《流量测量及变送》课件

流量测量及变送流量测量是工业过程控制的重要组成部分准确的流量测量有助于优化生产效率，降低能耗，并确保产品质量课程大纲课程内容教学目标流量测量的基本概念了解流量测量的基本原理和方法，掌握常见流量计的类型和工作

1.原理，熟悉流量变送器的功能和应用，并能够应用所学知识解决常见流量计的类型和工作原理

2.实际问题流量变送器的功能和应用

3.流量测量在工业自动化中的应用

4.为什么要学习流量测量工业生产的核心资源管理与监测能源行业应用广泛流量测量是许多工业生产过程的关键环节流量测量在水资源管理、环境监测等领域在能源行业，流量测量是保障能源生产和，它对生产效率、产品质量和安全性至关发挥着重要作用，帮助我们了解水资源的供应的重要技术，例如石油天然气开采、重要利用状况电力生产等认识流量流量是指在单位时间内流经管道截面的流体体积，也称为体积流量流量测量是工业生产、科学研究和日常生活中的重要参数流量的单位通常为立方米每秒（）或升每分钟（）m³/s L/min流量的基本概念定义类型12流量是指单位时间内流过管道截面的流体体积，通常用立流量主要分为体积流量和质量流量，体积流量是指单位时方米每秒（m³/s）或升每分钟（L/min）表示间内流过管道截面的流体体积，而质量流量是指单位时间内流过管道截面的流体质量测量应用34流量测量是工业生产中重要的参数之一，可以用来控制生流量测量在石油化工、电力、医药、食品等行业都有广泛产过程，提高生产效率，保证产品质量的应用常见流体输送管路工业生产中，流体输送管路是必不可少的组成部分管路系统通常包括管道、阀门、泵、压缩机等部件，用于输送水、油、气体等流体常见的流体输送管路类型包括工业管道系统、供水系统、排水系统、天然气管道等流体传输的特性流速压力粘度密度流体的速度是指流体在单位时流体的压力是指流体作用在单流体的粘度是指流体抵抗流动流体的密度是指单位体积流体间内通过某一截面的体积流量位面积上的力，通常用帕斯卡的能力，通常用帕斯卡秒（的质量，通常用千克/立方米（，通常用米秒（）表示（）表示）表示）表示/m/s PaPa·s kg/m³流量测量的重要性生产效率产品质量精确的流量测量有助于优化生产流量测量确保原材料和产品的配流程，提高效率，降低生产成本比准确，保障产品质量稳定性安全保障环境保护流量测量可以监测管道流量变化流量测量可以监控排放量，减少，及时发现泄漏或异常情况，确污染物排放，促进环境保护保生产安全流量测量的分类按测量原理分类按应用场合分类流量计的分类方式有很多，其中按测量原理分类是最常用的分类流量计还可以按应用场合进行分类方式液体流量计•机械式流量计•气体流量计•差压式流量计•蒸汽流量计•电磁式流量计•涡街式流量计•超声波流量计•热式流量计•机械式流量计原理优点机械式流量计利用流体流动产生机械式流量计结构简单，易于维的力或运动来测量流量常见的护，价格相对较低它们在低流机械式流量计包括涡轮流量计、量和低压情况下表现良好，并能容积式流量计、旋翼流量计等测量各种流体，包括液体和气体应用机械式流量计广泛应用于石油化工、电力、水处理、食品加工等领域常见机械式流量计转子流量计活塞式流量计齿轮流量计通过观察转子在管路中的位置，可以直观主要用于测量气体或液体的体积流量，具利用齿轮转动时的旋转次数来测量流体的地判断流体的流量大小，适用于各种流体有高精度和稳定性的特点流量，适用于高粘度液体电磁流量计工作原理测量范围

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22.电磁流量计利用法拉第电磁感电磁流量计的测量范围广，可应定律测量流体的流量当导测量各种导电流体，如水、污电流体在磁场中运动时，会产水、酸、碱、盐等，但不能测生感应电动势，其大小与流体量非导电流体，如油、气等的速度成正比测量精度应用领域

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44.电磁流量计的测量精度高，一电磁流量计广泛应用于工业、般可达±

0.5%农业、环保、医药等领域，用于测量各种导电流体的流量电磁流量计的工作原理电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律工作的流量测量仪器它通过测量流体在磁场中运动产生的感应电动势来确定流体的流量感应电动势1流体在磁场中运动时，切割磁力线产生感应电动势电压测量2电磁流量计测量感应电动势，并将其转换为流量信号流量计算3根据感应电动势和已知参数，计算出流体的流量电磁流量计适用于各种导电流体，如水、污水、酸碱液等，具有精度高、响应速度快、无阻力损失等优点，被广泛应用于工业自动化、环境监测等领域电磁流量计的优缺点优点缺点高精度、高可靠性、测量范围广、不受流体密度和粘度影响、无成本较高、对安装精度要求较高、对流体的导电率有一定的要求压损、易于维护涡街流量计涡街流量计工作原理应用范围广泛结构简洁流体通过测量管时，在涡街发生器上产生适合测量气体、液体、蒸汽等各种介质的主要由测量管、涡街发生器、传感器、信交替的漩涡，频率与流速成正比流量，应用于化工、石油、电力、冶金等号处理电路等组成，结构简单、易于维护行业涡街流量计的工作原理涡街的形成当流体流过涡街流量计的测量管时，会在测量管后形成一系列交替排列的旋涡，即涡街频率测量涡街流量计内部的传感器会检测涡街的频率，频率与流体的流量成正比流量计算通过对涡街频率的测量，可以计算出流体的流量，从而实现对流量的测量信号转换涡街流量计将测量的频率信号转换成可读的流量值，例如流量单位为立方米每小时涡街流量计的应用工业生产城市供水

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22.广泛用于化工、石油、天然气、电力等行业，用于测量各在城市供水系统中，涡街流量计可用于测量自来水、污水种气体、液体和蒸汽的流量，帮助优化生产流程和提高生等流量，实现水资源管理和节约产效率环境监测科学研究

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44.涡街流量计可应用于环境监测领域，例如测量工业废气、涡街流量计在科学研究中也发挥着重要作用，例如测量气尾气等排放量，帮助控制污染排放，保护环境体动力学、流体力学等方面的参数差压式流量计差压原理节流装置差压测量流量计算基于流体流过节流装置前后压常见的节流装置包括文丘里管差压传感器用于测量节流装置根据差压、节流装置尺寸等参差，通过计算得到流量、喷嘴、孔板等前后压差，并转换为流量信号数，计算出流体的实际流量差压式流量计的工作原理流体流过节流装置1流体流经节流装置时，在节流装置前后产生压差，即差压差压与流量成正比2差压式流量计利用差压与流体流量成正比的关系来测量流量差压传感器测量差压3差压传感器将差压信号转换为电信号，再通过信号处理电路进行处理差压式流量计的应用工业生产水处理差压式流量计广泛应用于石油、化工、差压式流量计常用于监测自来水、污水电力、冶金、轻工等行业比如，在石处理、工业用水等水流的流量，监测水油化工生产中，用于监测原油、天然气资源的消耗量，并进行控制和管理、液化气等流体的流量气体流量测量气体流量测量的特点应用领域广泛气体流量测量需要考虑气体的可气体流量测量在工业生产、科学压缩性、温度和压力的影响，以研究、环境监测等领域发挥着重及流体性质的差异要作用测量方法多样技术不断发展根据气体性质和应用需求，选择气体流量测量技术不断发展，以合适的测量方法，如差压式、热满足更高精度、更稳定、更智能式、涡街式等化的需求气体流量测量的方法差压式流量计热式流量计气体流量测量常用差压式流量计热式流量计利用气体流过加热元，根据流量与压差关系测量气体件产生的温差变化，间接测量气流量体流量涡街流量计超声波流量计利用气体通过涡街流量计时产生利用超声波在气体中的传播速度的涡流频率来测量气体流量变化来测量气体流量热式气体流量计类型常见类型包括热线式和热膜式，适用于多种气体流量测量热线式流量计使用细金属丝作为加热元件，热膜式流量计使用薄膜作为加热元件热式气体流量计的工作原理加热元件1加热元件是热式气体流量计的核心部分，加热元件的温度高于流体温度，可以是电阻丝或电热片温度传感器2温度传感器用于测量加热元件的温度变化，并将其转换为电信号流量计算3通过比较加热元件在不同流量下的温度差，可以计算出气体流量流量变送器流量信号采集信号处理信号输出流量控制流量变送器将流量计的输出信对采集到的流量信号进行放大将处理后的流量信号输出到控根据流量信号进行流量调节和号转换成标准的信号、滤波、线性化处理，以消除制系统或数据采集系统控制干扰和误差流量信号的采集与处理传感器采集流量传感器将流体流量转换为电信号，例如电压或电流选择合适的传感器取决于流体的类型、压力和流量范围信号放大放大器增强传感器输出的微弱信号，以确保信号的稳定性和可靠性放大器需要具备高精度和低噪声特性信号转换将模拟信号转换为数字信号，以便进行进一步的处理和分析转换器需要具备高精度和快速响应数据处理对数字信号进行滤波、校准和计算，以获得准确的流量数据处理过程需要考虑噪声抑制、误差补偿和数据格式转换流量信号的传输及应用信号采集1流量传感器将物理量转换为电信号信号处理2信号调理，放大，滤波信号传输3，等方式4-20mA RS485信号应用4过程控制，数据分析流量信号的传输和应用是流量测量系统的重要组成部分准确的信号采集、处理、传输，以及合理的应用，可以确保流量测量数据的可靠性和有效性流量测量的发展趋势智能化微型化无线化数据分析流量计将更智能化，集成更多流量计体积将更小巧，便于安流量计将采用无线传输技术，流量计将与数据分析平台结合功能，如自诊断、远程监控和装在狭小空间，适用于各种应无需布线，简化安装和维护，提供更深入的洞察和预测数据分析用场景课程小结流量测量技术流量计种类12流量测量技术在工业生产中起着至关重要的作用，能够精本课程介绍了多种流量计类型，包括机械式、电磁式、涡准地控制流体，优化生产效率街式、差压式等，以及气体流量测量的特殊方法流量信号处理课程展望34流量变送器将流量信号转换成标准信号，方便后续处理和随着科技发展，流量测量技术将更加智能化，并朝着高精控制，实现对流体的有效管理度、高可靠性方向发展。