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流量计的测量原理和结构原理分类
阅读次数:1882 发布时间:2014/3/7 12:14:08
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 核心提示: 流量测量技术日新月异。为适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。目前已经投入使用的流量计超过100种。从不同的角度出发,

        流量测量技术日新月异。为适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。目前已经投入使用的流量计超过100种。从不同的角度出发,流量计有着不同的分类方法。常见的分类方法有两种:一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类、二是按流量计的结构原理进行归纳分类。

按测量原理分类

光学原理:光电式、激光式等是属于此类原理的仪表

原于物理原理:核幅射式、核磁共振式等是属于此类原理的仪表。

电学原理:利用这类原理的仪表有电磁式、电感式、应变电阻式、差动电容式等。

热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、间接量热式、直接量热式等。

声学原理:用于声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。

其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

按流量计结构原理分类

按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:

1、叶轮式流量计

叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的速度来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表涡轮流量计,其结构可以是电脉冲输出式或机械传动输出式。一般机械式传动输出的水表精确度较低,误差约±2%,但结构简单、造价低,国内已大量生产,并且标准化、通用化及系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的精确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。

2、差压式流量计(变压降式流量计)

差压式流量计由一次装置和二次装置组成。一次装置称为流量测量元件,它安装于被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示,二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种电子式、机械式、组合式差压计配以流量显示仪表。差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,所以流量显示仪表都配有开平方装置,使流量刻度线性化。大多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用于比较重要的场合,占各种流量测量方式约70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。

3、容积式流量计

力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的转子式、差压式,利用动量定理的冲量式、可动管式,利用牛顿第二定律的直接质量式,利用体动量原理的靶式,利用角动量定理的涡轮式,利用流体振荡原理的涡街式、旋涡式,利用总静压力差的皮托管式以及容积式和槽、堰式等等。

4、变面积式流量计(等压降式流量计)

放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时,俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等,因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。

5、电磁流量计

电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和流量大小成正比,通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量矿浆、水等介质的流量。可测管径达2m,而且压损极小。但导电率低的介质,如气体、蒸汽等则不能应用。

电磁流量计造价较高,并且信号易受外磁场干扰,影响了在工业管流测量中的广泛应用。为此,产品在不断改进更新,向微机化发展。

6、动量式流量计

利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计.由于流动流体的动量P与流体的密度 及流速v的平方成正比,即pv2,当通流截面确定时,v与容积流量Q成正比,故pQ2。设比例系数为A,则Q=A 因此,测得P,即可反映流量Q.这种型式的流量计,大多利用检测元件把动量转换为压力、力及位移等,然后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。

7、冲量式流量计

利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计,多用于测量颗粒状固体介质的流量,还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计,其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角的检测板上产生一个冲力,冲力的水平分力马质量流量成正比,故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号(九)的检测方式,该型流量计分位移检测型和直接测力型。

8、超声波流量计

超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在70年代才出现,但由于它可以制成非接触型式,并可与超声波水位计联动进行开口流量测量,对流体又不产生扰动和阻力,所以很受欢迎,是一种很有发展前途的流量计。

原创作者:北京菁美瑞科技有限公司

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