ppt课件第3章检测仪表及传感器第3节.pptx

《ppt课件第3章检测仪表及传感器第3节.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ppt课件第3章检测仪表及传感器第3节.pptx（52页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第3章检测仪表及传感器第章检测仪表及传感器第3节节3.3 流量检测仪表 化工仪表及自动控制Chemical Industry Instrument and Automation control第三章 检测仪表及传感器化工仪表及自动化n差压式流量计差压式流量计n节流装置及工作原理节流装置及工作原理n压差流量计流量方程压差流量计流量方程n标准节流装置标准节流装置n差压式流量计的测量误差差压式流量计的测量误差n转子流量计转子流量计n工作原理工作原理n电远传式转子流量计电远传式转子流量计n转子流量计示值修正转子流量计示值修正内容提要n容积式流量计容积式流量计n椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计n腰轮流量计

2、腰轮流量计n质量式流量计质量式流量计化工仪表及自动化介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。 流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。一、流量检测仪表分类化工仪表及自动化 以测量流体在管道内的流速作为测量依据来以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表计算流量的仪表 以单位时间内所排出的流体的固定容积的数以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。目作为测量依据来计算流量的仪表。 以测量流体流过的质量以测量流体

3、流过的质量M为依据的流量计。为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。质量流量计分直接式和间接式两种。 分分类类一、流量检测仪表分类化工仪表及自动化表3-3 部分流量测量仪表及特性仪表名称仪表名称测量精度测量精度主要应用场合主要应用场合说明说明差压式流量计差压式流量计1.5可测液体、蒸汽和气可测液体、蒸汽和气体的流量体的流量应用范围广，适应性强，性能稳定可靠，应用范围广，适应性强，性能稳定可靠，安装要求较高，需一定直管道安装要求较高，需一定直管道椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计0.21.5可测量黏度液体的流可测量黏度液体的流量总和量总和计量精准度高，范围度宽结构复杂，一般计量精准度高，范围度

4、宽结构复杂，一般不适于高低温场合不适于高低温场合腰轮流量计腰轮流量计0.20.5可测液体和气体的流可测液体和气体的流量和总和量和总和精度高，无需配套的管道精度高，无需配套的管道浮浮子氏流量计子氏流量计1.52.5可测液体、气体的流可测液体、气体的流量量适用于小管径、低流速、没有上游直管道适用于小管径、低流速、没有上游直管道的要求，压力损失较小，使用流体与工厂的要求，压力损失较小，使用流体与工厂标定流体不同时，要作流量示值修正标定流体不同时，要作流量示值修正涡轮流量计涡轮流量计0.21.5可测基本洁净的液体、可测基本洁净的液体、气体的流量和总和气体的流量和总和线性工作范围宽，输出电脉冲信号，易实

5、线性工作范围宽，输出电脉冲信号，易实现数字化显示，抗干扰能力强，可靠性受现数字化显示，抗干扰能力强，可靠性受磨损的制约，弯道型不适于测量高黏度液磨损的制约，弯道型不适于测量高黏度液体体一、流量检测仪表分类化工仪表及自动化仪表名称仪表名称测量精度测量精度主要应用场合主要应用场合说明说明电磁流量计电磁流量计0.52.5可测各种导电液体和可测各种导电液体和液固两相流体介质的液固两相流体介质的流量流量不产生压力损失，不受流体密度、粘度、温度、不产生压力损失，不受流体密度、粘度、温度、压力变化的影响，测量范围度大，可用于各种腐压力变化的影响，测量范围度大，可用于各种腐蚀性流体及固体颗粒或纤维的液体，输出

6、线性，蚀性流体及固体颗粒或纤维的液体，输出线性，不能测气体、蒸汽和含气泡的液体及电导率很低不能测气体、蒸汽和含气泡的液体及电导率很低的液体流量，不能用于高温和低温的流体的流量的液体流量，不能用于高温和低温的流体的流量涡街流量计涡街流量计0.52可测液体、气体、蒸可测液体、气体、蒸汽的流量汽的流量可靠性高，应用范围广，输出与流量成正比的脉可靠性高，应用范围广，输出与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，安装费较低，测量气体时，冲信号，无零点漂移，安装费较低，测量气体时，上限流速受介质可压缩性变化的限制，下限流速上限流速受介质可压缩性变化的限制，下限流速受雷诺数和传感器灵敏度限制受雷诺数和传感器灵敏度

7、限制超声波流量计超声波流量计0.51.5用于测量导声流体的用于测量导声流体的流量流量可测非导电性介质，是非接触式测量的电磁流量可测非导电性介质，是非接触式测量的电磁流量计的一种补充，可用于特大型圆管和矩形管道，计的一种补充，可用于特大型圆管和矩形管道，价格较高价格较高质量流量计质量流量计0.51可测液体、气体、浆可测液体、气体、浆体的质量流量体的质量流量热式流量计使用性能相对可靠，响应慢热式流量计使用性能相对可靠，响应慢科氏质量流量计具有较高的测量精度科氏质量流量计具有较高的测量精度表3-3 部分流量测量仪表及特性一、流量检测仪表分类化工仪表及自动化（一）（一） 差压式流量计差压式流量计 差压

8、式（也称节流式）流量计是差压式（也称节流式）流量计是利用流体流经节流利用流体流经节流装置时前后会产生相应的压力差来测量流量，因此也称装置时前后会产生相应的压力差来测量流量，因此也称之为节流式流量计。之为节流式流量计。 压差式流量计通常由节流装置、测量压差的差压计压差式流量计通常由节流装置、测量压差的差压计及显示仪表三部分组成。及显示仪表三部分组成。 二、速度式流量计化工仪表及自动化1.节流装置及工作原理节流装置及工作原理节流装置就是在管道中放置的一个局部收缩元件,应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。（一） 差压式流量计体在管道内流动时，通常具有两种能量形式，一种是因为有压力而具有静压能；

9、另一种是由于流体有流动速度而具有动能。这两种能量形式在一定的条件下可以互相转化。化工仪表及自动化图3-14 孔板前后的压力、流速变化图1.节流装置及工作原理l在节流装置作用下流束先收缩后恢复的过程中，流体的动能和静压能之间在不停的发生转化。l在截面处，流体具有流速v1，静压力p1；l到达截面处时，流速增大到v2，静压力降低到p2，而后又逐渐恢复到p3。l由于在流体流动和节流过程中肯定要消耗一部分能量，所以流体的静压力不可能恢复到原来的数值p1，相应的压力损失为p1-p3。化工仪表及自动化由于待测流体的流速不同，实际测量时前面介绍工作原理设置的截面的位置并不是固定不变的。这样，截面与截面处的压力

10、p1、p2就无法准确测量。因此，实际测量应用的方法是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而，测压点及测压方式的选择都会影响到压差与流量之间的关系。1.节流装置及工作原理图3-14 孔板前后的压力、流速变化图化工仪表及自动化 通过利用流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程推导得出的阐明压差与流量之间定量关系就是差压流量计的流量方程，表达式为:2.差压流量计流量方程(3-14)pdQ242(3-15)pdM242Q为流体的体积流量，M为流体的质量流量；为流量系数，一般通过实验求得，它与节流装置的结构形式、取压方式、孔口面积与管道面积比值、雷诺数、孔口边缘锐度

11、管壁粗糙度等因素有关；为膨胀校正系数，应用时可直接查阅手册得到。对不可压缩的液体来说，经常取值为1；d为节流装置开孔直径；p为节流装置前后压差；为工作状态时被测流体密度。 化工仪表及自动化由流量基本方程式可以看出，要想通过压差知道流量的大小，必须清楚的取值。的取值受到许多因素的影响，使用标准节流装置时可以直接从在相关手册中查出值；使用非标准节流装置时只能通过实验方法来确定。当、d、都确定时，被测流体的流量与压力差p的平方根成正比。2.差压流量计流量方程化工仪表及自动化（1 1）标准化节流装置的结构尺寸）标准化节流装置的结构尺寸标准化的节流装置是指包括结构形式、尺寸大小、加工要求、取压方法、使用

12、条件等都按照统一标准规范化的节流装置。国标中对国标中对标准化节流装置的结构尺寸已作了统一要求。标准化节流装置的结构尺寸已作了统一要求。厚度e应在0.005D0.02D之间孔板总厚度E应在e0.05D之间任何情况下，孔径d都必须大于等于12.5mmd/D直径比应该在0.10.75之间锥面的斜角为4515之间。图3-15 标准孔板示意图3.标准节流装置化工仪表及自动化 国标规定的标准孔板取压方法为角接取压和法兰取压两种方式：标准喷嘴一般采用角接取压 。角接取压就是在节流件（孔板或喷嘴）与管壁的夹角处取压，通常有环室取压和单独钻孔取压两种结构形式，如图3-16所示。（2）标准化节流装置的取压方式）标

13、准化节流装置的取压方式（a）环室结构 （b）单独钻孔结构 图3-16 环室取压和单独钻孔取压示意图1管道法兰；2环室；3孔板；4夹紧环3.标准节流装置化工仪表及自动化p标准孔板的加工和安装最简单，喷嘴次之，文丘里管最复杂，造价和成本自然也是遵从这个顺序。所以一般情况下标准孔板的应用最广泛，尤其是大流量的检测一般都使用孔板。p孔板缺点就是流体经过时压力很大，当工艺管道上不允许有较大的压力损失时，只能采用喷嘴或文丘里管。p当测量易腐蚀、易磨损、脏污流体时，采用喷嘴较好；p测量高温、高压流体时，采用孔板或喷嘴较好；文丘里管只适用于低压流体的测量。（3）标准化节流装置的选用及安装标准化节流装置的选用及

14、安装3.标准节流装置化工仪表及自动化（3）标准化节流装置的选用及安装标准化节流装置的选用及安装u节流元件安装使用时，一定要保证节流元件的开孔与管道的轴线同心，并使节流元件端面与管道的轴线垂直；u在节流元件前后两倍管径长度的管道必须圆滑，不能有明显的粗糙或凸出物；u标准节流装置测量流体的管道直径要求大于50mm，流体雷诺数大于104；u流体介质应充满全部管道并连续流动，流体的流动状态持续稳定并不发生相变。u导压管要尽可能短一些，总长不能超过50m；导压管应尽量垂直或与水平面之间存在一定夹角，便于排除引压管中可能积存的气体或液体，还应该加装气体、液体收集器，便于定期排放；节流装置安装使用时有以下要

15、求：节流装置安装使用时有以下要求：化工仪表及自动化差压式流量计在流量测量时应用非常广泛，但实际应用时往往误差较大，有时甚至超过10%。造成这么大的误差并不是仪表自身缺陷造成的，往往是使用不当造成的原因。如此大的误差肯定会对经济核算和物料衡算数据造成很大的影响，在仪表使用过程中应该尽量减小测量误差。这就需要了解误差产生的原因，针对性的采取措施减小测量误差。4. 差压式流量计的测量误差化工仪表及自动化误差产生的原因p 被测流体工作状态的变动。p 节流装置安装不正确。p 孔板入口边缘的磨损。p 节流装置内表面脏污结垢引起的误差p 导压管安装不正确或导压管堵塞、渗漏引起的误差p 差压计安装不正确或使用

16、不当引起的误差。4. 差压式流量计的测量误差化工仪表及自动化误差产生的原因（1）被测流体工作状态的变动引起的误差）被测流体工作状态的变动引起的误差 实际使用差压流量计时被测流体的状态参数（温度、压力、湿度等）以及相应的流体密度、黏度、雷诺数等参数与设计计算时变化较大就会造成较大误差。要想减小或消除此类误差，必须按照新的状态参数重新进行设计计算，或者将所测的数值加以合理的修正。节流装置通常都有特定安装方向。一般地说，节流装置露出部分标注“+”号的一侧就是流体的入口方向。使用用孔板作为节流元件时，孔板的尖锐侧为入口端，开放侧一端为出口端。安装方向错误会导致较大误差，在使用时应该注意。（2）节流装置

17、安装不正确引起的误差）节流装置安装不正确引起的误差化工仪表及自动化误差产生的原因（3）孔板入口边缘的磨损引起的误差）孔板入口边缘的磨损引起的误差节流装置使用较长时间后，尤其是测量夹杂有固体颗粒等机械物的流体介质会造成节流装置的几何形状和尺寸发生变化。特别是对于使用广泛的孔板来，它的入口边缘的尖锐度会由于冲击、磨损和腐蚀而不断下降。这样，在相同数量的流体经过时所产生的压差p将变小，从而导致仪表指示值偏低。偏差严重时应更换新的孔板。差压式流量计长时间使用后，在节流装置的内表面上可能会沉积一层污垢，造成沉淀、结焦、堵塞等现象，也会产生较大误差，应该及时清洗清洁。（4）节流装置内表面脏污结垢引起的误差

18、）节流装置内表面脏污结垢引起的误差化工仪表及自动化导压管要如实准确地反映节流装置前后的压力变化，安装不正确、堵塞或泄露时都会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质导压管都有不同的安装要求，下面根据具体情况来进行讨论。4. 差压式流量计的测量误差（5）导压管安装不正确或导压管堵塞、渗漏引起的误差）导压管安装不正确或导压管堵塞、渗漏引起的误差误差产生的原因化工仪表及自动化测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。.取压点应该位于节流装置的下半部，并且与水平线呈一定角度夹角，夹角的角度一般为045，如图3-17所示。如果从底部引出，液体中夹带的固体

19、杂质会沉积在引压管内，引起堵塞无法使用。4. 差压式流量计的测量误差图3-17 测量液体流量时的取压示意图 化工仪表及自动化.引压导管最好垂直向下，条件不允许时导压管起码要有一定的倾斜度（至少1：10），便于气泡排出。.在引压导管的管路中要有排气装置。通常压差计放置在节流装置的下方，排气装置的连接图如图3-18（a）所示。当差压计只能放置在节流装置之上时，则需加装贮气罐，如图3-18（b）所示。4. 差压式流量计的测量误差化工仪表及自动化 下图为排气装置的连接图图3-18 测量液体流量时排气装置图1节流装置；2引压导管；3放空阀；4平衡阀；5差压变送器；6贮气罐；7切断阀4. 差压式流量计的测

20、量误差化工仪表及自动化当测量的流体为气体时，为了保证导压管内不积存液体，一般采取如下措施：.取压点应在节流装置的上半部。 .导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度，以使引压导管中不滞留液体。 .如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装贮液罐和排放阀，如图3-19所示。 4. 差压式流量计的测量误差图3-19 测量气体流量时排气装置图1节流装置；2引压导管；3差压变送器；4贮液罐；5排放阀化工仪表及自动化图3-20 测量蒸汽流量安装示意图1节流装置；2凝液罐；3引压导管；4排放阀；5差压变送器；6平衡阀4. 差压式流量计的测量误差测量蒸汽的流量时，除了要注意上述的使用原则，还必须避免高温气

21、体与差压计直接接触并考虑解决蒸汽冷凝液的液柱高度问题，以消除冷凝液液位高低不同对测量结果的影响。化工仪表及自动化将节流装置前后差压接至差压计或变送器前，必须安装切断阀和平衡阀构成三阀组，如图3-21所示。目的是避免差压计或变送器单方向受压从而产生误差。最常用的方法就是使用隔离液。 4. 差压式流量计的测量误差（6）差压计安装不正确或使用不当引起的误差）差压计安装不正确或使用不当引起的误差图3-21 差压计三阀组安装示意图1，2切断阀；3平衡阀化工仪表及自动化图3-22 测量腐蚀介质安装示图4. 差压式流量计的测量误差当隔离液的密度当隔离液的密度1大于或小大于或小于被测介质密度于被测介质密度2时

22、，分别时，分别采用图采用图3-22所示的两种形式所示的两种形式加装隔离液。加装隔离液。化工仪表及自动化（二） 转子流量计p差压流量计主要适用于大管径、高雷诺数的流体的测量，对小管径（比如小于50mm）、低雷诺数的流体的测量精度无法满足。p转子流量计则特别适宜于测量小管径、低雷诺数流体的流量，测量的流量可小到每小时几升。转子流量计是在固定压差的条件下，利用变化流通截面积的方法来测量流量的大小，恒压降、变节流恒压降、变节流面积面积的流量测量方法。1.工作原理工作原理图3-23 转子流量计原理示意图化工仪表及自动化（二） 转子流量计转子流量计中转子停留在某处的平衡条件是（3-16）SppVft21

23、由式（3-16）可得（3-17）SgVpppft21根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小或phMf2phQf2将式（3-17）分别代入上两式得或SgVhMfft2SgVhQfft2化工仪表及自动化2.电远传式转子流量计电远传式转子流量计 它可以将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适合于远程传输并能进行显示或记录。 LZD系列电远传式转子流量计主要由流量变送部分流量变送部分及电动显示部分及电动显示部分两部分组成。 （二） 转子流量计化工仪表及自动化图3-24 差动变压器原理示意图2.电远传式转子流量计电远传式转子流量计（1）.流量变送部分 转换原理若将转子流量计的转子与差动变压器的

24、铁芯连接起来，使转子随流量的大小带动铁芯一起运动，就可以将流量的大小转换成输出感应电势的大小。化工仪表及自动化2.电动显示部分图3-25 电远传转子流量计原理示意图 当被测介质流量改变时，转子停留的位置发生变化，通过连杆带动差动变压器T1中的铁芯上下移动。当流量增加时，铁芯向上移动，变压器T1输出一不平衡电势，进入电子放大器。放大后的信号一方面通过可逆电机带动显示机构工作；另一方面通过凸轮带动接收的差动变压器T2中的铁芯向上移动，使T2也产生一个不平衡电势。2.电远传式转子流量计电远传式转子流量计化工仪表及自动化转子流量计是一种非标准化仪表，一般情况下，应按照实测介质进行标定。但仪表厂为了生产

25、方便，都是在工业基准状态下（20，101325Pa）用水或空气进行标定。转子流量计标尺上的流量刻度值，测量液体时表示20时水的流量值，测量气体时则表示20，101325Pa压力下空气的流量值。在实际使用时，绝大多数的流体都不是这两种标准状态，就必须按照实际被测介质的温度、压力、密度等参数对流量指示值进行修正。（二） 转子流量计3. 转子流量计示值修正值转子流量计示值修正值化工仪表及自动化(3-26)fMffftwtMKMMw0式中，KQ为体积流量密度修正系数；KM为质量流量密度修正系数（1 1）修正液体流量）修正液体流量3. 转子流量计示值修正值转子流量计示值修正值 （3-24）fQfwftw

26、tQKQQf0化工仪表及自动化（二） 转子流量计KQKMKQKMKQKM0.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.900.6700.6460.6830.7190.7540.7870.8190.8510.8820.9120.9441.5161.4351.3651.3071.2561.2111.1701.1341.1021.0731.0460.951.001.051.101.151.201.251.301.351.401.450.9711.0001.0281.0561.0841.1111.1391.1651.1931.2201.2451.0221.0000

27、.9790.9600.9430.9270.9110.8970.8840.8720.8591.501.551.601.651.701.751.801.851.901.952.001.2721.2971.3231.3511.3761.4011.4271.4531.4771.5041.5290.8470.8370.8270.8180.8090.8000.7920.7850.7780.7710.764表3-4密度修正系数表化工仪表及自动化（1 1）修正气体流量）修正气体流量3. 转子流量计示值修正值转子流量计示值修正值p由于气体的可压缩性较强，除了密度对流量造成的影响外，温度、压力等因素也会影响气体的

28、流量测定，在修正时密度、压力和温度都需要考虑进去。p转子流量计测量气体流量时，仪表厂使用工业基准状态下（293K，101325Pa）的空气进行标定。对于测量非基准状态下其他气体介质，当转子流量计显示流量为Q0时，工作介质的实际流量可用下式进行修正。00000111QKKKQTTppQTptttt(3-28)化工仪表及自动化（三） 涡街流量计涡街流量计又称漩涡流量计。它应用非常广泛，可以用来测量各种管道中的液体、气体和蒸汽的流量，尤其适用于输油管道、天然气管道、复杂水管道等特殊场合的流量检测。 涡街流量计是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量的仪表。图3-26 漩涡产生示意图化工仪表及自动化热

29、敏检测法电容检测法应力检测法超声检测法（三） 涡街流量计 在一定的流量范围内，漩涡分离频率正比于管道内流体的平均流速，只要选用合适检测元件测出漩涡产生的频率就能够知道流体的体积流量。漩涡产生的频率与平均流速之间的关系为:(3-29)dvSft图3-27 圆柱热敏频率检测器示意图1空腔；2圆柱棒；3导压孔；4铂阻丝；5隔墙化工仪表及自动化n 组成：电磁流量计通常由变送器和转换器两部分组成n 变送器将流量数值变换成对应的感应电势。n 转换器将微弱的感应电势放大，并转换成统一的标准信号输出，以便进行远程传输指示、记录或与电动单元组合仪表配套使用。图3-28 电磁流量计变送部分原理示意图（四） 电磁流

30、量计n 电磁流量计是基于电磁感应原理来实现流量测量的流量计。具有导电性的液体比如酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥浆）或纤维液体的流量测量都可以使用电磁流量计。化工仪表及自动化（四） 电磁流量计感应电势与流速之间的关系如下 (3-30)BdvKExx已知体积流量Q与流速v的关系为vdQ241（3-31） 将式（3-31）代入式（3-30），得（3-32）KQdBQKExx4图3-28 电磁流量计变送部分原理示意图化工仪表及自动化 式中K称为仪表常数，在磁感应强度B、管道直径d固定不变时，K就是一个常数，感应电势的大小与体积流量之间具有正比例的线性关系，因而仪表显示盘具有均匀刻度。(3-33

31、) dBKKx4电磁流量计的原理决定了它只能用来测量具有导电性液体的流量，被测液体的导电率不能小于水的导电率。而对于气体、蒸汽及其他非导电液体无法使用。（四） 电磁流量计化工仪表及自动化容积式流量计都是利用测量元件把流体不断地分割成固定体积的小单元，然后根据测量元件的频率就可以得出流体的总量。经常使用的主要有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计等。四、容积式流量计化工仪表及自动化1.椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计又叫做奥巴尔流量计，它通过固定的容积来计算流量，椭圆齿轮流量计又叫做奥巴尔流量计，它通过固定的容积来计算流量，与被测流体的流动状态和黏度无关，特别适合于高黏度流体（如重油

32、、与被测流体的流动状态和黏度无关，特别适合于高黏度流体（如重油、油漆、液态树脂等）的流量检测。油漆、液态树脂等）的流量检测。图3-29椭圆齿轮流量计工作原理示意图当流体流过流量计时，因为要克服阻力导当流体流过流量计时，因为要克服阻力导致能量损失，从而使进口侧压力大于出口致能量损失，从而使进口侧压力大于出口侧压力，在此压力差的作用下，产生作用侧压力，在此压力差的作用下，产生作用力矩推动椭圆齿轮连续转动，椭圆齿轮在力矩推动椭圆齿轮连续转动，椭圆齿轮在转动过程中不断将充满在半月形容积中的转动过程中不断将充满在半月形容积中的流体排出。流体排出。（1）工作原理）工作原理椭圆齿轮流量计的测量部分测量部分是

33、由壳体和两个相互啮合的椭圆形齿轮组成。化工仪表及自动化1.椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计图3-29 椭圆齿轮流量计工作原理示意图椭圆齿轮每转动1/4周，就会排出一个半月形容积的流体。椭圆齿轮流量计的工作原理示意图如图3-29所示。所以，椭圆齿轮每转动一周就会排出4倍半月形容积的被测介质，只要知道齿轮的转数就可以计算椭圆齿轮流量计的体积流量Q为04nVQ(3-34) 化工仪表及自动化（2）.使用特点使用特点 适用于适用于高黏度介质高黏度介质的流量测量。的流量测量。 测量精度较高，压力损失较小。测量精度较高，压力损失较小。 椭圆齿轮流量计的入口端必须椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤加装过滤器器。介

34、质中。介质中不能含有固体颗粒不能含有固体颗粒，更不能夹杂，更不能夹杂机械物，否则会引起齿轮磨损甚至卡死。机械物，否则会引起齿轮磨损甚至卡死。椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计结构复杂结构复杂，加工制造要求，加工制造要求精度很高，因而价格普遍较高。精度很高，因而价格普遍较高。1.椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计化工仪表及自动化图3-30腰轮流量计结构示意图腰轮上没有齿，主要靠套在伸出壳体的两根轴上的转动齿轮啮合传动。它与椭圆齿轮流量计一样，腰轮每转过一圈，便排出四倍固定容积的流体，只要知道腰轮的转动次数，就可以得出被测流体的体积流量。（二）腰轮流量计（二）腰轮流量计腰轮流量计又称为罗茨流量计，它与椭圆齿轮

35、流量计腰轮流量计又称为罗茨流量计，它与椭圆齿轮流量计的原理基本一致。的原理基本一致。应用：应用：腰轮流量计可用于测量清洁液体的流量，也可以测量气体流量，精腰轮流量计可用于测量清洁液体的流量，也可以测量气体流量，精度较高，可达度较高，可达0.50.1级，主要缺点就是压力损失较大，体积庞大、笨重，级，主要缺点就是压力损失较大，体积庞大、笨重，成本较高。成本较高。化工仪表及自动化直接式质量流量计的有很多形式，比如量热式、角动量式、差压式以及科氏力式等。下面介绍常用一种科里奥利（Coriolis）质量流量计，简称科氏力流量计。 图3-31 U形科里奥利力原理示意图五、质量式流量计质量流量计大致可分为两

36、大类一类是直接式质量流量计，也就是测量的就是流体的质量流量；一类是间接式或推导式质量流量计，这类流量计是通过体积流量计和密度计的组合来测量质量流量。化工仪表及自动化1.考虑被测介质的特性 要想选择一台合适的流量计，首先要从被测介质的特性去考虑。 2.考虑仪表是否满足工艺测量要求 明确流量计的精确度、重复性、线性度、灵敏度、压力损失、测量范围、信号输出特性、响应时间等性能指标是否满足工艺测量要求。选用一台合适的流量计对流量检测及控制都具有十分选用一台合适的流量计对流量检测及控制都具有十分重要的作用，而流量计的种类繁多，性能和特点千差万别，重要的作用，而流量计的种类繁多，性能和特点千差万别，选用时必须综合考虑以下四个方面，最终确定一个最佳选选用时必须综合考虑以下四个方面，最终确定一个最佳选择。择。六、流量仪表的选用原则化工仪表及自动化3.考虑流量计的安装及使用条件 为保障流量计长期稳定运行还必须考虑流量计所处的安装及使用条件。4.考虑流量计的使用维护成本 选择流量计还必须考虑仪表的使用及维护成本，综合考虑购置成本，安装维护成本，校验成本，附加配件成本及使用寿命。六、流量仪表的选用原则化工仪表及自动化