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流量计的定义及种类

2021-06-18 11:37:22

流量仪表定义及种类


流量分为瞬时流量累积流量,瞬时流量是指在单位时间内流过管道截面积流体的量,可分为体积流量及质量流量。累积流量是指一段时间内,流过管道截面积液体的总和。用来测量流量的仪表为流量仪表。就目前工业中应用情况看,检测方法多样,但还没有统一的分类,一般可分为体积流量计量、质量流量计量。



体积计量仪表



体积计量可分为速度式测量仪表、容积式测量仪表。速度式测量仪表又分为液体力学法、电学法、声学法、执学法、光学法等。容积式流量仪表有刮板、双转子等,速度式流量仪表有孔板、阿牛巴、涡街、涡轮、电磁等流量仪表,下面就目前国内工业生产中几种常用的流量仪表简单介绍如下:


01

孔板流量计


孔板流量计是差压式流量计。根据能量守恒定律和流动连续性方程,当充满管道的流体流经管道内的节流装置,流速将在节流件处流速增加,静压力降低,在节流件前后产生压力差(差压)。流体的流速愈大,在节流件前后产生的差压也愈大,因此通过测量差压来测量流体流过节流装置时的流量大小。


优点:孔板流量计介质适应性好(流体、气体、蒸汽通用),毋须实流标定,耐高温高压,耐冲击不易变形、适用于大口径,价格实惠、安装方便、有可靠的实验数据。


缺点:量程比小,压力损失大,易结垢堵塞,维护工作量大。


02

阿牛巴流量计


阿牛巴流量计是一种新型差压流量计,也是速度式流量计,根据能量伯努力守恒定律和流动连续性方程,运动中的流体保持其流动的能量称动压能。流体的动压能与流速有关,改变流体的运动状态,流体的动压能会改变流体的运动状态的物体上,检测差压就能得到流速,并进而获得流量值。


T型阿牛巴流量计特点:


①抗堵,速度式流量计检测平均速度,流量计正面高压取压槽口跨越整个管道,获得了较大的取样面积,从而得精准平均速度。一些杂质的吸附对测量精度不会造成灾难性的测量误差。流体在阿牛巴正面能形成一个大的高压区,流体中的微粒偏转绕过这个高压区,并流离T型阿牛巴背后低压取压口的滞留区,使得杂质不会进入阿牛巴的内部。


②高精度,K值直接关系到流量计的测量精度。T型阿牛巴流量计的K值在各个雷诺数范围内保持恒定,确保K值在流量变化,特别是在小流量时不稳定的问题,测量精度保证在±0.75%范围内。


③抗干扰,低流量时,输出信号的信噪比低,失真大,差压变送器对微差压测量的精度和稳定性不高。T型阿牛巴流量计能使差压变送器获得良好的差压信号。


④气体方便实现温压补偿,通过增加压力、温度补偿来提高测量精度。


⑤便于安装,T型阿牛巴流量计的正面高压取压槽口跨越整个管道,降低了流量计的安装要求。允许在X,Y,Z三轴方向上有±5゜的偏差,所以安装和调试方便。


优点:T形传感器设计,高达0.75%流量精度,压力损失低,可用于2到96英寸(DN50-DN2400毫米)管线尺寸。具有各种安装组态,一体化阀组安装头可直接与差压变送器进行装配,PLo-Tap设计无需系统停机即可安装,适用流体类型:液体,气体,蒸汽。


缺点:制造复杂、价格高。


03

旋涡流量计


在流体中设置旋涡发生体,从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门涡街,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。


斯特劳哈尔数:

f=St*v/d


式中:f:卡门涡街释放频率;St:系数(斯特劳哈尔数);V:流速;d:发生体的宽度。卡门涡街释放频率f和流速v成正比,因此通过测量卡门涡街释放频率就可以算出瞬时流量。


优点:安装方便,便于维护。


缺点:容易受电磁、振动影响。

04

涡轮流量计


当流体流经传感器时,传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转,根据磁电感应可以把转数周期性地变化转化为电脉冲信号。电脉冲数量与流量成正比,在一定的流量范围下,是线性的,脉冲信号经放大器放大后,传给流量积算仪可以显示瞬时流量和累积流量。


优点:安装方便,结构简单,精度高,对介质要求高,不能有杂质。


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