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技術(shù)文章

常用流量計原理

閱讀:922          發(fā)布時間:2021-5-19


1. 孔板流量計
工作原理:流體充滿管道,流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時,流束會出現(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,所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。
工作特點:①節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡單、牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長,價格低廉;②應(yīng)用范圍廣,全部單相流皆可測量,部分混相流亦可應(yīng)用;③標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無須實流校準(zhǔn),即可投用;④ 一體型孔板安裝更簡單,無須引壓管,可直接接差壓變送器和壓力變送器。

2. 電磁流量計
工作原理:基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中,測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁常當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時,則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。
工作特點:①具有雙向測量系統(tǒng);② 傳感器所需的直管段較短,長度為5倍的管道直徑。③ 壓力損失小④測量不受流體密度、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
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。流體流動帶動渦輪轉(zhuǎn)動,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: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)與原理簡單,便于維修;④幾乎無壓力損失,節(jié)省動力消耗。

4. 文丘里流量計
圖片工作原理:當(dāng)流體流經(jīng)文丘里流量計管道內(nèi)的節(jié)流件時,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)壓差來衡量流量。
工作特點:無磨蝕與積污的問題,同時可以有一定的整流的作用,測量精度和穩(wěn)定性高。

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

6. 轉(zhuǎn)子流量計
工作原理:當(dāng)測量流體的流量時,被測流體從錐形管下端流入,流體的流動沖擊著轉(zhuǎn)子,并對它產(chǎn)生一個作用力,當(dāng)流量足夠大時,產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起。同時,被測流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,這時作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個:流體對轉(zhuǎn)子的動壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。流量計垂直安裝時,轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會相重合,作用在轉(zhuǎn)子上的三個力都沿平行于管軸的方向。當(dāng)這三個力達(dá)到平衡時,轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對于給定的轉(zhuǎn)子流量計,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,唯有流體對浮子的動壓力是隨來流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來流流速變大或變小時,轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動,相應(yīng)位置的流動截面積也發(fā)生變化,直到流速變成平衡時對應(yīng)的速度,轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對于一臺給定的轉(zhuǎn)子流量計,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應(yīng)關(guān)系。
工作特點:它具有結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點;轉(zhuǎn)子流量計適用于測量通過管道直 徑D<150mm的小流量,也可以測量腐蝕性介質(zhì)的流量;使用時流量計必須安裝在垂直走向的管段上,流體介質(zhì)自下而上地通過轉(zhuǎn)子流量計。

7. 渦街流量計
工作原理:根據(jù)流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時,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,旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(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:①結(jié)構(gòu)簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運(yùn)行十分可靠;②安裝簡單,維護(hù)十分方便;③檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長;④輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高;⑤測量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;⑥壓力損失較小,運(yùn)行費用低,更具節(jié)能意義。

8. 超聲波流量計
工作原理:超聲波流量計通過檢測流體流動對超聲波產(chǎn)生的影響來對液體流量進(jìn)行測量,其利用的是“時差法”。首先,使用探頭1發(fā)射信號,信號穿過管壁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)射信號的同時探頭2也發(fā)出同樣的信號,經(jīng)過管壁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間不等,存在時間差,因此根據(jù)時間差便可求得流速,進(jìn)而得到流量值。
工作特點:可以測量常規(guī)管道流量,還可以測量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測量常規(guī)流體流量,還可對具有強(qiáng)腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點的流體進(jìn)行流量的測量。但是超聲波流量計對所測流體的溫度范圍有所限制,目前我國的超聲波流量計僅可用于200℃以下流體的測量;而且,超聲波流量計的測量線路相當(dāng)復(fù)雜,對測量線路要求較高。

9、巴歇爾槽明渠流量計
工作原理:巴歇爾槽明渠流量計用于渠道流量測量時,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。用液位計測量槽堰內(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)系計算出液體流量。 
工作特點: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,液位與流量沒有確定的對應(yīng)關(guān)系。因為同樣的水深,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,相同的液位對應(yīng)相同的流量。槽堰把流量轉(zhuǎn)成了液位。

 

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