是不变的。节流元件测量就是利用这个原理来实现的。以下是节流元件的结构原理图。由于流体在流动时遇到节流装置的阻挡，其流束形成收,15,(a)孔板结构原理图,(b)孔板节流原理图,缩。在挤过节流孔后，其流速又由于流通面积的扩大和流束的变大而降低。所以流体在流过节流装置

7、的前后发生了能量的转换，在节流装置装置前后的管壁处其流体静压力发生了变化，形成了静压力差P，流量越大，流束的局部收缩和位能、动能的转换也越显著，在节流装置前后产生的压差也越大，因此能够通过测量压差的大小来实现的对流量大小的测量。在压差流量计的使用和计算中，一定要清楚流量值和压差值不是线性关系，两者之间符合P。,16,17,文丘里流量计,18,喷嘴流量计,19,节流式流量计,20,差压式流量计的分类,21,节流装置的取压方式节流装置的取压方式，孔板有五种取压方式，喷嘴和文丘里只有角接取压和径距取压两种。,22,1 角接取压；2 法兰取压；3径距取压；4理论取压；5 管接取压,节流装置的取压方式,

8、目前广泛采用的是角接取压法，其次是法兰取压法。角接取压法比较简便，容易实现环室取压，测量精度较高。法兰取压法结构较简单，容易装配，计算也方便，但精度较角接取压法低些。,23,角接取压,法兰取压,节流式差压流量计的特点优点：节流件标准孔板结构易于复制，简单，牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。节流式DPF应用范围极广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比。全部单相流体，包括液、气、蒸汽皆可测量，部分混相流，如气固、气液、液固等亦可应用，一般生产过程的管径、工作状态(压力，温度)皆有产品。缺点：测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难以提高；范围度窄，由

9、于仪表信号(差压)与流量为平方关系，一般范围度仅3:1-4:1；,24,现场安装条件要求较高，如需较长的直管段(指孔板，喷嘴)，一般难以满足；检测件与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节，易产生泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障；压损大(指孔板，喷嘴)，不能测量小口径（小于50mm）管道流量。,25,差压式流量计的安装差压式流量计的安装主要包括节流装置、信号管路和差压仪表的安装。在现场使用中，只有按照安装规程全装差压式流量计，才能进行准确的监测和计量。标准节流装置的安装安装节流装置的前后直管段原则上是越长越好，在工程上需保证节流装置前后有10D、5D的直管段。避免干扰阻力对流束的影响，在节流装置前

10、后2D长度的管壁上不允许有任何突出部分；节流装置的开孔中心需与管中心线同心，节流装置的入口端面应与管中心线垂直；,26,安装孔板前，应将孔板表面的油污擦干净，要绝对保持孔板的尖锐边缘，不能使用其他工具去加工边缘。信号管路的安装要求 差压信号通过引压管传递到差压计，只有引压管安装正确，才能如实地传递差压信号。具体要求如下：引压管尽可能短距离敷设，总长不应超过50m，最短不应小于3m，引压管拐弯处应是均匀地弯角；引压管安装应保持垂直或与水平面之间成不小于1:10的倾斜角度，以便于排除引压管中积存的气体、液体或固体颗粒，达到精确测量的目的。此外还应根据工况加装气体、液体、微粒的收集器和沉降器，以便定

11、期进行排除；,27,引压管应远离热源，并有防冻保温措施，以利于差压信号畅通传递；检测粘性介质，应加装充有中性介质的隔离罐，以防堵、防腐；引压管密封性要好，所有引压管及接头均无泄漏；引压管中应安装切断装置，冲洗系统、罐封液、排污阀门。差压变送器的安装要求安装。地点应便于维修；要求安装的周围环境要好，考虑温度、湿度、腐蚀性、振动等因素，必要时加装保温箱或防尘罩。,28,差压式流量计的安装示意图我公司的差压式流量计典型安装图：,29,测量液体,测量气体,测量蒸汽,30,内藏孔板,文丘里,皮托管,阀组阀组有二阀组、三阀组、五阀组几种，二阀组一般和压力表或压力变送器配套使用，三阀组和五阀组一般和差压表或

12、差压变送器配套使用。,31,三阀组,五阀组,三阀组的操作操作仪表三阀组须注意两个原则：不能让导压管内的凝结水或隔离液流失；不可使测量元件(膜盒或波纹管)受压或受热。三阀组的启动顺序：a.打开正压阀；b.关闭平衡阀；c.打开负压阀三阀组的停运顺序：a.关闭负压阀；b.打开平衡阀；c.关闭正压阀对于蒸汽差压流量计和带负迁移的差压液位计不可出现正、负压阀和平衡阀同时打开的情况。,32,差压式流量计的投用下面以测量蒸汽流量的差压式流量计为例：检查各个阀门、导压管、活接头等是否已经连接牢固；检查二次阀、排污阀是否关闭，平衡阀是否打开；稍开一次阀，检查导压管、阀门、活接头等是否有泄漏，如果不漏就将一次阀全

13、开；分别打开排污阀，进行排污后关闭排污阀；拧松差压室丝堵，排除其中的空气后拧紧；待导压管内充满凝结水后方可启动差压变送器；启动差压变送器应先开正压阀，关闭平衡阀，再开负压阀。,33,差压式流量计的维护一般差压式流量计维护从三个方面去考虑，也就是组成差压式流量计的三个部分导压系统维护：跑冒滴漏；检测回路检查：变送器配电、回路电阻、接线端子；变送器定期校验；节流装置的检查,34,差压式流量计的故障分析与处理差压变送器在现场运行中出现的故障大多数是零点漂移和引压管堵塞或泄露，所以检查差压式流量计的故障应首先从这两方面入手，其次在检查仪表回路、接线等，最后检查变送器本体和节流元件。故障分析处理,35,

14、排除故障的步骤和方法气密性检查，用肥皂水对其引压管、一次阀进行检查，是否有泄露现象；平衡阀检查，有无泄漏或内漏之处零点检查，关闭正负压阀门，打开平衡阀，检查差压变送器是否回到零点；回路检查，检查一次表、接线箱等整个回路上接线是否有松动或虚接现象，用信号源对回路进行回路校验，检查回路接线是否正确；确认变送器本体或测量元件是否有问题。,36,浮子式流量计,浮子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表，又称转子流量计。工作原理（如左图）转子流量计有一段向上扩大的 圆锥形管子1和密度大于测量 介质密度，且能随被测介质流 量大小上下浮动的转子2组成。

15、当流体自下而上流过椎管时，转子因受到流体的冲击而向上运动，,37,转子流量计原理图,1,2,随着转子的上移，转子和锥形管之间的流通面积逐渐增大，流通速度降低，冲击作用减弱，直到流通作用在转子上推力和转子在流体中的重力相平衡，此时转子停留在锥形管某一高度上。如果流体的流量再增大，转子就会往上移，所处的位置会更高，反之亦然。因此转子悬浮的高度就可以知道流体流量的大小。,38,39,转子流量计,40,容积式流量计,容积式流量计主要用于测量不含固体杂质的液体流量，如油类、树脂、液态食品等粘稠液体的流量。此类流量计的测量精度可达0.2%。常见的容积式流量计有齿轮型、刮板型、旋转活塞型等。齿轮型容积式流量

16、计 这种流量计的壳体内装有两个转子，直接或间接地相互啮合，在流量计进口与出口之间的压差作用下产生转动通过齿轮的旋转，不断地将充满在齿轮与壳体之间的“计量空间”中的流体排出。通过测量齿轮转动次数，可得到通过流量计的流体量下图给出椭圆,41,容积式流量计,42,齿轮型容积流量计(也称奥巴尔容积流量计)的示意图。齿轮的转动通过磁性密封联轴器及传动减速机构传递给计数器直接指示出流经流量计的总量。若附加发信装置后，再配以电显示仪表可实现远传指示瞬时流量或累积流量。,43,椭圆齿轮流量计,44,齿轮流量计可用于各种液体流量的测量，尤其是用于黏度较大的介质，因为其泄漏量小而精度会更高。在高压力、大流量的气体

17、流量测量中，这类流量计也有应用。由于椭圆齿轮容积流量计直接依靠测量轮啮合，因此对介质的清洁要求较高，不允许有固体颗粒杂质通过流量计。在安装方面，这种流量计既可以水平安装也可以垂直安装，都要求安装配有副线，并且垂直安装时流量计要求安装在副线上以防止杂质掉落在流量计测量部分上面。,45,刮板式容积流量计 刮板式流量计也是一种较常见的容积式流量计。在这种流量计的转子上装有两对可以径向内外滑动的刮板，转子在流量计进、出口差压作用下转动，每转动一周排出四份“计量空间”的流体体积与前一类流量计相同，只要测出转动次数，就可以计算出排出流体的体积量。,46,刮板式容积流量计,旋转活塞式容积流量计 旋转活塞式容

18、积流量计具有通流能力较大的优点。它的不足是在工作过程会有一定的泄漏，所以准确度较低。,47,旋转活塞式容积流量计,双转子流量计,48,49,容积式流量计的优点和缺点优点：PDF计量精度高，基本误差一般为0.5R，特殊的可达0.2R或更高。通常在昂贵介质或需要精确计量的场合使用。PDF在旋转流和管道阻流件流速场畸变时对计量精确度没有影响，没有前置直管段要求。这一点在现场使用中有重要的意义。PDF可用于高粘度流体的测量。范围度宽，一般为10：1到5：1，特殊的可达30：1或更大。PDF是直读式仪表，无需外部能源，可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。在以体积流量计组合的间接法质量流量测量中，PD

19、F与速度式等推导体积流量计相比，所的体积是直接几何量，体积量的影响因素要单纯些。在不适合采取密度计测量的高压天然气测量中，不易处理的气体压缩系数，用PDF可间接求得。,50,缺点：PDF结构复杂，体积大，笨重，尤其较大口径PDF体积庞大，故一般只适用于中小口径。与其他几类通用流量计（如差压式、浮子式、电磁式）相比，PDF的被测介质种类、介质工况（温度、压力）、口径局限性较大，适应范围窄。由于高温下零件热膨胀、变形，低温下材质变脆等问题，PDF一般不适用于高低温场合。目前可使用温度范围大致在-30+160，压力最高为10MPa。大部分PDF仪表只适用洁净单相流体，含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器

20、，既增加压损，又增加维护工作；如测量含有气体的液体必须装设气体分离器。PDF安全性差，如检测活动件卡死，流体就无法通过，断流管系就不能应用。但有些结构设计（如Instromet公司腰轮流量计）在壳体内置一旁路，当检测活动元件卡死，流体可从旁路通过。部分形式PDF仪表（如椭圆齿轮式、腰轮式、旋转活塞式等）在测量过程中会给流动带来脉动，较大口径仪表还会产生噪声，甚至是管道产生振动。,51,容积式流量计的选择 根据被测介质和测量范围的不同，选择合适的流量计对于高粘度的油类，可考虑采用刮板式容积流量计对于低粘度的油类以及水的测量，可考虑采用椭圆齿轮式、腰轮式等容积式流量计，对于准确度要求不高的场合，也

21、可采用旋转活塞式或刮扳式容积流量计 对于气体流量的测量，一般可采用转筒式或旋转活塞式容积流量计在煤气的测量中，较常用的是皮膜式容积式流量计在一些准确度要求较高的测量中，齿轮型气体容积流量计也被采用容积式流量计的量限确定，通常采用这样的方法：下限流量qmin，是根据流量计误差特性来决定即该最小流量时的误差必须在允许误差范围之内；上限流量qmax，是考虑流量计运动部件的磨损情况而决定流量过大，会导致流量计运动部件加速磨损而引起泄漏量增加，误差增加般的选择为qmax510qmin,52,电磁流量计,电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的流量测量仪表，可用来测量到电介质体积流量，几乎没有任何压损，内

22、部无活动部件，用涂层和衬里容易解决腐蚀性介质的流量测量。检测过程中不受被测介质的温度、压力、密度、黏度及流动状态等变化的影响，没有测量滞后现象。由于其独特的优点，目前已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量例如，测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。,53,电磁流量计的工作原理,54,Eflow=感应电动势v=流速Q=体积流量,Q=v*A,Eflow v,感应电动势E=B*L*V,靶式流量计,55,电磁流量计,56,电磁流量计是电磁感应定律的具体应用，当导电的介质在带有磁场的流通管内垂直作切割磁力线运动时，在于介质流动和磁力线都垂直的方向上会产生一个磁感应

23、电势，该磁感应电势与流体的流速成正比，流体的的流速乘以管道的横截面积就是流体的体积流量。因此流体的流量可以通过测量磁感应电势来进行测量。因产生的感应电势是一个微弱的交流信号，还有各种干扰成分，因此通常增加一个高输入阻抗，且能一直各种干扰成分的转换器将感应电势转化成420mA的标准信号，以提供显示和控制。,57,电磁流量计的结构,58,电磁流量计的特点优点测量管内无可动部件和阻流体，因此无压损，无机械惯性，反应十分灵敏；测量范围宽，量程比一般为10:1，也可达到100:1，流速范围一般为16m/s，也可以扩展到0.510m/s,测量管管径范围可以从2mm到3000mm；可测含有固体颗粒、悬浮物或

24、酸、碱、盐溶液等具有一定导电率液体的体积流量，并可进行双向测量；只需要用水标定后即可用来测量其他导电介质的体积流量而不需要重新标定。,59,缺点和不足使用温度和压力不能太高；应用范围有限。电磁流量计不能用来测气体、蒸汽、石油制品等非导电性介质；测液体介质的电导率一般不能低于105（Scm）；电磁流量计测量时，介质流速不能过低，一般流速不能低于0.3m/s；流束和速度分布不均匀时，测量会产生较大的误差，因此在电磁流量计前必须有一个适当长度的直管段，已消除各种局部阻力对流束分布对称型的影响。,60,电磁流量计的安装电磁流量计应安装于管道内任何时候均充满介质的地方，以免在管内无液体时，出现指针不在零

25、位的错觉。一般为垂直安装，防止液体流过电极时形成造成误差气泡；电磁流量计测量管、变送器外壳、屏蔽线、测量导线、测量管两端的直管段均需接地；安装应远离一切有磁源的地方，不允许有震动；安装前后直管段要求一般为前5D后2D。,61,62,电磁流量计的维护要定期清理测量管内沉积的污垢，防止电极短路，要始终保持一次表的导管内绝缘衬里的良好状态，以免酸、碱等的腐蚀，导致仪表无法检测；检查线圈的阻抗，温度过高或受到腐蚀会导致线圈短路；电弧焊、振动、接线板腐蚀会导致线圈开路；检查线圈及电极的绝缘性；肉眼检查衬里和电极是否有磨损或腐蚀。,63,涡轮流量计,涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体

26、、无机液、液化气、天然气和低温流体.在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.86.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。,64,涡轮流量计原理 涡轮流量计的原理示意图如图所示在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测

27、当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起,65,传感线圈中的磁通变化传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值。,66,涡轮流量计的特点优点1.高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;2.重复性好;3.元零点漂移,抗干扰能力好;4.范围度宽;5.结构紧；6.适用于高压测量；7.可制成插入式，适用于大口径测量，压损小，价格低。缺点1.不能长期保持校准特性，需定期校验;2.流体物性对流量特性有

28、较大影响；3.不适用于脉动流和混相流测量；4.对被测介质的清洁度要求较高。,67,涡街流量计,漩涡流量计简介 漩涡流量计是利用流体振荡原理来测量流量的。它可分为流体强迫振荡的漩涡进动型和自然振荡的卡门漩涡分离型。前者称为旋进漩涡流量计，后者称为涡街流量计。,68,涡街流量计的结构原理涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在,69,漩涡发生体,p,V,涡街流量计测量原理,管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关。通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。,7

29、0,涡街流量计的特点优点1）涡街流量计结构简单牢固，安装维护方便（与节流式差压流量计相比较，无需导压管和三阀组等，减少泄漏、堵塞和冻结等）。2）适用流体种类多，如液体、气体、蒸气和部分混相流体。3）精确度较高（与差压式，浮子式流量计比较），一般为测量值的（1%2%）R。4）范围宽度，可达10：1或20：1。5）压损小（约为孔板流量计1/41/2）。6）输出与流量成正比的脉冲信号，适用于总量计量，无零点漂移；7）在一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体物性（密度，粘度）和组分的影响，即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关，只需在一种典型介质中校验而适用于各种介质。8）可根据测量对象选择相应

30、的检测方式，仪表的适应性强。,71,缺点1）涡街流量计不适用于低雷诺数测量（ReD2104），故在高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制。2）旋涡分离的稳定性受流速分布畸变及旋转流的影响，应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或装设流动调整器（整流器），一般可借鉴节流式差压流量计的直管段长度要求安装。3）力敏检测法涡街流量计对管道机械振动较敏感，不宜用于强振动场所。4）与涡轮流量计相比仪表系数较低，分辨率低，口径愈大愈低，一般满管式流量计用于DN300以下。5）仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研究和实践经验。,72,涡街流量计的安装要求安装要求：尽可能装在振动和冲击小的场所，如果测量

31、管路中有振动，则应采取加固管道等减振措施若流量计受到生产设备的热辐射较强，则应采取隔热和通风措施 流量计安装地点周围应有充裕的空间，以便安装和维护流量计可垂直、水平或倾斜安装。测量液体时，测量点必须充满液体，垂直安装时，液体流向必须自下而上 一般情况下，把流量计安装在阀门的下游 应保证流量计前后有足够长度的直管段。,73,直管段要求：一个90o弯头；同心扩管；同心收缩全开阀门；不同平面两个90O弯头；调节阀半开阀门；同一平面两个90o头,74,测量不同介质时的安装要求：测量含液体的气体流量仪表安装；测量含气液体流量仪表安装。,75,涡街流量计的故障和处理,以下是涡街流量计在应用中常见的故障及处

32、理方法：,76,77,78,超声波流量计,超声波流量计(USF)是近代发展起来的一种新型测量流量的仪表，只要能传播声音的流体均可以用超声波流量计测量；超声波流量计可以测量高粘度液体、非导电性液体或气体的流量，其测量流速的原理是：超声波在流体中的传播速度会随被测流体流速而变化。对于现场计量点损坏生产不能停机更换，又需要检测参数指导生产的情况也往往用到超声波流量计。超声波流量计最大优势是用于大口径流量测量（管径大于 2 米），即使有些结算用计量点，经过使用双方认可，选用精度高的超声波流量计，可以节约成本，并减少维护量。,79,超声波流量计测量原理按测量原理分类有：传播时间法；多普勒效应法；波束偏移

33、法；相关法；噪声法。其中用得最多的传播时间法和多普勒效应法的仪表。传播时间法声波在流体中传播，顺流方向声波传播速度会增大，逆流方向则减小，同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速，称之传播时间法。按测量具体参数不同，分为时差法、相位差法和频差法。目前市场上大多数超声波流量计都采用时差法，下面就以时差法为例说明超声波流量计测量原理。,80,81,Dt=时间差Q=体积流量,Dt Q,超声波流量计的特点优点流体中不插入任何元件，对流束无影响，没有压力损失；能用于任何液体，特别是具有高粘度、强腐蚀、非导电性等性能的液体的流量测量，也能测量气体流量；对于大口径管道的流

34、量测量，不会因管径大而增加投资成本；量程比较宽，可达到5:1，输出和流量呈线性。,82,缺点当被测液体中含有气泡或杂音时，会影响声的传播，降低测量精度；当流体流束分布不同时，将会影响测量精度，因此要求流量计前后分别要有10D和5D的直管段；结构比较复杂，成本较高。,83,超声波流量计的选型与安装超声波流量计有管道式、外夹式、插入式等几种。,84,管道式,外夹式,插入式,85,管径大于DN600,管径DN50DN600,管径小于DN50,86,87,88,89,90,91,质量流量计,在工业生产过程中，有时需要测量流体的质量流量，如化学反应的物料平衡、热量平衡、配料等，都需要测量流体的质量流量。

35、质量流量是指单位时间内，流经封闭管道截面处流体的质量。用来测量质量流量的仪表统称为质量流量计。,92,质量 1体积 1,质量 2体积 2,温度/压力体积 1 体积 2质量 1=质量 2,质量流量计的分类质量流量计按其测量方法一般可分为直接式(内补偿式)和推导式(外补偿式)两类。直接式质量流量计又可分为热力式、科氏力式、动量式和差压式几种；推导式质量流量计又可分为温度压力补偿式和密度补偿式两种。,93,科氏力质量流量计科氏力质量流量计是目前应用较多，发展较快的一种直接是质量流量计，它是由美国Micro-Motion公司首先开发出来的，所以又称为Micro-Motion质量流量计。,94,测量原理

36、,95,w=角速度v=径向速度F=科氏力u=切线速度,w,科里奥利力原理,作为科里奥利效应的实际应用，科里奥利质量流量计的工作原理是使有介质流过的流量管发生振动，传感器检测并分析流量管的振动频率、相位差和振幅变化。,96,科氏力质量流量计的特点可直接测量质量流量，与被测介质的温度、压力、黏度及密度等参数变化无关；无可动部件，可靠性较高，维护容易；线性输出，测量精度高，可达0.1%，常用于作贸易交接计量；可调量程比宽，最高可达1:100；适用于高压气体，各种液体的测量，如腐蚀性、脏污介质、悬浮液及两相介质(液体中气体含量小于10%)等。,97,科氏力质量流量计的安装,98,99,100,101,泵后理想安装方式,102,解决方案:尽量避免两相流出现安装流量调节器增加系统压力安装消气装置,测量带有气泡的液体介质,