模块八　流量测量　课件　广东2022中职《传感器应用技术》

课题一 涡轮流量计 课题二 超声波流量计 课题三 电磁流量计 课题四 差压式流量计 模块八 流量测量 ¤ 了解涡轮流量计的特点及应用 ¤ 了解涡轮流量计的工作原理 ¤ 掌握涡轮流量计的选择和使用方法 课题一　涡轮流量计 任务提出： 工业过程控制(PCS)是以温度、压力、流量、液位等连续变化的工艺参数为控制对象的自动控制,是工业自动化领域的重要分支。 本课题的任务就是,为这套过程实验设备选择合适的流量传感器,并确定它与其他设备的连接和安装方式。 过程控制实验装置示意图 任务分析： 本课题任务的关键点在于流量传感器的选型及与相关设备的配套使用。 要选择合适的流量传感器,需要了解过程控制对流量测量的要求和该实验装置的使用条件,并熟悉常用流量传感器的特点和使用场合.完成传感器选型后,还要熟悉该传感器的输出接口和安装要求等。 相关知识 一、涡轮流量计的特点及应用 涡轮流量计是叶轮式流量传感器的主要品种，这种传感器具有如下优点： 1. 精度高. 2. 测量范围宽 3. 重复性好 4. 数字信号输出 5. 此外,这种传感器还具有压力损失小、安装维修方便、结构简单、耐腐蚀等特点 但同时,也存在一些使用局限性： 1. 不能长期保持校准特性,需要定期校验。 2. 对被测介质的清洁度要求较高,含有悬浮物或磨蚀性液体时容易造成轴承磨损或被卡住。 3. 普通型不适用于测量较高黏度的介质,会使传感器的线性变差。 4. 流体的物理性质(密度、黏度等)和环境条件(温度、压力等)对流量计量的影响较大。 5. 为保证测量精度,要求传感器上下游的直管段较长,要求安装空间较大。 二、涡轮流量计的结构和工作原理 涡轮流量计是通过测量放置在流体中的涡轮的旋转速度,利用流体流速与涡轮转速的近似线性关系工作的。这种传感器的结构如下图所示,主要由涡轮、导流器、壳体和磁电式传感器等组成。 涡轮式流量计结构图 三、涡轮流量计组成的测量系统 1. 测量系统的组成 2. 流量积算显示仪表 四、流量仪表的选型和使用 1. 涡轮流量计和管道的选型 （1）明确测量的流体 （2）涡轮流量计的口径 （3）主要部件的材质 2. 涡轮流量计的安装 ３．使用注意事项 (１)使用时应注意保持被测液体的清洁。 (２)传感器在开始使用时,应先将传感器内缓慢地充满液体,然后再开启出口阀门,严禁传感器处于无液体状态时受到高速流体的冲击。 (３)传感器的维护周期一般为半年.检修清洗时注意不要损伤测量腔内的零件,特别是叶轮,装配时注意导向件及叶轮的位置关系。 (４)传感器不用时,应清理内部液体,在传感器两端加上防护套,置于干燥处保存。 任务实施： 一、控制方案设计 课题设计的流量控制系统组成如下图所示。 过程控制系统组成框图 二、测量仪表选型 1. 流量传感器选型 2. 其他检测仪表选型 三、流量计的安装与使用 涡轮流量计的精确度在很大程度上取决于安装情况,合理安装可减低旋涡流对测量的影响。 1. 安装及使用要求 2. 接线 该涡轮流量计的接线端子在中继箱内。 知识链接： 一、流量传感器类型 1. 流量的种类 (１)体积流量：指单位时间内流过管道或设备某横截面积的流体体积。 (２)质量流量：单位时间内流过管道或设备某横截面积的流体质量。 (３)能量流量：单位时间内流过管道或设备某横截面积的流体能量。 2. 常用的流量传感器 (１)差压式流量传感器 (２)速度式流量传感器 (３)容积式流量传感器 (４)质量流量传感器 (５)其他流量传感器 二、流量计选型中考虑的因素 合理选择和使用流量传感器,需要考虑传感器技术参数、流体特性、安装条件、环境条件和经济性等因素。 １．技术参数 也称为仪表的测量特性,包括静态参数和动态参数。 ２．流体特性 即流体的物理性质,对流量测量的准确度及流量传感器选用有较大影响。 ３．安装条件 ４．环境条件 ５．经济因素 思考与练习： １．涡轮流量计通常用在什么场合? 对测量介质(流体)和工作性质有什么要求? ２．选型时如何确定涡轮流量计的公称内径? ３．简述涡轮流量计的安装要求.常用的一体化流量计应该如何接线? 返回 ¤ 了解超声波流量计的主要类型 ¤ 了解超声波流量计的工作原理 ¤ 掌握超声波流量计的选择和使用方法 模块二 课题二　超声波流量计 任务提出： 管道运输因经济、便捷、安全,被广泛应用于石油、天然气等的运输中。但随着管线的延长,发生管道泄漏事故的风险不断加大,一旦发生泄漏事故会影响生产并导致环境的污染和人员的伤亡,因此管道泄漏监测对维护管道运输安全有重要意义。 本课题将演示如何完成输油管道泄漏监测系统的部分设计任务,弄清上述问题是完成设计的关键。 任务分析： 超声波流量计是随着集成电路技术和检测技术发展的产物,由于响应速度快、可实现非接触式检测、对流体不产