流量计原理

测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生 产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途， 各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过 100 种。

　　每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原 理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。

　　按流量计的结构原理进行分类。有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。

 　　按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别 称作总量表和流量计。总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的 商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。

一、按测量原理分类
　　1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、 可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利 用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

　　2.电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

　　3.声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。

　　4.热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

　　5.光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

　　6.原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表．

　　7.其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类
　　按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：

1差压式流量计
　　差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺 寸来计算流量的仪表。

　　差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式 对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘

里流量计、均速管流量计等。

　　二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。

　　差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。

　　检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。

　　所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和 估算测量误差。

　　非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入标准中的检测件。

　　差压式流量计是一类应用广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居*。近年来,由于各种 新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是重要的一类流量计。

　　优点:

　　(1)应用多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;

　　(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;

　　(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。

　　缺点:

　　(1)测量精度普遍偏低;

　　(2)范围度窄,一般仅 3:1~4:1;

　　(3)现场安装条件要求高;

　　(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

　　应用概况:

　　差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混 相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几 mm 到几 m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的 1/4~1/3。

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