《速度式流量计》全国流量容量计量技术委员会组编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《速度式流量计》

【作　者】全国流量容量计量技术委员会组编

【页 数】 232

【出版社】 北京：中国计量出版社 , 2008.10

【ISBN号】978-7-5026-2898-7

【价 格】26

【分 类】速度式流量计-教材

【参考文献】 全国流量容量计量技术委员会组编. 速度式流量计. 北京：中国计量出版社, 2008.10.

图书封面：

图书目录：

《速度式流量计》内容提要：

本书是国家计量检定规程JJG 1030-2007《超声流量计》、JJG l037-2008《涡轮流量计》、 JJG l033--2007《电磁流量计》和JJG l029--2007《涡街流量计》四种速度式流量计的统一宣贯 教材。本教材较全面系统、有针对性地解释了规程条文，介绍了四大类速度式流量计的结构、工 作原理和计量检定方法、型式评价试验以及相关的流量仪表、流量标准装置和流量测量不确定度 分析等内容。 本书可作为规程的宣贯培训使用，可为从事速度式流量计检定、维修及操作人员参考使用，也可作为相关专业工程技术人员、高等学校师生的参考资料。

《速度式流量计》内容试读

第一章流量计量基础

第一节概述

流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的五分之一。

目前我们提倡节约型社会，开展节能降耗，特别是重点耗能企业加强节能，把能源计量工作不断引向深入围绕“节能降耗”的主题。要节能降耗，首先就要量化能源和损耗，要采用流量计量仪表准确计量能源的消耗。只有根据计量仪表所提供的准确数据来计算和考核能耗，才能依据能源计量的结果进行科学管理，提高经济效益，实现真正意义上的节能降耗。我们了解各种不同类型流量计的基本工作原理，有助于正确选择、使用合适的流量计。所有的测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。流量仪表一般是以流体体积来反映流体流量的。

我们要实施民生计量执法工程、计量节能服务工程，就应该充分发挥计量在构建社会主义和谐社会、建设资源节约型社会中的技术支撑作用。

流体计量，特别是价格昂贵的燃气的准确计量，在用于贸易结算、管网输配管理及用气设备的监控场合，是减低能源消耗、降低运营成本、消除结算双方矛盾等必需的手段。计量流体的主要流量仪表从工作原理上分类主要有：

(1)速度式流量计；

(2)差压式流量计；

(3)容积式流量计；

(4)质量流量计。

速度式流量计量仪表有涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、旋进旋涡流量计及近年来快速发展的超声波流量计。随着大管道流量计的发展，超声流量计以其无可动部件、无压损的特点得到越来越多的应用；涡轮流量计较多用做标准流量计及装置比对，而涡街流量计则更多用于蒸汽流量的计量。

容积式流量计量仪表有传统的腰轮流量计、双转子流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计、膜式燃气表、湿式气体流量计等。

以节流装置为检测件的差压式流量计，是历史悠久、理论与实践资料丰富、使用成熟的一类流量计，由于其具有结构简单、安装方便、工作可靠、成本低廉且具有一定准确度的特点，它在大、中口径管道的流量计量中得到广泛的应用。

质量流量计由于可以直接得到质量流量，则较多用于生产过程参数计量、检测

速度式流量计

和控制。

浮子流量计以其结构简单、无直管段要求、压力损失恒定等特点，较多用于小流量的瞬时流量测量。

在各类流量计中，应该说每种流量计都在某一限定的条件和场合适用，具有其优越性。下面按其结构工作原理不同介绍相关流量计的基本工作原理。

一、速度式流量计

此类流量计的输出与流速成正比，其中一种利用被测流体流过管道时的速度，冲动流量计叶轮或涡轮，使它们转动。流体速度快，单位时间内叶轮或涡轮转数就多；速度慢，叶轮或涡轮转数就少。叶轮或涡轮的转数与流量有较稳定的函数关系。测得叶轮或涡轮单位时间转数就可获知流体流量。水表、叶轮和涡轮表属该类流量计。

电磁流量计在流体流动的管道内装有一对电极，使管道置于磁场中。导电流体在管道内流过时，切割磁场磁力线产生感应电势，该电势通过导线引出。流量大，电势高；反之亦然。测出电势大小，就可得知流体流量。电磁流量计只适用于导电的流体。

超声波流量计的基本原理是超声波在流动的流体中传播时，载上流体流速的信息，因此，通过对接收到的超声波进行测量，就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。超声波流量计由超声波换能器、信号处理电路、单片机控制系统三部分组成。在有气体流动的管道中，超声脉冲顺流传播的速度要比逆流时快；流过管道的气体的速度越快，超声顺流和逆流传播的时间差越大。主要分为时差式（测量顺流和逆流传播的时间差）、相差式（测量顺流和逆流传播的相位差)、频差式（测量顺流和逆流传播的循环频率差）、多普勒超声波流量计（以物理学中的多普勒效应为工作原理，适合于对两相流的测量)。

涡街流量计（又称旋涡流量计）是根据“卡门涡街”原理研制成的一种流体振荡式流量测量仪表。所谓“卡门涡街”现象是这样的：在流动的流体中插人一根（或多根）迎流面为非流线型柱状物时，流体在柱状物两侧交替地分离释放出两列规则的旋涡。早在19世纪物理学家斯特劳哈尔和冯·卡门就对涡街现象进行了卓有成效的研究。他们的研究成果表明：旋涡分离频率与介质流速、旋涡发生体的几何形状以及尺寸有着内在的联系。这就是：旋涡分离频率与流速成正比，与柱体宽度成反比。

除上述外，还有利用激光、同位素作媒介的速度式流量计。

二、差压式流量计

差压流量计是在流体流动的管道中装有一特制装置（如孔板、喉管等）。流体流过时，该装置前后两部分产生差压，差压大小与流量有一定的函数关系。即差压大，流量大；差压小，流量小。测量出差压即可计算出流量。

差压流量计分为：定差压式和节流式（或变差压式）两类。浮子流量计属于定差压式流量计；节流装置与差压变送器组成的流量计属于节流式流量计。

三、容积式流量计

容积式流量计属于定排量类流量计，在流量仪表中是准确度较高的一类。在容积式流量计内部具有构成一定标准体积的空间，通常称其为容积式流量计的“计量空间”或“计量室”。

第一章流量计量基础

的

这个空间由仪表壳的内壁和流量计转动部件一起构成。当流体通过流量计时，流体不断充满具有一定容积的计量室，由于在流量计进出口之间存在一定的压力差，流量计的转动部件在这个压力差作用下将产生旋转，并将流体由流量计的人口排向出口。在这个过程中，流体一次次地充满流量计的“计量空间”，然后又不断地被送往出口。在给定流量计条件下，该计量空间的体积是确定的，并推动活塞（或转鼓、齿轮、膜片等）往复摆动（或转动）。只要测得转动部件的转动次数，即由计数器累计流体充满计量室的次数就可以得到通过流量计的流体体积的总累计流量值。

这种流量计以被测流体压差作为动力。该类流量计一般用来测量低压气体、液体流量。膜式燃气表、活塞表、齿轮表、腰轮表、湿式流量计等属于容积式流量计。

容积式流量计由于具有对上游流动状态不敏感（不需要安装前后直管段）、计量准确度较高、性价比高等优点，多用于燃气、油料等的贸易结算。

四、质量流量计

质量流量计用于计量流过管道流体的质量流量。类型主要有：

1.科里奥利式质量流量计

利用流体在振管内产生的科氏力，采用直接测量科氏力方法而得到流体质量流量。

2.量热式质量流量计

在流体管壁外设置热源，利用流动气体传递热量与质量的关系，测量在其上下游产生温度变化而得到气体的质量流量。

3.冲量式质量流量计

利用物料流体在一定的高度下落的冲量产生的力，采用直接测力方法而得到流体质量流量。

质量流量计可以直接得到质量流量，较多地用于生产过程参数计量、检测和过程控制。一般气体质量流量计主要是以量热式质量流量计为主。

各类流量计各有其优缺点。速度式流量计结构简单、体积小、成本低，但是在小流量计量时准确度低。节流式流量计较适合于高压流体的测量，通用性强，易于大批量生产，但是对于小管径、小流量的流体使用困难，准确度较低。容积式流量计准确度高，但体积大，装配测试的技术要求较高，对测试环境的条件要求严格，成本较高。

第二节流量测量的基本概念

一、流量的定义

根据JJF1004一2004《流量计量名词术语及定义》中对流量的定义，流体流过一定截面的

量称为流量。流量是瞬时流量和累积流量的统称。在一段时间内流体流过一定截面的量称为累积流量，也称总量。当时间很短时，流体流过一定截面的量称为瞬时流量。流量用体积表示

速度式流量计

时称为体积流量，用质量表示时称为质量流量。

瞬时流量一般用符号q表示，累积流量一般用Q表示，相应地，质量流量一般用下标m表示，而体积流量一般用下标V表示。即，qm表示瞬时质量流量；qv表示瞬时体积流量；Q表示累积质量流量；Qw表示累积体积流量。

二、流量计量中常用的流体物性参数

流量计量中常用的流体物性参数有密度、粘度、压缩系数、比热比和气体绝热指数。

1.密度

在流量计算、装置设计或进行体积流量与质量流量的换算时，都可能要用到密度这个流体的物性参数，可以说，密度是流量计量中最重要，也是最常用的流体物性参数之一。密度是单位体积内的流体质量，如果流体可以认为是均匀的介质，则它可以表示

P-V

(1-1)

式中：p—流体密度，kg/m3;

m—流体的质量，kg:

V一流体的体积，m3。

各种流体的密度都随流体的状态而变化，但在低压和常温下，压力对液体的密度影响很小，所以在工程上往往可将液体视为不可压缩流体。对于气体，温度、压力对其密度的影响很大，所以当描述气体密度时，应同时描述气体所处的温度和压力状态。

液体的密度计算公式如下（假设压力不变情况下）

p=po[1a(t-20)]

(1-2)

式中：P一20C时液体的密度，kg/m3;

a一—液体的体膨胀系数，1/℃。

应注意的是，虽然一般情况下压力对液体的密度的影响很小，但是对于原油等碳氢化合物，压力对液体密度的影响不可忽略。

气体的密度通用计算公式为

力·Tn·2n

p=A.巾n·T·之

(1-3)

式中：Pn,Tm,p。,之。一标准状态下的气体密度、气体热力学温度、气体绝对压力和气体压缩系

数，单位分别为kg/m3、K、Pa、无量纲。

2.粘度

流体的粘度是表示流体内摩擦力大小的一个参数。各种流体在流动时所受的阻力是不同的，所以各种流体在同一状态下也会有不同的粘度。粘度是流体温度和压力的函数。通常情况下，温度上升，液体的粘度就会下降，而气体的粘度上升。

在一般工程计算中，液体的粘度只需考虑温度对它的影响，只有在压力很高的情况下才考虑压力的修正；而气体和水蒸气的粘度与温度、压力的关系十分密切，应时刻注意修正。

···试读结束···