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  • 常见流量计知识介绍
  • 点击次数:1053 发布时间:2013-08-08
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  • (1)差压式流量计
    工作原理:当介质流向管道内的节流件时,流速将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降底,于是在检测件前后产生了压差,这样可依据压差来衡量流量的大小。
    差压式流量计大体包括:标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里喷嘴、锥形入口孔板、契形孔板、环形孔板、道尔管等;


    优点:1应用zui多孔板,结构简单,价格便宜,使用期限长。

    2检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产
    3无需实流校准,即可投用。

    缺点:1测量精度、重复性普通偏低;

    2测量范围度窄,一般仅3:1 4:1

    3现场安装条件要求高.如较长的直管段;

    4由于多孔取压,压力损失大(指孔板、喷嘴)

    5容易堵塞、信号失真;
    适用范围:液体、气体、蒸汽皆可测量;


    (2)容积式流量计(又称定排量流量计)
    工作原理:容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量,度量次数越多,输出频率越高,根据度量、频率次数来测量流体体积流量。
    转子式仪表的代表品种有:椭圆齿轮式、腰轮式、螺杆式
    容积式流量计大体包括:
    1测量液体流量— 椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞(测量乳类流量)、往复活塞式(加油站的加油机) 和刮板流量计
    2测量气体流量—腰轮、刮板、膜式(家用煤气表)和转筒式流量计


    优点:1计量度高,±0.15~±0.5%R

    2没有前置管段要求;

    3可用于高粘度液体的测量;


    缺点:1结构复杂,体积庞大笨重,尤其较大口径体积庞大,一般只适用于中小口径

    2一般不适用与高低温场合,—30~+160℃ 压高10Map

    (由于高温下零件热膨胀、变形,低温下材质变脆等问题)

    3测量脏污水前段需要加过滤器;

    4易产生噪声及振动(给流动带来脉动、较大口径会产生噪声,使管道产生振动)

    5安全性差 (检测活动件卡死,流体无法通过)
    适用范围:适用于测量高粘度、低雷诺数的液体或气体,一般测量昂贵介质或需要计量的场合使用;


    (3)浮子流量计(又称转子流量计)
    大体分为:透明锥形管浮子流量计、金属管锥形管浮子流量计
    工作原理:被侧流体从下向上经过锥形管和浮子形成环隙时,浮子上下端产生差压形成浮子上升的力,环隙面积随之增大,流通环形面积与浮子的高度成一定关系,通过检测出它们之间的流通面积进行测量体积流量;

    优点:1大部分浮子流量计没有上游直管段要求,或者说对上游直管段要求不高。

    2结构简单


    缺点:1大部分只能用于自下向上垂直流的管道安装

    2浮子流量计局限于中小管径;适用于小管径低流速。(玻璃管口径小于DN100,金属管口径小于DN150)

    3玻璃管浮子流量计有玻璃管易碎的风险;
    适用范围:适用于测量小管径和低流速的液体和气体。


    (4)涡轮流量计
    工作原理:当被测流体流过传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其旋转速度与流体速度成正比,通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量和总量;


    优点:1高精度,液体一般±0.25%R~±0.5%R,高精度型可达±0.15%R;气体一般为±1%R~±1.5%R,特殊专用型为±0.5%R~±1%R 。在所有流量计中属于zui的流量计

    2重复性好 0.05%~0.2%

    3范围度宽 中大口径达40:1—10:1

    4输出脉冲频率信号,适于总量计量及计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强。

    5适用高压测量,仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表。


    缺点:1难以长期保持校准特性,需定期校验

    2抗污染能力差,对被测介质的清洁度要求高,需安装过滤器,单会压力损失增大,维护量增加等副作用

    3不易测量高粘度的物体

    4前直管端不能小于20D,后直管端不能小于5D
    适用范围:适用于测量液体、气体,多数应用商业


    (5)电磁流量计
    工作原理:是利用法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量仪表


    优点:1流量测量范围大20:1—50:1
    保证0.5的精度

    2压力损失小

    3可测正反双向流量,也可测脉动流。

    4测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不宜阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固两相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。


    缺点:1不能测电导率低的介质。

    2电极抗污染能力差,一旦电极粘上油污或杂质就无法工作

    3不能测量气体、蒸汽和含有大气泡的液体

    4不能测量高温和低温介质。

    适用范围:只能适用于测量导电性的液体,适用大管径的测量


    (6)超声流量计 (应用zui多是传播时间法、多普勒效应法)
    工作原理 :1传播时间法
    声波在流体中传播,顺流方向声波传播速度会增大,逆流方向则减小,同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之间关系求取流速。
    2多普勒效应法(多普勒超声波流量计为利用在静止(固定)点检测从移动源发射声波所产生多普勒频移现象。
    多普勒超声波流量计是利用物理学中的多普勒效应制成的。发送器向流体发的超声信号,如果流体中有固体颗粒或气泡存在,则会产生散射。当测量管道内的流体流动时,散射出来的声波信号的频率和发射声波频率是不一样的,既会产生多普勒频移,频移量和流体的速度成正比,即可得出流量。


    优点:1安装方便,直接装在管道两侧

    2可作于介质非接触测量

    3无流动阻挠测量,无额外压力损失。

    4可作干式标定。


    缺点:1传播时间法只能用于清洁的液体测量

    2多普勒法只能用于测量含有一定异相的液体,比如悬浮颗粒和气泡的液体,但精度不高

    3夹装式对管道要求较高,管道内不能生锈不能有衬里或结垢。

    4不能测管径小于DN25mm的介质
    适用范围:适用于不能裁断或不能打孔的已有管道上测量流量zui为适合


    (7)涡街流量计

    工作原理:在流体安放一根或多根非流线型(阻流体)旋涡发生体,旋涡的速度与流体的速度成一定比例,通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量;


    优点:1结构简单牢固

    2精度较高 ±0.2%~±2%

    3能测部分混相流体

    4输出与流量成正比的脉冲信号,适用于总量计量,无零点漂移。


    缺点:1不适用底雷诺数测量 (污水、固体微粒)

    2需要较长的直管段

    3口径不易过大(在DN300以下)
    仪表系数较低,频率分辨率低,口径愈大愈低,估口径不宜过大

    4对管道机械振动较敏感,不易用于强振动场所;

    5无法测量零下35℃以下的介质。
    适用范围:适用于测量中高流速的液体、气体、蒸汽和部分混相流体

    1热敏式 适用于测量:清洁、无腐蚀液体、气体;

    2超声式 适用于测量:小口径液体、气体;

    3电容式 适用于测量:液体、气体、蒸汽;

    4应力式 适用于测量:液体、气体、蒸汽;
    5应变式 适用于测量:液体;、

    6光电式 适用于测量:低压常温气体


    (8)旋进旋涡流量计
    工作原理:当流体通过螺旋形导叶片组成的起旋器后,在起漩器的作用下,流体被强制围绕中心线旋转,产生漩涡流,旋涡的进动频率周期的变化,用各种检测技术测量旋涡进动频率就可求得流量


    优点:1抗干扰能力强
    2测量气体精度较高


    缺点:1压力损失大,这样的话会增加企业生产成本 (约为涡街流量计的3~4倍)

    2抗杂质能力差。

    3不能测量DN200以上的管道

    4不能测量零下30℃以下的介质。
    适用范围:大量用于测量天然气


    (9)科里奥利质量流量计
    工作原理:利用流体在直线运动时处于一旋转系中,产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表;


    优点:1度高 0.15%—1%R;
    2测量流体范围广泛,包括高粘度的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体,有足够密度的中高压气体;

    3无前后直管段要求;

    4测量值对流体粘度不敏感,流体密度变化对测量值的影响微小。


    缺点:1零点不稳定易形成零点漂移;

    2对外界振动干扰较为敏感;

    3不能用于较大管径,只能测量 DN150以下的测量点;

    4重量、体积较大;

    5抗杂质能力差;
    适用范围:


    (10)热式质量流量计
    热式质量流量计分为两种:
    a量热式

    工作原理:利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计
    b侵入型、浸入型、插入式
    工作原理:利用热消散(冷却)效应的金氏定律


    优点:
    1可测量低流速、微小流量 (热分布式)
    可测量低中偏高流速、插入式更适合于大口径

    2压力损失小

    3温度、压力传感器组成简单,出现故障率小


    缺点:1响应慢

    2对小流量而言,仪表会给被测气体带来相当的热量

    3对于脏污的气体、会在管壁沉积垢层影响测量值,必须定期清洗;

    4部分用语测量气体
    适用范围:适用于测量气体


    (11)分流旋翼式流量计
    工作原理:在仪表表体主管道装设一块孔板在差压的作用下,一部分流体流经分管道路。分流管路中设有旋翼以检测此部分分流量,翼轮的旋转经阻尼,减速传递到计数表头显示流体总量。由于主流与分流之间的分流比在一定流量范围内是一个常数,测得分流量就可推出总流量。


    优点:
    1结构简单牢固、安装方便。

    2仪表价格低廉

    3测量蒸汽,测量范围度窄
    度低±2.5%R


    缺点: 1翼轮主轴和轴承为易损件,需定期更换维修

    2抗冲击能力差(如果流量突然冲击翼轮,会造成翼轮损坏)

    3需要定期检修,清洗仪表内部的齿轮,对翼轮滴入润滑油
    适用范围:主要用于蒸汽流量测量

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