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1、过程检测仪表,浦铁成 ,第2页/共 页,主要内容,质量流量计 （1）科氏质量流量计 （2）热式质量流量计 流量计的校验系统,质量流量检测方法：,由于流体的体积和流体温度、压力、密度有关，当这些流体状态参数变化时，采用体积流量测量方式会产生较大误差。因此，在生产过程和科学实验的很多场合，以及作为工业管理和经济核算等方面的重要参数，要求检测流体的质量流量。 质量流量测量仪表通常可分为两大类： 间接式质量流量计： 采用密度或温度、压力补偿的办法，在测量体积流量的同时，测量流体的密度或流体的温度、压力值，再通过运算求得质量流量。现在带有微处理器的流量传感器均可实现这一功能，这种仪表又称为推导式质量流量
2、计。 直接式质量流量计： 直接输出与质量流量相对应的信号，反映质量流量的大小。,第3页/共 21 页,质量流量检测方法：,一、间接式质量流量测量方法：,根据质量流量与体积流量的关系，可以有多种仪表的组合以实现质量流量测量，常见的组合方式有： 1、体积流量计与密度计的组合方式： 差压流量计、电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计等 2、温度压力补偿式质量流量计： 流体密度是温度、压力的函数，通过测量流体温度和压力，与体积流量组合可求出流体质量流量。 间接式质量流量计构成复杂，由于包括了其他参数仪表误差和函数误差等，其系统误差通常低于体积流量计。但在目前，已有多种型式的微机化仪表可以实现有关计算功能，
3、应用仍较普遍。,第4页/共 21 页,质量流量检测方法：,一、间接式质量流量测量方法：,2、温度压力补偿式质量流量计：,饱和蒸气：只要测得压力或者温度就可以，就可以确定其密度； 过热蒸汽：必须同时测得压力和温度才能确定其密度。,小知识,第5页/共 21 页,质量流量检测方法：,二、直接式质量流量计： 输出信号直接反映质量流量，不受流体的温度、压力、密度变化的影响。,1、科里奥利质量流量计：基于流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的测量原理。 科氏力作用演示实验：,科氏力矢量,运动物体的质量,旋转参照系的角速度矢量,运动物体相对速度矢量,第6页/共 21 页,1、科里奥利质量
4、流量计：,二、直接式质量流量计：,U形管绕O-O轴以角速度 转到，当质量m、速度v的流体流经U形管时，U形管两侧在科氏力的作用下将出现相位差。,第7页/共 21 页,二、直接式质量流量计：,1、科里奥利质量流量计：,当流体流速为0时，测量管的A点和B点处于同相振动，无相位差（1）。 当流体流速不为0时，在科氏力的作用下，测量管产生相位差（2）-（3）。,第8页/共 21 页,二、直接式质量流量计：,1、科里奥利质量流量计：,1 不适用于含固流体的测量，易造成测量管底部固体积聚。 2 不适用于含气流体的测量，易造成测量管顶部气体积聚。,安装注意：,第9页/共 21 页,二、直接式质量流量计：,1
5、、科里奥利质量流量计： 特点： 可直接测得质量流量信号，不受被测介质物理参数的影响，精度高； 可以测量多种液体和浆液，也可以用于多相流测量； 不受管内流态影响，因此对流量计前后直管段要求不高； 其量程比可达100：1； 但是它的阻力损失较大，存在零点漂移，管路的振动会影响其测量精度。,第10页/共 21 页,二、直接式质量流量计：,2、热式质量流量计：,在管道中间放置电加热丝，其上下游两侧等距离放置两个相同的测温热电阻，当气体流过时，两个热电阻的温度不同，从而阻值不同。,被测气体的质量流量,加热器功率,定压比热容,加热器前后端的温差,第11页/共 21 页,第12页/共 页,二、直接式质量流量
6、计：,2、热式质量流量计：,恒功率法： 加热功率恒定，测量温差计算质量流量。,恒温差法： 保持温差恒定，测量加热功率，计算质量流量。,第12页/共 21 页,第13页/共 页,二、直接式质量流量计：,2、热式质量流量计：,与接触式相比： 热惯性大，反应慢。 对气体种类没有限制。,第13页/共 21 页,第14页/共 页,二、直接式质量流量计：,2、热式质量流量计：,前后直管段的要求：,第14页/共 21 页,二、直接式质量流量计：,2、热式质量流量计：,第15页/共 21 页,第16页/共 页,流量校验系统,流量计出厂前和使用一段时间后都要求做流量校验。 流量校验的目的就是标准化测量。,流量校
7、准装置的作用： （1）进行仪表特性实验； （2）对仪表特性变化进行研究，找出修正方法； （3）作为流量单位量值统一与传递的标准设备。,流量校准装置的分类： （1）水流量标准装置； （2）气体标准装置； （3）标准表校验法。,第16页/共 21 页,静态容积法液体流量标准装置系统,1水槽；2水泵；3高位水塔；4溢流管；5稳压容器；6活动管接头； 7换向器；8切换挡板；9标准容积计量器；10液位标尺；11游标； 12被校流量计；13旁通管,（1）水流量标准装置,第17页/共 21 页,（2）气体流量标准装置,PVTt法气体流量标准装置,压力、容积、温度、时间法：,注：储气箱的容积为标准容积,第18
8、页/共 21 页,（3）标准表校验法,利用高精度流量计作为标准仪表，对较低精度流量计进行对比校验，从而对被校流量计进行分度，或确定其精度等级。,第19页/共 21 页,今天就到这里！ 谢谢！,第20页/共 21 页,饱和蒸汽与过热蒸汽,当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。 开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。
9、当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。 在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。 理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽。 如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度，这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。,过热蒸汽：一般用在管道输送，这样的话基本上没有冷凝水，减少热损失。还有一个最重要的应用就是推动汽轮机发电。饱和蒸汽：一般用在换热器换热，如果用过热蒸汽换热，一般对设备的材质也会有特殊要求的。,返回,第21页/共 21 页,
