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流量計的分類

  按照工作原理,流量測量儀表可W分為測容積流量與測質量流量兩大類。其中,測容積流量可W分為直接測量(例如容積式流量計)與間接測量兩種(例如漩渦流量汁、差壓式流量計、超聲波流量計)。

容積式流量計:
    容積式流量計又名正排量流量計,是流量儀表中精度***高的一類,其種類繁多。根據測量元件的結構又可以分為轉子式、膜片式、刮板式、往復活塞式以及旋轉活塞式等形式。其中,轉子式的應用***為廣泛。轉子式流量計通常是由轉子、計量腔和計數機構組成。流體介質往復循環地充滿計量腔,以此來帶動轉子旋轉,故其轉速與流速成正比。
圖1.1齒輪流量計

圖1.1齒輪流量計
    目前,容積式流量計在工業用流量計中占有約10%左右。在測量體積流量時,不僅不會受到流體茹度和密度的影響,而且對流動狀態的速度分布也沒有任何的特殊要求。但是,在實際的使用過程中,由于其動靜部件之間的間隙往往比較小,所以需要介質必須純凈,不能含有任何雜質。此外,容積式流量計元件運動的慣性也比較大,還存在一定量的泄露。因此,對于動態特性的測量效果往往令人不甚滿意。

渦旋流量計:
    渦旋流量計是根據流體振動原理而設計制造的。在特定的流動條件下,一部分流體會產出振動,振動頻率與流體的流速或流量密切相關。
    其中,***常見的渦旋流量計當屬利用卡門渦街原理制造而成的渦街流量計。
圖1.2渦街流量計

圖1.2渦街流量計
    當在流動的流體中被插入一個非流線型斷面的柱體時,流體的流動會必然會受到一定的影響,這時,當雷諾數在一定的范圍之內時,柱體下游會產生漩渦分離,當漩渦排列兩排且兩列漩渦之間的間距h與同列中兩個相鄰渦旋之間的間距!之比滿足h/1=0.281時,就可以得到穩定且規則排列的渦列,即“卡門渦街”。    所有,通常人們只需要檢測出渦旋的頻率就可以測出相應的流速,進而就可以計算出其流量。渦街流量計的測量范圍寬、使用壽命長、準確度高、再現性好,但其較大的缺陷就在于不能用于測量低雷諾數流體且其對直管段的要求相對比較高。

差壓式流量計:
    差壓式流量計的主要組成結構包括將流量轉變為靜壓差的一次裝置以及將靜壓差轉變為標準信號并顯示出流量值的二次儀表兩個部分。其優勢在于只需要測量出進出口的壓力差就可以計算出流量值。
   差壓式流量計不僅結構簡單,應用范圍廣,而且沒有可動部件,能夠適應比較惡劣的工作環境,它已經有了較長的應用歷史,故已經形成了標準和國際標準。
圖1. 3差壓式流量計

圖1. 3差壓式流量計
    但是差壓式流量計***大的缺點就在于其壓力損失很大,這樣就會給被測管路系統造成較大的能耗。與此同時,其應用范圍也較小,其量程比僅僅只有1:3 0但是,目前許多公司對差壓式變送器進行了較為深入的研究,使得其測量精度、量程比、適用溫度范圍和信號處理與通訊功能都得到了較大的改善與提高。

超聲流量計:
    超聲流量計的主要部件包括換能器和轉換器兩個部分。由于超聲波在流動的介質中的傳播速度等于被測介質的平均流速和聲波在靜止介質中的速度矢量和,超聲流量計得以制造。由于它克服了接觸式測量的多種問題,具有節能、通用性好、不干擾流場、無壓力損失等諸多特點,因此,超聲流量計正被廣泛應用于強腐蝕、易爆、污染的流體測量工作之中。
    超聲流量計普遍會把超聲波傳感器安裝在被測管道的外側,它利用了超聲波信號在流體內傳播時所載的流體流速信息來測量流體的流量。一般情況下,超聲流量計都會設有標準的通用接口以方便于計算機對它的控制。這樣,不僅測量結果可以直接顯示打印處理,而且超聲流量計還可以與計算機監控系統直接聯網運行。雖然超聲流量計的自動化程度相對來說比較高,但是,換能器的安裝會直接影響到其計量的可靠性和準確度兩個方面。因此,其對安裝的要求比較高,這也是限制超聲流量計廣泛使用的一個栓桔。
圖1.3超聲流量計流量計

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