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流量仪表主要类型及工作原理(一)
发布时间:2021-02-19 09:19:56

流量仪表也被称为流量计,其种类丰富、规格多样,主要用来测量管道或者明渠中的流体瞬间流量与累计流量。按照其工作原理可以分为压差流量计、电磁流量计、转子流量计、质量流量计、超声波流量计和涡轮流量计等。

1、压差流量计

压差流量计主要由检测元件、压差转换器、流量显示仪表构成,其工作原理是利用能量守恒定律来得出流量测定结果。流体经过节流装置时,因节流装置阻碍,使流速降低,流体的部分动能转换成为静压能,使流体对于管壁的压力增加。当流体通过以后,流速加快,部分静压又转换为动能,管壁所受压力减小,导致节流装置的前后出现压力差,并通过测量流体压力差来实现流量的测定。压差流量计结构简单,适用范围广(能够适用于绝大多数的流体),检测元件、变送器和显示仪表能够由不同厂家规模化生产,成本较为低廉。但是其需要经过节流装置,使流体压力损失较大,测量范围度不广(基本只能够达到3:1~4:1),且测量精度不高,对于测量精度要求较高的行业不太合适。

2、电磁流量计

电磁流量计由电磁系统、电极、测量导管、转换器等组成,其工作原理是利用电磁感应定律来完成测量。导电流体在垂直于磁场方向的非磁性导管中流动,切割磁力线产生电动势,最终将电动势换算为流量。此类流量计测量灵敏度和精度都较高,普遍应用于导电性、导磁性比较好的流体。由于测量管道内没有阻流装置,不会引起阻塞,适合测量含有固体颗粒的流体(如纸浆、污水、泥浆等),并且其测量所得的数据不受流体粘度、密度、温度、电导率和压力变化的影响。但是由于其对导电性能的要求,不能用于电导率很低的流体,也不能够测量气体、蒸汽以及含有较多气泡的流体,对于高温、高腐蚀、强磁场的流体也不太适用。另外其造价较为高昂,信号容易受到外界磁场干扰,使其在工业管道流体测量应用上受到影响。因此,当前电磁流量计在不断升级完善,进一步向信息化方向发展。

3、转子流量计

转子流量计由垂直锥形管与置于其中的转子(转子能够上下自由移动)构成,其工作原理是利用转子对流体截流时,转子的上下游之间存在压力差,且流体对转子产生动压力。这时在转子上的作用力有3个:流体动压力(向上)、流体浮力(向上)以及转子自身重力(向下),当三者达到平衡时,转子就会稳定浮于锥管内某一点。由于转子重力、流体浮力均为已知量,通过转子所处位置就能够计算出流体流量,也就是说转子的高度就是流体流量的量度。其应用范围广泛,易燃易爆流体均能够测量,而且范围度较宽(最高可达10:1),但是其测量精度偏低,且测量结果容易受到被测介质的压力、密度、温度和粘度等因素影响。