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流量計(jì)的五種分類及優(yōu)缺點(diǎn)描述
2020-02-13 10:46:33
流量計(jì)英文名稱是flowmeter，全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)把它定義為：指示被測(cè)流量和（或）在選定的時(shí)間間隔內(nèi)流體總量的儀表。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用于測(cè)量管道或明渠中流體流量的一種儀表。
流量測(cè)量方法和儀表中各類非常多，迄今為止，可供工業(yè)上用的流量?jī)x表達(dá)60多種，但是至今還沒(méi)有一種流量計(jì)可對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何條件下都適用，每種流量計(jì)都有它的優(yōu)點(diǎn)特性與使用局限性，今天我們就將這些流量計(jì)分一下類，分別說(shuō)說(shuō)各類儀表的優(yōu)缺點(diǎn)。
流量計(jì)的大類可分為速度式、流體振動(dòng)式、流體阻力式、差壓式、容積式、質(zhì)量流量計(jì)五類。
速度式流量計(jì)是指通過(guò)直接測(cè)量封閉管段中滿管流體的流體流速來(lái)獲得流量參數(shù)的流量計(jì)，常用的有電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。
電磁流量計(jì)采用電磁測(cè)量原理，流體就是運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)體，感應(yīng)電勢(shì)性對(duì)于流速成正比并被兩個(gè)電極所檢測(cè)，然后變送器將它進(jìn)項(xiàng)放大，根據(jù)管道橫截面積計(jì)算出流量。電磁流量計(jì)用于測(cè)量具有導(dǎo)電性的液體，如水、污水、硫酸、鹽酸類液體，特別適用于腐蝕性的液體，根據(jù)液體的不同特性可選擇不同的襯里和電極材質(zhì)以滿足測(cè)量要求。電磁流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件，不受流體的影響、耐腐蝕、耐磨損，故可測(cè)量硫酸、王水、泥漿、礦漿等液體。
渦輪流量計(jì)是根軍葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)得到流量的大小，渦輪流量計(jì)有氣體渦輪和液體渦輪兩種，氣體渦輪只可用于測(cè)量氣體、液體渦輪只可用于測(cè)量液體，渦輪流量計(jì)精度高、壓力損失小、重復(fù)性好、無(wú)零點(diǎn)漂移、抗干擾能力好，但是流體物性對(duì)流量測(cè)量的影響較大，不適用測(cè)量含有顆粒雜質(zhì)的流體，同時(shí)氣體渦輪流量計(jì)不能用于氧氣、氫氣類活潑氣體的測(cè)量。
超聲波流量計(jì)測(cè)量原理有傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法，超聲波流量計(jì)有液體超聲波和氣體超聲波流量計(jì)兩種，同渦輪相似氣體超聲波只能用于測(cè)量氣體、液體超聲波只能用于測(cè)量液體。超聲波流量計(jì)沒(méi)有壓損。不對(duì)流體產(chǎn)生妨礙、測(cè)量精度高，可用于各種氣體和液體的測(cè)量，可做非接觸式測(cè)量。但其價(jià)格比較貴，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還不是很廣泛，非接觸式測(cè)量精度較低。
流體振動(dòng)式流量計(jì)是根據(jù)流體受阻后產(chǎn)生振動(dòng)旋渦的原理制成的流量傳感器，流體在流動(dòng)過(guò)程中遇到某種阻礙后在它的下游會(huì)產(chǎn)生一系列自激振蕩的旋渦，測(cè)量流量旋渦的振動(dòng)頻率就可推算出流量值。常見(jiàn)的有旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和渦街流量計(jì)。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是使管道中均勻流動(dòng)的氣體整個(gè)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生旋渦，因此測(cè)量結(jié)果是總體流量，適用于小口徑的流體管道測(cè)量，可測(cè)量天然氣、氧氣、氫氣、氮?dú)?、煤氣等各種氣體。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件、抗震動(dòng)性能優(yōu)于渦街流量計(jì)。
渦街流量計(jì)即我們常說(shuō)的卡門渦街流量計(jì)，適用于大口徑大流量的測(cè)量，可用于測(cè)量氣體、液體和蒸汽，適用范圍非常寬，價(jià)格便宜，但其抗震動(dòng)性能較差，脈動(dòng)流對(duì)其測(cè)量的影響較大。
流體阻力式流量計(jì)是一種利用阻力體對(duì)流體產(chǎn)生的阻力來(lái)測(cè)量流量的傳感器，常用的有靶式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
靶式流量計(jì)它將圓形靶懸在管道*，通過(guò)杠桿將所受阻力傳遞到力平衡轉(zhuǎn)換器。作用于靶上主要有兩種力。一種是沖擊到靶上的流體動(dòng)量所造成的動(dòng)壓力；另一種是流體通過(guò)靶與管壁之間的環(huán)形空隙時(shí)，節(jié)流作用所產(chǎn)生的靜壓差。薄圓形靶的周邊上所受的粘滯力與前兩種力相比可以忽略。靶所受到的合力與流速的平方成正比。利用了，力平衡式傳感器的優(yōu)點(diǎn)和靶的特性，它能檢測(cè)非導(dǎo)電性流體和差壓式流量計(jì)不能測(cè)量的流體，如高粘度流體，高溫熔融的漿液流體。
浮子流量計(jì)它有一個(gè)垂直的錐形玻璃管或金屬管，在錐形管內(nèi)漂浮著一個(gè)浮子。浮子的重量靠自下而上的流體壓力平衡。隨著流體流速的變化，轉(zhuǎn)子自由地在錐形管內(nèi)上、下移動(dòng)。隨轉(zhuǎn)子上升錐形管的截面積逐漸增大，起到減緩升力增加的作用。轉(zhuǎn)子上、下移動(dòng)的距離可以作為流量的度量。簡(jiǎn)單的讀出方法是通過(guò)標(biāo)定，在錐形管壁上刻線來(lái)表示流量大小。也可以將轉(zhuǎn)子通過(guò)導(dǎo)桿與差動(dòng)變壓器的鐵心相連，把浮子的位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。浮子流量計(jì)靈敏度較高，讀數(shù)直觀方便，常用于測(cè)量氣體和液體流量，尤其適合于小流量測(cè)量，如實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備中的流量監(jiān)視。
差壓式流量計(jì)是由一次檢測(cè)件（節(jié)流件）和二次裝置（差壓變送器和流量顯示儀）組成，廣泛應(yīng)用于氣體、蒸汽和液體的流量測(cè)量。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠等特點(diǎn)。常見(jiàn)的有孔板、V錐、文丘里、均速管等。
容積式流量計(jì)是采用固定的小容積來(lái)反復(fù)計(jì)量通過(guò)流量計(jì)的流體體積。所以，在容積式流量計(jì)內(nèi)部必須具有構(gòu)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體積的空間，通常稱其為容積式流量計(jì)的 “計(jì)量空間”或“計(jì)量室”。這個(gè)空間由儀表殼的內(nèi)壁和流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件一起構(gòu)成。容積式流量計(jì)的工作原理為：流體通過(guò)流量計(jì)，就會(huì)在流量計(jì)進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差。流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子）在這個(gè)壓力差作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并將流體由入口排向出口。在這個(gè)過(guò)程中，流體一次次地充滿流量計(jì)的“計(jì)量空間”，然后又不斷地被送往出口。在給定流量計(jì)條件下，該計(jì)量空間的體積是確定的，只要測(cè)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。就可以得到通過(guò)流量計(jì)的流體體積的累積值。常見(jiàn)的容積式流量計(jì)有橢圓齒輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)。容積式流量計(jì)測(cè)量精度高，范圍寬，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，不適用于有顆粒的介質(zhì)。
質(zhì)量流量計(jì)是采用感熱式測(cè)量，通過(guò)分體分子帶走的分子質(zhì)量多少?gòu)亩鴣?lái)測(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果 。質(zhì)量流量計(jì)是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、效率高
、穩(wěn)定、靈活的流量測(cè)量?jī)x表。質(zhì)量流量計(jì)分為熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)和科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)用于測(cè)量氣體流量，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)用于測(cè)量液體流量。質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量精度高，無(wú)直管段要求。
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