实验--流量测量仪表结构课

液位计与流量测量仪表结构

自动化1202 魏森龙 12051229

一、实验目的

1、了解各种液位计与流量仪表的结构、原理。

2、熟悉各种液位计与流量测量仪表的特点、选择、安装及使用。

二、实验内容

1、了解磁翻转液位计、浮筒液位计、超声波液位计、电容式液位计的组成

结构及工作原理。

2、了解流量仪表的校验方法。

3、正确理解孔板流量计的测量原理、取压方式、使用条件、信号转换以及三阀组的作用等内容。

4、了解转子流量计、涡轮流量计、靶式流量计、涡街流量计的结构、工作原理、使用条件及特点。

5、了解旋进漩涡流量计、椭圆齿轮流量计、电磁流量计、V型内锥式流量计的结构、工作原理、使用条件及特点。

三、实验过程

（一）流量计部分 1、孔板流量计

（1）孔板流量计是利用测量液体流经节流装置所产生的静压差来显示流量大小的一种流量计。它由节流装置（包括节流件和取压装置）、引压管路和三阀组与差压计三部分组成。

（2）标准节流元件：标准孔板，标准喷嘴，文丘里管（使用较少）。

（3）取压方式：

A、角接取压：分为环室取压和单独取压。 B、法兰取压：距截流元件前后端面1英寸处取压

C、径距取压（D-D/2取压）：距截流元件前端面1D、后端面1/2D处取压

（4）三阀组：

A、三阀组的作用：在启动流量计是防止单侧受压过大，损坏流量计。 B、三阀组的启动顺序和停运顺序：

启动顺序：打开平衡阀→打开切断阀→关闭平衡阀→打开另一个切断阀； 停运顺序：关闭两个切断阀→打开平衡阀。 2、转子流量计

（1）转子流量计是以压差不变，利用节流面积的变化来反映流量的大小，故 为恒压差流量计。

（2）工作原理与结构：当被测流体沿锥形管由上而下流过转子与锥形管间的环隙时，转子受到向上的阻力而浮起。转子浮力与重力平衡时，转子就停留在某一高度。被测流体的流量增大，作用在转子上下的压差增大，向上的阻力增大，转子在锥形管中的高度升高，造成转子与锥形管间的环隙增大，流体流通面积增大，流体流速变慢，向上的阻力也减小。这样，转子在锥形管中的平衡位置的高低与被测介质的流量大小相对应。

（3）使用条件：转子流量计适用于小管径、低雷诺数的小流量测量。仪表精度受被测介质密度、粘度、温度、压力等因素的影响，精度一般在1.5级左右，最高可达1.0级。

（4）特点：结构简单，灵敏度高，量程比宽（10：1），压力损失小且恒定，刻度近线性，价格便宜，使用维护简便。 3、涡轮流量计

（1）涡轮流量计是一种速度式流量计，是利用置于流体中的叶轮的旋转角度与流体流速成比例的关系，通过测量叶轮的转速来反映体积流量的大小。 （2）工作原理与结构：

结构：由涡轮、导流器、检测器、磁电感应转换器、前置放大器和配套显示仪表组成，它可直接以数字量输出，也可通过D/A转换为标准统一信号的模拟量输出。

原理：当流体流过涡轮流量变送器时，推动涡轮转动，高导磁的涡轮叶片周期性的扫过磁钢，线圈中的磁通量发生周期性的变化，线圈中感应出交变电信号，此信号的频率与涡轮的转速成正比，即与流量成正比。 （3）使用条件：

A、变送器一般水平安装，直管段长度应10D以上，后面为5D以上。 B、要求被测流体洁净，以减少对轴承的磨损和防止涡轮被卡住，故应在变送器前加过滤装置，安装时要设旁路。

C、可用于测量轻质油、低粘度的润滑油及腐蚀性不大的酸碱溶液的流量，不适于测粘度较高的介质的流量。

（4）特点：精确度高，反应迅速，可测脉动流量，量程比为10：1~20：1，抗干扰能力强。缺点是制造困难，成本高。又因涡轮高速转动，轴承易于磨损，降低了长期运转的稳定性，缩短了使用寿命。 4、靶式流量计

（1）靶式流量计是应用流体动压原理/流体阻力法测量流量的。 （2）工作原理与结构：

结构：测量部分由靶、杠杆、密封膜片、测量管路组成；转换部分由同力

平衡压差式变送器（电阻应变原理）组成。 原理：流体作用于靶上的力由三部分组成： 流体对靶正面的冲击力，即流体的动压力；

由于靶对流体的节流作用，在靶的前后则产生静压差； 流体对靶的粘滞摩擦力。

（3）使用条件：靶式流量计可适用于15~200mm的管径范围内气体或液体的流量测量，尤其可用来测量低雷诺值，含固体颗粒的浆液以及腐蚀性介质的流量。 （4）特点：结构简单、安装方便、不需安装引压管和其他辅助管件，也不需隔离罐、冲洗液、保温箱，维护较为方便等优点。缺点是压力损失较大，但在相同流量范围的条件下，高粘度、低雷诺值流体的测量其压损小于孔板。 5、涡街流量计

（1）涡街流量计是一种以流体自然震荡产生涡街的方式进行测量的速度式流量计。

（2）工作原理及结构： 结构：核心元件为旋涡发生体。

原理：在流体中垂直于流向插入一根非流线型柱状物体，即为旋涡发生体。当流速大于一定值时，在柱状物的下游两侧将产生两列旋转方向相反、交替出现的旋涡，这两列平行的涡列称为卡门涡街。流体的平均流速v与卡门旋涡的产生频率f成正比，测得f可求得v，由v可得被测流量q。