常見(jiàn)流量計(jì)類(lèi)型,原理及選購(gòu)介紹

   一.流量計(jì)的分類(lèi)

   (一)按原理

   1.力學(xué)原理:屬于此類(lèi)原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式;利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式;利用流體動(dòng)量原理的靶式;利用角動(dòng)量定理的渦輪式;利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等.

   2.電學(xué)原理:用于此類(lèi)原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等.

   3.聲學(xué)原理:利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式.聲學(xué)式(沖擊波式)等.

   4.熱學(xué)原理:利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等.

   5.光學(xué)原理:激光式、光電式等是屬于此類(lèi)原理的儀表.

   6.原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是屬于此類(lèi)原理的儀表.

   7.其他原理:有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guān)原理等.

   (二)按結(jié)構(gòu)原理

   按當(dāng)前流量計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況,根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,大致上可歸納為以下幾種類(lèi)型:

   1、容積式流量計(jì)

   容積式流量計(jì)相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的容器,它接連不斷地對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行度量.流量越大,度量的次數(shù)越多,輸出的頻率越高.容積式流量 計(jì)的原理比較簡(jiǎn)單,適于測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)的流體.根據(jù)回轉(zhuǎn)體形狀不同,目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分:適于測(cè)量液體流量的橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì))、旋轉(zhuǎn)活塞和刮板式流量計(jì);適于測(cè)量氣體流量的磁浮式式容積流量計(jì)、皮膜式和轉(zhuǎn)簡(jiǎn)流量計(jì)等.

   2、葉輪式流量計(jì)

   葉輪式流量計(jì)的工作原理是將葉輪置于被測(cè)流體中,受流體流動(dòng)的沖擊而旋轉(zhuǎn),以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來(lái)反映流量的大小.典型的葉輪式流量計(jì)是水表和渦輪流量計(jì),其結(jié)構(gòu)可以是機(jī)械傳動(dòng)輸出式或電脈沖輸出式.一般機(jī)械式傳動(dòng)輸出的水表準(zhǔn)確度較低,誤差約±2%,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn),并標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化.

   電脈沖信號(hào)輸出的渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度較高,一般誤差為±0.2%~0.5%.

   3、差壓式流量計(jì)(變壓降式流量計(jì))

   差壓式流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成.一次裝置稱(chēng)流量測(cè)量元件,它安裝在被測(cè)流體的管道中,產(chǎn)生與流量(流速)成比例的壓力差, 供二次裝置進(jìn)行流量顯示.二次裝置稱(chēng)顯示儀表.它接收測(cè)量元件產(chǎn)生的差壓信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進(jìn)行顯示.差壓流量計(jì)的一次裝置常為節(jié)流裝置或動(dòng)壓測(cè)定裝置(皮托管、均速管等).二次裝置為各種機(jī)械式、電子式、組合式差壓計(jì)配以流量顯示儀表.差壓計(jì)的差壓敏感元件多為彈性元件.由于差壓和流量呈平方根關(guān)系,故流量顯示儀表都配有開(kāi)平方裝置,以使流量刻度線(xiàn)性化.多數(shù)儀表還設(shè)有流量積算裝置,以顯示累積流量,以便經(jīng)濟(jì)核算.這種利用差壓測(cè)量流量的方法 歷史悠久,比較成熟,世界各國(guó)一般都用在比較重要的場(chǎng)合,約占各種流量測(cè)量方式的70%.發(fā)電廠主蒸汽、給水、凝結(jié)水等的流量測(cè)量都采用這種表計(jì).目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分:孔板流量計(jì)、楔形流量計(jì)、文丘里管流量計(jì)、平均皮托管.

   4、變面積式流量計(jì)(等壓降式流量計(jì))

   放在上大下小的錐形流道中的浮子受到自下而上流動(dòng)的流體的作用力而移動(dòng).當(dāng)此作用力與浮子的"顯示重量"(浮子本身的重量減去它所受流體的浮力)相平衡時(shí),浮子子即靜止.浮子靜止的高度可作為流量大小的量度.由于流量計(jì)的通流截面積隨浮子高度不同而異,而浮子穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)上下部分的壓力差相等,因此該型流量計(jì)稱(chēng)變面積式流量計(jì)或等壓降式流量計(jì).該式流量計(jì)的典型儀表是轉(zhuǎn)子(浮子)流量計(jì).

   5、動(dòng)量式流量計(jì)

   利用測(cè)量流體的動(dòng)量來(lái)反映流量大小的流量計(jì)稱(chēng)動(dòng)量式流量計(jì).由于流動(dòng)流體的動(dòng)量P與流體的密度及流速v的平方成正比,即pv2,當(dāng) 通流截面確定時(shí),v與容積流量Q成正比,故pQ2.設(shè)比例系數(shù)為A,則Q=A因此,測(cè)得P,即可反映流量Q.這種型式的流量計(jì),大多利用檢測(cè)元件把動(dòng)量轉(zhuǎn) 換為壓力、位移或力等,然后測(cè)量流量.這種流量計(jì)的典型儀表是靶式和轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式流量計(jì).

   6、沖量式流量計(jì)

   利用沖量定理測(cè)量流量的流量計(jì)稱(chēng)沖量式流量計(jì),多用于測(cè)量顆粒狀固體介質(zhì)的流量,還用來(lái)測(cè)泥漿、結(jié)晶型液體和研磨料等的流量.流量測(cè)量范圍從每小時(shí)幾公斤到近萬(wàn)噸.典型的儀表是水平分力式?jīng)_量流量計(jì),其測(cè)量原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)從一定高度h自由下落到有傾斜角的檢測(cè)板上產(chǎn)生一個(gè)沖力,沖力的水平分力馬質(zhì)量流量成正比,故測(cè)量這個(gè)水平分力即可反映質(zhì)量流量的大小.

   7、電磁流量計(jì)

   電磁流量計(jì)是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和流量大小成正比,通過(guò)測(cè)電動(dòng)勢(shì)來(lái)反映管道流量的原理而制成的.其測(cè)量精度和靈敏度都較高.工業(yè)上多用以測(cè)量水、礦漿等介質(zhì)的流量.可測(cè)最大管徑達(dá)2m,而且壓損極小.但導(dǎo)電率低的介質(zhì),如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用.

   電磁流量計(jì)造價(jià)較高,且信號(hào)易受外磁場(chǎng)干擾,影響了在工業(yè)管流測(cè)量中的廣泛應(yīng)用.為此,產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新,向微機(jī)化發(fā)展.

   8、超聲波流量計(jì)

   超聲波流量計(jì)是基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播的速度等于被測(cè)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(jì)的.

   它也是由測(cè)流速來(lái)反映流量大小的.超聲波流量計(jì)雖然在20世紀(jì)70年代才出現(xiàn),但由于它可以制成非接觸型式,并可與超聲波水位計(jì)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行開(kāi)口流量測(cè)量,對(duì)流體又不產(chǎn)生擾動(dòng)和阻力,所以很受歡迎,是一種很有發(fā)展前途的流量計(jì).

   超聲波流量計(jì)的分類(lèi):(1)多譜勒式超聲波流量計(jì):換能器1發(fā)射頻率為f1的超聲波信號(hào),經(jīng)過(guò)管道內(nèi)液體中的懸浮顆?；驓馀莺?頻率發(fā)生偏 移,以f2的頻率反射到換能器2,這就是多譜勒將就,f2與f1之差即為多譜勒頻差fd.設(shè)流體流速為v,超聲波聲速為c,多譜勒頻移fd正比于流體流速 v.當(dāng)管道條件、換能器安裝位置、發(fā)射頻率、聲速確定以后,c、f1、θ即為常數(shù),流體流速和多譜勒頻移成正比,通過(guò)測(cè)量頻移就可得到流體流速,進(jìn)而求得 流體流量.(2)時(shí)差式超聲波流量計(jì):時(shí)差式超聲波流量計(jì)是利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時(shí)間差與流體流速成正比這一原理來(lái)測(cè)量流體流量的.

   9、體振蕩式流量計(jì)

   流體振蕩式流量計(jì)是利用流體在特定流道條件下流動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生振蕩,且振蕩的頻率與流速成比例這一原理設(shè)計(jì)的.當(dāng)通流截面一定時(shí),流速與導(dǎo)容積流量成正比.因此,測(cè)量振蕩頻率即可測(cè)得流量.這種流量計(jì)是20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)和發(fā)展起來(lái)的.由于它兼有無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件和脈沖數(shù)字輸出的優(yōu)點(diǎn),很有發(fā)展前途.目前典型的產(chǎn)品有渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì).

   10、質(zhì)量流量計(jì)

   由于流體的容積受溫度、壓力等參數(shù)的影響,用容積流量表示流量大小時(shí)需給出介質(zhì)的參數(shù).在介質(zhì)參數(shù)不斷變化的情況下,往往難以達(dá)到這一要求,而造成儀表顯示值失真.因此,質(zhì)量流量計(jì)就得到廣泛的應(yīng)用和重視.質(zhì)量流量計(jì)分直接式和間接式兩種.直接式質(zhì)量流量計(jì)利用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進(jìn)行測(cè)量,目前常用的有量熱式、角動(dòng)量式、振動(dòng)陀螺式、馬格努斯效應(yīng)式和科里奧利力式等質(zhì)量流量計(jì).間接式質(zhì)量流量計(jì)是用密度計(jì)與容積流量直接相乘求得質(zhì)量流量的.

   還有適用于明渠測(cè)流的各種堰式流量計(jì)、槽式流量計(jì);適于大口徑測(cè)流的插入式流量計(jì);測(cè)量層流流量的層流流量計(jì);適于二相流測(cè)量的相關(guān)法流量計(jì);以及激光法、核磁共振法流量計(jì)和多種示蹤法、稀釋法測(cè)流等.