第4节流量测量技术背景介绍：在工农业生产和科学研究试验中，流量都是一个很重要的参数。对物料总量的计量还是能源管理和经济核算的重要依据。流量检测仪表是发展生产、节约能源、提高经济效益和管理水平的重要工具。本章内容：介绍流量测量基本知识和常用检测仪表。4.1流量测量的基础知识4.1.1流量和流量计流量定义：指单位时间内流体流经管道或设备某处横截面的数量，又称瞬时流量。体积流量：质量流量：累积流量：计量单位：体积流量的计量单位为米3／秒(m3／s)，质量流量的计量单位为千克／秒(kg／s)；累积体积流量的计量单位为米3(m3)；累积质量流量的计量单位为千克(kg)。工程上还使用的流量计量单位有：米3／时(m3／h)；升／分(L／min)；吨／小时(t/h)；升(L)；吨(t)等4.1.2流体的物理性质与管流基础知识1.流体的密度单位体积的流体所具有的质量称为流体密度，用数学表达式表示为：M流体质量；流体的密度；V流体体积。流体密度是温度和压力的函数，单位是(kg/m3)。2.流体粘度流体运动过程中阻滞剪切变形的粘滞力与流体的速度梯度和接触面积成正比，并与流体粘性有关，其数学表达式为：上式称为牛顿粘性定律。F粘滞力；A接触面积；流体垂直于速度方向的速度梯度；表征流体粘性的比例系数。流体的动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度，即动力粘度的单位为牛顿·秒/米2（N·S/m2），即帕斯卡秒（Pa·S）；运动粘度的单位为（m2/S）。3.流体的压缩系数和膨胀系数在一定的温度下，流体体积随压力增大而缩小的特性，称为流体的压缩性；在一定压力下，流体的体积随温度升高而增大的特性，称为流体的膨胀性。—流体的体积膨胀系数(1／℃)；4.雷诺数雷诺数是流体流动的惯性力与粘滞力之比，表示为：5.管流类型(3)稳定流和不稳定流当流体流动时，若其各处的速度和压力仅和流体质点所处的位置有关，而与时间无关，则称为稳定流；若其各处的速度和压力不仅和流体质点所处的位置有关，而且与时间出有关，则称为不稳定流。6.流速分布与平均流速流体有粘性，当它在管内流动时，越接近管壁，由于管壁与流体的粘滞作用，流速越低；管中心部分的流速最快。流体流动状态不同将呈现不同的流速分布。圆管内的流速分布7.流体流动的连续性方程和伯努利方程(1)连续性方程(2)伯努利方程实际流体具有粘性，这将使流体的一部分机械能转化为热能而耗散。因此，实际流体的伯努利方程可写为：4.2流量测量仪表4.2.1差压式流量计差压式流量计基于流体在通过设置于流通管道上的流动阻力件时产生的压力差与流体流量之间的确定关系，通过测量差压值求得流体流量。流体流经节流件时压力和流速变化情况以实际采用的某种取压方式所得到的压差对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入流束膨胀系数进行修正采用节流件前的流体密度，由此流量公式可更一般的表示为：流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的，或者可认为是单相的流体。②标准节流元件的结构形式弯管流量计MKULC2100系列电磁流量计热式质量流量计示意图