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不同流量計(jì)的工作原理動(dòng)圖演示

流量計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位與作用,可用于氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)流量的測(cè)量。

1. 孔板流量計(jì)

孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)

工作原理

流體充滿管道,流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí),流束會(huì)出現(xiàn)局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降,即壓差,介質(zhì)流動(dòng)的流量越大,在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大,所以孔板流量計(jì)可以通過測(cè)量壓差來衡量流體流量的大小。這種測(cè)量方法是以能量守衡定律和流動(dòng)連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。

工作特點(diǎn):

  • 節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長(zhǎng),價(jià)格低廉;
  • 應(yīng)用范圍廣,全部單相流皆可測(cè)量,部分混相流亦可應(yīng)用;
  • 標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無須實(shí)流校準(zhǔn),即可投用;
  • 一體型孔板安裝更簡(jiǎn)單,無須引壓管,可直接接差壓變送器和壓力變送器。

電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)

工作原理:

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)生恒定磁常當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(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。

工作特點(diǎn):

  • 具有雙向測(cè)量系統(tǒng);
  • 傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑;
  • 壓力損失小;
  • 測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響;
  • 主要應(yīng)用于污水處理方面。

3. 渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)

工作原理:

在一定的流量范圍內(nèi),渦輪的轉(zhuǎn)速與流體的流速成正比。流體流動(dòng)帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電脈沖,用二次表顯示出數(shù)據(jù),反應(yīng)流體流速。

工作特點(diǎn):

  • 抗雜質(zhì)能力強(qiáng);
  • 抗電磁干擾和抗振能力強(qiáng);
  • 其結(jié)構(gòu)與原理簡(jiǎn)單,便于維修;
  • 幾乎無壓力損失,節(jié)省動(dòng)力消耗。

4. 文丘里流量計(jì)

文丘里流量計(jì)
文丘里流量計(jì)

工作原理:

當(dāng)流體流經(jīng)文丘里流量計(jì)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),流速在文丘里節(jié)流件初形成局部收縮,導(dǎo)致流速增加,靜壓差下降,文丘里流量計(jì)前后便產(chǎn)生了靜壓差,流體流量越大,靜壓差就越大,根據(jù)壓差來衡量流量。

工作特點(diǎn):

無磨蝕與積污的問題,同時(shí)可以有一定的整流的作用,測(cè)量精度和穩(wěn)定性高。

5. 容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì)

工作原理:

流體通過流量計(jì),就會(huì)在流量計(jì)進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差.流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子)在這個(gè)壓力差作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由入口排向出口.在這個(gè)過程中,流體一次次地充滿流量計(jì)的“計(jì)量空間”,然后又不斷地被送往出口。在給定流量計(jì)條件下,該計(jì)量空間的體積是確定的,只要測(cè)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù).就可以得到通過流量計(jì)的流體體積的累積值。

工作特點(diǎn):

  • 計(jì)量精度高;
  • 安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒有影響;
  • 可用于高粘度液體的測(cè)量;
  • 范圍度寬;
  • 直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì),總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便;
  • 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大
  • 不適用于高、低溫場(chǎng)合;⑧大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
  • 噪聲和振動(dòng)較大。

6、橢圓齒輪流量計(jì)

橢圓齒輪流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)

工作原理:

當(dāng)被測(cè)液體經(jīng)管道進(jìn)入流量計(jì)時(shí),由于進(jìn)出口處產(chǎn)生的壓力差推動(dòng)一對(duì)齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn),不斷地把經(jīng)初月形空腔計(jì)量后的液體輸送到出口處,橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與每次排量四倍的乘積即為被測(cè)液體流量的總量。

工作特點(diǎn):

流量測(cè)量與流體的流動(dòng)狀態(tài)無關(guān);粘度愈大的介質(zhì),從齒輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核測(cè)介質(zhì)的粘度愈大,泄漏誤差愈小,對(duì)測(cè)量愈有利;橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量精度高,適用于高粘度介質(zhì)流量的測(cè)量,但不適用于含有固體顆粒的流體(固體顆粒會(huì)將齒輪卡死,以致無法測(cè)量流量)。如果被測(cè)液體介質(zhì)中夾雜有氣體時(shí),也會(huì)引起測(cè)量誤差。

7. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)

轉(zhuǎn)子流量計(jì)
轉(zhuǎn)子流量計(jì)

工作原理:

當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),被測(cè)流體從錐形管下端流入,流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子,并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力,當(dāng)流量足夠大時(shí),產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起。同時(shí),被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,這時(shí)作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個(gè):流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。流量計(jì)垂直安裝時(shí),轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會(huì)相重合,作用在轉(zhuǎn)子上的三個(gè)力都沿平行于管軸的方向。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對(duì)于給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子大小和形狀己經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來流流速變大或變小時(shí),轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

工作特點(diǎn):

它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn);轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測(cè)量通過管道直徑。

8. 渦街流量計(jì)

渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)

工作原理:

根據(jù)流體振蕩原理來測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),根據(jù)這種關(guān)系,旋渦頻率就可以計(jì)算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,再乘以橫截面積得到流量。

工作特點(diǎn):

  1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;
  2. 安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便;
  3. 檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);
  4. 輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無零點(diǎn)漂移,精度高;
  5. 測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;
  6. 壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。

9、腰輪流量計(jì)

工作原理:

當(dāng)有流體通過流量計(jì)時(shí),在流量計(jì)進(jìn)出口流體差壓的作用下.兩腰輪將按正方向旋轉(zhuǎn)。計(jì)量室內(nèi)液體不斷流進(jìn)流出,只需要知道計(jì)量室體積和腰輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)就可以計(jì)算出流體流量。

工作特點(diǎn):

適合各種清潔液體的流量測(cè)量,尤其適用于油品計(jì)量,也可制成測(cè)量氣體的流量計(jì)。它的計(jì)最準(zhǔn)確度高,可達(dá)0.1-0.5級(jí),壓力損失小,量程范圍大。

10、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)

工作原理:

進(jìn)、出口處較小的壓差推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),同一時(shí)刻,每一個(gè)轉(zhuǎn)子在同一橫截面上受到流體的旋轉(zhuǎn)力矩雖然不一樣,但兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別在所有橫截面上受到旋轉(zhuǎn)力矩的合力矩是相等的。因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子各自作等速、等轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn),排量均衡無脈動(dòng)。螺旋轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周可輸出 8 倍空腔的容積,因此,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)與流體的累積流量成正比,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與流體的瞬時(shí)流量成正比。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過磁性聯(lián)軸器傳到表頭計(jì)數(shù)器,顯示出流過流量計(jì)(流過管道)的流量。

工作特點(diǎn):

  1. 適用于稀油、輕質(zhì)油、稠油、含砂量大、含水量大的原油,被測(cè)量液體的粘度范圍大;
  2. 流量計(jì)通過的液體流量大;
  3. 使用壽命長(zhǎng),準(zhǔn)確度高,可靠性強(qiáng);
  4. 壓內(nèi)損失極小;
  5. 可直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

11、靶式流量計(jì)

工作原理:

當(dāng)流體流動(dòng),對(duì)靶板產(chǎn)生一個(gè)作用力,使靶板產(chǎn)生微量的位移,位移大小與流速有關(guān),根據(jù)位移與流速的關(guān)系計(jì)算出流量

工作特點(diǎn):

  1. 整臺(tái)儀表結(jié)構(gòu)堅(jiān)固無可動(dòng)部件,插入式結(jié)構(gòu),拆卸方便;
  2. 可選用多種防腐及耐高低溫材質(zhì)(如哈氏合金,鈦等);
  3. 整機(jī)可做成全密封無死角(焊接形式),無任何泄漏點(diǎn),可耐42MPa 高壓;
  4. 儀表內(nèi)設(shè)自檢程序,故障現(xiàn)象一目了然;
  5. ⑤傳感器不與被測(cè)介質(zhì)接觸,不存在零部件磨損,使用安全可靠;
  6. 能準(zhǔn)確測(cè)量各種常溫、高溫500 度、低溫-200 度工況下的氣體、液體流量等。

    12、超聲波流量計(jì)

    超聲波流量計(jì)
    超聲波流量計(jì)

    工作原理:

    超聲波流量計(jì)通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量,其利用的是“時(shí)差法”。首先,使用探頭1發(fā)射信號(hào),信號(hào)穿過管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào),經(jīng)過管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等,存在時(shí)間差,因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速,進(jìn)而得到流量值。

    工作特點(diǎn):

    可以測(cè)量常規(guī)管道流量,還可以測(cè)量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測(cè)量常規(guī)流體流量,還可對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點(diǎn)的流體進(jìn)行流量的測(cè)量。但是超聲波流量計(jì)對(duì)所測(cè)流體的溫度范圍有所限制,目前我國(guó)的超聲波流量計(jì)僅可用于200℃以下流體的測(cè)量;而且,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)測(cè)量線路要求較高。

    13、 噴嘴流量計(jì)

    噴嘴流量計(jì)
    噴嘴流量計(jì)

    工作原理:

    噴嘴的測(cè)量原理是依據(jù)流體力學(xué)的節(jié)流原理,充滿管道的流體,當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的噴嘴時(shí),流速將在噴嘴形成局部收縮,從而使流速加快,靜壓力降低,于是在噴嘴前后便產(chǎn)生了壓力降或叫壓差,介質(zhì)流動(dòng)的流量愈大,在噴嘴前后產(chǎn)生的壓差也就愈大,所以可通過測(cè)量壓差來測(cè)量流體流量的大小。

    工作特點(diǎn):

    1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便;
    2. 噴嘴比孔板的壓力損失小,要求直管段長(zhǎng)度也短;
    3. 無需實(shí)流校驗(yàn),性能穩(wěn)定;
    4. 可耐高溫高壓、耐沖擊;
    5. 耐腐蝕性能比孔板好,壽命長(zhǎng);
    6. 精度高、重復(fù)性好、流出系數(shù)穩(wěn)定;
    7. 圓弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可測(cè)量各種液體、氣體、蒸汽以及各種臟污介質(zhì);
    8. 整體鍛造加工技術(shù),造價(jià)較高。

    14. 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

    科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
    科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

    工作原理:

    當(dāng)一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)系內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)作朝向或者離開旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一慣性力,通過直接或者間接地測(cè)量出在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)的流體作用于管道上的科里奧利力,就可以測(cè)得流體通過管道的質(zhì)量流量。

    工作特點(diǎn):

    科里奧利質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量質(zhì)量流量,有很高的測(cè)量精確度。可測(cè)量流體范圍廣泛,包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測(cè)量管的振動(dòng)幅度小,可視作非活動(dòng)件,測(cè)量管路內(nèi)無阻礙件和活動(dòng)件。對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感,為防止管道振動(dòng)影響,大部分型號(hào)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的流量傳感器安裝固定要求較高等。

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