流量仪表张翼飞.ppt

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1、流量测量及仪表流量测量及仪表 建造公司调试部建造公司调试部 张翼飞张翼飞一、关于流量的概念及单位一、关于流量的概念及单位n n所谓所谓“流量流量”是在单位时间内流体通过管道某截面或明是在单位时间内流体通过管道某截面或明渠横截面的流体量。渠横截面的流体量。n n流量计：测量管道或明渠中流量或总量的仪器称为流量流量计：测量管道或明渠中流量或总量的仪器称为流量计。计。n n累积流量是指在某一段时间内流量管道流体的总和。累积流量是指在某一段时间内流量管道流体的总和。n n流量测量单位是导出单位流量测量单位是导出单位,常用的体积流量单位常用的体积流量单位m3/sm3/s、m3/hm3/h和质量流量单位和

2、质量流量单位kg/skg/s、kg/hkg/h（质量流量）等表示。（质量流量）等表示。././单位换算软件单位换算软件.rar.rarn n而累积流量单位常用而累积流量单位常用m3m3和和kgkg等表示。等表示。二、几个相关概念二、几个相关概念n n流量范围流量范围流量范围流量范围：指的是流量计在正常使用条件下，测量误差不超过允许值的：指的是流量计在正常使用条件下，测量误差不超过允许值的最大至最小流量范围。最大和最小流量值的代数差称为流量量程。最大最大至最小流量范围。最大和最小流量值的代数差称为流量量程。最大流量与最小流量的比值称为流量计的量程比。流量与最小流量的比值称为流量计的量程比。n n

3、仪表系数仪表系数仪表系数仪表系数K K：单位体积流体流过流量计时，流量计发出的信号脉冲数。仪：单位体积流体流过流量计时，流量计发出的信号脉冲数。仪表系数表系数K K是脉冲型流量计流量特性的主要参数。注意：它是由流量测量标是脉冲型流量计流量特性的主要参数。注意：它是由流量测量标定装置测得的。定装置测得的。n n流出系数流出系数流出系数流出系数C C:实际流量与理论流量的比值。注意：它也是由流量测量标定装实际流量与理论流量的比值。注意：它也是由流量测量标定装置测得的。置测得的。n n重复性重复性重复性重复性：同等条件下对同一被测量进行多次测量所的结果的一直程度，：同等条件下对同一被测量进行多次测量

4、所的结果的一直程度，即测量值的分散程度。即测量值的分散程度。n n准确度和误差准确度和误差准确度和误差准确度和误差：都是表征测量仪表所测结果与被测量真值之间的吻合程：都是表征测量仪表所测结果与被测量真值之间的吻合程度。准确度越高示值越接近真值。准确度为度。准确度越高示值越接近真值。准确度为0.2%0.2%的流量计表示其测量误的流量计表示其测量误差为：差为：0.2%0.2%。误差又分为相对误差和绝对误差，流量计的检定时常用相。误差又分为相对误差和绝对误差，流量计的检定时常用相对误差表示。对误差表示。三、流量测量仪表的分类三、流量测量仪表的分类 n n容积式流量计容积式流量计容积式流量计容积式流量

5、计：转子型流量计：转子型流量计【腰轮流量计又腰轮流量计又叫罗茨流量计、椭圆齿轮流量计、齿轮流量计、叫罗茨流量计、椭圆齿轮流量计、齿轮流量计、双转子流量计又叫螺杆流量计双转子流量计又叫螺杆流量计】、刮板型流量、刮板型流量计、活塞型流量计等计、活塞型流量计等n n速度式流量计速度式流量计速度式流量计速度式流量计：叶轮式流量计：叶轮式流量计【涡轮流量计、涡轮流量计、分流旋翼流量计、水表分流旋翼流量计、水表】、电磁流量计、漩涡、电磁流量计、漩涡型流量计型流量计【主要是涡街流量计主要是涡街流量计】超声流量计超声流量计n n节流式流量计节流式流量计节流式流量计节流式流量计：孔板流量计、浮子流量计、楔：孔板

6、流量计、浮子流量计、楔形流量计、弯管流量计、靶式流量计、形流量计、弯管流量计、靶式流量计、V V椎体椎体流量计流量计n n质量流量计质量流量计质量流量计质量流量计 ：科里奥利质量流量计、热式质科里奥利质量流量计、热式质量流量计（常见的）量流量计（常见的）四、四、容积式流量计容积式流量计 容积式流量计又称排量流量计容积式流量计又称排量流量计容积式流量计又称排量流量计容积式流量计又称排量流量计(positive displacement(positive displacement flowmeter),flowmeter),简称简称简称简称PDPD流量计或流量计或流量计或流量计或PDF,PDF,在

7、流量仪表在流量仪表在流量仪表在流量仪表中是精度最高的一类中是精度最高的一类中是精度最高的一类中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把。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流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根根据计量室逐次、重复地充满和排放该据计量室逐次、重复地充满和排放该 体积部分体积部分流体的次数来测量流量体积总量。它类似于人流体的次数来测量流量体积总量。它类似于人们日常生活中的们日常生活中的“勺子舀水勺子舀水“。PDPD流量计一般流量计一般不具有时间基准不具有时间基准,为得到瞬时流量值需要另外附为得到瞬时流量值需要另外附加测量时间加测量时间 的装置。容积式流量计

8、品种繁多的装置。容积式流量计品种繁多,按测量元件结构分类可分为转子流量计：椭圆按测量元件结构分类可分为转子流量计：椭圆齿轮流量计、齿轮流量计、腰轮流量计腰轮流量计(又称罗茨流量计又称罗茨流量计)；活塞式流量计；刮板式流量计等。活塞式流量计；刮板式流量计等。四、四、容积式流量计容积式流量计1.1.容积式流量计的优点容积式流量计的优点 n n容积式流量计计量精度高容积式流量计计量精度高,基本误差一般为基本误差一般为0.50.5R,R,特殊的可达特殊的可达0.20.2R R或更高。通常在昂贵介质或需要或更高。通常在昂贵介质或需要精确计量的场合使用。外输计量撬常常使用容积式流精确计量的场合使用。外输计

9、量撬常常使用容积式流量计作为计量仪表。容积式流量计在旋转流和管道阻量计作为计量仪表。容积式流量计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流件流速场畸变时对计量精确度没有影响,没有前置直没有前置直没有前置直没有前置直管段要求。这管段要求。这管段要求。这管段要求。这 一点在现场使用中有重要的意义。一点在现场使用中有重要的意义。一点在现场使用中有重要的意义。一点在现场使用中有重要的意义。n n容积式流量计可用于高粘度流体的测量。范围度宽容积式流量计可用于高粘度流体的测量。范围度宽,一一一一般为般为般为般为10:110:1到到到到5:1,5:1,特殊的可达特殊的可达特殊的可达特殊的可达30

10、:130:1或更大或更大或更大或更大。n n容积式流量计是直读式仪表容积式流量计是直读式仪表,无需外部能源无需外部能源,可直接获得可直接获得累计总量累计总量,清晰明了清晰明了,操作简便。在以体积流量计组合的操作简便。在以体积流量计组合的间接法质量流量测量中间接法质量流量测量中,容积式流量计与速度式等推导容积式流量计与速度式等推导体积流量计相比体积流量计相比,所得体积是直接几何量所得体积是直接几何量,体积量的影响体积量的影响因素要单纯些。因素要单纯些。四、四、容积式流量计容积式流量计2.2.容积式流量计的缺点容积式流量计的缺点容积式流量计的缺点容积式流量计的缺点 n n容积式流量计结构复杂容积式

11、流量计结构复杂容积式流量计结构复杂容积式流量计结构复杂,体积大体积大体积大体积大,笨重笨重笨重笨重,尤其较大口径的容积式尤其较大口径的容积式尤其较大口径的容积式尤其较大口径的容积式流量计体积庞大流量计体积庞大流量计体积庞大流量计体积庞大,故一般只适用于中小口径。故一般只适用于中小口径。故一般只适用于中小口径。故一般只适用于中小口径。与其他几类通用流量与其他几类通用流量与其他几类通用流量与其他几类通用流量计计计计(如差压式、浮子式、电磁式如差压式、浮子式、电磁式如差压式、浮子式、电磁式如差压式、浮子式、电磁式)相比相比相比相比,容积式流量计的被测介质种容积式流量计的被测介质种容积式流量计的被测介

12、质种容积式流量计的被测介质种类、介质工况类、介质工况类、介质工况类、介质工况(温度、压力温度、压力温度、压力温度、压力)、口径局、口径局、口径局、口径局 限性较大限性较大限性较大限性较大,适应范围窄适应范围窄适应范围窄适应范围窄。由于由于由于由于高温下零件热膨胀、变形高温下零件热膨胀、变形高温下零件热膨胀、变形高温下零件热膨胀、变形,低温下材质变脆等问题低温下材质变脆等问题低温下材质变脆等问题低温下材质变脆等问题,容积式流量计容积式流量计容积式流量计容积式流量计一般不适用于高低温场合。目前可使用温度范围大致在一般不适用于高低温场合。目前可使用温度范围大致在一般不适用于高低温场合。目前可使用温度

13、范围大致在一般不适用于高低温场合。目前可使用温度范围大致在-30+16030+160,压力最高为压力最高为压力最高为压力最高为10MPa10MPa。大部分容积式流量计仪表只适用。大部分容积式流量计仪表只适用。大部分容积式流量计仪表只适用。大部分容积式流量计仪表只适用洁净单相流体洁净单相流体洁净单相流体洁净单相流体,含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器含有颗粒、脏污物时上游需装过滤器,既增加压损既增加压损既增加压损既增加压损,又增加维护工作又增加维护工作又增加维护工作又增加维护工作;如测量含有气体的液体必须装设气体分离器。容如测量含有气

14、体的液体必须装设气体分离器。容如测量含有气体的液体必须装设气体分离器。容如测量含有气体的液体必须装设气体分离器。容积式流量计安全性差积式流量计安全性差积式流量计安全性差积式流量计安全性差,如检测活动件卡死如检测活动件卡死如检测活动件卡死如检测活动件卡死,流体就无法通过流体就无法通过流体就无法通过流体就无法通过,断流管断流管断流管断流管系就不能应用。但有些结构设计在壳体内置旁路系就不能应用。但有些结构设计在壳体内置旁路系就不能应用。但有些结构设计在壳体内置旁路系就不能应用。但有些结构设计在壳体内置旁路,当检测活动元件当检测活动元件当检测活动元件当检测活动元件卡死卡死卡死卡死,流体可从旁路通过。流

15、体可从旁路通过。流体可从旁路通过。流体可从旁路通过。部分形式容积式流量计仪表部分形式容积式流量计仪表部分形式容积式流量计仪表部分形式容积式流量计仪表(如椭圆齿如椭圆齿如椭圆齿如椭圆齿轮式、腰轮式、旋转活塞式等轮式、腰轮式、旋转活塞式等轮式、腰轮式、旋转活塞式等轮式、腰轮式、旋转活塞式等)在测量在测量在测量在测量 过程中会给流动带来脉动过程中会给流动带来脉动过程中会给流动带来脉动过程中会给流动带来脉动,较大口径仪表还会产生噪声较大口径仪表还会产生噪声较大口径仪表还会产生噪声较大口径仪表还会产生噪声,甚至是管道产生振动。甚至是管道产生振动。甚至是管道产生振动。甚至是管道产生振动。file:/E:f

16、ile:/E:翼翼翼翼飞飞飞飞 张翼飞张翼飞张翼飞张翼飞zyfzyf仪表资料仪表资料仪表资料仪表资料 外输计量撬资料外输计量撬资料外输计量撬资料外输计量撬资料SmithLF13-SmithLF13-1%20Smith1%20Smith原油外输计量系统培训资料原油外输计量系统培训资料原油外输计量系统培训资料原油外输计量系统培训资料 史密斯刮板流量计史密斯刮板流量计史密斯刮板流量计史密斯刮板流量计(汉译本）汉译本）汉译本）汉译本）安装操作维护技术手册安装操作维护技术手册安装操作维护技术手册安装操作维护技术手册-JL.pdf-JL.pdf五、速度式流量计（电磁流量计）五、速度式流量计（电磁流量计）电

17、磁式流量计属于测速流量计电磁式流量计属于测速流量计,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。它的应用的范围很广,可以测量各种腐蚀性介质:酸、碱、盐溶液以及带有悬浮颗粒的浆液。它也可用于测量食品工业、医药 自来水和污水处理等各部门中液体测量。它测量的体积量小至每小时数滴大至几万立方米。管道的口径为2mm3m,一般精度为0.5级和1.0级。五、速度式流量计（电磁流量计）五、速度式流量计（电磁流量计）1.1.优点优点 n n电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不因不因不因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二

18、相流体易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体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、如纸浆、如纸浆、如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等煤水浆、矿浆、泥浆和污水等煤水浆、矿浆、泥浆和污水等煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。电磁流量计不产生因检测流量所。电磁流量计不产生因检测流量所形成的压力损失形成的压力损失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能节能效果显著效果显著,对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。电磁对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。电磁流量计所测得的体积流量流量

19、计所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率力和电导率(在一定范围内在一定范围内)变化明显的影响。与其他大部分流量仪变化明显的影响。与其他大部分流量仪表相比表相比,前置直管段要求较低。电磁流量计的测量范围度大前置直管段要求较低。电磁流量计的测量范围度大前置直管段要求较低。电磁流量计的测量范围度大前置直管段要求较低。电磁流量计的测量范围度大,通常通常通常通常为为为为2020：1 15050：1,1,可选流量范围宽可选流量范围宽可选流量范围宽可选流量范围宽。满度值液体流速可在。满度值液体流速可在0.50.5 10m/s10m/s内选定。有些型号

20、仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量(例如设有例如设有4 4位数电位器设定仪表常数位数电位器设定仪表常数)不必取下作离线实流标定。不必取下作离线实流标定。电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到从几毫米到从几毫米到从几毫米到3m3m。可测正反双向流量可测正反双向流量可测正反双向流量可测正反双向流量,也可测脉动流量也可测脉动流量也可测脉动流量也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率只要脉动频率低于激磁频率只要脉动频率低

21、于激磁频率只要脉动频率低于激磁频率很多很多很多很多。仪表输出本质上是线性的。易于选择与流体接触件的材料。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品种,可应用于腐蚀性流体。可应用于腐蚀性流体。五、速度式流量计（电磁流量计）五、速度式流量计（电磁流量计）2.2.缺点缺点 n n电磁流量计不能测量电导率很低的液体电磁流量计不能测量电导率很低的液体电磁流量计不能测量电导率很低的液体电磁流量计不能测量电导率很低的液体,如石油如石油如石油如石油制品和有机溶剂等制品和有机溶剂等制品和有机溶剂等制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。通用型电磁流量计

22、由有较多较大气泡的液体。通用型电磁流量计由于衬里材料和电气绝缘材料限制于衬里材料和电气绝缘材料限制,不能用于较高不能用于较高温度的液体温度的液体;有些型号仪表用于过低于室温的液有些型号仪表用于过低于室温的液体体,因测量管外凝露因测量管外凝露(或霜或霜)而破坏绝缘。而破坏绝缘。电磁流电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。量计易受外界电磁干扰的影响。对于特征系数对于特征系数对于特征系数对于特征系数（可通过修改其数值而改变流量计计量性能的（可通过修改其数值而改变流量计计量性能的（可通过修改其数值而改变流量计计量性能的（可通过修改其数值而改变流量计计量性能的参数）的修改具有保护功能，如果修改会留下参数）的

23、修改具有保护功能，如果修改会留下参数）的修改具有保护功能，如果修改会留下参数）的修改具有保护功能，如果修改会留下痕迹。痕迹。痕迹。痕迹。五、速度式流量计（电磁流量计）五、速度式流量计（电磁流量计）3.安装条件n n 前10D后5D直管段。如果空间限制可以安装整流器。当然还要根据每个厂家的具体产品的具体要求而定。./考核结束再发/CIMG1845.JPG五、速度式流量计（涡轮流量计）五、速度式流量计（涡轮流量计）n n涡轮流量计是一种速度式流量计。当被测流体流过仪涡轮流量计是一种速度式流量计。当被测流体流过仪表时流体冲击涡轮叶片表时流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转使涡轮旋转,在一定测量范围内在一定测

24、量范围内,涡轮转数与流量成正比。涡轮转数与流量成正比。n n在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质在各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品,而涡轮流而涡轮流量计具量计具 有自己的特点有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大和可适应高参数量轻、维修方便、流通能力大和可适应高参数(高温、高

25、温、高压和低温高压和低温)等。等。n n安装条件：前安装条件：前安装条件：前安装条件：前15D15D后后后后5D5D直管段。如果空间限制可以安装直管段。如果空间限制可以安装直管段。如果空间限制可以安装直管段。如果空间限制可以安装整流器。当然还要根据每个厂家的具体产品的具体要整流器。当然还要根据每个厂家的具体产品的具体要整流器。当然还要根据每个厂家的具体产品的具体要整流器。当然还要根据每个厂家的具体产品的具体要求而定。求而定。求而定。求而定。n n至今至今,涡轮流量计可达技术参数涡轮流量计可达技术参数:口径口径4750mm,4750mm,压力达压力达250MPa,250MPa,温度为温度为-24

26、0700-240700,像这样的技术参数其他两类像这样的技术参数其他两类流量计则是难以达到的。流量计则是难以达到的。n n涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。五、速度式流量计（涡轮流量计）五、速度式流量计（涡轮流量计）n n1.1.高精确度高精确度高精确度高精确度,对于液体一般为对于液体一般为0.250.250.50.5,高精度型可达高精度型可达0.150.15;而介质为气体而介质为气体,一般为一般为111.51.5,特殊专用型为特殊专用型为

27、0.50.511。在所有流量计中。在所有流量计中,它属于最精确的。它属于最精确的。n n2.2.重复性好重复性好重复性好重复性好,短期重复性可达短期重复性可达0.050.20.050.2,正是由于具有良好的重复正是由于具有良好的重复性性,如经常校准或在线校准可得极高的精确度如经常校准或在线校准可得极高的精确度,在贸易结算中是优在贸易结算中是优在贸易结算中是优在贸易结算中是优先选用的流量计。先选用的流量计。先选用的流量计。先选用的流量计。n n3.3.输出脉冲频率信号输出脉冲频率信号输出脉冲频率信号输出脉冲频率信号,适于总量计量及与计算机连接适于总量计量及与计算机连接适于总量计量及与计算机连接适

28、于总量计量及与计算机连接,无零点漂移无零点漂移无零点漂移无零点漂移,抗干扰能力强。抗干扰能力强。抗干扰能力强。抗干扰能力强。n n4.4.可获得很高的频率信号可获得很高的频率信号(3-4kHz),(3-4kHz),信号分辨力强信号分辨力强信号分辨力强信号分辨力强。n n5.5.范围度宽范围度宽范围度宽范围度宽,中大口径可达中大口径可达4040：110110：1,1,小口径为小口径为6 6：1 1或或5 5：1 1。n n6.6.结构紧凑轻巧结构紧凑轻巧结构紧凑轻巧结构紧凑轻巧,安装维护方便安装维护方便安装维护方便安装维护方便,流通能力大流通能力大流通能力大流通能力大。n n7.7.适用高压测量

29、适用高压测量适用高压测量适用高压测量,仪表表体上不必开孔仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表。易制成高压型仪表。n n8.8.专用型传感器类型多专用型传感器类型多专用型传感器类型多专用型传感器类型多,可根据用户特殊需要设计为各类专用型传可根据用户特殊需要设计为各类专用型传可根据用户特殊需要设计为各类专用型传可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器感器感器感器,例如低温型、双向型、井下型、混砂专用例如低温型、双向型、井下型、混砂专用 型等。型等。n n9.9.可制成插入型可制成插入型可制成插入型可制成插入型,适用于大口径测量适用于大口径测量适用于大口径测量适用于大口径测量,压力损失小压力损失小压

30、力损失小压力损失小,价格低价格低价格低价格低,可不断流可不断流可不断流可不断流取出取出取出取出,安装维护方便。安装维护方便。安装维护方便。安装维护方便。五、速度式流量计（涡轮流量计）五、速度式流量计（涡轮流量计）n n1010.难以长期保持校准特性难以长期保持校准特性难以长期保持校准特性难以长期保持校准特性,需要定期校验需要定期校验需要定期校验需要定期校验。对于无润滑性的液体。对于无润滑性的液体,液体中含有悬浮物或磨蚀性液体中含有悬浮物或磨蚀性,造成轴承磨损及卡造成轴承磨损及卡 住等问题住等问题,限制了限制了其适用范围其适用范围,采用耐磨硬质合金轴和轴承后情况有所改进。对于贸采用耐磨硬质合金轴

31、和轴承后情况有所改进。对于贸易储运和高精度测量要求的易储运和高精度测量要求的,最好配最好配 备现场校验设备备现场校验设备,可定期校准可定期校准以保持其特性。以保持其特性。n n11.11.一般液体涡轮流量计不适用于较高粘度介质一般液体涡轮流量计不适用于较高粘度介质一般液体涡轮流量计不适用于较高粘度介质一般液体涡轮流量计不适用于较高粘度介质(高粘度型除外高粘度型除外高粘度型除外高粘度型除外),随随着粘度的增大着粘度的增大,流量计测量下线值提高流量计测量下线值提高,范围度范围度 缩小缩小,线性度变差。线性度变差。n n12.12.流体物性流体物性流体物性流体物性(密度、粘度密度、粘度密度、粘度密度

32、、粘度)对仪表特性有较大影响对仪表特性有较大影响对仪表特性有较大影响对仪表特性有较大影响。气体流量计易。气体流量计易受密度影响受密度影响,而液体流量计对粘度变化反应敏感由于密度和粘度与而液体流量计对粘度变化反应敏感由于密度和粘度与温度、压力关系密切温度、压力关系密切,在现场温度、压力波动是难免的在现场温度、压力波动是难免的,要根据它要根据它们对精确度影响的程度采取补偿措施们对精确度影响的程度采取补偿措施,才能保持高的计量精度。才能保持高的计量精度。n n13.13.流体计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大流体计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大,传感器上下游传感器上下游传感器上下游传感器上

33、下游侧需设置较长的直管段侧需设置较长的直管段侧需设置较长的直管段侧需设置较长的直管段,如安装空间有限制如安装空间有限制如安装空间有限制如安装空间有限制,可可可可 加装流动调整器加装流动调整器加装流动调整器加装流动调整器(整整整整流器流器流器流器)以缩短直管段长度。以缩短直管段长度。以缩短直管段长度。以缩短直管段长度。n n14.14.不适于脉动流和混相流的测量不适于脉动流和混相流的测量不适于脉动流和混相流的测量不适于脉动流和混相流的测量。n n15.15.对被测介质的清洁度要求较高对被测介质的清洁度要求较高对被测介质的清洁度要求较高对被测介质的清洁度要求较高,限制了其适用领域限制了其适用领域,

34、虽可安装过虽可安装过滤器以适应脏污介质滤器以适应脏污介质,但亦带来压损增大、维护但亦带来压损增大、维护 量增加等副作用。量增加等副作用。n n16.16.小口径小口径小口径小口径(DN50(DN50以下以下以下以下)仪表的流量特性受物性影响严重仪表的流量特性受物性影响严重仪表的流量特性受物性影响严重仪表的流量特性受物性影响严重,故小口径故小口径涡轮流量计的仪表性能难以提高。涡轮流量计的仪表性能难以提高。五、速度式流量计（涡街流量计）五、速度式流量计（涡街流量计）n n涡街流量计属于流体振动式流量计涡街流量计属于流体振动式流量计涡街流量计属于流体振动式流量计涡街流量计属于流体振动式流量计,也是一

35、种速也是一种速也是一种速也是一种速度式流量计。度式流量计。度式流量计。度式流量计。n n涡街流量计又称卡门旋涡流量计涡街流量计又称卡门旋涡流量计,它是利用流体它是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计。自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计。当流体以足够大的当流体以足够大的 流速流过垂直于流体流向的流速流过垂直于流体流向的物体时物体时,若该物体的几何尺寸适当若该物体的几何尺寸适当,则在物体的则在物体的后面后面,沿两条平行直线上产生整齐排列、转向沿两条平行直线上产生整齐排列、转向 相反的涡列。涡列的个数相反的涡列。涡列的个数,即涡街频率即涡街频率,和流体和流体的流速成正比。因而通过测

36、量旋涡频率的流速成正比。因而通过测量旋涡频率,就可以就可以知道流体的流速知道流体的流速,从而测量从而测量 流体的流量。流体的流量。五、速度式流量计（涡街流量计）五、速度式流量计（涡街流量计）1.1.优点优点 n n涡街流量计结构简单牢固涡街流量计结构简单牢固涡街流量计结构简单牢固涡街流量计结构简单牢固,安装维护方便安装维护方便安装维护方便安装维护方便(与节与节流式差压流量计相比较流式差压流量计相比较,无需导压管和三阀组等无需导压管和三阀组等,减少泄漏、堵塞和减少泄漏、堵塞和 冻结等冻结等)。涡街流量计适用。涡街流量计适用流体种类多流体种类多,如液体、气体、蒸气和部分混相流如液体、气体、蒸气和部

37、分混相流体。体。精确度较高精确度较高精确度较高精确度较高(与差压式与差压式,浮子式流量计比浮子式流量计比 较较),),一般为测量值的一般为测量值的(0.5%(0.5%1%)R1%)R。涡街流量。涡街流量计压损小计压损小(约为孔板流量计约为孔板流量计1/41/2);1/41/2);输出与流输出与流输出与流输出与流量成正比的脉冲信量成正比的脉冲信量成正比的脉冲信量成正比的脉冲信 号号号号,适用于总量计量适用于总量计量适用于总量计量适用于总量计量,无零点无零点无零点无零点漂移。漂移。漂移。漂移。在一定雷诺数范围内在一定雷诺数范围内,输出频率信号不受输出频率信号不受流体物性流体物性(密度密度,粘度粘度

38、)和组分的影响和组分的影响,即仪即仪 表系表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关,只需只需在一种典型介质中校验而适用于各种介质。在一种典型介质中校验而适用于各种介质。五、速度式流量计（涡街流量计）五、速度式流量计（涡街流量计）2.2.局限性局限性 n n涡街流量计不适用于低雷诺数测量涡街流量计不适用于低雷诺数测量(ReD2104),(ReD2104),故在故在故在故在高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制。旋涡。旋涡分离的稳定性受流速分

39、布畸变及旋转流的影响分离的稳定性受流速分布畸变及旋转流的影响,应根据应根据应根据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上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或装设上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或装设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流动调整器流动调整器流动调整器(整流器整流器整流器整流器),),一般可借鉴节流式差压流量计的一般可借鉴节流式差压流量计的直管段长度要求安装。直管段长度要求安装。涡街流量计对管道机械振动较涡街流量计对管道机械振动较涡街流量计对管道机械振动较涡街流量计对管道机械振动较敏感敏感敏感敏感,不宜用于强振动场所。不宜用于强振动场所

40、。不宜用于强振动场所。不宜用于强振动场所。n n3.3.保护功能保护功能n n4.4.前前20D20D后后5D5D。五、速度式流量计（超声波流量五、速度式流量计（超声波流量计）计）超声流量计是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的流量计。封闭管道用超声流量计按测量原理分类有:传播时间法;多普勒效应法;波束偏移法;相关法;噪声法。五、速度式流量计（超声波流量五、速度式流量计（超声波流量计）计）1.1.优点优点 n n超声流量计可作非接触测量超声流量计可作非接触测量超声流量计可作非接触测量超声流量计可作非接触测量。夹装式换能器超声流量计可无需停。夹装式换能器超声流量计可无需停流截管安装流截管安装

41、,只要在既设管道外部安装换能器即可这是超声流量计只要在既设管道外部安装换能器即可这是超声流量计在工业用流量仪表中具有的独特优点在工业用流量仪表中具有的独特优点,因此可作移动性因此可作移动性(即非定点即非定点固定安装固定安装)测量测量,适用于管网流动状况评适用于管网流动状况评 估测定超声流量计为无流估测定超声流量计为无流动阻挠测量动阻挠测量,无额外压力损失。流量计的仪表系数是可从实际测量无额外压力损失。流量计的仪表系数是可从实际测量管道及声道等几何尺寸计算求得的管道及声道等几何尺寸计算求得的,既可采用干法标定既可采用干法标定,除带测量除带测量管段式外一般不需作实流校验。超声流量计适用于大型圆形管

42、道管段式外一般不需作实流校验。超声流量计适用于大型圆形管道和矩形管道和矩形管道,且原理上不受管径限制且原理上不受管径限制,其造价基本上与管径无关。其造价基本上与管径无关。对于大型管道不仅带来方便对于大型管道不仅带来方便,可认为在无法实现实流校验的情况下可认为在无法实现实流校验的情况下是优先是优先 考虑的选择方案。多普勒超声流量计可测量固相含量较多考虑的选择方案。多普勒超声流量计可测量固相含量较多或含有气泡的液体。多普勒超声流量计可测量非导电性液体或含有气泡的液体。多普勒超声流量计可测量非导电性液体,在无在无阻挠流量测量方面是对电磁流量计的一种补充。因易于实行与测阻挠流量测量方面是对电磁流量计的

43、一种补充。因易于实行与测试方法试方法(如流速计的速度如流速计的速度-面积法面积法,示踪法等示踪法等)相结合可解决一些特殊相结合可解决一些特殊测量问题测量问题,如速度分布严重畸变测量如速度分布严重畸变测量,非圆截面管道测量等。某些非圆截面管道测量等。某些传播时间法超声流量计附有测量声波传播时间的功能传播时间法超声流量计附有测量声波传播时间的功能,即可测量液即可测量液体声速以判断所测液体类别。体声速以判断所测液体类别。五、速度式流量计（超声波流量五、速度式流量计（超声波流量计）计）2.2.缺点和局限性缺点和局限性 n n传播时间法超声流量计只能用于清洁液体和气体传播时间法超声流量计只能用于清洁液体

44、和气体传播时间法超声流量计只能用于清洁液体和气体传播时间法超声流量计只能用于清洁液体和气体,不能不能不能不能测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体;反之多普勒反之多普勒反之多普勒反之多普勒法超声流量计只能用于测量含有一定异相的液体法超声流量计只能用于测量含有一定异相的液体法超声流量计只能用于测量含有一定异相的液体法超声流量计只能用于测量含有一定异相的液体。外。外夹装换能器的超声流量计不能用于衬里或结垢太厚的夹装换能器的超声流量计不能用于衬里或结垢太厚的管道管道,以及不能用于衬里以及不能用于

45、衬里(或锈层或锈层)与内管壁剥离与内管壁剥离(若夹层若夹层夹有气体会严重衰减超声信号夹有气体会严重衰减超声信号)或锈蚀严重或锈蚀严重(改变超声传改变超声传播路径播路径)的管道。多普勒法超声流量计多数情况下测量的管道。多普勒法超声流量计多数情况下测量精度不高。国内生产现有品种不能用于管径小于精度不高。国内生产现有品种不能用于管径小于DN25mmDN25mm的管道的管道 六、差压式流量计（孔板流量计）六、差压式流量计（孔板流量计）差差压压式式流流量量计计是是根根据据安安装装于于管管道道中中流流量量检检测测件件产产生生的的差差压压、已已知知的的流流体体条条件件和和检检测测件件与与管管道道的的几几何何

46、尺尺寸寸来来测测量量流流量量的的仪仪表表。差差压压式式流流量量计计由由一一次次装装置置(检检测测件件)和和二二次次装装置置(差差压压转转换换和和流流量量显显示示仪仪表表)组组成成。通通常常以以检检测测件件的的型型式式对对差差压压式式 流流量量计计分分类类,如如孔孔扳扳流流量量计计、文文丘丘里里管管流流量量计计及及均均速速管管流流量量计计等等。二二次次装装置置为为各各种种机机械械、电电子子、机机电电一一体体式式差差压压计计,差差压压变变送送器器和和流流量量显显示示及及计计算算仪仪表表,它它已已发发展展为为三三化化(系系列列化化、通通用用化化及及标标准准化化)程程度度很很高高的的种种类类规规格格庞

47、庞杂杂的的一一大大类类仪仪表表。差差差差压压压压计计计计既既既既可可可可用用用用于于于于测测测测量量量量流流流流量量量量参参参参数数数数,也也也也可可可可测测测测量量量量其他参数其他参数其他参数其他参数(如压力、物位、密度等如压力、物位、密度等如压力、物位、密度等如压力、物位、密度等)。六、差压式流量计（孔板流量计）六、差压式流量计（孔板流量计）优点优点n n应用最普遍的节流件标准孔板结构易于复制应用最普遍的节流件标准孔板结构易于复制,简单简单,牢固牢固,性能稳定可靠性能稳定可靠,使用期限长使用期限长,价格低廉。价格低廉。节流式差压式节流式差压式节流式差压式节流式差压式流量计应用范围极广泛流量

48、计应用范围极广泛流量计应用范围极广泛流量计应用范围极广泛,至今尚无任何一类流量计可与至今尚无任何一类流量计可与至今尚无任何一类流量计可与至今尚无任何一类流量计可与之相比。全部单相流体之相比。全部单相流体之相比。全部单相流体之相比。全部单相流体,包括液、气、蒸汽皆可测量包括液、气、蒸汽皆可测量包括液、气、蒸汽皆可测量包括液、气、蒸汽皆可测量,部分混相流部分混相流部分混相流部分混相流,如气如气如气如气 固、气液、液固等亦可应用固、气液、液固等亦可应用固、气液、液固等亦可应用固、气液、液固等亦可应用,一般生一般生一般生一般生产过程的管径、工作状态产过程的管径、工作状态产过程的管径、工作状态产过程的管

49、径、工作状态(压力压力压力压力,温度温度温度温度)皆有产品。皆有产品。皆有产品。皆有产品。n n检测件与差压显示仪表可分开不同生产厂生产检测件与差压显示仪表可分开不同生产厂生产,便于专便于专业化形成规模经济生产业化形成规模经济生产,它们的结合非常灵活方便。它们的结合非常灵活方便。检检检检测件测件测件测件,特别是标准型的特别是标准型的特别是标准型的特别是标准型的,是全世界通用的是全世界通用的是全世界通用的是全世界通用的,并得到国际标并得到国际标准组织的认可。对标准型检测件进行的试验研究是国准组织的认可。对标准型检测件进行的试验研究是国际性的际性的,其他流量其他流量 计一般仅依靠个别厂家或研究群体

50、进计一般仅依靠个别厂家或研究群体进行行,因此其研究的深度和广度不可同日而语。从时间上因此其研究的深度和广度不可同日而语。从时间上看看,标准型检测件自标准型检测件自2020世纪世纪3030年代由国际标准化组织确年代由国际标准化组织确定后再也没有改变定后再也没有改变,其研究资料及生产实践的积累极其其研究资料及生产实践的积累极其丰富丰富,它涉及的应用范围还没有一类流量计可比。正是它涉及的应用范围还没有一类流量计可比。正是它涉及的应用范围还没有一类流量计可比。正是它涉及的应用范围还没有一类流量计可比。正是由于上述原因由于上述原因由于上述原因由于上述原因,标准型节流式差压式流量计无需实流校标准型节流式差