上海交通大学：《检测技术基础 Fundamentals of Test & Measurement Technology》课程教学资源_检测技术B_4.3.4 流量检测技术

4.3.4流量检测技术 工业生产.-物料平衡、热平衡、储存、经济核算 日常生活-水表/煤气表/给油量表（加油站）/血流量/ 风速计（天气预报) IC水表 IC卡式燃气表 燃油流量表

工业生产 --- 物料平衡、热平衡、储存、经济核算 日常生活 --- 水表/煤气表/给油量表 (加油站) /血流量/ 风速计（天气预报） IC卡式燃气表 IC水表 燃油流量表 4.3.4 流量检测技术

现场黑示型（内置视电地） 转子流量计 电磁流量计 涡轮流量计 超声波流量计 涡街流量计 质量流量计

电磁流量计 超声波流量计 涡街流量计 质量流量计 转子流量计 涡轮流量计

概述 1.流量的概念 流体在单位时间内流经某一有效截面的体 积或质量，前者称体积流量(m3s),后者 称质量流量(kg/S)。 ·如果在截面上速度分布是均匀的，则： 9,=A 如果介质的密度为P,那么质量流量 Am-pqy

一、 概述 1. 流量的概念 · 流体在单位时间内流经某一有效截面的体 积或质量，前者称体积流量（m3/s)，后者 称质量流量(kg/s)。 • 如果在截面上速度分布是均匀的，则： v F q vA ρ ρ = m v 如果介质的密度为 ，那么 量 q 流 = 量 q 质

测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时 流量对时间的积分，称之流体总量。 v=Sqdi M=∫gndh ·用来测量流量的仪表统称为流量计 测量总量的仪表称为流体计量表或总量计

测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时 流量对时间的积分，称之流体总量 。 v t m t V q dt M q dt = = ∫ ∫ •用来测量流量的仪表统称为流量计 •测量总量的仪表称为流体计量表或总量计

2.层流和紊流 ·流体在细管中的流动形式可分为层流和紊 流两种 。 层流(laminar flow)就是流体在细管中流动 的流线平行于管轴时的流动。 紊流(turbulent flow)就是流体在细管中流 动的流线相对混乱的流动 利用雷诺数可以判断流动的形式。如果雷 诺数小于某一值时，可判断为层流，而大 于此值时则判断为紊流

2. 层 流和紊流 • 流体在细管中的流动形式可分为层流和紊 流两种 • 层流(laminar flow)就是流体在细管中流动 的流线平行于管轴时的流动。 • 紊流(turbulent flow)就是流体在细管中流 动的流线相对混乱的流动。 • 利用雷诺数可以判断流动的形式。如果雷 诺数小于某一值时，可判断为层流，而大 于此值时则判断为紊流

二、差压式流量计（节流式流量计） 1.特点： ·工业中使用最多，占80% 原理简单、无移动部件、工作可靠、适应性 强，应用广泛

1.特点： • 工业中使用最多，占80% • 原理简单、无移动部件、工作可靠、适应性 强，应用广泛 二、差 压 式 流 量 计（节流式流量计）

2.原理 ·当充满圆管的流体流经在管道内部安装 的节流装置时，流束将在节流件处形成 局部收缩，使流速增大，静压力降低， 于是在节流件前后产生压力差 ·该压力差通过差压计检出 ·流体的体积流量或质量流量与差压计所 测得的差压值有确定的数值关系

2.原理 • 当充满圆管的流体流经在管道内部安装 的节流装置时，流束将在节流件处形成 局部收缩，使流速增大，静压力降低， 于是在节流件前后产生压力差 • 该压力差通过差压计检出 • 流体的体积流量或质量流量与差压计所 测得的差压值有确定的数值关系

由流体动力学可导出质量流量计算公式： 9 m =aEAV2p△p 不变 e: 流体膨胀系数， 不可压缩流体，e=1;可压缩流体，e<1 A: 节流件最小截面积 流体的密度 △p:节流件前后压差 a: 流量系数，由经验法求得 流量系数是一比较复杂的因素，特别是取压方式和位置的不同会 导致不同的流量系数

由流体动力学可导出质量流量计算公式： m = αε 2 ρ ΔpAq ε： 流体膨胀系数， 不可压缩流体， ε = 1；可压缩流体， ε < 1 A： 节流件最小截面积 ρ： 流体的密度 Δ p：节流件前后压差 α： 流量系数，由经验法求得 流量系数是一比较复杂的因素，特别是取压方式和位置的不同会 导致不同的流量系数 不变

3.节流件 ·节流式流量计主要由两部分组成： 节流装置和测量静压差的差压计 09 节流装置是安装在流体管道中，使流体 的流通截面发生变化，引起流体静压变 化的一种装置 ·常用的节流装置有文丘利管、喷嘴和孔 板

3.节流件 • 节流式流量计主要由两部分组成： 节流装置和测量静压差的差压计 • 节流装置是安装在流体管道中，使流体 的流通截面发生变化，引起流体静压变 化的一种装置 • 常用的节流装置有文丘利管、喷嘴和孔 板

文丘利管 (a) 文丘利管压力损 失最小，而孔板 压力损失最大。 喷嘴 H (6) 0.6041d 孔板 (c) 常用的节流装置

常用的节流装置 文丘利管压力损 失最小，而孔板 压力损失最大。 文丘利管 孔板 喷嘴