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流量儀表主要類型及工作原理(一)
發布時間:2021-02-19 09:19:56

流量儀表也被稱為流量計,其種類豐富、規格多樣,主要用來測量管道或者明渠中的流體瞬間流量與累計流量。按照其工作原理可以分為壓差流量計、電磁流量計、轉子流量計、質量流量計、超聲波流量計和渦輪流量計等。

1、壓差流量計

壓差流量計主要由檢測元件、壓差轉換器、流量顯示儀表構成,其工作原理是利用能量守恒定律來得出流量測定結果。流體經過節流裝置時,因節流裝置阻礙,使流速降低,流體的部分動能轉換成為靜壓能,使流體對于管壁的壓力增加。當流體通過以后,流速加快,部分靜壓又轉換為動能,管壁所受壓力減小,導致節流裝置的前后出現壓力差,并通過測量流體壓力差來實現流量的測定。壓差流量計結構簡單,適用范圍廣(能夠適用于絕大多數的流體),檢測元件、變送器和顯示儀表能夠由不同廠家規模化生產,成本較為低廉。但是其需要經過節流裝置,使流體壓力損失較大,測量范圍度不廣(基本只能夠達到3:1~4:1),且測量精度不高,對于測量精度要求較高的行業不太合適。

2、電磁流量計

電磁流量計由電磁系統、電極、測量導管、轉換器等組成,其工作原理是利用電磁感應定律來完成測量。導電流體在垂直于磁場方向的非磁性導管中流動,切割磁力線產生電動勢,最終將電動勢換算為流量。此類流量計測量靈敏度和精度都較高,普遍應用于導電性、導磁性比較好的流體。由于測量管道內沒有阻流裝置,不會引起阻塞,適合測量含有固體顆粒的流體(如紙漿、污水、泥漿等),并且其測量所得的數據不受流體粘度、密度、溫度、電導率和壓力變化的影響。但是由于其對導電性能的要求,不能用于電導率很低的流體,也不能夠測量氣體、蒸汽以及含有較多氣泡的流體,對于高溫、高腐蝕、強磁場的流體也不太適用。另外其造價較為高昂,信號容易受到外界磁場干擾,使其在工業管道流體測量應用上受到影響。因此,當前電磁流量計在不斷升級完善,進一步向信息化方向發展。

3、轉子流量計

轉子流量計由垂直錐形管與置于其中的轉子(轉子能夠上下自由移動)構成,其工作原理是利用轉子對流體截流時,轉子的上下游之間存在壓力差,且流體對轉子產生動壓力。這時在轉子上的作用力有3個:流體動壓力(向上)、流體浮力(向上)以及轉子自身重力(向下),當三者達到平衡時,轉子就會穩定浮于錐管內某一點。由于轉子重力、流體浮力均為已知量,通過轉子所處位置就能夠計算出流體流量,也就是說轉子的高度就是流體流量的量度。其應用范圍廣泛,易燃易爆流體均能夠測量,而且范圍度較寬(最高可達10:1),但是其測量精度偏低,且測量結果容易受到被測介質的壓力、密度、溫度和粘度等因素影響。