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流量計測量原理分類,對於各類流量計工作原理及優缺點的詳細分析

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-11-17

測量流體(ti) 流量的儀(yi) 表統稱為(wei) 流量計或流量表.流量計是工業(ye) 測量中重要的儀(yi) 表之一.隨著工業(ye) 生 產(chan) 的發展,對流量測量的準確度和範圍的要求越來越高,流量測量技術日新月異.為(wei) 了適應各種用途, 各種類型的流量計相繼問世。目前已投入使用的流量計已超過 100 種。

每種產(chan) 品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測量原理分有力學原理、熱學原理、聲學原 理、電學原理、光學原理、原子物理學原理等。

按流量計的結構原理進行分類。有容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體(ti) 振蕩流量計中的渦街流量計、質量流量計和插入式流量計。

按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩(liang) 大類;按測量目的又可分為(wei) 總量測量和流量測量,其儀(yi) 表分別 稱作總量表和流量計。總量表測量一段時間內(nei) 流過管道的流量,是以短暫時間內(nei) 流過的總量除以該時間的 商來表示,實際上流量計通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發訊裝置。因此, 以嚴(yan) 格意義(yi) 來分流量計和總量表已無實際意義(yi) 。

一、按流量測量原理分類

1.力學原理:屬於(yu) 此類原理的儀(yi) 表有利用伯努利定理的差壓式、轉子式;利用動量定理的衝(chong) 量式、 可動管式;利用牛頓第二定律的直接質量式;利用流體(ti) 動量原理的靶式;利用角動量定理的渦輪式;利 用流體(ti) 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.電學原理:用於(yu) 此類原理的儀(yi) 表有電磁式、差動電容式、電感式、應變電阻式等。

3.聲學原理:利用聲學原理進行流量測量的有超聲波式.聲學式(衝(chong) 擊波式)等。

4.熱學原理:利用熱學原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。

5.光學原理:激光式、光電式等是屬於(yu) 此類原理的儀(yi) 表。

6.原於(yu) 物理原理:核磁共振式、核幅射式等是屬於(yu) 此類原理的儀(yi) 表.

7.其它原理:有標記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guan) 原理等。

二、按流量計結構原理分類

按當前流量計產(chan) 品的實際情況,根據流量計的結構原理,大致上可歸納為(wei) 以下幾種類型:

1差壓式流量計

差壓式流量計是根據安裝於(yu) 管道中流量檢測件產(chan) 生的差壓,已知的流體(ti) 條件和檢測件與(yu) 管道的幾何尺 寸來計算流量的儀(yi) 表。

差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀(yi) 表)組成。通常以檢測件形式 對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘裏流量計、均速管流量計等。

二次裝置為(wei) 各種機械、電子、機電一體(ti) 式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀(yi) 表。它已發展為(wei) 三化(係列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規格龐雜的一大類儀(yi) 表,它既可測量流量參數,也可測量其它參數(如壓力、物位、密度等)。

差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為(wei) :節流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。

檢測件又可按其標準化程度分為(wei) 二大類:標準的和非標準的。

所謂標準檢測件是隻要按照標準文件設計、製造、安裝和使用,無須經實流標定即可確定其流量值和 估算測量誤差。

非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入國際標準中的檢測件。

差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計,在各類流量儀(yi) 表中其使用量占居首位。近年來,由於(yu) 各種 新型流量計的問世,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是最重要的一類流量計。

優(you) 點:

(1)應用最多的孔板式流量計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命長;

(2)應用範圍廣泛,至今尚無任何一類流量計可與(yu) 之相比擬;

(3)檢測件與(yu) 變送器、顯示儀(yi) 表分別由不同廠家生產(chan) ,便於(yu) 規模經濟生產(chan) 。

缺點:

(1)測量精度普遍偏低;

(2)範圍度窄,一般僅(jin) 3:1~4:1;

(3)現場安裝條件要求高;

(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

應用概況:

差壓式流量計應用範圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體(ti) 方麵:單相、混 相、潔淨、髒汙、粘性流等;工作狀態方麵:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方麵:從(cong) 幾 mm 到幾 m;流動條件方麵:亞(ya) 音速、音速、脈動流等。它在各工業(ye) 部門的用量約占流量計全部用量的 1/4~1/3。

2孔板流量計

優(you) 點:

標準節流件是全世界通用的,並得到了國際標準組織的認可,無需實流校準,即可投用,在流量 計中亦是唯一的。結構易於(yu) 複製,簡單、牢固、性能穩定可靠、價(jia) 格低廉;

應用範圍廣,包括全部單相流體(ti) (液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chan) 過程的管徑、工作狀態(溫度、壓力)皆有產(chan) 品。

檢測件和差壓顯示儀(yi) 表可分開不同廠家生產(chan) ,便與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 化規模生產(chan) ;

缺點:

測量的重複性、精確度在流量計中屬於(yu) 中等水平,由於(yu) 眾(zhong) 多因素的影響錯綜複雜,精確度難於(yu) 提 高。範圍度窄,由於(yu) 流量係數與(yu) 雷諾數有關(guan) ,一般範圍度僅(jin) 3∶1 ~ 4∶1。有較長的直管段長度要求,一般難於(yu) 滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;壓力損失大; 通常為(wei) 維持一台孔板流量計正常運行,水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由

壓力損失和流量計算確定。一年約需多耗電數萬(wan) 度,折合人民幣數萬(wan) 元。下表中列出了孔板在正常壓力

損失情況下的能耗計算結果。其中運行天數按三百五十天計算,電價(jia) 按 0.35 元/度計算。由表中計算電耗數據可見,孔板的附加運行費用是極高的,而采用彎管流量計該運行費用為(wei) 零!

孔板以內(nei) 孔銳角線來保證精度,因此對腐蝕、磨損、結垢、髒汙敏感,長期使用精度難以保證, 需每年拆下強檢一次。采用法蘭(lan) 連接,易產(chan) 生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護工作量。

3浮子流量計

浮子流量計,又稱轉子流量計,是變麵積式流量計的一種,在一根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截麵的浮子的重力是由液體(ti) 動力承受的,從(cong) 而使浮子可以在錐管內(nei) 自由地上升和下降。

浮子流量計是僅(jin) 次於(yu) 差壓式流量計應用範圍最寬廣的一類流量計,特別在小、微流量方麵有舉(ju) 足輕重的作用。

80 年代中期,日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀(yi) 表的 15%~20%。我國產(chan) 量 1990 年估計在 12~14 萬(wan) 台,其中 95%以上為(wei) 玻璃錐管浮子流量計。

特點:

(1)玻璃錐管浮子流量計結構簡單,使用方便,缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險;   (2)適用於(yu) 小管徑和低流速;

(3)壓力損失較低。

4容積式流量計

容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱 PD流量計,在流量儀(yi) 表中是精度最高的一類。它利用機械測 量元件把流體(ti) 連續不斷地分割成單個(ge) 已知的體(ti) 積部分,根據測量室逐次重複地充滿和排放該體(ti) 積部分流體(ti) 的次數來測量流體(ti) 體(ti) 積總量。

容積式流量計按其測量元件分類,可分為(wei) 橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉子流量計、旋轉活塞流量計、往複活塞流量計、圓盤流量計、液封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。

優(you) 點:

(1)計量精度高;

(2)安裝管道條件對計量精度沒有影響;

(3)可用於(yu) 高粘度液體(ti) 的測量;

(4)範圍度寬;

(5)直讀式儀(yi) 表無需外部能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡便。

缺點:

(1)結果複雜,體(ti) 積龐大;

(2)被測介質種類、口徑、介質工作狀態局限性較大;

(3)不適用於(yu) 高、低溫場合;

(4)大部分儀(yi) 表隻適用於(yu) 潔淨單相流體(ti) ;

(5)產(chan) 生噪聲及振動。

應用概況:

容積式流量計與(yu) 差壓式流量計、浮子流量計並列為(wei) 三類使用量最大的流量計,常應用於(yu) 昂貴介質(油 品、天然氣等)的總量測量。

工業(ye) 發達國家近年 PD流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀(yi) 表的 13%~23%;我國 約占 20%,1990 年產(chan) 量(不包括家用煤氣表)估計為(wei) 34 萬(wan) 台,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占 70%和 20%。

5汙水流量計種類

汙水流量計按計量原理分類:

1、流量計有節流式流量計、畢托管流量計、均速管流量計、轉子流量計、靶式流量計,這些流量計是利用伯努利方程原理,通過測量流體(ti) 差壓信號反映流量;

2、流量計有渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、多普勒超聲波流量計、熱線測速流量計,這些是通過測量流體(ti) 流速來反映流量;

3、流量計有齒輪式流量計、刮板式流量計、旋轉活塞式流量計,這些是通過測量一個(ge) 個(ge) 標準體(ti) 積的小容積來反映流量;

4、流量計有熱式質量流量計、差壓式質量流量計、葉輪式質量流量計、哥力式質量流量計、間接式質量流量計,這些是通過測量流體(ti) 質量來反映流量;

5、流量計有堰槽式流量計,它是通過測量液位來反映流量。

汙水流量計特點:

1、汙水流量計結構簡單、牢固可靠、使用壽命長。

2、測量管內(nei) 無活動部件和阻力部件,無壓損,不會(hui) 產(chan) 生阻塞 測量可靠,抗幹擾能力強 體(ti) 積小、重量輕、安裝方便、維護量小、測量範圍寬,測量不受流體(ti) 溫度、密度、壓力、粘度、電導率等變化的影響,可在老管道上開孔改造安裝,施工安裝簡單,工程量小。

6渦輪流量計

渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體(ti) 平均流速,從(cong) 而且推 導出流量或總量的儀(yi) 表。

一般它由傳(chuan) 感器和顯示儀(yi) 兩(liang) 部分組成,也可做成整體(ti) 式。

渦輪流量計和容積式流量計、科裏奧利質量流量計稱為(wei) 流量計中三類重複性、精度最佳的產(chan) 品,作為(wei) 十大類型流量計之一,其產(chan) 品已發展為(wei) 多品種、多係列批量生產(chan) 的規模。

優(you) 點:

(1)高精度,在所有流量計中,屬於(yu) 最精確的流量計;

(2)重複性好;

(3)元零點漂移,抗幹擾能力好;

(4)範圍度寬;

(5)結構緊湊。

缺點:

(1)不能長期保持校準特性;

(2)流體(ti) 物性對流量特性有較大影響。

應用概況:

渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用:石油、有機液體(ti) 、無機液、液化氣、天然氣和低溫流

體(ti) 統在歐洲和美國,渦輪流量計在用量上是僅(jin) 次於(yu) 孔板流量計的天然計量儀(yi) 表,僅(jin) 荷蘭(lan) 在天然氣管線上就采用了 2600 多台各種尺寸,壓力從(cong) 0.8~6.5MPa 的氣體(ti) 渦輪流量計,它們(men) 已成為(wei) 優(you) 良的天然氣計量儀(yi) 表。

7渦街流量計(USF)

對於(yu)

渦街流量計是在流體(ti) 中安放一根非流線型遊渦發生體(ti) ,流體(ti) 在發生體(ti) 兩(liang) 側(ce) 交替地分離釋放出兩(liang) 串規則地交 錯排列的遊渦的儀(yi) 表。當通流截麵一定時,流速與(yu) 導容積流量成正比。因此,測量振蕩頻率即可測得流量.渦街流量計按頻率檢出方式可分為(wei) :應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體(ti) 式、光電式及超聲式 等。 這種流量計是 70 年代開發和發展起來的.由於(yu) 它兼有無轉動部件和脈衝(chong) 數字輸出的優(you) 點,很有發 展前途。

優(you) 點

(1)渦街流量計無可動部件,測量元件結構簡單,性能可靠,使用壽命長。

(2) 渦街流量計測量範圍寬。量程比一般能達到 1:10。

(3) 渦街流量計的體(ti) 積流量不受被測流體(ti) 的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需 單獨標定。它可以測量液體(ti) 、氣體(ti) 或蒸汽的流量。

(4) 它造成的壓力損失小。

(5) 準確度較高,重複性為(wei) 0.5%,且維護量小。

缺點

(1) 渦街流量計工作狀態下的體(ti) 積流量不受被測流體(ti) 溫度、壓力、密度等熱工參數的影響,但液體(ti) 或蒸汽的最終測量結果應是質量流量,對於(yu) 氣體(ti) ,最終測量結果應是標準體(ti) 積流量。質量流量或標準體(ti) 積流量都必須通過流體(ti) 密度進行換算,必須考慮流體(ti) 工況變化引起的流體(ti) 密度變化。

(2)造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體(ti) 工況變化時的介質密度;將濕飽和蒸汽假設成幹飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限製或消除,渦街流量計 的總測量誤差會(hui) 很大。

(3)抗振性能差。外來振動會(hui) 使渦街流量計產(chan) 生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體(ti) 高流速衝(chong) 擊會(hui) 使渦街發生體(ti) 的懸臂產(chan) 生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為(wei) 明顯。

(4)對測量髒汙介質適應性差。渦街流量計的發生體(ti) 極易被介質髒汙或被汙物纏繞,改變幾何體(ti) 尺寸, 對測量精度造成極大影響。

(5)直管段要求高。專(zhuan) 家指出,渦街流量計直管段一定要保證前 40D 後 20D,才能滿足測量要求。

(6)耐溫性能差。渦街流量計一般隻能測量 300℃以下介質的流體(ti) 流量。

USF 在 60 年代後期進入工業(ye) 應用,80 年代後期起在各國流量儀(yi) 表銷售金額中已占 4%~6%。1992 年世界 範圍估計銷售量為(wei) 3.54.8萬(wan) 台,同期國內(nei) 產(chan) 品估計在 8000~9000 台。

8電磁流量計 (EMF)

對於(yu)

電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律製成的一種測量導電性液體(ti) 的儀(yi) 表。

電磁流量計有一係列優(you) 良特性,可以解決(jue) 其它流量計不易應用的問題,如髒汙流、腐蝕流的測量。

70、80 年代電磁流量在技術上有重大突破,使它成為(wei) 應用廣泛的一類流量計,在流量儀(yi) 表中其使用量百分數不斷上升。

優(you) 點:

(1)測量通道是段光滑直管,不會(hui) 阻塞,適用於(yu) 測量含固體(ti) 顆粒的液固二相流體(ti) ,如紙漿、泥漿、汙水等;

(2)不產(chan) 生流量檢測所造成的壓力損失,節能效果好;

(3)所測得體(ti) 積流量實際上不受流體(ti) 密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;

(4)流量範圍大,口徑範圍寬;

(5)可應用腐蝕性流體(ti) 。

缺點:

(1)電磁流量計的應用有一定局限性,它隻能測量導電介質的液體(ti) 流量,不能測量非導電介質的流量,例如氣體(ti) 和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯裏需考慮。

(2)電磁流量計是通過測量導電液體(ti) 的速度確定工作狀態下的體(ti) 積流量。按照計量要求,對於(yu) 液態介質,應測量質量流量,測量介質流量應涉及到流體(ti) 的密度,不同流體(ti) 介質具有不同的密度,而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體(ti) 密度,僅(jin) 給出常溫狀態下的體(ti) 積流量是不合適的。

(3)電磁流量計的安裝與(yu) 調試比其它流量計複雜,且要求更嚴(yan) 格。變送器和轉換器必須配套使用,兩(liang) 者之間不能用兩(liang) 種不同型號的儀(yi) 表配用。在安裝變送器時,從(cong) 安裝地點的選擇到具體(ti) 的安裝調試,必須嚴(yan) 格按照產(chan) 品說明書(shu) 要求進行。安裝地點不能有振動,不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與(yu) 被測流體(ti) 等電位。在使用時,必須排盡測量管中存留的氣體(ti) ,否則會(hui) 造成較大的測量誤差。

(4)電磁流量計用來測量帶有汙垢的粘性液體(ti) 時,粘性物或沉澱物附著在測量管內(nei) 壁或電極上,使變送器輸出電勢變化,帶來測量誤差,電極上汙垢物達到一定厚度,可能導致儀(yi) 表無法測量。

(5)供水管道結垢或磨損改變內(nei) 徑尺寸,將影響原定的流量值,造成測量誤差。如100mm口徑儀(yi) 表內(nei) 徑變化1mm會(hui) 帶來約2%附加誤差。

(6)變送器的測量信號為(wei) 很小的毫伏級電勢信號,除流量信號外,還夾雜一些與(yu) 流量無關(guan) 的信號,如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為(wei) 了準確測量流量,必須消除各種幹擾信號,有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能,最好采用微處理機型的轉換器,用它來控製勵磁電壓,按被測流體(ti) 性質選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相幹擾和正交幹擾。但改進的儀(yi) 表結構複雜,成本較高。

(7)價(jia) 格較高

應用概況:

電磁流量計應用領域廣泛,大口徑儀(yi) 表較多應用於(yu) 給排水工程;中小口徑常用於(yu) 高要求或難測場合,如鋼鐵工業(ye) 高爐風口冷卻水控製,造紙工業(ye) 測量紙漿液和黑液,化學工業(ye) 的強腐蝕液,有色冶金工業(ye) 的礦漿;小口徑、微小口徑常用於(yu) 醫藥工業(ye) 、食品工業(ye) 、生物化學等有衛生要求的場所。?EMF從(cong) 50年代初進入工業(ye) 應用以來,使用領域日益擴展,80年代後期起在各國流量儀(yi) 表銷售金額中已占16%~20%。?我國近年發展迅速,1994年銷售估計為(wei) 6500~7500台。國內(nei) 已生產(chan) 最大口徑為(wei) 2~6m的ENF,並有實流校驗口徑3m的設備能力。

9超聲流量計

對於(yu)

超聲波流量計是基於(yu) 超聲波在流動介質中傳(chuan) 播的速度等於(yu) 被測介質的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設計的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計雖然在70年代才出現,但由於(yu) 它可以製成非接觸型式,並可與(yu) 超聲波水位計聯動進行開口流量測量,對流體(ti) 又不產(chan) 生擾動和阻力,所以很受歡。

超聲波流量計按測量原理分可分為(wei) 時差式和多普勒式

利用時差式原理製造的時差式超聲流量計近年來得到廣泛的關(guan) 注和使用,是目前企事業(ye) 使用最多的一種超聲波流量計。

利用多普勒效應製造的超聲多普勒流量計多用於(yu) 測量介質有一定的懸浮顆粒或氣泡介質,使用有一定的局限性,但卻解決(jue) 了時差式超聲波流量計隻能測量單一清澈流體(ti) 的問題,也被認為(wei) 是非接觸測量雙相流的理想儀(yi) 表。

優(you) 點:

(1)超聲波流量計是一種非接觸式測量儀(yi) 表,可用來測量不易接觸、不易觀察的流體(ti) 流量和大管徑流量。它不會(hui) 改變流體(ti) 的流動狀態,不會(hui) 產(chan) 生壓力損失,且便於(yu) 安裝。

(2)可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。

(3)超聲波流量計的測量範圍大,管徑範圍從(cong) 20mm~5m.

(4)超聲波流量計可以測量各種液體(ti) 和汙水流量。

(5)超聲波流量計測量的體(ti) 積流量不受被測流體(ti) 的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩(liang) 種形式。

缺點:

(1)超聲波流量計的溫度測量範圍不高,一般隻能測量溫度低於(yu) 200℃的流體(ti) 。

(2)抗幹擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音幹擾、影響測量精度。

(3)直管段要求嚴(yan) 格,為(wei) 前20D,後5D。否則離散性差,測量精度低。

(4)安裝的不確定性,會(hui) 給流量測量帶來較大誤差。

(5)測量管道因結垢,會(hui) 嚴(yan) 重影響測量準確度,帶來顯著的測量誤差,甚至在嚴(yan) 重時儀(yi) 表無流量顯示

(6)可靠性、精度等級不高(一般為(wei) 1.5~2.5級左右),重複性差。

(7)使用壽命短(一般精度隻能保證一年)。

(8)超聲波流量計是通過測量流體(ti) 速度來確定體(ti) 積流量,對液體(ti) 應該測量它的質量流量,儀(yi) 表測量質量流量是通過體(ti) 積流量乘以人為(wei) 設定的密度後得到的,當流體(ti) 溫度變化時,流體(ti) 密度是變化的,人為(wei) 設定密度值,不能保證質量流量的準確度。隻能在測量流體(ti) 速度的同時,又測量了流體(ti) 密度,才能通過運算,得到真實質量流量值。

應用概況:

傳(chuan) 播時間法應用於(yu) 清潔、單相液體(ti) 和氣體(ti) 。典型應用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;氣體(ti) 應用方麵在高壓天然氣領域已有使用良好的經驗;

多普勒法適用於(yu) 異相含量不太高的雙相流體(ti) ,例如:未處理汙水、工廠排放液、髒流程液;通常不適用於(yu) 非常清潔的液體(ti) 。

10質量流量計

由於(yu) 流體(ti) 的容積受溫度、壓力等參數的影響,用容積流量表示流量大小時需給出介質的參數。在介質參數不斷變化的情況下,往往難以達到這一要求,而造成儀(yi) 表顯示值失真。因此,質量流量計就得到廣泛的應用和重視。質量流量計分直接式和間接式兩(liang) 種。直接式質量流量計利用與(yu) 質量流量直接有關(guan) 的原理進行測量,目前常用的有量熱式、角動量式、振動陀螺式、馬格努斯效應式和科裏奧利力式等質量流量計。間接式質量流量計是用密度計與(yu) 容積流量直接相乘求得質量流量的。

在現代工業(ye) 生產(chan) 中,流動工質的溫度、壓力等運行參數不斷提高,在高溫高壓的情況下,由於(yu) 材質和結構等方麵的原因,直接式質量流量計的應用遇到困難,而間接式質量流量計由於(yu) 密度計受濕度和壓力適用範圍的限製,往往也不好實際應用。因此,在工業(ye) 生產(chan) 中廣泛采用的是溫度壓力補償(chang) 式質量流量計。可把它看作一種間接式質量流量計,不是配用密度計,而是利用溫度、壓力與(yu) 密度間的關(guan) 係,用溫度、壓力信號經函數運算為(wei) 密度信號,與(yu) 容積流量相乘而得到質量流量.目前溫度、壓力補償(chang) 式質量流量計雖已實用化,但當被測介質參數變化範圍很大或很迅速時,正確地補償(chang) 將很困難或不可能,因此進一步研究在實際生產(chan) 中適用的質量流量計和密度計還是一個(ge) 課題。

11熱式質量流量計(恒溫差TMF)

優(you) 點:

(1)球閥安裝,安裝拆卸方便。並可以帶壓安裝。

(2)基於(yu) 金氏定律,直接測量質量流量。測量值不受壓力和溫度影響。

(3)響應迅速。

(4)量程範圍大,管道式安裝最小可以測量8.8mm管道的流量,最大可以測到30’’

(5)插入式類型的流量計,一支流量計可以用於(yu) 測量多種管徑。

缺點:

(1)精度不及其他類型流量計,一般為(wei) 3%。

(2)適用範圍窄,隻能用於(yu) 測量幹燥的非爆炸性的氣體(ti) ,如壓縮空氣、氮氣、氬氣及其他中性氣體(ti) 。

12科裏奧利質量流量計(CMF)

科裏奧利質量流量計(以下簡稱CMF)是利用流體(ti) 在振動管中流動時,產(chan) 生與(yu) 質量流量成正比的科裏奧利力原理製成的一種直接式質量流量儀(yi) 表。

我國CMF的應用起步較晚,近年已有幾家製造廠(如太行儀(yi) 表廠)自行開發供應市場;還有幾家製造廠組建合資企業(ye) 或引用國外技術生產(chan) 係列儀(yi) 表。

國外CMF已發展30餘(yu) 係列,各係列開發在技術上著眼點在於(yu) :流量檢測測量管結構上設計創新;提高儀(yi) 表零點穩定性和精確度等性能;增加測量管撓度,提高靈敏度;改善測量管應力分布,降低疲勞損壞,加強抗振動幹擾能力等。

13明渠流量計

與(yu) 前述幾種不同,它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表麵自然流的流量儀(yi) 表。

非滿管態流動的水路稱作明渠,測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(open channel flowmeter)。

明渠流量計除圓形外,還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。

明渠流量計應用場所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、汙水治理流入和排放渠;工礦企業(ye) 水排放以及水利工程和農(nong) 業(ye) 灌溉用渠道。有人估計1995台,約占流量儀(yi) 表整體(ti) 的1.6%,但是國內(nei) 應用尚無估計數據。

14靜電流量計(electrostatic flowmeter)

日本東(dong) 京技術學院研製適用於(yu) 石油輸送管線低導電液體(ti) 流量測量的靜電流量計。

靜電流量計的金屬測量管絕緣地與(yu) 管係連接,測量電容器上靜電荷便可知道測量管內(nei) 的電荷。他們(men) 分別作了內(nei) 徑4~8mm銅、不鏽鋼等金屬和塑料測量管儀(yi) 表的實流試驗,試驗表明流量與(yu) 電荷之間接近於(yu) 線性。

15複合效應流量儀(yi) 表(combined effects meter)

該儀(yi) 表的工作原理是基於(yu) 流體(ti) 的動量和壓力作用於(yu) 儀(yi) 表腔體(ti) 產(chan) 生的變形,測量複合效應的變形求取流量。本儀(yi) 表由美國GMI工程和管理學院開發,已申請兩(liang) 項專(zhuan) 利。

16轉速表式流量傳(chuan) 感器(tachmetric flowrate sensor)

它是由俄羅斯科學工程中心工業(ye) 儀(yi) 表公司開發,是基於(yu) 懸浮效應理論研製的。該儀(yi) 表已在若幹現場成功的應用(例如在核電站安裝2000餘(yu) 台測量熱水流量,連續使用8年),且還在改進以擴大應用領域。

Tags:流量計,傳感器,流量測量  
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