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流量計(jì)的適用范圍、用途及類型等常識(shí)

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一、流量計(jì)的適用范圍:

流量?jī)x表是過程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。

二、流量計(jì)的類型:

1、按測(cè)量原理分類

(1)力學(xué)原理:屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式;利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式;利用流體動(dòng)量原理的靶式;利用角動(dòng)量定理的渦輪式;利用流體振蕩原理的旋渦式、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(xué)原理:用于此類原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等。

(3)聲學(xué)原理:利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式.聲學(xué)式(沖擊波式)等。

(4)熱學(xué)原理:利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。

(5)光學(xué)原理:激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。

(6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表.

(7)其它原理:有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guān)原理等。

2、按流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理分類

按當(dāng)前流量計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況,根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,大致上可歸納為以下幾種類型:

(1).容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的容器,它接連不斷地對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行度量。流量越大,度量的次數(shù)越多,輸出的頻率越高。容積式流量計(jì)的原理比較簡(jiǎn)單,適于測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。根據(jù)回轉(zhuǎn)體形狀不同,目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分:適于測(cè)量液體流量的橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì))、旋轉(zhuǎn)活塞和刮板式流量計(jì);適于測(cè)量氣體流量的伺服式容積流量計(jì)、皮膜式和轉(zhuǎn)簡(jiǎn)流量計(jì)等.

(2).葉輪式流量計(jì)

葉輪式流量計(jì)的工作原理是將葉輪置于被測(cè)流體中,受流體流動(dòng)的沖擊而旋轉(zhuǎn),以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來反映流量的大小。典型的葉輪式流量計(jì)是水表和渦輪流量計(jì),其結(jié)構(gòu)可以是機(jī)械傳動(dòng)輸出式或電脈沖輸出式。一般機(jī)械式傳動(dòng)輸出的水表準(zhǔn)確度較低,誤差約?%,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn),并標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。電脈沖信號(hào)輸出的渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度較高,一般誤差為?.2%一0.5%。

(3).差壓式流量計(jì)(變壓降式流量計(jì))

差壓式流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成.一次裝置稱流量測(cè)量元件,它安裝在被測(cè)流體的管道中,產(chǎn)生與流量(流速)成比例的壓力差,供二次裝置進(jìn)行流量顯示。二次裝置稱顯示儀表。它接收測(cè)量元件產(chǎn)生的差壓信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進(jìn)行顯示.差壓流量計(jì)的一次裝置常為節(jié)流裝置或動(dòng)壓測(cè)定裝置(皮托管、均速管等)。二次裝置為各種機(jī)械式、電子式、組合式差壓計(jì)配以流量顯示儀表.差壓計(jì)的差壓敏感元件多為彈性元件。由于差壓和流量呈平方根關(guān)系,故流量顯示儀表都配有開平方裝置,以使流量刻度線性化。多數(shù)儀表還設(shè)有流量積算裝置,以顯示累積流量,以便經(jīng)濟(jì)核算。這種利用差壓測(cè)量流量的方法歷史悠久,比較成熟,世界各國(guó)一般都用在比較重要的場(chǎng)合,約占各種流量測(cè)量方式的70%。發(fā)電廠主蒸汽、給水、凝結(jié)水等的流量測(cè)量都采用這種表計(jì)。

(4).變面積式流量計(jì)(等壓降式流量計(jì))

放在上大下小的錐形流道中的浮子受到自下而上流動(dòng)的流體的作用力而移動(dòng)。當(dāng)此作用力與浮子的“顯示重量”(浮子本身的重量減去它所受流體的浮力)相平衡時(shí),俘子即靜止。浮子靜止的高度可作為流量大小的量度。由于流量計(jì)的通流截面積隨浮子高度不同而異,而浮子穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)上下部分的壓力差相等,因此該型流量計(jì)稱變面積式流量計(jì)或等壓降式流量計(jì)。該式流量計(jì)的典型儀表是轉(zhuǎn)子(浮子)流量計(jì)。

(5).動(dòng)量式流量計(jì)

利用測(cè)量流體的動(dòng)量來反映流量大小的流量計(jì)稱動(dòng)量式流量計(jì).由于流動(dòng)流體的動(dòng)量P與流體的密度及流速v的平方成正比,即pv2,當(dāng)通流截面確定時(shí),v與容積流量Q成正比,故pQ2。設(shè)比例系數(shù)為A,則Q=A因此,測(cè)得P,即可反映流量Q.這種型式的流量計(jì),大多利用檢測(cè)元件把動(dòng)量轉(zhuǎn)換為壓力、位移或力等,然后測(cè)量流量。這種流量計(jì)的典型儀表是靶式和轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式流量計(jì)。

(6).沖量式流量計(jì)

利用沖量定理測(cè)量流量的流量計(jì)稱沖量式流量計(jì),多用于測(cè)量顆粒狀固體介質(zhì)的流量,還用來測(cè)泥漿、結(jié)晶型液體和研磨料等的流量。流量測(cè)量范圍從每小時(shí)幾公斤到近萬噸。典型的儀表是水平分力式?jīng)_量流量計(jì),其測(cè)量原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)從一定高度h自由下落到有傾斜角的檢測(cè)板上產(chǎn)生一個(gè)沖力,沖力的水平分力馬質(zhì)量流量成正比,故測(cè)量這個(gè)水平分力即可反映質(zhì)量流量的大小。按信號(hào)(九)的檢測(cè)方式,該型流量計(jì)分位移檢測(cè)型和直接測(cè)力型。

(7).電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和流量大小成正比,通過測(cè)電動(dòng)勢(shì)來反映管道流量的原理而制成的。其測(cè)量精度和靈敏度都較高。工業(yè)上多用以測(cè)量水、礦漿等介質(zhì)的流量??蓽y(cè)zui大管徑達(dá)2m,而且壓損極小。但導(dǎo)電率低的介質(zhì),如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用。

電磁流量計(jì)造價(jià)較高,且信號(hào)易受外磁場(chǎng)干擾,影響了在工業(yè)管流測(cè)量中的廣泛應(yīng)用。為此,產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新,向微機(jī)化發(fā)展.

(8).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)流速來反映流量大小的。超聲波流量計(jì)雖然在70年代才出現(xiàn),但由于它可以制成非接觸型式,并可與超聲波水位計(jì)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行開口流量測(cè)量,對(duì)流體又不產(chǎn)生擾動(dòng)和阻力,所以很受歡迎,是一種很有發(fā)展前途的流量計(jì)。

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