各種流量計(jì)原理及特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：2023-05-03 13:28:46來源：hseauto.cn來源：..
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1、簡 述
目前工程實(shí)際中，流量測量方法及流量儀表的種類繁多，至今為止，可供工業(yè)用的流量儀表種類多達(dá)數(shù)十余種。在流量儀表的家族中，每種產(chǎn)品都有它特定的適用性及使用局限性。按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類：按測量目的又可分為總量測量和流量測量，其儀表分別稱作總量表和流量計(jì)。
本文簡要介紹目前最常用流量計(jì)分類法，主要有：差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)等分別簡述各種流量計(jì)的原理及特點(diǎn)。
2、差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是通過安裝于是工業(yè)管道中流量檢測元件產(chǎn)生的差壓，將已知流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計(jì)差壓式流量計(jì)算流量計(jì)。
差壓式流量計(jì)由一次檢測件及二次儀表(差壓轉(zhuǎn)換器或變送器和流量顯示儀表)組成。以檢測件形式劃分差壓式流量計(jì)分類，有孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。二次儀表為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓式流量計(jì)、差壓變送器及流量顯示儀表。差壓式流量儀表是流量儀表大家族中應(yīng)用最廣泛的一中流量儀表，目前國內(nèi)外已系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，差壓式流量計(jì)既可單獨(dú)測量流量參數(shù)，也可測量其它參數(shù)(壓力、物位、密度)等。差壓式流量計(jì)的檢測件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水利阻力、動壓頭式、動壓頭增益及射流式、以及離心式等幾大類。
檢測件有標(biāo)準(zhǔn)化型式或非標(biāo)準(zhǔn)兩大類。標(biāo)準(zhǔn)型檢測元件是以標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用，無需經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測量誤差。而非標(biāo)型檢測元件一般尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中檢測元件。差壓式流量計(jì)也是應(yīng)用最廣泛的一種流量儀表，在各種流量計(jì)使用量中占據(jù)首位。
主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一流量計(jì)可與之比擬；(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
主要缺點(diǎn)是：(1)測量精度普遍偏低：(2)范圍度窄，一般僅3:1－4:1；(3)現(xiàn)場安裝條件要求高；(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
3、容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì)，又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD流量計(jì)，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(gè)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。
容積式流量計(jì)按其測量元件分類：有橢圓齒輪流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、濕式氣體計(jì)及膜盒式氣體計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)等。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)計(jì)量精度高；(2)安裝管道條件對計(jì)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(jì)，總量，清晰明了，操作簡便。
主要缺點(diǎn)：(1)結(jié)果復(fù)雜，體積龐大；(2)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大；(3)不適用于高、低溫場合；(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體；(5)產(chǎn)生噪聲及振動。
4、浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì)，又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流量計(jì)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是由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
浮子流量計(jì)是繼差壓式流量計(jì)之后應(yīng)用較廣泛的一類流量計(jì)，適用于微小流量監(jiān)測。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；(2)適用于小管徑和低流速；(3)壓力損失較低。缺點(diǎn)：耐壓力低，有玻璃管易碎。
5、渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)是屬于速度式流量計(jì)中主要品種，它的結(jié)構(gòu)由多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感應(yīng)流體平均流速，從而計(jì)量出流量或總流量的儀表。其結(jié)構(gòu)由傳感器和顯示儀兩部分組成，有分體式和一體式兩種。
渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科奧利質(zhì)量流量計(jì)統(tǒng)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度最佳的品種。目前已朝多品種，多系列化發(fā)展。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)精度高，在所有流量計(jì)儀表中屬于最精確的流量儀表；(2)重復(fù)性好；(3)無零點(diǎn)漂移，抗干擾性好；(4)測量范圍度寬；(5)結(jié)構(gòu)緊湊。
主要缺點(diǎn)：(1)不能長期保持校準(zhǔn)特性；(2)流體物性對流量特性影響較大。
6、渦銜流量計(jì)
渦銜流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，當(dāng)流體在游渦發(fā)生體兩側(cè)交替分離釋放出兩串規(guī)則交錯(cuò)排列的游渦的儀表。
渦銜流量計(jì)一般按頻率檢出方式，劃分有：應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、光電式及超聲波式、振動式等。
渦銜流量計(jì)屬于國內(nèi)外新型流量儀表。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固；(2)適用于多流體種類的場合流量；(3)有較高測量精度；(4)測量范圍度寬，且壓損小。
主要缺點(diǎn)：(1)不適應(yīng)于低雷諾數(shù)流體測量；(2)需較長直管段；(3)與渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低。
7、電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)由傳感器及轉(zhuǎn)換器及顯示器等部分組成，電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一般測量導(dǎo)電流體的流量儀表。
電磁流量計(jì)具有其它流量計(jì)不能比擬獨(dú)特優(yōu)勢，特別適用如臟污流體及腐蝕流體的測量。電磁流量計(jì)在70－80年代由于電磁流量在技術(shù)上有重大突破，使它成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的流量監(jiān)測儀表。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)由于測量通道是段光滑直管，不會阻塞，特別適用于固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、污水、泥漿等；(2)無壓損，節(jié)能效果好；(3)不受流體的濕度、密度、粘度、壓力和電導(dǎo)率變化影響；(4)流量范圍大，口徑范圍寬；(5)適用于腐蝕性流體的測量。
主要缺點(diǎn)：(1)不適用測量由釋放的石油制品流體；(2)不適用氣體、蒸汽及含有較大氣泡的液體；(3)不適用高溫場合。
8、超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波速偏移法、多普差法、互相關(guān)法、空間濾去法及噪聲法等。
超聲流量計(jì)與電磁流量計(jì)均屬于無阻礙流體直流的結(jié)構(gòu)。因此，適用于解決流量測量困難的場合，特別適用于大口徑流量測量領(lǐng)域。
主要優(yōu)點(diǎn)：(1)可做非接觸式流體測量；(2)屬于無阻礙測量，故無壓力損失；(3)它與電磁流量計(jì)相比，具有可測非導(dǎo)電性液體，獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
主要缺點(diǎn)：(1)在傳播時(shí)間法時(shí)，只能用于清潔液體和氣體，而在多普勒法時(shí)，測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；(2)多普勒法測量精度不高。
9、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在振動管中流動時(shí)，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力學(xué)原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。
10、明渠流量計(jì)
明渠流量計(jì)屬于在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流動的流量儀表。因此，也亦稱非滿管態(tài)流動的水溝叫明渠。明渠流量計(jì)除有圓形外，還有u形、梯形、矩形等多種形狀。明渠流量計(jì)是廣泛應(yīng)用于城市供水引水渠，火力及水利發(fā)電廠引水和排水渠，城市及工礦企業(yè)污水治理流入和排放渠，水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道流量計(jì)測量流量結(jié)構(gòu)方式。
綜上所述，目前流量計(jì)測量技術(shù)發(fā)展至今雖然已日趨成熟，但其種類繁多，至今尚無一種對于任何場合都能適用的流量計(jì)。而每種流量計(jì)都有供適用范圍，具有局限性。因此，在選用何種流量計(jì)時(shí)，應(yīng)熟知儀表的工作原理及特點(diǎn)，根據(jù)被測對象的不同，合理正確選擇流量計(jì)是值得人們討論的問題。
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