幾種常見的流量測量方法氣體

1、流量計(jì)常用的幾種測量方法簡述點(diǎn)擊次數(shù)：179發(fā)布時間：2010-8-31 15:48:15為了滿足各種測量的需要，幾百年來人們根據(jù)不同的測量原理，研究開發(fā)制 造出了數(shù)十種不同類型的流量計(jì)，大致分為容積式、速度式、差壓式、面積 式、質(zhì)量式等。各種類型的 流量計(jì) 量原理、結(jié)構(gòu)不同既有獨(dú)到之處又存在 局限性。為達(dá)到較好的測量效果，需要針對不同的測量領(lǐng)域，不同的測量介 質(zhì)、不同的工作范圍，選擇不同種類、不同型號的流量計(jì)。工業(yè)計(jì)量中常用 的幾種氣體流量計(jì)有：(1)差壓式流量計(jì)差壓式 流量計(jì) 是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理, 當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘

2、利嘴、 文丘利噴嘴等)，在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。在 差壓式流量計(jì)中，因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、 研究最充分、已標(biāo)準(zhǔn)化而得到最廣泛的應(yīng)用。孔板流量計(jì)理論流量計(jì)算公式 為:式中，qf為工況下的體積流量，m3/s; c為流出系數(shù)，無量鋼；B =d/D,無 量鋼；d為工況下孔板內(nèi)徑，mm D為工況下上游管道內(nèi)徑，mm £為可膨 脹系數(shù)，無量鋼；Ap為孔板前后的差壓值，Pa; pl為工況下流體的密度， kg/m3。對于天然氣而言，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣積流量的實(shí)用計(jì)算公式為：式中，qn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣體積流量，m3/s; As為秒計(jì)量系數(shù)，視采用

3、計(jì)量單位而定，此式As=3.1794X 10-6; c為流出系數(shù)；E為漸近速度系數(shù)；d 為工況下孔板內(nèi)徑，mm FG為相對密度系數(shù)，&為可膨脹系數(shù)；FZ為超壓 縮因子；FT為流動濕度系數(shù)；pl為孔板上游側(cè)取壓孔氣流絕對靜壓，MPa p為氣流流經(jīng)孔板時產(chǎn)生的差壓，Pa。差壓式流量計(jì)一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測量管、直管段、流動調(diào)整器、取 壓管路）和差壓計(jì)組成，對工況變化、準(zhǔn)確度要求高的場合則需配置壓力計(jì) （傳感器或變送器）、溫度計(jì)（傳感器或變送器）流量計(jì)算機(jī)，組分不穩(wěn)定時還 需要配置在線密度計(jì)（或色譜儀）等。（2）速度式流量計(jì)速度式流量計(jì)是以直接測量封閉管道中滿管流動速度為原理的一類流量計(jì)

4、 工業(yè)應(yīng)用中主要有： 渦輪流量計(jì)：當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化， 產(chǎn)生周期性的電脈沖信號 在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體 的體積流量成正比。渦輪流量計(jì)的理論流量方程為：式中n為渦輪轉(zhuǎn)速；qv為體積流量；A為流體物性（密度、粘度等），渦輪結(jié) 構(gòu)參數(shù)（渦輪傾角、渦輪直徑、流道截面積等）有關(guān)的參數(shù)；B為與渦輪頂隙、 流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；C為與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。 渦街流量計(jì)：在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體，流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替

5、地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。渦街流量計(jì)的理論流量方程為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s; D為表體通徑，mm M為旋渦發(fā)生體 兩側(cè)弓形面積與管道橫截面積之比；d為旋渦發(fā)生體迎流面寬度，mm f為 旋渦的發(fā)生頻率，Hz; Sr為斯特勞哈爾數(shù)，無量綱。 旋進(jìn)渦輪流量計(jì)：當(dāng)流體通過螺旋形導(dǎo)流葉片組成的起旋器后，流體被 強(qiáng)迫圍繞中心線強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦輪，通過擴(kuò)大管時旋渦中心沿一錐形螺旋形進(jìn)動。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦流的進(jìn)動頻率與流經(jīng)旋進(jìn)渦 流量傳感器處流體的體積流量成正比。旋進(jìn)旋

6、渦流量計(jì)的理論流量方程為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s; f為旋渦頻率，Hz; K為流量計(jì)儀表 系數(shù)，P/m3（p為脈沖數(shù)）。 時差式超聲波流量計(jì)：當(dāng)超聲波穿過流動的流體時，在同一傳播距離內(nèi)， 其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該時差與被測流體在管道中的體積流量（平均流速）成正比。超聲波流量 計(jì)的流量方程式為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s; V為流體通過超聲換能器皿1、2之 間傳播途徑上的聲道長度，m L為超聲波在換能器1、2之間傳播途徑上的聲道長度，或X為傳播途徑上的軸向分量，3t1為超聲波順流傳播的時間，s; t2為超聲波逆流傳播的

7、時間，s。速度式氣體流量計(jì)一般由流量傳感器和顯示儀組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）、溫度計(jì)（傳感器或變送器）、流量積算 儀（溫壓補(bǔ)償）或流量計(jì)算機(jī)（溫壓及壓縮因子補(bǔ)償）；對準(zhǔn)確度要求更高的場 合（如貿(mào)易天然氣），則另配置在線色譜儀連續(xù)分析混合氣體的組分或物性值 計(jì)算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。（3）容積式流量計(jì)在容積式流量計(jì)的內(nèi)部，有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干 個已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體，如腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒、刮板、橢圓齒輪、活 塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動，不斷地將流體從已知容 積的小空間中排出。根據(jù)一定時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的次數(shù)，即可求出流體流過 的體積量。容積式流量計(jì)的理論流量計(jì)算公式： qf=n*V 式中，qf為工況下的體積流量，m3/s; n為旋轉(zhuǎn)體的流速，周/s ; V為旋轉(zhuǎn) 體每轉(zhuǎn)一周所排流體的體積，m3/周。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，容積式流量計(jì)