流量儀表技術(shù)知識培訓(xùn)資料

1、 流量儀表的分類流量儀表的分類 1 1）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置；）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置；2 2）低雷諾數(shù)節(jié)流裝置；）低雷諾數(shù)節(jié)流裝置；3 3）臟污流節(jié)流）臟污流節(jié)流 裝置；裝置；4 4）低壓損節(jié)流裝置；）低壓損節(jié)流裝置；5 5）小管徑節(jié)流裝置；）小管徑節(jié)流裝置；6 6）寬范）寬范 圍度節(jié)流裝置；圍度節(jié)流裝置；7 7）臨界流節(jié)流裝置；）臨界流節(jié)流裝置； 按用途分類按用途分類 1 1）標(biāo)準(zhǔn)孔板；）標(biāo)準(zhǔn)孔板；2 2）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；3 3）經(jīng)典文丘里管；）經(jīng)典文丘里管；4 4）文丘里）文丘里 噴嘴；噴嘴；5 5）錐形入口孔板；）錐形入口孔板；6 6）1/41/4圓孔板；圓孔板；7 7）圓缺孔板；）圓缺孔板；8

2、8） 偏心孔板；偏心孔板；9 9）楔形孔板；）楔形孔板；1010）整體（內(nèi)藏）孔板；）整體（內(nèi)藏）孔板；1111）線）線 性孔板；性孔板；1212）環(huán)形孔板；）環(huán)形孔板；1313）道爾管；）道爾管；1414）羅洛斯管；）羅洛斯管；1515） 彎管；彎管；1616）可換孔板節(jié)流裝置；）可換孔板節(jié)流裝置；1717）臨界流節(jié)流裝置）臨界流節(jié)流裝置 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式 分類分類 1 1）節(jié)流式；）節(jié)流式；2 2）動壓頭式；）動壓頭式；3 3）水力阻力式；）水力阻力式；4 4）離心式；）離心式；5 5） 動壓增益式；動壓增益式；6 6）射流式）射流式 按產(chǎn)生差壓按產(chǎn)生差壓 的作用原理的作用原理 分類分

3、類 分分 類類 類類 型型 分類原則分類原則 1 1、 標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板 標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔的圓板，迎流一側(cè)標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔的圓板，迎流一側(cè) 是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形。是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形。 孔板開孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式：孔板開孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式： 角接、法蘭及角接、法蘭及D-D/2取壓。為從兩個方向的任一個方向測量流量，可取壓。為從兩個方向的任一個方向測量流量，可 采用對稱孔板，節(jié)流孔的兩個邊緣均符合直角邊緣孔板上游邊緣的特采用

4、對稱孔板，節(jié)流孔的兩個邊緣均符合直角邊緣孔板上游邊緣的特 性，且孔板全部厚度不超過節(jié)流孔的厚度。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，價性，且孔板全部厚度不超過節(jié)流孔的厚度。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，價 格便宜壓力損失較大，測量精度較低，只適用于潔凈流體介質(zhì)，測量格便宜壓力損失較大，測量精度較低，只適用于潔凈流體介質(zhì)，測量 大管徑高溫高壓介質(zhì)時，孔板易變形。大管徑高溫高壓介質(zhì)時，孔板易變形。 標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板 目前廣泛采用的是角接取壓法，其次是法蘭取壓 法。角接取壓法比較簡便，容易實現(xiàn)環(huán)室取壓，測 量精度較高。法蘭取壓法結(jié)構(gòu)較簡單，容易裝配， 計算也方便，但精度較角接取壓法低些。 2. 2. 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 標(biāo)準(zhǔn)噴

5、嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體，主要由入口圓弧標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一種以管道軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體，主要由入口圓弧 收縮部分與出口圓筒形喉部組成，有收縮部分與出口圓筒形喉部組成，有ISAl932ISAl932噴嘴和長徑噴嘴兩種型式。噴嘴和長徑噴嘴兩種型式。 ISA1932ISA1932噴嘴噴嘴長徑噴嘴長徑噴嘴 3、文丘里管、文丘里管 文丘里管有兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：經(jīng)典文丘里管與文丘里噴嘴。文丘里管壓力文丘里管有兩種標(biāo)準(zhǔn)型式：經(jīng)典文丘里管與文丘里噴嘴。文丘里管壓力 損失最低，有較高的測量精度，對流體中的懸浮物不敏感，可用于污臟流體介損失最低，有較高的測量精度，對流體中的懸浮物不敏感，可用于污臟流體介

6、質(zhì)的流量測量，在大管徑流量測量方面應(yīng)用的較多。但尺寸大、笨重，加工困質(zhì)的流量測量，在大管徑流量測量方面應(yīng)用的較多。但尺寸大、笨重，加工困 難，成本高，一般用在有特殊要求的場合。難，成本高，一般用在有特殊要求的場合。 節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限 長，價格低廉。長，價格低廉。 節(jié)流式節(jié)流式DPF應(yīng)用范圍極廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比。全應(yīng)用范圍極廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比。全 部單相流體，包括液、氣、蒸汽皆可測量，部分混相流，如氣固、氣液、液部單相流體，包括液、氣、蒸汽皆可測量，

7、部分混相流，如氣固、氣液、液 固等亦可應(yīng)用，一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)固等亦可應(yīng)用，一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(壓力，溫度壓力，溫度)皆有產(chǎn)品。皆有產(chǎn)品。 節(jié)流式節(jié)流式DPF主要存在以下缺點：主要存在以下缺點： 1)測量的重復(fù)性、精確度在流量計中屬于中等水平，由于眾多因素的影測量的重復(fù)性、精確度在流量計中屬于中等水平，由于眾多因素的影 響錯綜復(fù)雜，精確度難以提高。響錯綜復(fù)雜，精確度難以提高。 2)范圍度窄，由于儀表信號范圍度窄，由于儀表信號(差壓差壓)與流量為平方關(guān)系，一般范圍度僅與流量為平方關(guān)系，一般范圍度僅 3:1-4:1。 3)現(xiàn)場安裝條件要求較高，如需較長的直管段現(xiàn)場安裝條件要求較

8、高，如需較長的直管段(指孔板，噴嘴指孔板，噴嘴)，一般難，一般難 以滿足。以滿足。 4)檢測件與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生泄漏、堵塞、檢測件與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生泄漏、堵塞、 凍結(jié)及信號失真等故障。凍結(jié)及信號失真等故障。 5)壓損大壓損大(指孔板，噴嘴指孔板，噴嘴)。 選用考慮因素的五個方面為儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)選用考慮因素的五個方面為儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì) 因素。因素。 1、儀表性能方面、儀表性能方面 （1） 精確度、重復(fù)性、線性度、流量范圍和范圍度；精確度、重復(fù)性、線性度、流量范圍和范圍度； （2）壓力損失

9、）壓力損失 ：DPF壓力損失大是它的一個弱點，壓力損失大是它的一個弱點，DPF各類節(jié)流裝置中孔板和各類節(jié)流裝置中孔板和 噴嘴是壓損較大的節(jié)流件噴嘴是壓損較大的節(jié)流件，各種流量管（文丘里管、道爾管、羅洛斯管、通用文丘各種流量管（文丘里管、道爾管、羅洛斯管、通用文丘 里管等）則是低壓損的節(jié)流裝置，它們壓損僅為孔板的里管等）則是低壓損的節(jié)流裝置，它們壓損僅為孔板的20%，甚至低達(dá)，甚至低達(dá)5%-10%。 動壓頭式動壓頭式DPF（均速管流量計）則以低壓損著稱。（均速管流量計）則以低壓損著稱。 2、 流體特性方面流體特性方面 （1）流體物性參數(shù)的確定：流體物性參數(shù)包括密度、粘度、等熵指數(shù)、濕度等。）流體

10、物性參數(shù)的確定：流體物性參數(shù)包括密度、粘度、等熵指數(shù)、濕度等。 （2）流體的腐蝕、磨蝕、結(jié)垢、臟污等；）流體的腐蝕、磨蝕、結(jié)垢、臟污等； 3、 安裝條件方面安裝條件方面 主要考慮直管段（前主要考慮直管段（前10D，后，后5D） 4、 環(huán)境條件方面環(huán)境條件方面 DPF的差壓變送器和流量顯示儀兩部分有微處理器和電子元器件，它們對環(huán)境的差壓變送器和流量顯示儀兩部分有微處理器和電子元器件，它們對環(huán)境 條件的要求與一般電子儀表是一樣的條件的要求與一般電子儀表是一樣的 。 5、經(jīng)濟(jì)因素方面、經(jīng)濟(jì)因素方面 經(jīng)濟(jì)因素包括購置費、安裝費、運行費、校驗費、維護(hù)費和備品備件。經(jīng)濟(jì)因素包括購置費、安裝費、運行費、校驗

11、費、維護(hù)費和備品備件。 1 安裝注意事項安裝注意事項 節(jié)流式節(jié)流式DPF的安裝要求包括管道條件、管道連接情況、取的安裝要求包括管道條件、管道連接情況、取 壓口結(jié)構(gòu)、節(jié)流裝置上下游直管段長度以及差壓信號管路的敷壓口結(jié)構(gòu)、節(jié)流裝置上下游直管段長度以及差壓信號管路的敷 設(shè)情況等。設(shè)情況等。 安裝要求必須按規(guī)范施工，偏離要求產(chǎn)生的測量誤差，雖安裝要求必須按規(guī)范施工，偏離要求產(chǎn)生的測量誤差，雖 然有些可以修正，但大部分是無法定量確定的，因此現(xiàn)場的安然有些可以修正，但大部分是無法定量確定的，因此現(xiàn)場的安 裝應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，否則產(chǎn)生的測量誤差甚至無法裝應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，否則產(chǎn)生的測量誤差甚

12、至無法 定性確定。定性確定。 測量管及其安裝測量管及其安裝 測量管是指節(jié)流件上下游直管段，包括節(jié)流件夾持環(huán)及流測量管是指節(jié)流件上下游直管段，包括節(jié)流件夾持環(huán)及流 動調(diào)整器動調(diào)整器(如果使用時如果使用時)，典型的測量管如圖所示。測量管是節(jié)，典型的測量管如圖所示。測量管是節(jié) 流裝置的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)及幾何尺寸對進(jìn)入節(jié)流件流體流裝置的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)及幾何尺寸對進(jìn)入節(jié)流件流體 的流動狀態(tài)有重要影響，所以在標(biāo)準(zhǔn)中對測量管的結(jié)構(gòu)尺寸及的流動狀態(tài)有重要影響，所以在標(biāo)準(zhǔn)中對測量管的結(jié)構(gòu)尺寸及 安裝有詳細(xì)的規(guī)定。對于測量管及其安裝應(yīng)注意以下內(nèi)容：安裝有詳細(xì)的規(guī)定。對于測量管及其安裝應(yīng)注意以下內(nèi)容：1)

13、 直管段管道內(nèi)徑的確定方法；直管段管道內(nèi)徑的確定方法；2)直管段的直度和圓度；直管段的直度和圓度；3)直管直管 段的內(nèi)表面狀況；段的內(nèi)表面狀況；4)直管段的必要長度；直管段的必要長度；5)節(jié)流件夾持環(huán)；節(jié)流件夾持環(huán)；6) 流動調(diào)整器。流動調(diào)整器。 3)差壓信號管路的安裝差壓信號管路的安裝 根據(jù)被測介質(zhì)和節(jié)流裝置與差壓變送器（或差壓計）的相對位置，差壓信號管路有根據(jù)被測介質(zhì)和節(jié)流裝置與差壓變送器（或差壓計）的相對位置，差壓信號管路有 以下幾種安裝方式。以下幾種安裝方式。 被測流體為清潔液體時，信號管路的安裝方式如圖所示。被測流體為清潔液體時，信號管路的安裝方式如圖所示。 被測流體為清潔液體是，信

14、號管路安裝示意被測流體為清潔液體是，信號管路安裝示意 （a）儀表在管道下方；（）儀表在管道下方；（b）儀表在管道上方；（）儀表在管道上方；（c）垂直管道，被測流體為高溫液體）垂直管道，被測流體為高溫液體 被測流體為清潔干氣體時，信號管路的安裝凡是如下圖所示。被測流體為清潔干氣體時，信號管路的安裝凡是如下圖所示。 被測流體為清潔干氣體時，信號管路安裝示意被測流體為清潔干氣體時，信號管路安裝示意 （a）儀表在管道下方；（）儀表在管道下方；（b）儀表在管道上方；（）儀表在管道上方；（c）垂直管道，儀表在取壓口）垂直管道，儀表在取壓口 上方；（上方；（d）垂直管道，儀表在取壓口下方）垂直管道，儀表在取

15、壓口下方 被測流體為水蒸氣時，信號管路的安裝方式如下圖所示。被測流體為水蒸氣時，信號管路的安裝方式如下圖所示。 圖圖 被測流體為水蒸氣時，信號管路安裝示意被測流體為水蒸氣時，信號管路安裝示意 （a）儀表在管道下方；（）儀表在管道下方；（b）儀表在管道上方；（）儀表在管道上方；（c）垂直管道，儀表在取壓口下方；）垂直管道，儀表在取壓口下方； （d）儀表在管道下方，同（）儀表在管道下方，同（a）圖，僅冷凝器安裝方式不同，可任意選用）圖，僅冷凝器安裝方式不同，可任意選用 被測流體為清潔濕氣體時，信號管路的安裝方式如下圖所示被測流體為清潔濕氣體時，信號管路的安裝方式如下圖所示 被測流體為濕氣體時，信號

16、管路安裝示意被測流體為濕氣體時，信號管路安裝示意 橢圓齒輪流量計工作示意圖橢圓齒輪流量計工作示意圖 齒輪流量計可用于各種液體流量的測量，尤其是用于油流量的準(zhǔn)確測量在高齒輪流量計可用于各種液體流量的測量，尤其是用于油流量的準(zhǔn)確測量在高 壓力、大流量的氣體流量測量中，這類流量計也有應(yīng)用由于橢圓齒輪容積流量計壓力、大流量的氣體流量測量中，這類流量計也有應(yīng)用由于橢圓齒輪容積流量計 直接依靠測量輪嚙合，因此對介質(zhì)的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質(zhì)通過流直接依靠測量輪嚙合，因此對介質(zhì)的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質(zhì)通過流 量計量計 2刮板式容積流量計刮板式容積流量計 刮板式流量計也是一種較常見的容積

17、刮板式流量計也是一種較常見的容積 式流量計在這種流量計的轉(zhuǎn)子上裝有兩式流量計在這種流量計的轉(zhuǎn)子上裝有兩 對可以徑向內(nèi)外滑動的刮板，轉(zhuǎn)子在流量對可以徑向內(nèi)外滑動的刮板，轉(zhuǎn)子在流量 計進(jìn)、出口差壓作用下轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動一周計進(jìn)、出口差壓作用下轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動一周 排出四份排出四份“計量空間計量空間”的流體體積與前的流體體積與前 一類流量計相同，只要測出轉(zhuǎn)動次數(shù)，就一類流量計相同，只要測出轉(zhuǎn)動次數(shù)，就 可以計算出排出流體的體積量可以計算出排出流體的體積量 3旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計 獲至寶旋轉(zhuǎn)活塞式獲至寶旋轉(zhuǎn)活塞式(也稱為擺動活也稱為擺動活 塞式塞式)容積流量計的結(jié)構(gòu)與工作原理容積流量計的結(jié)

18、構(gòu)與工作原理 可如圖所示旋轉(zhuǎn)活塞位于固定的內(nèi)可如圖所示旋轉(zhuǎn)活塞位于固定的內(nèi) 外圈外圈3，4之間，活塞的軸之間，活塞的軸6靠著導(dǎo)輥靠著導(dǎo)輥 5滾動，中間隔板滾動，中間隔板1將計量空間分成將計量空間分成 兩部分，活塞兩部分，活塞2的上缺口和隔板的上缺口和隔板1咬咬 合，當(dāng)活塞依箭頭方向運動時與隔板合，當(dāng)活塞依箭頭方向運動時與隔板 1成直線運動活塞在進(jìn)出口流體壓成直線運動活塞在進(jìn)出口流體壓 力差的作用下，始終與內(nèi)外圓桶壁緊力差的作用下，始終與內(nèi)外圓桶壁緊 密接觸旋轉(zhuǎn)，交替不斷地將活塞與內(nèi)密接觸旋轉(zhuǎn)，交替不斷地將活塞與內(nèi) 外圓筒之間的流體排出，通過計算活外圓筒之間的流體排出，通過計算活 塞旋轉(zhuǎn)次數(shù)可得

19、到流過的流體量塞旋轉(zhuǎn)次數(shù)可得到流過的流體量 旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計具有通流旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計具有通流 能力較大的優(yōu)點它的不足是在工作能力較大的優(yōu)點它的不足是在工作 過程會有一定的泄漏，所以準(zhǔn)確度較過程會有一定的泄漏，所以準(zhǔn)確度較 低低 腰輪流量計的構(gòu)造框圖如圖腰輪流量計的構(gòu)造框圖如圖2所示。流量由測量部和積算部兩大部分組成，必要時可附加自動所示。流量由測量部和積算部兩大部分組成，必要時可附加自動 溫度補(bǔ)償器、自動壓力補(bǔ)償器、發(fā)信器和高溫延伸（散熱）件等。溫度補(bǔ)償器、自動壓力補(bǔ)償器、發(fā)信器和高溫延伸（散熱）件等。 1） 計量室計量室 腰輪流量計由一對腰輪和殼體構(gòu)成，兩腰輪是有互為共軛曲線的轉(zhuǎn)子，

20、與腰輪同軸腰輪流量計由一對腰輪和殼體構(gòu)成，兩腰輪是有互為共軛曲線的轉(zhuǎn)子，與腰輪同軸 裝有驅(qū)動齒輪，被測流量推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子間由驅(qū)動齒輪相互驅(qū)動。腰輪、計量室殼體一般裝有驅(qū)動齒輪，被測流量推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子間由驅(qū)動齒輪相互驅(qū)動。腰輪、計量室殼體一般 由鑄鐵、鑄鋼或不銹鋼制成，要根據(jù)流體腐蝕性及其工作壓力、溫度選用。計量室也有單獨制由鑄鐵、鑄鋼或不銹鋼制成，要根據(jù)流體腐蝕性及其工作壓力、溫度選用。計量室也有單獨制 成，與儀表外殼分離，這樣計量室就不承受靜壓，沒有靜壓引起變形的附加誤差。成，與儀表外殼分離，這樣計量室就不承受靜壓，沒有靜壓引起變形的附加誤差。 2） 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 傳動機(jī)構(gòu)包括磁

21、性聯(lián)軸器（或機(jī)械密封裝置）和減速變速機(jī)構(gòu)。變速調(diào)整機(jī)構(gòu)由傳動機(jī)構(gòu)包括磁性聯(lián)軸器（或機(jī)械密封裝置）和減速變速機(jī)構(gòu)。變速調(diào)整機(jī)構(gòu)由 齒輪對齒輪對組合而成。組合而成。 3） 積算器和指示表頭積算器和指示表頭 類型較多，有指針式指示和數(shù)字式指示；有不帶復(fù)位計數(shù)器和帶復(fù)位計類型較多，有指針式指示和數(shù)字式指示；有不帶復(fù)位計數(shù)器和帶復(fù)位計 數(shù)器；也由帶瞬時流量指示，帶打印機(jī)，帶設(shè)定部，等等。數(shù)器；也由帶瞬時流量指示，帶打印機(jī)，帶設(shè)定部，等等。 4） 自動溫度補(bǔ)償器自動溫度補(bǔ)償器 對被測介質(zhì)溫度變化影響進(jìn)行連續(xù)自動補(bǔ)償，有機(jī)械式、也有電氣電子式。對被測介質(zhì)溫度變化影響進(jìn)行連續(xù)自動補(bǔ)償，有機(jī)械式、也有電氣電子式

22、。 5） 自動壓力補(bǔ)償器自動壓力補(bǔ)償器 對被測介質(zhì)靜壓變化影響作自動修正。對被測介質(zhì)靜壓變化影響作自動修正。 6） 發(fā)信器發(fā)信器 發(fā)信器有多種形式，有接觸式和非接觸式。發(fā)信器有多種形式，有接觸式和非接觸式。 容積式流量計的選擇容積式流量計的選擇 根據(jù)被測介質(zhì)和測量范圍的不同，選擇合適的流量根據(jù)被測介質(zhì)和測量范圍的不同，選擇合適的流量 計對于高粘度的油類，可考慮采用刮板式容積流量計對于計對于高粘度的油類，可考慮采用刮板式容積流量計對于 低粘度的油類以及水的測量，可考慮采用橢圓齒輪式、腰輪式低粘度的油類以及水的測量，可考慮采用橢圓齒輪式、腰輪式 等容積式流量計，對于準(zhǔn)確度要求不高的場合，也可采用旋

23、轉(zhuǎn)等容積式流量計，對于準(zhǔn)確度要求不高的場合，也可采用旋轉(zhuǎn) 活塞式或刮扳式容積流量計活塞式或刮扳式容積流量計 對于氣體流量的測量，一般可采用轉(zhuǎn)筒式或旋轉(zhuǎn)活塞式對于氣體流量的測量，一般可采用轉(zhuǎn)筒式或旋轉(zhuǎn)活塞式 容積流量計在煤氣的測量中，較常用的是皮膜式容積式流量容積流量計在煤氣的測量中，較常用的是皮膜式容積式流量 計在一些準(zhǔn)確度要求較高的測量中，齒輪型氣體容積流量計計在一些準(zhǔn)確度要求較高的測量中，齒輪型氣體容積流量計 也被采用也被采用 容積式流量計的量限確定，通常采用這樣的方法：下限流容積式流量計的量限確定，通常采用這樣的方法：下限流 量量qmin，是根據(jù)流量計誤差特性來決定即該最小流量時的，是根

24、據(jù)流量計誤差特性來決定即該最小流量時的 誤差必須在允許誤差范圍之內(nèi)；上限流量誤差必須在允許誤差范圍之內(nèi)；上限流量qmax，是考慮流量，是考慮流量 計運動部件的磨損情況而決定流量過大，會導(dǎo)致流量計運動計運動部件的磨損情況而決定流量過大，會導(dǎo)致流量計運動 部件加速磨損而引起泄漏量增加，誤差增加部件加速磨損而引起泄漏量增加，誤差增加般的選擇為般的選擇為 qmax510qmin 容積式流量計的安裝要點容積式流量計的安裝要點 容積式流景計有一個很大的優(yōu)點，不需要有較長的前后直容積式流景計有一個很大的優(yōu)點，不需要有較長的前后直 管段來形成管內(nèi)穩(wěn)定流速分布這是因為它直接對流體容積進(jìn)管段來形成管內(nèi)穩(wěn)定流速分布

25、這是因為它直接對流體容積進(jìn) 行計量，而不是通過測量流速來得到流量因此，對管內(nèi)的速行計量，而不是通過測量流速來得到流量因此，對管內(nèi)的速 度分布沒有要求，這給現(xiàn)場安裝帶來很大方便。度分布沒有要求，這給現(xiàn)場安裝帶來很大方便。 但是容積式流量計的動靜部件之間的間隙很小，為保證測但是容積式流量計的動靜部件之間的間隙很小，為保證測 量的精度，一般不允許有磨損產(chǎn)生所以，容積式流量計對介量的精度，一般不允許有磨損產(chǎn)生所以，容積式流量計對介 質(zhì)的清潔度有質(zhì)的清潔度有定要求，不能有大量固體微粒進(jìn)入流量計在定要求，不能有大量固體微粒進(jìn)入流量計在 測量含有固體微粒的流體測量含有固體微粒的流體(如河水等如河水等)時，必

26、須在流量計前加裝時，必須在流量計前加裝 介質(zhì)過濾裝置介質(zhì)過濾裝置 對測量含有氣泡的介質(zhì)時，應(yīng)該在流量計前安裝氣體分離對測量含有氣泡的介質(zhì)時，應(yīng)該在流量計前安裝氣體分離 裝置，以免氣體體積被計量在內(nèi)，而影響液體流量的測量準(zhǔn)確裝置，以免氣體體積被計量在內(nèi)，而影響液體流量的測量準(zhǔn)確 度度 浮子流量計是以浮子在垂直錐形管中隨著流量變浮子流量計是以浮子在垂直錐形管中隨著流量變 化而升降，改變它們之間的流通面積來進(jìn)行測量的體化而升降，改變它們之間的流通面積來進(jìn)行測量的體 積流量儀表，又稱轉(zhuǎn)子流量計。積流量儀表，又稱轉(zhuǎn)子流量計。 浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下

27、向上擴(kuò) 大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子 組所組成。工作原理如圖組所組成。工作原理如圖1所示，被測流體從下向上所示，被測流體從下向上 經(jīng)過錐管經(jīng)過錐管1和浮子和浮子2形成的環(huán)隙形成的環(huán)隙3時，浮子上下端產(chǎn)時，浮子上下端產(chǎn) 生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于 浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環(huán)隙面積隨浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環(huán)隙面積隨 之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差 壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上壓降低，

28、作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上 升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某 一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān) 系。系。 口徑口徑15-40mm透明錐形管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)如透明錐形管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)如 圖圖2所示。透明錐形管所示。透明錐形管4用得最普遍是由硼硅玻璃制成，用得最普遍是由硼硅玻璃制成， 習(xí)慣簡稱玻璃管浮子流量計。流量分度直接刻在錐管習(xí)慣簡稱玻璃管浮子流量計。流量分度直接刻在錐管4 外壁上，也有在錐管旁另裝分度標(biāo)尺。錐管內(nèi)腔有圓錐外壁上，也有在錐管旁另裝分度標(biāo)尺。錐管內(nèi)腔有圓

29、錐 體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管內(nèi)體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管內(nèi) 自由移動，或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動，較大口平滑面內(nèi)自由移動，或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動，較大口平滑面內(nèi) 壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。 圖圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)，是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)， 通常適用于口徑通常適用于口徑15-40mm以上儀表。錐管以上儀表。錐管5和浮子和浮子4組組 成流量檢測元件。套管（圖成流量檢測元件。套管（圖3未表示）內(nèi)有導(dǎo)桿未表示）內(nèi)有導(dǎo)桿3的延伸的延伸 部分，通過磁鋼耦合等方式，將浮子的位移傳給套管外部分，通過磁鋼耦合等

30、方式，將浮子的位移傳給套管外 的轉(zhuǎn)換部分。轉(zhuǎn)換部分有就地指示和遠(yuǎn)傳信號輸出兩大的轉(zhuǎn)換部分。轉(zhuǎn)換部分有就地指示和遠(yuǎn)傳信號輸出兩大 類型。除直角安裝方式結(jié)構(gòu)外還有進(jìn)出口中線與錐管同類型。除直角安裝方式結(jié)構(gòu)外還有進(jìn)出口中線與錐管同 心的直通型結(jié)構(gòu)，通常用于口徑小于心的直通型結(jié)構(gòu)，通常用于口徑小于10-15mm的儀表。的儀表。 一、優(yōu)點一、優(yōu)點 1、浮子流量計使用于小管徑和低流速。常用儀表口徑、浮子流量計使用于小管徑和低流速。常用儀表口徑40-50mm以下，最小口徑做到以下，最小口徑做到 1.5-4mm。適用于測量低流速小流量，以液體為例，口徑。適用于測量低流速小流量，以液體為例，口徑10mm以下玻璃

31、管浮子流以下玻璃管浮子流 量計滿度流量的名義管徑，流速只在量計滿度流量的名義管徑，流速只在0.2-0.6m/s之間，甚至低于之間，甚至低于0.1m/s；金屬管浮；金屬管浮 子流量計和口徑大于子流量計和口徑大于15mm的玻璃管浮子流量計稍高些，流速在的玻璃管浮子流量計稍高些，流速在0.5-1.5m/s之間。之間。 2、浮子流量計可用于較低雷諾數(shù)，選用粘度不敏感形狀的浮子，流通環(huán)隙處雷諾數(shù)只、浮子流量計可用于較低雷諾數(shù)，選用粘度不敏感形狀的浮子，流通環(huán)隙處雷諾數(shù)只 要大于要大于40或或500，雷諾數(shù)變化流量系數(shù)即保持常數(shù)，亦即流體粘度變化不影響流量系，雷諾數(shù)變化流量系數(shù)即保持常數(shù)，亦即流體粘度變化

32、不影響流量系 數(shù)。這數(shù)值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)孔板等節(jié)流差壓式儀表最低雷諾數(shù)數(shù)。這數(shù)值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)孔板等節(jié)流差壓式儀表最低雷諾數(shù)104-105的要求。的要求。 大部分浮子流量計沒有上游直管段要求，或者說對上游直管段要求不高。大部分浮子流量計沒有上游直管段要求，或者說對上游直管段要求不高。 3、浮子流量計有較寬的流量范圍度，一般為、浮子流量計有較寬的流量范圍度，一般為10：1，最低為，最低為5：1，最高為，最高為25：1。 流量檢測元件的輸出接近于線性。壓力損失較低。流量檢測元件的輸出接近于線性。壓力損失較低。 4、玻璃管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。只要在現(xiàn)場指示流量者使用方便，缺點是、玻璃管浮子流量計結(jié)構(gòu)

33、簡單，價格低廉。只要在現(xiàn)場指示流量者使用方便，缺點是 有玻璃管易碎的風(fēng)險，尤其是無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)浮子用于氣體。有玻璃管易碎的風(fēng)險，尤其是無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)浮子用于氣體。 5、金屬管浮子流量計無錐管破裂的風(fēng)險。與玻璃管浮子流量計相比，使用溫度和壓力、金屬管浮子流量計無錐管破裂的風(fēng)險。與玻璃管浮子流量計相比，使用溫度和壓力 范圍寬。范圍寬。 二、缺點：二、缺點： 1、大部分結(jié)構(gòu)浮子流量計只能用于自下向上垂直流的管道安裝。、大部分結(jié)構(gòu)浮子流量計只能用于自下向上垂直流的管道安裝。 2、浮子流量計應(yīng)用局限于中小管徑，普通全流型浮子流量計不能用于大管徑，玻璃管、浮子流量計應(yīng)用局限于中小管徑，普通全流型浮子流量計不能用于

34、大管徑，玻璃管 浮子流量計最大口徑浮子流量計最大口徑100mm，金屬管浮子流量計為，金屬管浮子流量計為150mm，更大管徑只能用分流型，更大管徑只能用分流型 儀表。儀表。 3、使用流體和出廠標(biāo)定流體不同時，要作流量示值修正。液體用浮子流量計通常以水、使用流體和出廠標(biāo)定流體不同時，要作流量示值修正。液體用浮子流量計通常以水 標(biāo)定，氣體用空氣標(biāo)定，如實際使用流體密度、粘度與之不同，流量要偏離原分度值，標(biāo)定，氣體用空氣標(biāo)定，如實際使用流體密度、粘度與之不同，流量要偏離原分度值， 要作換算修正。要作換算修正。 1、按錐形管材料分類類型、按錐形管材料分類類型 （1）透明錐形管浮子流量計）透明錐形管浮子流

35、量計 透明錐形管材料用得最多的是玻璃，無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)儀表測量氣體時操作不慎，透明錐形管材料用得最多的是玻璃，無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)儀表測量氣體時操作不慎， 玻璃管易被擊碎；還有用透明工程塑料如聚苯乙烯、聚碳酸酯、有機(jī)玻璃等制玻璃管易被擊碎；還有用透明工程塑料如聚苯乙烯、聚碳酸酯、有機(jī)玻璃等制 成，具有不易擊碎之優(yōu)點。成，具有不易擊碎之優(yōu)點。 （2）金屬管錐形管浮子流量計）金屬管錐形管浮子流量計 與透明錐形管浮子流量計相比，可用于較高的介質(zhì)溫度和壓力，且無玻璃管與透明錐形管浮子流量計相比，可用于較高的介質(zhì)溫度和壓力，且無玻璃管 浮子流量計錐管被擊碎的潛在危險。圖浮子流量計錐管被擊碎的潛在危險。圖3所示典型結(jié)構(gòu)是

36、錐形管與殼體制成一所示典型結(jié)構(gòu)是錐形管與殼體制成一 體結(jié)構(gòu)，也有錐管套入殼體的分離結(jié)構(gòu)，改變流量規(guī)格只要調(diào)換不同圓錐角的體結(jié)構(gòu)，也有錐管套入殼體的分離結(jié)構(gòu)，改變流量規(guī)格只要調(diào)換不同圓錐角的 錐管，使用較為靈便。錐管，使用較為靈便。 2、按有否遠(yuǎn)傳信號輸出分類類型、按有否遠(yuǎn)傳信號輸出分類類型 （1）就地指示型浮子流量計）就地指示型浮子流量計 有些透明管浮子流量計以就地指示為主，裝有接近開關(guān)，作流量上下限報警有些透明管浮子流量計以就地指示為主，裝有接近開關(guān)，作流量上下限報警 信號輸出。信號輸出。 有些就地指示型金屬管浮子流量計外形與遠(yuǎn)傳信號輸出相同，只是將浮子位有些就地指示型金屬管浮子流量計外形與

37、遠(yuǎn)傳信號輸出相同，只是將浮子位 移通過磁耦合傳出，經(jīng)連桿凸輪等線性化機(jī)構(gòu)處理后就地指示。移通過磁耦合傳出，經(jīng)連桿凸輪等線性化機(jī)構(gòu)處理后就地指示。 （2）遠(yuǎn)傳信號輸出型浮子流量計）遠(yuǎn)傳信號輸出型浮子流量計 遠(yuǎn)傳信號輸出型儀表的轉(zhuǎn)換部分將浮子位移量轉(zhuǎn)換成電流或氣壓模擬量信號遠(yuǎn)傳信號輸出型儀表的轉(zhuǎn)換部分將浮子位移量轉(zhuǎn)換成電流或氣壓模擬量信號 輸出，分別成為電遠(yuǎn)傳浮子流量計和氣遠(yuǎn)傳浮子流量計。輸出，分別成為電遠(yuǎn)傳浮子流量計和氣遠(yuǎn)傳浮子流量計。 浮子流量計作為直觀流動指示或測量精確度要求不高的現(xiàn)場指示儀表，占浮浮子流量計作為直觀流動指示或測量精確度要求不高的現(xiàn)場指示儀表，占浮 子流量計應(yīng)用的子流量計應(yīng)用

38、的90以上，被廣泛地用在電力、石化、化工、冶金、醫(yī)藥等流以上，被廣泛地用在電力、石化、化工、冶金、醫(yī)藥等流 程工業(yè)和污水處理等公用事業(yè)。程工業(yè)和污水處理等公用事業(yè)。 1、類型和結(jié)構(gòu)選擇、類型和結(jié)構(gòu)選擇 浮子流量計主要測量對象是單相液體或氣體，液體中含有微粒固體或氣體中含有液浮子流量計主要測量對象是單相液體或氣體，液體中含有微粒固體或氣體中含有液 滴通常不適用。因為浮子在液流中附著微?；蛭⑿馀菥鶗绊憸y量值，例如微流量儀滴通常不適用。因為浮子在液流中附著微?；蛭⑿馀菥鶗绊憸y量值，例如微流量儀 表使用一段時期后浮子附著肉眼不出的附著層，也會改變流量示值百分之幾。表使用一段時期后浮子附著肉眼不

39、出的附著層，也會改變流量示值百分之幾。 如只要現(xiàn)場指示，首先考慮價廉的玻璃管浮子流量計，如溫度、壓力不能勝任則選用如只要現(xiàn)場指示，首先考慮價廉的玻璃管浮子流量計，如溫度、壓力不能勝任則選用 就地指示金屬管浮子流量計。玻璃管浮子流量計應(yīng)選帶有透明防護(hù)罩，一旦玻璃錐管破就地指示金屬管浮子流量計。玻璃管浮子流量計應(yīng)選帶有透明防護(hù)罩，一旦玻璃錐管破 裂，可擋住流體正向散濺，以作緊急處理。用于氣體時應(yīng)選用導(dǎo)桿或帶棱筋導(dǎo)向的儀表，裂，可擋住流體正向散濺，以作緊急處理。用于氣體時應(yīng)選用導(dǎo)桿或帶棱筋導(dǎo)向的儀表， 以避免操作不慎浮子擊碎錐管。如需要遠(yuǎn)傳輸出信號作總量積算或流量控制，一般選用以避免操作不慎浮子擊碎

40、錐管。如需要遠(yuǎn)傳輸出信號作總量積算或流量控制，一般選用 電信號輸出的金屬管浮子流量計。如環(huán)境氣氛有防爆要求而現(xiàn)場又有控制儀表用氣源，電信號輸出的金屬管浮子流量計。如環(huán)境氣氛有防爆要求而現(xiàn)場又有控制儀表用氣源， 則優(yōu)先考慮氣遠(yuǎn)傳金屬浮子流量計，若選用電遠(yuǎn)傳儀表則必須是防爆型。則優(yōu)先考慮氣遠(yuǎn)傳金屬浮子流量計，若選用電遠(yuǎn)傳儀表則必須是防爆型。 測量不透明液體時選擇金屬管浮子流量計較為普遍，但也可選擇帶棱筋錐形管的玻璃測量不透明液體時選擇金屬管浮子流量計較為普遍，但也可選擇帶棱筋錐形管的玻璃 管浮子流量計，借助浮子最大直徑與棱筋接觸的痕跡，以判讀浮子的位置。管浮子流量計，借助浮子最大直徑與棱筋接觸的痕

41、跡，以判讀浮子的位置。 測量溫度高于環(huán)境溫度的高粘度液體和降溫易析出結(jié)晶或易凝固的液體，應(yīng)選用帶夾測量溫度高于環(huán)境溫度的高粘度液體和降溫易析出結(jié)晶或易凝固的液體，應(yīng)選用帶夾 套的金屬管浮子流量計。套的金屬管浮子流量計。 2、 按實際使用介質(zhì)密度選擇儀表流量范圍按實際使用介質(zhì)密度選擇儀表流量范圍 這里所謂實際使用狀態(tài)介質(zhì)密度，液體是指使用時的密度，氣體指使用狀態(tài)下的密度。這里所謂實際使用狀態(tài)介質(zhì)密度，液體是指使用時的密度，氣體指使用狀態(tài)下的密度。 3、示值分度、精確度和范圍度、示值分度、精確度和范圍度 直讀型儀表的流量示值分度有直讀型儀表的流量示值分度有Dt/d比分度、百分比分度、直接流量分度和

42、毫米分度比分度、百分比分度、直接流量分度和毫米分度 四種。四種。Dt/d比分度是以浮子直徑與相應(yīng)錐管內(nèi)徑比分度是以浮子直徑與相應(yīng)錐管內(nèi)徑Dt的比值表示，國內(nèi)產(chǎn)品甚少采用；的比值表示，國內(nèi)產(chǎn)品甚少采用； 百分率分度是以滿度流量作為百分率分度是以滿度流量作為100， 浮子流量計為低中等精確度儀表。通用型玻璃浮子流量計為低中等精確度儀表。通用型玻璃 浮子流量計的基本誤差，口徑小于浮子流量計的基本誤差，口徑小于6mm為為2.5-5FS，10-15mm為為2.5FS， 25mm以上為以上為1-2.5FS；金屬管浮子流量計就地指示型為；金屬管浮子流量計就地指示型為1-2.5FS，遠(yuǎn)傳型為，遠(yuǎn)傳型為1 -4

43、FS。耐腐型儀表的精確度還要低些。有些特殊結(jié)構(gòu)儀表，例如表尺長度只有。耐腐型儀表的精確度還要低些。有些特殊結(jié)構(gòu)儀表，例如表尺長度只有2-3倍倍 浮子直徑的短型玻璃管浮子流量計和高壓型吹流型金屬管浮子流量計精確度低至浮子直徑的短型玻璃管浮子流量計和高壓型吹流型金屬管浮子流量計精確度低至5-10級。級。 玻璃管浮子流量計范圍度大部分為玻璃管浮子流量計范圍度大部分為10：1，短管型儀表口徑，短管型儀表口徑100mm則為則為5：1；金屬管?。唤饘俟芨?子流量計為（子流量計為（5：1）-（10：1）。）。 4、材質(zhì)選擇、材質(zhì)選擇 應(yīng)根據(jù)測量介質(zhì)腐蝕特性、溫度及相應(yīng)防腐知識及材料耐溫范圍選用相應(yīng)材料，如測

44、應(yīng)根據(jù)測量介質(zhì)腐蝕特性、溫度及相應(yīng)防腐知識及材料耐溫范圍選用相應(yīng)材料，如測 量管材質(zhì)、浮子材質(zhì)。量管材質(zhì)、浮子材質(zhì)。 1、儀表安裝方向、儀表安裝方向 絕大部分浮子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上，不應(yīng)有明顯的傾斜，流體絕大部分浮子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上，不應(yīng)有明顯的傾斜，流體 自下而上流過儀表。自下而上流過儀表。 2 用于污臟流體的安裝用于污臟流體的安裝 應(yīng)在儀表上游裝過濾器。帶有磁性耦合的金屬管浮子流量計用于可能含鐵磁性雜應(yīng)在儀表上游裝過濾器。帶有磁性耦合的金屬管浮子流量計用于可能含鐵磁性雜 質(zhì)流體時，應(yīng)在儀表前裝磁過濾器。質(zhì)流體時，應(yīng)在儀表前裝磁過濾器。 3、脈動流的安裝、脈

45、動流的安裝 流動本身的脈動，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負(fù)荷變化流動本身的脈動，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負(fù)荷變化 等，應(yīng)改換測量位置或在管道系統(tǒng)予以補(bǔ)救改進(jìn)，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振等，應(yīng)改換測量位置或在管道系統(tǒng)予以補(bǔ)救改進(jìn)，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振 蕩，如測量時氣體壓力過低，儀表上游閥門未全開，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因，蕩，如測量時氣體壓力過低，儀表上游閥門未全開，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因， 應(yīng)針對性改進(jìn)克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。應(yīng)針對性改進(jìn)克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。 4、要排盡液體用儀表內(nèi)氣體、要排盡液體用儀表內(nèi)氣體

46、進(jìn)出口不在直線的角型金屬浮子流量計，用于液體時注意外傳浮子位移的引申套管進(jìn)出口不在直線的角型金屬浮子流量計，用于液體時注意外傳浮子位移的引申套管 內(nèi)是否殘留空氣，必須排盡；若液體含有微小氣泡流動時極易積聚在套管內(nèi)，更應(yīng)定內(nèi)是否殘留空氣，必須排盡；若液體含有微小氣泡流動時極易積聚在套管內(nèi)，更應(yīng)定 時排氣。這點對小口徑儀表更為重要，否則影響流量示值明顯。時排氣。這點對小口徑儀表更為重要，否則影響流量示值明顯。 5、定期清洗保持浮子流量計測量管及浮子清潔、定期清洗保持浮子流量計測量管及浮子清潔 渦街流量計是根據(jù)卡門渦街理論進(jìn)行工作的渦街流量計是根據(jù)卡門渦街理論進(jìn)行工作的,. 在在 流體流體(液體液體

47、,氣體或蒸汽氣體或蒸汽)中插入一個柱形擋體中插入一個柱形擋體(漩渦發(fā)生漩渦發(fā)生 體體),擋體兩側(cè)就會交替產(chǎn)生漩渦擋體兩側(cè)就會交替產(chǎn)生漩渦,漩渦頻率與流速有關(guān)漩渦頻率與流速有關(guān). 采用壓電傳感器或差動電容傳感器檢測出漩渦頻率采用壓電傳感器或差動電容傳感器檢測出漩渦頻率,對對 頻率信號進(jìn)行調(diào)理后頻率信號進(jìn)行調(diào)理后,送單片機(jī)作運算處理送單片機(jī)作運算處理,可作出液體可作出液體 的流量和累積總量的現(xiàn)場顯示的流量和累積總量的現(xiàn)場顯示,并可輸出與流量成比例并可輸出與流量成比例 的脈沖信號的脈沖信號,電流信號電流信號,RS485通信信號或其它通信通信信號或其它通信 方式的信號方式的信號. 可用于測量液體、氣體

48、和蒸汽的流量可用于測量液體、氣體和蒸汽的流量 渦街流量計的特點：渦街流量計的特點： 1）輸出為脈沖頻率，其頻率與被測流體的實際）輸出為脈沖頻率，其頻率與被測流體的實際 體積流量成正比，它不受流體組分、密度、壓力、體積流量成正比，它不受流體組分、密度、壓力、 溫度的影響；溫度的影響； 2）測量范圍寬，一般范圍度可達(dá)）測量范圍寬，一般范圍度可達(dá)10：1以上；以上； 3）精確度為中上水平；）精確度為中上水平； 4）無可動部件，可靠性高；）無可動部件，可靠性高； 5）結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝方便，維護(hù)費較低；）結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝方便，維護(hù)費較低； 6）應(yīng)用范圍廣泛，可適用液體、氣體和蒸氣。）應(yīng)用范圍廣泛，可

49、適用液體、氣體和蒸氣。 渦街流量計作為一種新型流量計，渦街流量計作為一種新型流量計，80年代中期以來發(fā)展較快，它在流量測量方年代中期以來發(fā)展較快，它在流量測量方 面有著諸多的優(yōu)點和長處，在現(xiàn)代流量測量中應(yīng)用越來越廣泛。渦街流量計是基于面有著諸多的優(yōu)點和長處，在現(xiàn)代流量測量中應(yīng)用越來越廣泛。渦街流量計是基于 流體振動發(fā)展起來的，根據(jù)旋渦的不同，檢測方式從熱絲式、熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng)流體振動發(fā)展起來的，根據(jù)旋渦的不同，檢測方式從熱絲式、熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng) 力式、磁敏式及差動開關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計幾乎可用于一切可形成力式、磁敏式及差動開關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計幾乎可用于一切可形成

50、旋渦列的場合，不僅可用于封閉的管道，還可用于開放的溝槽。與渦輪流量計相比，旋渦列的場合，不僅可用于封閉的管道，還可用于開放的溝槽。與渦輪流量計相比， 渦街流量計沒有可動的機(jī)械部件，維護(hù)工作量小，儀表常數(shù)穩(wěn)定；與孔板式流量計渦街流量計沒有可動的機(jī)械部件，維護(hù)工作量小，儀表常數(shù)穩(wěn)定；與孔板式流量計 相比，渦街流量計測量范圍大，壓力損失小，準(zhǔn)確度高，安裝與維護(hù)簡單。但渦街相比，渦街流量計測量范圍大，壓力損失小，準(zhǔn)確度高，安裝與維護(hù)簡單。但渦街 流量計的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多，容易在使用現(xiàn)場被忽略而影響流量計性能的正確發(fā)揮。流量計的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多，容易在使用現(xiàn)場被忽略而影響流量計性能的正確發(fā)揮。 渦街流量

51、計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變 送器時，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，旋渦的釋送器時，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)，可用下式表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)，可用下式表 示：示： fStvd 在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā) 生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的

52、旋渦，這種旋渦稱為 卡曼渦街，如圖所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非卡曼渦街，如圖所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非 對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流，被測介質(zhì)來流 的平均速度為的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通，表體通 徑為徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式 式中式中 qVn，qV-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流）和工況下的體積流 量，量，m3/h； Pn，P-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對壓力，分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕

53、對壓力，Pa； Tn，T-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K； Zn，Z-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。 由上式可見，由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表 系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計 在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這

54、時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流 量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。 檢測元件檢測元件 流量計檢測旋渦信號有流量計檢測旋渦信號有5種方式。種方式。 1） 用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測元件直接檢測發(fā)生體兩側(cè)差壓；用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測元件直接檢測發(fā)生體兩側(cè)差壓； 2） 旋渦發(fā)生體上開設(shè)導(dǎo)壓孔，在導(dǎo)壓孔中安裝檢測元件檢測發(fā)生體兩側(cè)差壓；旋渦發(fā)生體上開設(shè)導(dǎo)壓孔，在導(dǎo)壓孔中安裝檢測元件檢測發(fā)生體兩側(cè)差壓； 3） 檢測旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流；檢測旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流； 4） 檢測旋渦發(fā)生體背面交變差壓；檢測旋渦發(fā)生體背面

55、交變差壓； 5） 檢測尾流中旋渦列。檢測尾流中旋渦列。 根據(jù)這根據(jù)這5種檢測方式，采用不同的檢測技術(shù)（熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、種檢測方式，采用不同的檢測技術(shù)（熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、 光電、光纖等）可以構(gòu)成不同類型的光電、光纖等）可以構(gòu)成不同類型的VSF， 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 檢測元件把渦街信號轉(zhuǎn)換成電信號，該信號既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進(jìn)檢測元件把渦街信號轉(zhuǎn)換成電信號，該信號既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進(jìn) 行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號。行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號。 1、優(yōu)點：、優(yōu)點： 1） VSF結(jié)構(gòu)簡單牢固

56、，安裝維護(hù)方便（與節(jié)流式差壓流量計相比較，無需導(dǎo)壓管和結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護(hù)方便（與節(jié)流式差壓流量計相比較，無需導(dǎo)壓管和 三閥組等，減少泄漏、堵塞和凍結(jié)等）。三閥組等，減少泄漏、堵塞和凍結(jié)等）。 2）適用流體種類多，如液體、氣體、蒸氣和部分混相流體。）適用流體種類多，如液體、氣體、蒸氣和部分混相流體。 3）精確度較高（與差壓式，浮子式流量計比較），一般為測量值的（）精確度較高（與差壓式，浮子式流量計比較），一般為測量值的（ 1% 2%）R。 4）范圍寬度，可達(dá)）范圍寬度，可達(dá)10：1或或20：1。 5）壓損?。s為孔板流量計）壓損?。s為孔板流量計1/41/2）。）。 6）輸出與流量成正比的脈

57、沖信號，適用于總量計量，無零點漂移；）輸出與流量成正比的脈沖信號，適用于總量計量，無零點漂移； 7）在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號不受流體物性（密度，粘度）和組分的影響，）在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號不受流體物性（密度，粘度）和組分的影響， 即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，只需在一種典型介質(zhì)中校驗而適用即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，只需在一種典型介質(zhì)中校驗而適用 于各種介質(zhì)。于各種介質(zhì)。 8）可根據(jù)測量對象選擇相應(yīng)的檢測方式，儀表的適應(yīng)性強(qiáng)。）可根據(jù)測量對象選擇相應(yīng)的檢測方式，儀表的適應(yīng)性強(qiáng)。 2、缺點：、缺點： 1）VSF不適用于低雷諾數(shù)測量（不適用于低雷

58、諾數(shù)測量（ReD2104），故在高粘度、低流速、小口徑情），故在高粘度、低流速、小口徑情 況下應(yīng)用受到限制。況下應(yīng)用受到限制。 2）旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響，應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻）旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響，應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻 流件配置足夠長的直管段或裝設(shè)流動調(diào)整器（整流器），一般可借鑒節(jié)流式差壓流量計流件配置足夠長的直管段或裝設(shè)流動調(diào)整器（整流器），一般可借鑒節(jié)流式差壓流量計 的直管段長度要求安裝。的直管段長度要求安裝。 3）力敏檢測法）力敏檢測法VSF對管道機(jī)械振動較敏感，不宜用于強(qiáng)振動場所。對管道機(jī)械振動較敏感，不宜用于強(qiáng)振動場所。 4）與

59、渦輪流量計相比儀表系數(shù)較低，分辨率低，口徑愈大愈低，一般滿管式流量計）與渦輪流量計相比儀表系數(shù)較低，分辨率低，口徑愈大愈低，一般滿管式流量計 用于用于 DN300以下。以下。 5）儀表在脈動流、混相流中尚欠缺理論研究和實踐經(jīng)驗。）儀表在脈動流、混相流中尚欠缺理論研究和實踐經(jīng)驗。 渦街流量計可按下述原則分類。渦街流量計可按下述原則分類。 1）按傳感器連接方式分為法蘭型和夾裝型。）按傳感器連接方式分為法蘭型和夾裝型。 2）按檢測方式分為熱敏式、應(yīng)力式、電容式、應(yīng)變式、超聲式、振動體）按檢測方式分為熱敏式、應(yīng)力式、電容式、應(yīng)變式、超聲式、振動體 式、光電式和光纖式等。式、光電式和光纖式等。 3）按用

60、途分為普通型、防爆型、高溫型、耐腐型、低溫型、插入式和汽）按用途分為普通型、防爆型、高溫型、耐腐型、低溫型、插入式和汽 車專用型等。車專用型等。 4）按傳感器與轉(zhuǎn)換器組成分為一體型和分離型。）按傳感器與轉(zhuǎn)換器組成分為一體型和分離型。 5）按測量原理分為體積流量計、質(zhì)量流量計。）按測量原理分為體積流量計、質(zhì)量流量計。 各類渦街流量計性能比較如下表所示。各類渦街流量計性能比較如下表所示。 1、VSF的口徑選擇的口徑選擇 VSF的儀表口徑及規(guī)格選擇很重要，它類似于差壓流量計節(jié)流裝置的設(shè)計計算，的儀表口徑及規(guī)格選擇很重要，它類似于差壓流量計節(jié)流裝置的設(shè)計計算， 要遵循一些原則進(jìn)行選擇。儀表口徑選擇步驟