流量計的分類和工作原理

一．流量計的分類

按測量原理分有：力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。

按流量計的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類，即分為：容積式流量計、壓差式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計、探針式流量計。

二．常用流量計的工作原理及應(yīng)用

1.壓差式流量計

        差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的集合尺寸來計算流量的儀表。

        應(yīng)用：差壓式流量計應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應(yīng)用，如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾毫米到幾米；流動方面：亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4～1/3。

2.浮子流量計

        浮子流量計又稱轉(zhuǎn)子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力式由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。

        應(yīng)用：浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用

3.容積式流量計

        容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度最高的一類，它利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。

        應(yīng)用：容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量最大的流量計，常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)（油品、天然氣等）的總量測量。

4.渦輪流量計

        渦輪流量計是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子（渦輪）感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀器兩部分組成，也可做成整體式。

        應(yīng)用：渦輪流量計在測量石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體獲得廣泛應(yīng)用。

5.電磁流量計

        電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。

        應(yīng)用：電磁流量計有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計不易應(yīng)用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制，造紙工業(yè)測量紙漿和黑液，化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液，有色冶金工業(yè)的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。

6.渦街流量計

        渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。當(dāng)通過流截面一定時，流速與導(dǎo)容積流量成正比。因此，測量振蕩頻率即可測得流量。

        應(yīng)用：渦街流量計發(fā)展迅速，目前已成為通用的一類流量計。

7.超聲波流量計

        超聲波流量計是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計按測量原理可分為時差式和多普勒式。

        應(yīng)用：傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、怪液、液化天然氣等；氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗；多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，如未處理污水、工廠排放液、臟流程液，通常不適用于非常清潔的液體。

8.質(zhì)量流量計

        質(zhì)量流量計分直接式和間接式兩種。直接式質(zhì)量流量計利用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進(jìn)行測量；間接式質(zhì)量流量計是用密度計與體積流量間接相乘求得質(zhì)量流量的。

        應(yīng)用：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中在高溫高壓的情況下，由于材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面的原因，直接式質(zhì)量流量計的應(yīng)用遇到困難；而間接式質(zhì)量流量計由于密度受濕度和壓力適用范圍的限制，也不好實際應(yīng)用。

9.插入式流量計

        插入式流量計工作原理是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)生恒定磁場。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。

        應(yīng)用：發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱行業(yè)；航空、航天、造船、核能及兵器行業(yè)；機(jī)械、冶金、煤礦及汽車制造行業(yè)；石油、化工行業(yè)；醫(yī)藥、食品及煙灑制造行業(yè)；森工、農(nóng)墾及輕工行業(yè)等。

10.探針式流量計

探針流量計基本原理是將總、靜壓力通過探針孔和導(dǎo)壓管傳導(dǎo)至差壓、壓力傳感器內(nèi)，只要探針孔不堵塞，即使有雜物、掛垢，仍能準(zhǔn)確傳導(dǎo)壓力而不影響精度。因?qū)�壓管�?nèi)介質(zhì)不流動，雜物不易進(jìn)去堵塞，所以能保持長時間的高精度。

應(yīng)用：適用范圍廣。一是適用介質(zhì)范圍廣：可測水蒸汽（飽和、過熱）、空氣、煤氣、天然氣、各種化工物料氣、液、水、各種溶液、油等；介質(zhì)溫度最高充許650攝氏度、壓力最高允許25Mpa。二是適用流量范圍廣：介質(zhì)流量最小可測量0.1噸/時，最大可測量5000噸/時。三是適用介質(zhì)管道截面形狀范圍廣：該流量計對介質(zhì)管道截面的幾何形狀無要求，如圓形、橢圓形、方形、長方形、菱形等均適用。

 

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