簡(jiǎn)述各種流量計(jì)原理及特點(diǎn)

1、簡(jiǎn)述各種流量計(jì)原理及特點(diǎn)簡(jiǎn)述 目前工程實(shí)際中，流量測(cè)量方法及流量?jī)x表的種類(lèi)繁多，至今為止, 可供工業(yè)用的流量?jī)x表種類(lèi)多達(dá)數(shù)十余種。在流量?jī)x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(cè)量對(duì)象劃分就有封閉 管道和明渠兩大類(lèi)：按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量，其儀 表分別稱作總量表和流量計(jì)。本文簡(jiǎn)要介紹目前最常用流量計(jì)分類(lèi)法，主要有：差壓式流量計(jì)、容 積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、 流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)等分別簡(jiǎn)述各種流量計(jì) 的原理及特點(diǎn)。1. 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)是通過(guò)安裝于是工業(yè)管道中流量檢測(cè)元件產(chǎn)生的差壓, 將已知流體條件和

2、檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來(lái)計(jì)差壓式流量計(jì)算流 量計(jì)。差壓式流量計(jì)由一次檢測(cè)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(cè)件形式劃分差壓式流量計(jì)分類(lèi)，有孔板流量 計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。二次儀表為各種機(jī)械、電子、 機(jī)電一體式差壓式流量計(jì)、差壓變送器及流量顯示儀表。差壓式流量 儀表是流量?jī)x表大家族中應(yīng)用最廣泛的一中流量?jī)x表，目前國(guó)內(nèi)外已 系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，差壓式流量計(jì)既可單獨(dú)測(cè)量流量參數(shù)，也 可測(cè)量其它參數(shù)（壓力、物位、密度）等。差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按 其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水利阻力.動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益及 射流式、以及離心式等幾大類(lèi)。檢測(cè)件有標(biāo)準(zhǔn)化型式或非標(biāo)準(zhǔn)兩

3、大類(lèi)。標(biāo)準(zhǔn)型檢測(cè)元件是以標(biāo)準(zhǔn)文件 設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用，無(wú)需經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算 測(cè)量誤差。而非標(biāo)型檢測(cè)元件一般尚未列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中檢測(cè)元件。差 壓式流量計(jì)也是應(yīng)用最廣泛的一種流量?jī)x表，在各種流量計(jì)使用量中 占據(jù)首位。主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠, 使用壽命長(zhǎng);（2）應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無(wú)任何一流量計(jì)可與之比擬;（3）檢測(cè)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(jì)生產(chǎn)。主要缺點(diǎn)是：（4）測(cè)量精度普遍偏低：（2）范圍度窄，一般僅3： 44： 4; （3）現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高；（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。2. 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)，又稱

4、定排量流量計(jì)，簡(jiǎn)稱pd流量計(jì)，在流量?jī)x表中 是精度最高的一類(lèi)。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單 個(gè)已知的體積部分,根據(jù)測(cè)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(lái)測(cè)量流體體積總量。容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類(lèi)：有橢圓齒輪流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量 計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤(pán)流量計(jì)、濕式氣體計(jì)及膜盒式氣體計(jì)、液 封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)等。主要優(yōu)點(diǎn)：（4）計(jì)量精度高；（2）安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響;（3）可用于高粘度液體的測(cè)量；（4）范圍度寬；（5）直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì)，總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便。主要缺點(diǎn):（1）結(jié)果復(fù)雜，體積龐大；（2）被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、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(chǎng)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(dòng)。3. 浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)，又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流量計(jì)的一種，在一根由 下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)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(jì)是繼差壓式流量計(jì)之后應(yīng)用較廣泛的一類(lèi)流量計(jì),適用于 微小流量監(jiān)測(cè)。主要優(yōu)點(diǎn):（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(diǎn)：耐壓力低，有玻璃管易碎。4 渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)是屬于速度式流量計(jì)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(jì)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(jì)和容積式流量計(jì)、科奧利質(zhì)量流量計(jì)統(tǒng)稱為流量計(jì)中三類(lèi) 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(diǎn)：（1）精度高，在所有流量計(jì)儀表中屬于最精確的流量?jī)x表； （2）重復(fù)性好；（3）無(wú)零點(diǎn)漂移，抗干擾性好；（4）測(cè)量范圍度寬；（5） 結(jié)構(gòu)緊湊。主要缺點(diǎn)：（1）不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性；（2）流體物性對(duì)流量特性影響 較大。5 渦銜流量計(jì)渦銜流量計(jì)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(dāng)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(cuò)排列的游渦的儀表。渦銜流量計(jì)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(dòng)式等。渦銜流量計(jì)屬于國(guó)內(nèi)外新型流量?jī)x表。主要優(yōu)點(diǎn):（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固；（2）適用于多流體種類(lèi)的場(chǎng)合流量；（3） 有較高測(cè)量精度；（4）測(cè)量范圍度寬，且壓損小。主要缺點(diǎn):（1）不適應(yīng)于低雷諾數(shù)流體測(cè)量；（2）需較長(zhǎng)直管段；（3）與 渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低。6.電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)由傳感器及轉(zhuǎn)換器及顯示器等部分組成，電磁流量計(jì)根據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一般測(cè)量導(dǎo)電流體的流量?jī)x表。電磁流量計(jì)具有其它流量計(jì)不能比擬獨(dú)特優(yōu)勢(shì),特別適用如臟污流體 及腐蝕流體的測(cè)量。電磁流量計(jì)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(cè)儀表。主要優(yōu)點(diǎn):（1）由于測(cè)量通道是段光滑直管，不會(huì)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(wú)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(cè)量。 主要缺點(diǎn)：（1）不適用測(cè)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(chǎng)合。7.超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)可分為傳播速度差法（直接時(shí)差法、時(shí)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(jì)與電磁流量計(jì)均屬于無(wú)阻礙流體直流的結(jié)構(gòu)。因此，適用 于解決流量

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

10、形外，還有u形、梯形、矩形等多種形狀。明渠流量計(jì)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(jì)測(cè)量流量結(jié)構(gòu)方式。綜上所述，目前流量計(jì)測(cè)量技術(shù)發(fā)展至今雖然已日趨成熟，但其種類(lèi) 繁多，至今尚無(wú)一種對(duì)于任何場(chǎng)合都能適用的流量計(jì)，而每種流量計(jì) 都有供適用范圍，具有局限性。因此，在選用何種流量計(jì)時(shí)，應(yīng)熟知 儀表的工作原理及特點(diǎn)，根據(jù)被測(cè)對(duì)象的不同，合理正確選擇流量計(jì) 是值得人們討論的問(wèn)題。40 超聲波流量計(jì) 測(cè)量原理：時(shí)差法afv系列超聲波流量計(jì)采用時(shí)差法測(cè)量原理，非接觸測(cè)量，適用于強(qiáng)腐蝕性液體及高壓管道，測(cè)量管徑范圍寬。本

11、儀表采用了先進(jìn)的多脈沖技術(shù)、信號(hào)數(shù)字處理技術(shù)，具有超強(qiáng)的糾錯(cuò)功能和極高的抗干擾能力;可進(jìn)行定時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具有多種輸出,可選：rs485、420ma、040ma、累計(jì)脈沖、gsm/gprso同時(shí)，儀表問(wèn)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(hù)簡(jiǎn)單方便，遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸功能，可選配數(shù)據(jù)顯示器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。nt技術(shù)特征: 被測(cè)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(cè)定狀態(tài)：液體滿管流動(dòng)測(cè)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(cè)點(diǎn)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(yǔ)顯示）電磁流量計(jì)原理（雙語(yǔ)閱讀）一、概述:電磁流量計(jì)是一種應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的流量計(jì),其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測(cè)量管，穿通測(cè)量管壁安裝的一對(duì)電極和用以產(chǎn)生工作磁場(chǎng)的一對(duì)線圈及鐵芯組成。當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器測(cè)量管時(shí),在電極上將感應(yīng)與流體平均流速成正比的電壓信號(hào)。該信號(hào)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(hào)。電磁流量計(jì)可用于測(cè)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(mén)。二、主要功能及技術(shù)參數(shù):儀表主要功能流量測(cè)量功能:測(cè)量瞬時(shí)流量（m3/h）、累計(jì)流量（m3）、流速（m/§）并同時(shí)顯示零點(diǎn)跟蹤功能：在流體流速為零時(shí)，可進(jìn)行零點(diǎn)跟蹤，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零。小流量切斷功能: 可設(shè)定始動(dòng)流量值，實(shí)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(shí)，流向指示為+,反向流時(shí)，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(shí)間，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流量的平均測(cè)量?？展軋?bào)警功能: 當(dāng)管道空管時(shí)，給出報(bào)警指示，累計(jì)停止。上、下限報(bào)警功能: 可設(shè)定瞬時(shí)流量的上下限值，當(dāng)流量超限時(shí)，給出報(bào)警指示和報(bào)警信 號(hào)輸出o 信號(hào)輸出功能:420 ma電流輸出：輸出值

14、與瞬時(shí)流量相對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)量程可調(diào)。標(biāo)定功能: 可對(duì)儀表分段標(biāo)定，進(jìn)一步提高儀表的線性度，擴(kuò)大測(cè)量范圍，提高 測(cè)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(duì)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(biāo)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):jb/t9248-1999電磁流量計(jì)基本參數(shù)與性能指標(biāo)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(duì)應(yīng)的流速范圍：0-1.5m/s到012m/§ 精確度：±0.5% （示值） 測(cè)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(hù)法蘭材料：碳鋼、不銹鋼!crl8ni9ti 外殼防護(hù)：ip65/68 防爆標(biāo)志：ex em(ia) iict4間距（分離型）轉(zhuǎn)換器距傳感器一般不超過(guò)100m2）智能開(kāi)支轉(zhuǎn)換器（紅外搖控式可選）功能損耗：小于20w時(shí)間常數(shù)：099秒 小信號(hào)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(chǎng)自動(dòng)校“0”。電流輸出：420 ma±0.01 ma>負(fù)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(jì)量脈沖輸出。帶光電隔離的晶體管理體管集電極開(kāi)路輸出。或者內(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(biāo)準(zhǔn)串行接口。抗干擾性：電磁兼容及抗干擾性能優(yōu)于國(guó)際二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。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