流量及液位(三、四).ppt

杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第三单元： 流量检测仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第一章：流量测量概述及仪表分类 第二章：流量测量仪表的选型 第三章：几种常见的流量仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第一章： 流量测量概述及仪表分类,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示，其单位分别用m3/h、L/h和kg/h等。 流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值；计量表（总量表）是指测量流体总量的仪表，它能累计某段时间间隔内流体的总量，即各瞬时流量的累加和，如水表、煤气表等。 工业上常用的流量仪表可分为两大类 1）速度式流量计 以测量流体在管道中的流速作为依据来计算流量的仪表。如差压式流量计、变面积流量计、电磁流量计、漩涡流量计、冲量式流量计等等。 2）容积式流量计 它以单位时间内所排出的流体固定容积的数目作为测量依据。如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计等等。,流量测量概述及仪表分类,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第二章： 流量测量仪表的选型,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,一、方根刻度范围 1、最大流量不超过刻度的90%； 2、正常流量为满刻度的50%70%； 3、最小流量不小于满刻度的10% 二、流量单位 1、体积流量用3/h、l/h； 2、质量流量用kg/h、t/h； 3、标准状态下气体体积流量用Nm3/h（0OC，0.1013MPa）。 三、一般流体、液体、蒸汽流量测量仪表的选型 1、差压式流量计 A.节流装置 1）标准节流装置 一般流体的流量测量，应选用标准节流装置。 2）非标准节流装置 符合下列条件者，可选用文丘里管：,流量仪表的选型（一）,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（二）,a.要求低压力损耗下的精确测量； b.被测介质为干净的气体、液体； c.管道内径在100800范围； d.流体压力在1.0MPa以内。 符合下列条件者，可选用双重孔板： a.被测介质为干净气体、液体； b.雷诺数大于（等于）3000小于（等于）300000范围内。 c.符合下列条件者，可选1/4圆喷嘴： d.被测介质为干净气体、液体； e.雷诺数大于200小于100000范围内。 符合下列条件者，可选圆缺孔板： a.被测介质在孔板前后可能产生沉淀物的脏污介质 （如高炉煤气、泥浆等）； b.必须具有水平或倾斜的管道。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（三）,2、取压方式的选择 应考虑整个工程尽量采用统一的取压方式。 一般采用角接取压或法兰取压方式。 根据使用条件和测量要求，可采用径距取压等其它取压方式。 3、差压变送器差压范围的选择 差压范围的选择应根据计算确定，一般情况下根据流体工作压力高低不同宜选： 低差压：6KPa，10KPa; 中差压：16 KPa，25 KPa； 高差压：40 KPa，60 KPa。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（四）,四、特殊型差压流量计 1、蒸汽流量计 饱和蒸汽的流量，当要求的精确度不高于2.5级，并为就地或远传积算时，可采用蒸气流量计。 2、内藏孔板式流量计 无悬浮物的洁净流体、蒸汽、气体的微小流量测量，当量程比不大于3：1，测量精度要求不高，管道通径DN50时，可选用内藏也板流量计。测蒸汽时，蒸汽温度不大于120OC。 3、面积式流量计 当要求精度不高于1.5级，量程比不大于10：1时，可选用 转子流量计。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（五）,1）玻璃转子流量计 中小流量、微小流量，压力小于1MPa，温度低于100O的洁净透 明、无毒、无燃烧和爆炸危险且对玻璃无腐蚀无粘附的流体流量的就地指示，可采用玻璃转子流量计。 2）金属管转子流量计 A.普通型金属管转子流量计 对易汽化、易凝结、有毒、易燃不含磁性物质、纤维和磨损物质，以及对不锈钢无腐蚀性的流体中小流量测量，当需就地指示或远传信号时，可选用普通型金属管转子流量计。 B.特殊型金属管转子流量计 a.带夹套的金属管转子流量计 当被测介质易结晶或汽化或高粘度时，可选用带夹套金属管转子流量计。在夹套中通以加热或冷却介质。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（六）,b.防腐型金属管转子流量计 对有腐蚀性介质流量测量，可采用防腐型金属管转子流量计。 转子流量计要求垂直安装，倾斜度不大于5。流体应自下而上，安装位置应振动较小，易于观察和维护，应设上、下游切断阀和旁路阀。对脏污介质，必须在流量计的进口处加装过滤器。 4、速度式流量计 A.靶式流量计 粘度较高，含少量固体颗粒的液体流量测量，当要求精度 不高 于1.5级，量程比不于3：1时，可采用靶式流量计。 靶式流量计一般安装在水平管道上。前后直管段长度为1540D/5D。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（七）,B.涡轮流量计 洁净的气体及运动粘度不大510-6m2/s的洁净液体的流量测量，当要求较精确计量，量程比不大于10：1时，可采用涡轮流量计。 涡轮流量计应安装在水平管道上，使液体充满整个管道，并设上、下游截止阀和旁路阀，以及在上游设过滤器，下游设排放阀。 直管段长度：上游不少于20D，下游不少于5D。 C.旋涡流量计（卡门涡街流量计或涡街流量计） 洁净气体、蒸汽和液体的大中流量测量，可选用旋涡流量计。低速流体及粘度大于2010-3Pa.s液体的测量，不宜选用旋涡流量计。选用时应对管道流速进行验算。 该流量计具有压力损失较小、安装方便的特点。 对直管段要求：上游为1540D（视配管情况而定）；上游加整流器时，上游不小于10D;下游至少为5D。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（八）,D.水表 就地累积水的流量，当量程比要求小于30：1时，可采用水表。 水表安装于水平管道上，并要求直管段长度为：上游不少于 8D，下游不少于5D。 五、腐蚀、导电或带固体微粒流量测量仪表的选型 1、电磁流量计 用于电导率大于10s/的液体或均匀的液固两相介质流量测量。具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，无压力损失。可测量各种强酸、强碱、盐、氨水、泥浆、纸浆等介质。 安装方向可以垂直、水平，也可倾斜，垂直安装时，液体必须自下而上，对液固两相介质，最好是垂直安装。 安装在水平管道上时，应使液体充满管段，并应使变送器的电极处于同一水平面上；直管段长度，上游不少于510D；下游不小于35D或无要求（厂家不同，要求不同）。 变送器不应设置在磁场强度大于398A/m的场所。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（九）,六、高粘度流体流量测量仪表的选型 1、容积式流量计 A.椭圆齿轮流量计 洁净的、粘度较高的液体，要求较准确的流量测量，当量程比小于10：1时，可采用椭圆齿轮流量计。 椭圆齿轮流量计应安装在水平管道上，并使指示刻度盘处于垂直平面内；应设上、下游切断阀和旁路阀。上游应设过滤器。 对微流量，可选用微型椭圆齿轮流量计。 当测量各种易气化介质时，应增设消气器。 B. 腰轮流量计 洁净的气体或液体，特别是有润滑性的油品精确度要求较高的流量测量，可选腰轮流量计。 流量计应水平安装，设置旁通管路，进口端装过滤器。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（十）,C. 刮板流量计 连续测量封闭管道中的液体流量，特别是各种油品的精确计量，可选用刮板流量计。 刮板流量计的安装，应使流体充满管道，并应水平安装，使计数器数字处于垂直的方向上。 当测量各种油品并要求精确计量时，应增设消气器。 七、大管径流量测量仪表的选型 当管径大时，压损对能耗有显著影响。常规流量计价格贵，当压损大时，可根据情况选用笛形均速管、插入式涡街、插入式涡轮、电磁流量计、文丘里管、超声波注量计。 1、笛形均速管流量计 洁净气体、蒸汽、粘度小于0.3Pa.s的洁净液体的流量测量，当要求压力损失较小时，可选用笛形均速管流量计。 笛形均速管安装在水平管道上，直管段长度：上游不少于624D，下游不少于34D,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（十一）,八、新型流量测量仪表的选型 1、超声波流量计 凡能导声的流体均可选用超声波液流量计，除一般介质外，对强腐蚀性、非导电、易燃易爆、放射性等恶劣条件下工作的介质，当无法采用接触式测量时，可采用超声波流量计。 2、质量流量计 需直接精确测量液体、高密度气体和浆体的质量流量时，可选用质量流量计。 质量流量计可以不受流体温度、压力、密度或粘度变化的影响而提供精确可靠的质量流量。 质量流量计可在任何方向安装，不需直管段。 九、粉粒及块状固体流量测量仪表的选型 1、冲量式流量计 自由落下的粉粒及块状固体流量测量，当要求封闭传送物料时，宜选用冲量式流量计，冲量流量计适用于任意粒度的各种散料，且在尘埃极多的情况下也能准确无误计量，但散料的料重不得大于预定冲料板重量的5。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,流量仪表的选型（十二）,冲量式流量计的安装，要求物料必须保证自由落下，不得有外加力作用于被测物体上冲板安装角度、进料口与冲板间角度及高度有一定要求，并与量程选择有一定的关系，选用前应进行计算。 2、电子皮带称 用于皮带输送的固体充量测量，安装在符合标准性能的皮带输送机上。其称框安装要求严格，称框在皮带上的位置与落料口的距离对测量精度都有影响，应选择好安装位置。 3、轨道衡 铁路货车的连续自动称量宜选项择动态轨道衡。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第三章： 几种常见的流量测量仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,金属转子流量计,金属管浮子流量计为变面积式流量计，即在流量计的垂直测量管中， 当流体向上流经管子时，浮子向上移动，在某一位置浮子所受升力 与浮子重力达到平衡，此时浮子与孔板（或锥管）间的流通环隙面 积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成比例，即浮子的某一高 度代表流量的大小。浮子上下移动时，以磁耦合的形式将位置传递 到外部指示器，使指示器的指针跟随浮子移动，并借助凸轮板使指 针线性指示流量值的大小。 电远传型是在指针现场指示的同时再通过角位移传感器及电变 送电路，把流量值精确地转换成010mA或420mA的标准信号。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,电磁流量计,电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计，它具有以下特点： （1）测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。 （2）测量管内无活动及阻流部件，无压损，直管段要求低不易堵塞， 对浆液测量具有独特的适应性； （3）低频矩形波励磁，不受工频及现场各种杂散干扰的影响，工作稳 定可靠； （4）采用非均匀磁场的新技术和特殊的磁路结构，除了磁场稳定可靠 之外，大大地减少了流速分布的影响； （5）采用特殊的电极结构和具有耐腐蚀良好性能的材料，严格地消除 了电极泄漏故障以及避免了电极极化的影响； （6）采用特殊的电子线路技术，避免了空管影响，即空管时自动复零。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,节流装置,流量测量节流装置是差压流量计的一次装置。 与差压计或差压变送器及显示仪表配套构成差压流量计。 它 具有结构简单，安装维护方便，性能稳定，准确度高等优点。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,标准孔板,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,标准孔板的工作原理,在充满流体的圆形管道中安装了节流件后，当被测流体流过节流件时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使收缩截面内平均流速增加，在节流件上游侧静压力上升，下游侧静压力下降，于是在节流件的上、下游侧产生静压力差。流体的流速越大，在节流件前后产生的静压力差越大，这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，所以通过测量压差来衡量流体流过节流装置的流量大小。这种测量方法是能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,玻璃转子流量计,玻璃转子流量计是带透明锥管能测量封闭管道中各种液体或 气体的瞬间流量，直接观察介质流动状态的指示型仪表，,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,涡街流量计（一）,结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。 安装简单，维护十分方便。 检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。 输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。 测量范围宽，量程比可达1：10。 压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。 在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受流体物理性质和组份变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数。 应用范围广，涡街流量传感器适用测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体、水和液体的质量流量和体积流量.,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,涡街流量计（二）,涡街流量计从结构上可分为两个部分：一个是流量计传感器（本体部分），一个是流量计转换器（电子部分）。组合型就是这两部分组合在一起，分离型就是将这两部分分别放置而通过专用电缆连在一起。 组合型结构简单，价格较低，安装容易。分离型适用于介质温度较高（150），或者为了便于观察转换器上的显示器。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,智能超声波流量计是根据超声波在穿过流动的液体时，沿顺流方向和逆流方向传播速度不同的原理，在引进国外技术，采样优化的数学信号处理方法的基础上设计研制而成。 该系列流量计可管外测量液体的流量，安装时只要把传感器夹装在管道外壁上，不需要截管或停流，不存在介质泄漏、压力损失等问题。对于结垢严重，应用环境恶劣的情况，亦可采用插入式安装方式，无需停流可带压打孔，满足各类应用环境。性能稳定可靠，广泛应用于石油、化工、冶金、冷热水系统、水电及自来水、环保工程度流量的计量。,超声波流量计,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,水表,用来测量流经自来水管道饮用冷水(热水)的总量。 特点：旋湿式水表，具有计量精确度高，始动流量小，能保持计数机构的满灌(充满水)，防污性好，抄读方便，外形美观，安全 卫生，寿命长等特点，符合国家JBT/778-1996标准。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,基于科里奥利(CORIOLIS)工作原理的LZL型质量流量计不同于体积式流量计，它直接测量通过流量计的介质质量，还可测量介质的密度以及介质的温度。 质量流量计通径为3200mm,精度有0.1、0.15、0.2、0.3四个级别，并且可测量液体，气体和腐蚀性介质等，适用于不同流量和不同介质。,质量流量计,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,选择流量计需注意的几点,选择流量计应了解以下工况数据： 1、介质的名称2、温度、压力测量范围3、输出信号4、防爆要求5、管道口径、材质6、常用温度、压力、流量测量范围7、介质的密度、粘度 由于流体传输考虑到提高效率和减小压力损失，通常管道的管径选的较大，流速较低，而流量计正常工作时，对流速下限有一定要求，一般要求根据流量的大小和介质的密度，粘度来选择流量计的通径，而不能根据原管道内径来选择流量计通径。 目前生产厂家都有详细的说明书，可根据说明书来自行进行选型。然后提供给厂家详细的工况参数，由生产厂家进行核准、生产。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第四单元： 物位测量仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第四单元： 物位测量仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第一章：物位测量概述及仪表分类 第二章：几种常见的物位测量仪表 第三章：物位仪表选型规定,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第一章： 物位测量概述及仪表分类,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,我们把生产过程中罐、塔、槽等容器中存放的液体表面位置称为液位；把料斗、堆场仓库等固体块，颗粒、粉料等的堆积高度和表面位置称为料位；两种互不相溶的物质的界面位置叫作界位；液位、料位以及相界面总称为物位。对物位进行测量的仪表被称为物位检测仪表。 物位测量仪表的种类很多，如果按液位、料位、界面来分可分为： 1、测量液位的仪表：玻璃管（板）式、称重式、浮力式、静压式、电容式、超声波式、放射性式等。 2、测量界面的仪表：浮力式、差压式、电极式和超声波式等。测量料位的仪表：音叉式、重锤探测式、超声波式、放射性式等。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,第二章： 几种常见的物位测量仪表,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,投入式静压液位变送器是基于所测量液体的静压与该液体的高度成正比的原理,采用扩散硅 或陶瓷传感器的压阻效应,将静压转为电信号.经过温度补偿和线性校正.转换成420mADC标准电流信号输出. 投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中,变送器部分可用法兰或固定安装支架固定.安装极为方便.主要用于城市给排水,水库,河流,海洋,储油罐,及石油,化工,电厂等部门的水位及其敞开式容器液体的液位测量.被测量液体介质无论是水,油,酸,碱及粘稠液体都能测量.这是工矿企业工业过程检测控制系统中理想的液位变送仪表,投入式液位变送器,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,双色电接点液位计,用于锅炉汽包等高温高压容器内水位 显示与控制，有自检功能， 双色显示。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,浮球液位变送器,浮球液位变送器由磁性浮球，测量导管、测量原件、电路单元、接线盒外壳及安装件等部分组成。 结构简单，安全可靠； 现场就地显示，安装维修方便； 灵敏度高和稳定性强； 不锈钢结构，耐腐蚀防爆； 二线制，输出4-20mA D.C,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,玻璃板液位计,玻璃板液位计是根据连通器原理，将容器内介质引至外部玻璃板 液位计内，并从透明玻璃表面读得液位实际高度。 结构原理 与容器连接处采用ZG3/4“外 螺纹连接，如图所示。根据连通 器原理，在仪表内可直接读到液 位高度。仪表上下阀门内装有安 全钢珠，当玻璃板意外损坏时， 钢珠在容器内压力的作用下，自 动关闭液流通道， 以免液体过 多外泄。在仪表阀端装有M12 1.25阻塞螺钉，供取样、冲洗或 排放残液。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,液位的测量是基于所测量液体的静压与该液体的高度成正比的原理,采用扩散硅活陶瓷传感器的压阻效应,将静压转为电信号.经过温度补偿和线性校正.转换成420mADC标准电流信号输出.,法兰式液位变送器,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,电容式液位变送器,电容式液位变送器由变送杆（钢性杆或柔性杆）与容器的壁形成一个电容的两个极，被测液体介于此电容的两极之间，当液位变化时其所构成的电容亦随之变化，即可测定液位的变化。优点是容易安装，没有易损的可动部件，适于高温高压具有腐蚀性的各种罐体内的导电性液体液位的测量。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,特点 1. 适用于容器内液体介质的液位测量除现场显示外，还可配远传变送器、液位控制器等功能。 2. 显示直观醒目，显示方向可根据用户要求改变显示方向。 3. 测量范围大，不受容器高度限制。 4. 显示器组件与被测介质完全隔离，故密封性好可靠安全。 5. 结构简单，安装方便，维修简单。 6. 耐腐蚀、防爆。,磁性浮球式液位计,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,磁性浮球液位计,工作原理：液位计采用连通器的原理，使容器内液体等高引入到液位计主体内。在主体内的漂浮的浮球组件，根据浮力原理和磁性藕合原理。在主体外附靠能反映磁现象的翻柱液面位置的显示。随主体内液位的变化，浮球组件的高低也相应变化。从而使主体外的翻柱作180度的翻转，当液位上升时，翻柱由白色转为红色，当液面下降时，翻柱由红色转为白色。显示器的红，白界位处为容器内介质液位的实际高度。 功能与适用范围：磁性浮球液位计，用于工业过程中各种承压（或敞开）贮液设备（塔.缸.槽.球形容器和锅炉）的液体介质的液位检测。能就地显示各种液体的工作情况和液位高度。配上液位变送器就能远距离传送液面的位置信号。通过一定的电气装置达到自动控制和测量液位的目的。 该液位计是具有可靠的安全性检测仪表。由于具有磁性藕合的隔离密闭结构。尤其适用于易燃.易爆和腐蚀有毒液位检测。从而使原复杂环境的液位检测手段变得简单和可靠安全。 液位计具有就地显示的直读式特性。不需多组液位计组合。有着单体进行全量程测量。设备少开孔，显示清晰，标志醒目。读数直观等优点。当液位计直接配带显示仪时可省去该系统信号检测的中间变送从而提高其传输精度。,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,一体式超声波液位计，为工业和市政一般液位测量的场合而设计。危险场合有防爆型可选。两线制24VDC供电，采用了军工技术和工艺。以性能可靠、安装方便和价格合理得以大量应用。 应用 石油化工 中质成品油、化学制剂（对聚丙烯有腐蚀可选用 不锈钢传感器）,水及污水等。 水及污水处理 明渠液位、加药罐等。 造纸 纸浆,淀粉浆,妥尔油等 采矿 矿浆,水及污水,化学制剂 电力 灰浆,水及污水,酸碱罐等 化工 化学制剂,水及污水等,一体化超声波液位计,杭州和利时自动化有限公司员工培训课件（内部资料，注意保密）,法兰式静压液位变送器,法兰式静压液位变送器直接安装在罐外侧底部通过法兰对接，测量法兰中心线以上的液位，不锈钢膜片将压力通过硅油传递到压力敏感芯片上，从而得到一个成比例的线性输出，本变送器具有宽范围（-20C+85C）