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流量计种类有哪些?

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流量计种类有哪些?
点击次数: 发布时间:2016-04-29
流量计的种类繁多,主要可按以下几种方法进行分类:

1、按测量原理分类

⑴力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理制成的差压式流量计、转子式流量计;利用动量定理制成的冲量式流量计、可动管式流量计;利用牛顿第二定律制成的直接质量式流量计;利用流体动量原理制成的靶式流量计;利用角动量定理制成的涡轮式流量计;利用流体振荡原理制成的漩涡时流量计、涡街式流量计;利用总静压力差制成的皮托管式流量计以及容积式流量计和堰、槽式流量计等等。
⑵电学原理:利用此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式流量计等。
⑶声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式、声学式(冲击波式)流量计等。
⑷热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式流量计等
⑸光学原理:激光式、光电式流量计等是利用此类原理制成的仪表。
⑹原子物理原理:核磁共振式、核辐射式流量计等是利用此类原理制成的仪表。
另外,还有利用标记原理、相关原理等制成的流量计。
 

2、按流量计结构原理分类

根据流量计的结构原理,流量计产品大致上可归纳为以下几种类型。
⑴容积式流量计
容积式流量计相当于一个有标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率就越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品包括:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式流量计和转筒流量计等。
⑵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,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%~0.5%。
⑶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。一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,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,并将其装换为相应的流量进行显示。差压式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);二次装置为各种机械式、电子式、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,因此流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。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,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂的蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。
⑷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,浮子即静止,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,因此该类流量计称为变面积式流量计或等压降式流量计。该类流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
⑸动量式流量计
利用流体的动量来反映流量大小的流量计称为动量式流量计。由于流动流体的动量P与流体的密度ρ及流速v的平方成正比,即P∝ρv2。当通流截面确定时,v与容积流量Q成正比,故P∝ρQ2。设比例系数为A,则图1.因此,测得P,即可反映流量Q。这种形式的流量计,大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等,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。
⑹冲量式流量计
利用冲量定理测量流量的流量计统称为冲量式流量计。它多用于测量颗粒状固体介质的流量,还用来测泥浆、结晶型液体和研磨颗粒等的流量,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自由下落到有一定倾斜角θ的检测板上时产生一个冲力,冲力的水平分力与质量流量成正比,故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号的检测方式,该类流量计分位移检测型和直接测力型。
⑺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,通过测电动势可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。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量,可测最大管径达2m,而且压损极小。但对于导电率低的介质,如气体、蒸汽等不能应用。
电磁流量计造价较高,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。近年来,随着科技的不断发展,电磁流量计不断改进更新,向智能化方向发展。
⑻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20世纪70年代才出现,但由于它可以制成非接触式,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,因而很受欢迎,是一种很有发展前途的流量计。
利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计近年来得到广泛的关注,被认为是非接触式测量双相流的理想仪表。
⑼流体振荡式流量计
流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡,且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的。当通流截面一定时,流速与导容积流量成正比,因此,测量振荡频率即可测得流量。这种流量计是20世纪70年代开发和发展起来的,由于它兼有无转动部件和脉冲数字输出的优点,因此很有发展前途。目前典型的产品有涡街流量计、旋进漩涡流量计。
⑽质量流量计
由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下,往往难以达到这一要求,从而造成仪表显示值失真。因此,质量流量计就得到广泛的应用和重视。质量流量计分直接式和间接式两种。直接式质量流量计利用与质量流量直接有关的原理进行测量,目前常用的有量热式、角动量式、振动陀螺式、马格努斯效应式和科里奥利力式等质量流量计。间接式质量流量计是用密度计与容积流量直接相乘得质量流量的。

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