簡述各種流量計原理及特點

1、簡述各種流量計原理及特點簡述 目前工程實際中，流量測量方法及流量儀表的種類繁多，至今為止, 可供工業(yè)用的流量儀表種類多達數(shù)十余種。在流量儀表的家族中，每 種產(chǎn)品都有它特定的適用性及使用局限性。按測量對象劃分就有封閉 管道和明渠兩大類：按測量目的又可分為總量測量和流量測量，其儀 表分別稱作總量表和流量計。本文簡要介紹目前最常用流量計分類法，主要有：差壓式流量計、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、 流體振蕩流量計中的渦街流量計質(zhì)量流量計等分別簡述各種流量計 的原理及特點。1. 差壓式流量計差壓式流量計是通過安裝于是工業(yè)管道中流量檢測元件產(chǎn)生的差壓, 將已知流體條件和

2、檢測件與管道的幾何尺寸來計差壓式流量計算流 量計。差壓式流量計由一次檢測件及二次儀表（差壓轉(zhuǎn)換器或變送器和流量顯示儀表）組成。以檢測件形式劃分差壓式流量計分類，有孔板流量 計、文丘里流量計、均速管流量計等。二次儀表為各種機械、電子、 機電一體式差壓式流量計、差壓變送器及流量顯示儀表。差壓式流量 儀表是流量儀表大家族中應(yīng)用最廣泛的一中流量儀表，目前國內(nèi)外已 系列化、通用化、標準化，差壓式流量計既可單獨測量流量參數(shù)，也 可測量其它參數(shù)（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：節(jié)流裝置、水利阻力.動壓頭式、動壓頭增益及 射流式、以及離心式等幾大類。檢測件有標準化型式或非標準兩

3、大類。標準型檢測元件是以標準文件 設(shè)計、制造、安裝和使用，無需經(jīng)實流標定即可確定其流量值和估算 測量誤差。而非標型檢測元件一般尚未列入國際標準中檢測元件。差 壓式流量計也是應(yīng)用最廣泛的一種流量儀表，在各種流量計使用量中 占據(jù)首位。主要優(yōu)點是：（1）應(yīng)用最多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠, 使用壽命長;（2）應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一流量計可與之比擬;（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。主要缺點是：（4）測量精度普遍偏低：（2）范圍度窄，一般僅3： 44： 4; （3）現(xiàn)場安裝條件要求高；（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。2. 容積式流量計容積式流量計，又稱

4、定排量流量計，簡稱pd流量計，在流量儀表中 是精度最高的一類。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單 個已知的體積部分,根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流 體的次數(shù)來測量流體體積總量。容積式流量計按其測量元件分類：有橢圓齒輪流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量 計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、濕式氣體計及膜盒式氣體計、液 封轉(zhuǎn)筒式流量計等。主要優(yōu)點：（4）計量精度高；（2）安裝管道條件對計量精度沒有影響;（3）可用于高粘度液體的測量；（4）范圍度寬；（5）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計，總量，清晰明了，操作簡便。主要缺點:（1）結(jié)果復(fù)雜，體積龐大；（2）被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì) 工作狀態(tài)局限

5、性較大；（3）不適用于高、低溫場合；（4）大部分儀表只 適用于潔凈單相流體；（5）產(chǎn)生噪聲及振動。3. 浮子流量計浮子流量計，又稱轉(zhuǎn)子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由 下向上擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承 受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。浮子流量計是繼差壓式流量計之后應(yīng)用較廣泛的一類流量計,適用于 微小流量監(jiān)測。主要優(yōu)點:（1）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；（2）適用于小管徑和低流速；（3） 壓力損失較低。缺點：耐壓力低，有玻璃管易碎。4 渦輪流量計 渦輪流量計是屬于速度式流量計中主要品種，它的結(jié)構(gòu)由多葉片的轉(zhuǎn) 子（渦輪）感應(yīng)流體平均流速，從而計量出流量或總

6、流量的儀表。其 結(jié)構(gòu)由傳感器和顯示儀兩部分組成，有分體式和一體式兩種。渦輪流量計和容積式流量計、科奧利質(zhì)量流量計統(tǒng)稱為流量計中三類 重復(fù)性、精度最佳的品種。目前已朝多品種，多系列化發(fā)展。主要優(yōu)點：（1）精度高，在所有流量計儀表中屬于最精確的流量儀表； （2）重復(fù)性好；（3）無零點漂移，抗干擾性好；（4）測量范圍度寬；（5） 結(jié)構(gòu)緊湊。主要缺點：（1）不能長期保持校準特性；（2）流體物性對流量特性影響 較大。5 渦銜流量計渦銜流量計的結(jié)構(gòu)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，當流體 在游渦發(fā)生體兩側(cè)交替分離釋放出兩串規(guī)則交錯排列的游渦的儀表。渦銜流量計一般按頻率檢出方式，劃分有：應(yīng)力式、應(yīng)變式、

7、電容式、 熱敏式、光電式及超聲波式、振動式等。渦銜流量計屬于國內(nèi)外新型流量儀表。主要優(yōu)點:（1）結(jié)構(gòu)簡單牢固；（2）適用于多流體種類的場合流量；（3） 有較高測量精度；（4）測量范圍度寬，且壓損小。主要缺點:（1）不適應(yīng)于低雷諾數(shù)流體測量；（2）需較長直管段；（3）與 渦輪流量計相比，儀表系數(shù)較低。6.電磁流量計電磁流量計由傳感器及轉(zhuǎn)換器及顯示器等部分組成，電磁流量計根據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一般測量導(dǎo)電流體的流量儀表。電磁流量計具有其它流量計不能比擬獨特優(yōu)勢,特別適用如臟污流體 及腐蝕流體的測量。電磁流量計在7080年代由于電磁流量在技術(shù) 上有重大突破，使它成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的流量

8、監(jiān)測儀表。主要優(yōu)點:（1）由于測量通道是段光滑直管，不會阻塞，特別適用于 固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、污水、泥漿等;（2）無壓損，節(jié) 能效果好；（3）不受流體的濕度、密度、粘度、壓力和電導(dǎo)率變化影 響；（4）流量范圍大，口徑范圍寬；（5）適用于腐蝕性流體的測量。 主要缺點：（1）不適用測量由釋放的石油制品流體；（2）不適用氣體、 蒸汽及含有較大氣泡的液體；（3）不適用高溫場合。7.超聲波流量計超聲波流量計可分為傳播速度差法（直接時差法、時差法、相位差法 和頻差法）、波速偏移法.多普差法、互相關(guān)法.空間濾去法及噪聲法等。超聲流量計與電磁流量計均屬于無阻礙流體直流的結(jié)構(gòu)。因此，適用 于解決流量

9、測量困難的場合，特別適用于大口徑流量測量領(lǐng)域。主要優(yōu)點：（1）可做非接觸式流體測量；（2）屬于無阻礙測量，故無壓 力損失；（3）它與電磁流量計相比，具有可測非導(dǎo)電性液體，獨特優(yōu) 點。主要缺點:（1）在傳播時間法時，只能用于清潔液體和氣體，而在多 普勒法時，測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；（2）多普勒法測 量精度不高。&科里奧利質(zhì)量流量計 科里奧利質(zhì)量流量計是利用流體在振動管中流動時，產(chǎn)生與質(zhì)量流量 成正比的科里奧利力學原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。9.明渠流量計明渠流量計屬于在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流動的流量儀表。因此，也亦稱非滿管態(tài)流動的水溝叫明渠。明渠流量計除有

10、形外，還有u形、梯形、矩形等多種形狀。明渠流量計是廣泛應(yīng)用 于城市供水引水渠，火力及水利發(fā)電廠引水和排水渠，城市及工礦企業(yè)污水治理流入和排放渠,水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道流量計測量流量結(jié)構(gòu)方式。綜上所述，目前流量計測量技術(shù)發(fā)展至今雖然已日趨成熟，但其種類 繁多，至今尚無一種對于任何場合都能適用的流量計，而每種流量計 都有供適用范圍，具有局限性。因此，在選用何種流量計時，應(yīng)熟知 儀表的工作原理及特點，根據(jù)被測對象的不同，合理正確選擇流量計 是值得人們討論的問題。40 超聲波流量計 測量原理：時差法afv系列超聲波流量計采用時差法測量原理，非接觸測量，適用于強腐蝕性液體及高壓管道，測量管徑范圍寬。本

11、儀表采用了先進的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字處理技術(shù)，具有超強的糾錯功能和極高的抗干擾能力;可進行定時數(shù)據(jù)存儲，具有多種輸出,可選：rs485、420ma、040ma、累計脈沖、gsm/gprso同時，儀表問答式數(shù)據(jù)輸入及參數(shù)選擇，完善的自檢功能使儀表操作.維護簡單方便，遠距離數(shù)據(jù)傳輸功能，可選配數(shù)據(jù)顯示器實現(xiàn)遠距離監(jiān)控。nt技術(shù)特征: 被測介質(zhì)：易于超聲波傳播的均質(zhì)液體（水、海水、污水、汽油、 堿液或其它已知聲速的液體）測定狀態(tài)：液體滿管流動測量管徑:dn15-dn6000 mm濁度：小于1000deg顆粒小于1mm介質(zhì)溫度:20°c 150°c液體流速:0.1-32m/s管道材

12、料:鋼、鑄鐵、鋁、玻璃鋼、交聯(lián)聚乙烯、鋼筋混凝土管等。襯里材料:沙漿、橡膠.瀝青、玻璃鋼或已知聲速的材質(zhì)測點要求:上游40d、下游5d （d為管道內(nèi)徑）技術(shù)參數(shù)：（中英文雙語顯示）電磁流量計原理（雙語閱讀）一、概述:電磁流量計是一種應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的流量計,其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測量管，穿通測量管壁安裝的一對電極和用以產(chǎn)生工作磁場的一對線圈及鐵芯組成。當導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器測量管時,在電極上將感應(yīng)與流體平均流速成正比的電壓信號。該信號經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數(shù)字信號。電磁流量計可用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，適用于化工、電力礦冶.給排水、造紙、

13、醫(yī)藥、食品等部門。二、主要功能及技術(shù)參數(shù):儀表主要功能流量測量功能:測量瞬時流量（m3/h）、累計流量（m3）、流速（m/§）并同時顯示零點跟蹤功能：在流體流速為零時，可進行零點跟蹤，實現(xiàn)自動調(diào)零。小流量切斷功能: 可設(shè)定始動流量值，實現(xiàn)小流量切除或抑制突變干擾。正反向流指示功能: 正向流時，流向指示為+,反向流時，流向指示為一。阻尼功能: 可在099秒的范圍內(nèi)設(shè)定阻尼時間，實現(xiàn)瞬時流量的平均測量?？展軋缶δ? 當管道空管時，給出報警指示，累計停止。上、下限報警功能: 可設(shè)定瞬時流量的上下限值，當流量超限時，給出報警指示和報警信 號輸出o 信號輸出功能:420 ma電流輸出：輸出值

14、與瞬時流量相對應(yīng)，對應(yīng)量程可調(diào)。標定功能: 可對儀表分段標定，進一步提高儀表的線性度，擴大測量范圍，提高 測量精度。密碼設(shè)定功能: 可設(shè)定密碼，防止隨意的操作。環(huán)境條件：環(huán)境濕度：-10°c+60°c相對濕度：5%-90% 工作條件: 一體型：70°c 分離型：聚四氟乙烯襯里：120°c聚氯丁橡膠襯里：80°c聚氨酯襯里：80°c聚丙烯襯里:120°c 流體電導(dǎo)率：不低于5|iis/cm公稱壓力： 法蘭型：4.0mpa(dn10-dn150) 1.6 mpa(dnlo-dnlooo)夾持型：4.0mpa(dn10-dn150

15、) 1.6 mpa(dn10-dn150)電 源：a.單相交流 85v-265v、45hz-450hz b.直流 18v-36v技術(shù)指標執(zhí)行標準:jb/t9248-1999電磁流量計基本參數(shù)與性能指標1）公稱通徑：10> 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125> 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450、 500、 600、 700、 800、 900、 1000；流量范圍對應(yīng)的流速范圍：0-1.5m/s到012m/§ 精確度：±0.5% （示值） 測量管材料：不銹鋼!crl8ni9ti 襯里材料：聚四氟乙烯襯里

16、、聚氯丁橡膠襯里、聚氨酯、聚丙烯 電極材料：不銹鋼0crl8nil2mo2ti、哈氏合金c、鈦、鉗鉞合金、 鉉、不銹鋼涂覆碳化鉤。法蘭材料：碳鋼、不銹鋼。襯里保護法蘭材料：碳鋼、不銹鋼!crl8ni9ti 外殼防護：ip65/68 防爆標志：ex em(ia) iict4間距（分離型）轉(zhuǎn)換器距傳感器一般不超過100m2）智能開支轉(zhuǎn)換器（紅外搖控式可選）功能損耗：小于20w時間常數(shù)：099秒 小信號切除范圍：0-49%o o輸入阻抗：1015歐姆，共模擬制比llodb,系統(tǒng)可以現(xiàn)場自動?！?”。電流輸出：420 ma±0.01 ma>負載電阻：075歐姆頻率輸出：輸出頻率上限可先

17、lkhz或者2khz o帶光電隔離的晶體管集電極。上接20k歐姆電阻輸出，輸出高態(tài)電壓為：vh=24vxrl/（rl+ 20k£2）,vl=0v,誤差 > ±1h 外接電源不不于35v,或者內(nèi)部隔離+24v供電。脈沖輸出：累計量脈沖輸出。帶光電隔離的晶體管理體管集電極開路輸出?；蛘邇?nèi)部隔離+24v供電，或者外接電源不大于35v供電。高態(tài)電壓值輸出：0.001立方米可設(shè)。輸出電平：vl=+5v, vl=ov串行輸出：rs485標準串行接口?？垢蓴_性：電磁兼容及抗干擾性能優(yōu)于國際二級標準。電氣隔離: 模擬輸入與模擬輸出間絕緣電壓不低于500vo模擬輸入與交流電源間絕緣電壓

18、不低于1500vo模擬輸出與交流電源間絕緣電壓不低于1500vo模擬輸出與大地間絕緣電壓不低于500vo脈沖輸出與交流電源間絕緣電壓不低于1500vo脈沖輸出與大地間絕緣電壓不低于500vooverview:faradayfs law of electromagnetic induction electromagnetic flowmeter is a kind of application of the flowmeter, the sensor is mainly composed of inner pipe insulation measurement, through measurin

19、g the wall to install a pair of electrodes and work to produce magnetic field of a coil and iron core. when the conductive fluid flows through the sensor tube, induction is proportional to the mean velocity of fluid in the electrode voltage signal. the signal is amplified by the converter process, d

20、irect display traffic and volume and can output analog and digital signals.electromagnetic flowmeter can be used to measure the volume flow of conducting liquid and slurry in a closed pipe, apply to chemical industry, electric power, mining and metallurgy, water supply and drainage, paper making, me

21、dicine, food and other departments.second, the main functions and technical parameters:the instrument main functionthe flow measurement functions:measuring instantaneous flow rate (m3 / h), the cumulative flow (m3), velocity (m/s) and at the same time displayzero tracking function:in the fluid flow

22、velocity is zero, can undertake zero tracking, automatic zero.small flow cut off function:can be set initiating flow value, the realization of small flow to remove or suppress jamming mutation.forward and reverse flow indicator function:forward flow, flow directions for +, reverse flow, the flow dir

23、ections forthe damping function:it can be set in the range of 0-99 seconds damping time, achieve the average instantaneous flow rate measurement.ate alarm function:when pipeline ate, alarm indicator, the total stop.and the lower limit alarm function:the instantaneous flow rate can be set up and down

24、 limit, when traffic overruns, alarm indication and alarm signal output.signal output function:4 20 ma current output: the output value and instantaneous flow corresponding to the corresponding range is adjustable.calibration function:segmenting the instrument calibration, to further improve the lin

25、earity, enlarge the measuring range, improve the accuracy of measurement.password set features:can set a password, prevent optional operation.environmental conditions: ambient humidity: -10 °c * + 60 °c relative humidity: 5% to 90%working conditions:one size: 70 °cseparation type: ptf

26、e lining: 120 °c poly neoprene lining: 80 °cpolyurethane lining: 80 °c polypropylene liner: 80 °cfluid conductivity: not less than 5 mu s/cmnominal pressure:the flange type: 4.0 mpa (dn10-6) 1.6 mpa (dn10 - dn1000)clamping type: 4.0 mpa (dn10-6) 1.6 mpa (dn10-6)power supply: a. s

27、ingle-phase ac 85 v to 265 v, 45 hz - 450 hz b. 18 v - 36 v de technical indicatorsexecution standard: jb/t9248-1999 electromagnetic flowmeterbasic parameters and performance indicators:1) nominal size 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 450, 500, 80

28、0, 900, 800;flow range corresponding velocity range: 0-1.5 m/s to 0 to 12 m/saccuracy: + i 0.5% (in value)1 crl8ni9ti measuring pipe material: stainless steellining material: teflon lining, lining chloropre ne rubber, polyurethane, polypropyleneelectrode materials: stainless steel 0 crl8nil2mo2ti9 h

29、artz c, tantalum, titanium, platinum and iridium alloy, stainless steel coated with tungsten carbide.the flange material: carbon steel, stain less steel.lining protection flange material: carbon steel, stainless steel 1 crl8ni9tienclosure protection: ip65/68explosion-proof marks: ex em (ia) ii ct4sp

30、acing (separation) converter is apart from the sensor is generally not more than 100 m2) intelligent spending converter (optional) infrared remote control typeloss of function: less than 20 wthe time constant: 0-99 secondssmall signal excision scope: 0-49 per thousand.input impedance: 1015 ohms, sim

31、ulation system than 110 db, the system can automatically on site schoolcurrent output: 4 * 20 ma + / - 0.01 ma, load resistance: 0-75 ohmsfrequency output: the upper limit of output frequency can be 1 khz or first 2 khz. with photoelectric isolation transistor collector. through 20 k ohm resistance on the output, the output high state voltage as: the vh = 24 v x rl / + 20 k q (rl), vl = 0 v, s