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如何選擇合適的流量計
發(fā)布時間:2017-07-20

超聲波式
超聲波流量計結(jié)構(gòu)圖
  正朝著商品化發(fā)展的超聲波流量計是以“時差傳播系統(tǒng)”為中心!緯r差傳播系統(tǒng)】(以反射型為例)針對液體的行進(jìn)方向,向上升方向或下降方向發(fā)射超聲波。相互接收配管內(nèi)部反射回彈的超聲波。在水中行進(jìn)的超聲波如果逆流行進(jìn),則傳播速度變慢 ;如果順流行進(jìn),則傳播速度變快。二者之間的傳播時間差將轉(zhuǎn)換為流速。
優(yōu)點:無壓力損失
  具有可從配管外側(cè)進(jìn)行檢測的類型
缺點:必須要有直管部分
  液體中的固體物較多時會導(dǎo)致誤動作
  氣泡較多時無法測量
電磁式
電磁流量計結(jié)構(gòu)圖
  電磁流量計正如其名稱所示,是利用法拉第電磁感應(yīng)來檢測流量。在法拉第電磁感應(yīng)定律中,如果導(dǎo)電性液體在磁場 中移動,則會產(chǎn)生與管道內(nèi)徑 × 磁場強度 × 平均流速成正 比的電動勢(電壓)。換言之,在磁場中流動的液體“流速”會轉(zhuǎn)換成電。
優(yōu)點:受液體溫度、壓力、密度或粘度的影響較小
  可檢測包含污染物(固體、氣泡)的液體
  壓力損失較少
  無可動部位(維護(hù)性優(yōu)良)
科里奧利式

  科里奧利式流量計在其自身內(nèi)部利用稱為科里奧利效應(yīng)的 物理現(xiàn)象。如上圖所示,流體流過振動的 U 形管時,流入 端 A 與流出端 B 之間會產(chǎn)生逆向的科里奧利效應(yīng),使 U 形 管扭曲。由于科里奧利效應(yīng)與物體的重量和速度成正比關(guān)系,因此如果測量出扭曲量,便可知道質(zhì)量和流量。
優(yōu)點:精度佳
  可測量質(zhì)量和流量
  無需直管部分
  高速響應(yīng)
  可檢測高粘度液體
  可測量密度
缺點:與其他檢測原理相比價格高
  壓力損失大
  易受振動影響
卡門渦流式
渦街流量計結(jié)構(gòu)圖
  歸類為渦流流量計,采用的是 1912 年西奧多 · 馮 · 卡門 (Theodore von Karman)以理論證明的定律。在流動的流體 中存在柱狀障礙物(渦流發(fā)生體)時,將會在下游生成交替渦流。流體的流速與渦流頻率成正比關(guān)系,因此檢測渦流脈沖數(shù)量便可測出流量。主要檢測方法是使用壓電元件來感測渦流振動,但也有使用超聲波檢測渦流的方法。
優(yōu)點:無機(jī)械可動部位
  可檢測液體、氣體以及蒸汽任意一種
  由于無電極,因此具有耐藥性的規(guī)格
  幅度變化范圍較大,精度較高
缺點:由于會限制流道,因此將產(chǎn)生壓力損失(也有不限制流道的類型)
  析出水垢或含有固體的液體會造成堵塞
  不適用于高粘度液體
  不耐配管振動
  必須要有支管部分
熱式

  流體接觸到熱物體時,會從物體上帶走熱量,使流體的溫度上升。熱式流量計正是利用這種原理測量流量。熱式流量計可分為兩種方式。
■溫差測量法…在流體中安裝一個加熱器,在上游與下游 2 個點測量流體溫度,然后根據(jù) 2 點之間的溫差計算出流量。 主要用于小流量。
■功耗測量法…在流體中安裝一個加熱器,在上游與下游 2 個點測量流體溫度,通過對加熱器進(jìn)行控制,使 2 點之間 的溫差保持恒定。
優(yōu)點:可檢測氣體
  基本無壓力損失
  可測量質(zhì)量和流量
缺點:流體溫度發(fā)生變化時會產(chǎn)生誤差
  設(shè)定與流體的類型和成分相匹配的規(guī)格麻煩

膜片式
孔板流量計結(jié)構(gòu)圖
  屬于壓力差流量計。就流量計產(chǎn)量而言,壓力差流量計當(dāng)前占據(jù)市場份額。利用伯努利原理,在流動的流體流道中安裝一個故意用來產(chǎn)生壓力損失的節(jié)流孔板,測量節(jié)流孔板前后的壓力差來檢測流量。壓力損失所產(chǎn)生的上游與下游的壓力差,利用膜片進(jìn)行檢測。
優(yōu)點:可檢測氣體、液體以及蒸汽
價格一般較低
無可動部位
缺點:由于具有節(jié)流孔板,因此產(chǎn)生的壓力損失大
不適用于含有固體的液體
由于對紊流敏感,因此需要一段較長的直管部分

渦輪式
渦輪流量計結(jié)構(gòu)圖
  歸類為渦輪流量計。按結(jié)構(gòu)大致分為 2 類,分別為 (1) 水 輪結(jié)構(gòu)的“切向流渦輪式流量計”(2) 風(fēng)車結(jié)構(gòu)的“軸向流 渦輪式流量計”。流量與渦輪的轉(zhuǎn)速始終成正比關(guān)系。因此,用流體流動的力來轉(zhuǎn)動渦輪,可根據(jù)轉(zhuǎn)速測量出流量。通過在葉片前端或旋轉(zhuǎn)軸上嵌入磁鐵,便可提取出脈沖信號,從而得出轉(zhuǎn)數(shù)以換算流量。
優(yōu)點:重現(xiàn)性(重復(fù)精度)和響應(yīng)性優(yōu)勢
結(jié)構(gòu)簡單,價格合理
機(jī)型小巧卻可測量大容量
缺點:不耐異物(導(dǎo)致堵塞)
由于渦輪高速旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致軸向磨損,因此需要定期維護(hù)
浮子式
浮子式流量計結(jié)構(gòu)圖
  歸類為面積流量計。主流方法是在錐形管(越向上寬度越大)中懸浮一個浮子。流體被迫進(jìn)入錐形管與浮子之間時,便會形成壓力差。此時,浮子會停留在“壓力差產(chǎn)生的向上的力”與“浮子重力產(chǎn)生的向下的力”的平衡區(qū)域,顯示瞬時流量。常見的“浮子式流量計”是采用透明材料制作錐形管,并在上面刻有流量刻度,可直接讀取流量。此外,也有一些類型是在浮子中內(nèi)置磁鐵,使用磁傳感器進(jìn)行檢測。
優(yōu)點:可檢測氣體、液體以及蒸汽
價格一般較低
壓力損失較小
缺點:精度不是很高
不適用于含有固體的液體
直接讀書型在椎管變臟時會看不到浮子

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下篇文章:渦輪流量計及顯示儀表原理分析 上篇文章孔板節(jié)流式流量計研究
 
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