流量計(jì)的分類和工作原理

一．流量計(jì)的分類

按測(cè)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(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類，即分為：容積式流量計(jì)、壓差式流量計(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)和插入式流量計(jì)、探針式流量計(jì)。

二．常用流量計(jì)的工作原理及應(yīng)用

1.壓差式流量計(jì)

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

        應(yīng)用：差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用，如流體方面：?jiǎn)蜗唷⒒煜�、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(dòng)方面：亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4～1/3。

2.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式由液體動(dòng)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(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì)，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用

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(jiǎn)稱PD流量計(jì)，在流量?jī)x表中是精度最高的一類，它利用機(jī)械測(cè)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(cè)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(lái)測(cè)量流體體積總量。

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

4.渦輪流量計(jì)

        渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)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(jì)在測(cè)量石油、有機(jī)液體、無(wú)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(jì)

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

        應(yīng)用：電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問(wèn)題，如臟污流、腐蝕流的測(cè)量。電磁流量計(jì)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(cè)場(chǎng)合，如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制，造紙工業(yè)測(cè)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(chǎng)所。

6.渦街流量計(jì)

        渦街流量計(jì)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(cuò)排列的游渦的儀表。當(dāng)通過(guò)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。

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

7.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)按測(cè)量原理可分為時(shí)差式和多普勒式。

        應(yīng)用：傳播時(shí)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(yàn)；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(jì)

        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；間接式質(zhì)量流量計(jì)是用密度計(jì)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(jì)的應(yīng)用遇到困難；而間接式質(zhì)量流量計(jì)由于密度受濕度和壓力適用范圍的限制，也不好實(shí)際應(yīng)用。

9.插入式流量計(jì)

        插入式流量計(jì)工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)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(jì)

探針流量計(jì)基本原理是將總、靜壓力通過(guò)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(dòng)，雜物不易進(jìn)去堵塞，所以能保持長(zhǎng)時(shí)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(cè)水蒸汽（飽和、過(guò)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(cè)量0.1噸/時(shí)，最大可測(cè)量5000噸/時(shí)。三是適用介質(zhì)管道截面形狀范圍廣：該流量計(jì)對(duì)介質(zhì)管道截面的幾何形狀無(wú)要求，如圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形、菱形等均適用。

 

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