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一、概述
流量測量方法和儀表的種類繁多,分類方法也很多。至今為止,可供工業(yè)用的流量儀表種類達60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體,任何量程,任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表?! ∵@60多種流量儀表,每種產(chǎn)品都有它的特定的適用性,也都有它的局限性。按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按測量目的又可以分為總量測量和流量測量,其儀表分別稱作總量表和流量表。
◆差壓式流量計
差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類,如孔板流量計,文丘里流量計,均速管流量計等。二次裝置為各種機械,電子,機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化,通用化和標準化)程度很高的,種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數(shù),也可測量其它參數(shù)(如壓力,物位,密度等)。差壓式流量計檢測件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置,水力阻力式,離心式,動壓頭式動壓頭增益式及射流式幾大類?! z測件又可按其標準化程度分為兩大類:標準的和非標準的。
◆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椎管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子可以在椎管內(nèi)自由的上升和下降?! 「∽恿髁坑嬍莾H次于差壓式流量計應(yīng)用范圍zui寬廣的一類流量計,特別在小,微流量方面有舉足輕重的作用?! ?br />特點:
①玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險;
②適用于小管徑和低流速;
③壓力損失較低。
◆容積式流量計
容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在流量儀表中是精度zui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?! ∪莘e式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計,刮板流量計,雙轉(zhuǎn)子流量計,旋轉(zhuǎn)活塞流量計,往復活塞流量計,圓盤流量計,液封轉(zhuǎn)筒式流量計,濕式氣量計及膜式氣量計等?! ?br />◇優(yōu)點:
①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適用度寬;
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?! ?br />缺點:
①結(jié)果復雜,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?! ?br />應(yīng)用概況:
容積式流量計與差壓式流量計,浮子流量計并列為三類使用量zui大的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品,天然氣等)的總量測量。
◆渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導出流量或總量的儀表?! ∫话闼蓚鞲衅骱惋@示儀兩部分組成,也可做成整體式 ?! ?br />渦輪流量計和容積式流量計,科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復性,精度*的產(chǎn)品,作為類型流量計之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種,多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模?! ?br />◇優(yōu)點:
①高精度,在所有流量計中,屬于zui精度的流量計;
②重復性好;
③元零點漂移,抗*力好;
④范圍度寬;
⑤結(jié)構(gòu)緊湊?! ?br />◇缺點:
①不能長期保持校準特性;
②流體物性對流量特性有較大影響。
◆電磁流量計
電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導電性液體的儀表。 電磁流量計有一系列優(yōu)良特性,可以解決其他流量計不易應(yīng)用的問題,如臟污流,腐蝕流的測量。 70,80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破,使它成為應(yīng)用廣泛的一類流量計,在流量儀表中其使用量百分數(shù)不斷上升?! ?br />◇優(yōu)點:
①測量通道是段光滑直管,不會阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿,泥漿,污水等;
②不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;
③所測得體積流量實際上不受流體密度,粘度,溫度,壓力和電導率變化的明顯影響;
④流量范圍大,口徑范圍寬;
⑤可應(yīng)用腐蝕性流體。
◇缺點:
①不能測量電導率很低的液體,如石油制品;
②不能測量氣體,蒸汽和含有較大氣泡的液體;
③不能用于較高溫度。
◆渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩竄規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。 渦街流量計按頻率檢出方式分為:應(yīng)力式,應(yīng)變式,電容式,熱敏式,振動體式,光電式及超聲式等?! u街流量計是屬于zui年輕的一類流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用一類流量計?! ?br />◇優(yōu)點:
①結(jié)構(gòu)簡單牢固;
②適用流體種類多;
③精度較高;
④范圍度高;
⑤壓損小?! ?br />◇缺點:
①不適用于低雷諾數(shù)測量;
②需較長直管段;
③儀表系數(shù)較低(與渦街流量計相比)
④儀表在脈動流,多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗。
◆超聲流量計
超聲流量計是通過檢測流體流動對超聲粟(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。 根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法,時差法,相位差法和頻率法),波速偏移法,多普勒法,互相關(guān)法,空間濾法及噪聲法等?! 〕暳髁坑嫼碗姶帕髁坑嬕粯?,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點,近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計之一?! ?br />◇優(yōu)點:
①可做非接觸式測量;
②為無流動阻撓測量,無壓力損失;
③可測量非導電性液體,對無阻撓的電磁流量計是一種補充?! ?br />◇缺點:
①傳播時間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于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。
◇應(yīng)用概況:
①傳播時間法應(yīng)用于清潔,單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液,怪液,液化天然氣等;
②氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗;
③多普勒法適用于異相含量不太高的雙向流體,例如:未處理污水,工廠排放液,臟流程液;通常不適應(yīng)于非常清潔的液體。
◆科里奧利質(zhì)量流量計
科里奧利質(zhì)量流量計(以下簡稱CMF)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原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。我國CMF的應(yīng)用起步較晚,近年已有幾家制造廠(如太行儀表廠)自行開發(fā)供應(yīng)市場;還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引用*生產(chǎn)系列儀表。
◆明渠流量計
與前述幾種不同,它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。非滿管態(tài)流動的水路稱作明渠,測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(open channel flowmeter)。明渠流量計除圓形外,還有U字行,梯形,矩形等多中形狀?! ∶髑髁坑嫅?yīng)用場所有城市供水引水渠;火電長引水和排水渠,污水治理流入和排放渠;工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道
。
安徽康盛電氣集團有限公司
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