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技術(shù)文章

常用流量計(jì)原理

閱讀:905          發(fā)布時(shí)間:2021-5-19


1. 孔板流量計(jì)
工作原理:流體充滿管道,流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí),流束會(huì)出現(xiàn)局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降,即壓差,介質(zhì)流動(dòng)的流量越大,在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大,所以孔板流量計(jì)可以通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)衡量流體流量的大小。這種測(cè)量方法是以能量守衡定律和流動(dòng)連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。
工作特點(diǎn):①節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長(zhǎng),價(jià)格低廉;②應(yīng)用范圍廣,全部單相流皆可測(cè)量,部分混相流亦可應(yīng)用;③標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無(wú)須實(shí)流校準(zhǔn),即可投用;④ 一體型孔板安裝更簡(jiǎn)單,無(wú)須引壓管,可直接接差壓變送器和壓力變送器。

2. 電磁流量計(jì)
工作原理:基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁常當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
工作特點(diǎn):①具有雙向測(cè)量系統(tǒng);② 傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑。③ 壓力損失?、軠y(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響⑤主要應(yīng)用于污水處理方面。

3. 渦輪流量計(jì)
工作原理:在一定的流量范圍內(nèi),渦輪的轉(zhuǎn)速與流體的流速成正比。流體流動(dòng)帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電脈沖,用二次表顯示出數(shù)據(jù),反應(yīng)流體流速。
工作特點(diǎn):①抗雜質(zhì)能力強(qiáng);②抗電磁干擾和抗振能力強(qiáng);③其結(jié)構(gòu)與原理簡(jiǎn)單,便于維修;④幾乎無(wú)壓力損失,節(jié)省動(dòng)力消耗。

4. 文丘里流量計(jì)
圖片工作原理:當(dāng)流體流經(jīng)文丘里流量計(jì)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),流速在文丘里節(jié)流件出形成局部搜索,導(dǎo)致流速增加,靜壓差下降,文丘里流量計(jì)前后便產(chǎn)生了靜壓差,流體流量越大,靜壓差就越大,根據(jù)壓差來(lái)衡量流量。
工作特點(diǎn):無(wú)磨蝕與積污的問(wèn)題,同時(shí)可以有一定的整流的作用,測(cè)量精度和穩(wěn)定性高。

5. 容積式流量計(jì)
工作原理:流體通過(guò)流量計(jì),就會(huì)在流量計(jì)進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差.流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子)在這個(gè)壓力差作用下特產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由入口排向出口.在這個(gè)過(guò)程中,流體一次次地充滿流量計(jì)的“計(jì)量空間”,然后又不斷地被送往出口.在給定流量計(jì)條件下,該計(jì)量空間的體積是確定的,只要測(cè)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù).就可以得到通過(guò)流量計(jì)的流體體積的累積值。
工作特點(diǎn):①計(jì)量精度高;②安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響;③可用于高粘度液體的測(cè)量;④范圍度寬;⑤直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì),總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便;⑥結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大⑦不適用于高、低溫場(chǎng)合;⑧大部分儀表只適用于潔凈單相流體;⑨噪聲和振動(dòng)較大。

6. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)
工作原理:當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),被測(cè)流體從錐形管下端流入,流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子,并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力,當(dāng)流量足夠大時(shí),產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起。同時(shí),被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,這時(shí)作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個(gè):流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。流量計(jì)垂直安裝時(shí),轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會(huì)相重合,作用在轉(zhuǎn)子上的三個(gè)力都沿平行于管軸的方向。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對(duì)于給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子大小和形狀己經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí),轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
工作特點(diǎn):它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn);轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測(cè)量通過(guò)管道直 徑D<150mm的小流量,也可以測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的流量;使用時(shí)流量計(jì)必須安裝在垂直走向的管段上,流體介質(zhì)自下而上地通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

7. 渦街流量計(jì)
工作原理:根據(jù)流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),根據(jù)這種關(guān)系,旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度,再乘以橫截面積得到流量。
工作特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;②安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便;③檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);④輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高;⑤測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;⑥壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。

8. 超聲波流量計(jì)
工作原理:超聲波流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來(lái)對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量,其利用的是“時(shí)差法”。首先,使用探頭1發(fā)射信號(hào),信號(hào)穿過(guò)管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào),經(jīng)過(guò)管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等,存在時(shí)間差,因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速,進(jìn)而得到流量值。
工作特點(diǎn):可以測(cè)量常規(guī)管道流量,還可以測(cè)量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測(cè)量常規(guī)流體流量,還可對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點(diǎn)的流體進(jìn)行流量的測(cè)量。但是超聲波流量計(jì)對(duì)所測(cè)流體的溫度范圍有所限制,目前我國(guó)的超聲波流量計(jì)僅可用于200℃以下流體的測(cè)量;而且,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)測(cè)量線路要求較高。

9、巴歇爾槽明渠流量計(jì)
工作原理:巴歇爾槽明渠流量計(jì)用于渠道流量測(cè)量時(shí),在渠道上安裝量水槽堰。量水槽堰的作用是把渠道內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。用液位計(jì)測(cè)量槽堰內(nèi)的液位,流量轉(zhuǎn)換器(二次表)再按各類槽堰的液位-流量關(guān)系計(jì)算出液體流量。 
工作特點(diǎn):渠道內(nèi)的流量越大,槽堰內(nèi)液位越高;流量越小,液位越低。一般的渠道,液位與流量沒(méi)有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橥瑯拥乃?,流量的大小,還與渠道的橫截面積、坡度、粗糙度有關(guān)。在渠道內(nèi)安裝槽堰,由于堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小,因此,渠道上游水位與流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于槽堰的幾何尺寸。同樣的槽堰放在不同的渠道上,相同的液位對(duì)應(yīng)相同的流量。槽堰把流量轉(zhuǎn)成了液位。

 

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