流(liú)量計
英文名稱(chēng)是flowmeter,全國科學技(jì)術名(míng)詞審(shěn)定委(wěi)員會(huì)把(bǎ)它定義爲:指示被測流量(liàng)和(hé)(或)在選定(dìng)的時間間(jiān)隔内流體總量的儀(yí)表,流量(liàng)計量是計量科(kē)學(xué)技術(shù)的(de)組成部分之(zhī)一。它與國民經(jīng)濟、國防(fáng)建設、科(kē)學研(yán)究有密切(qiē)的關系(xì)。做好這(zhè)一工(gōng)作(zuò),對保證(zhèng)産品質(zhì)量、提高生産效率(lǜ)、促進(jìn)科學技術的發展都具有(yǒu)重要(yào)的作用(yòng),特(tè)别是(shì)在能(néng)源(yuán)危機、工(gōng)業生産自(zì)動化(huà)程度愈來愈高(gāo)的當今時(shí)代,流(liú)量計在國民經(jīng)濟中的地位與(yǔ)作用更加明顯。從不(bú)同(tóng)的角度出發(fā),流量計有(yǒu)不同的分類方(fāng)法。按當前流量計産品的(de)實際(jì)情況(kuàng),根據流量計的(de)結構原理(lǐ),大緻上可(kě)歸納(nà)爲以下幾種類型:
1.容積(jī)式流量(liàng)計
容積式(shì)流量計
相(xiàng)當于一個标準容積的容(róng)器,它(tā)接連不斷(duàn)地對流動(dòng)介質(zhì)進行度量。流量(liàng)越大,度(dù)量的次數越多,輸出的(de)頻率越高(gāo)。容積(jī)式流(liú)量計的原(yuán)理比較簡(jiǎn)單,适(shì)于測(cè)量高粘度(dù)、低雷(léi)諾數的流體。根據回轉(zhuǎn)體(tǐ)形狀不同,目前生産(chǎn)的産品分(fèn):适于測量液體(tǐ)流量的(de)
橢圓齒(chǐ)輪流量計
、腰輪(lún)流量計(羅茨流(liú)量計)、旋轉活塞(sāi)和刮闆式流量(liàng)計(jì);适(shì)于測量氣(qì)體流(liú)量的伺服(fú)式容積流量計(jì)、皮膜(mó)式和(hé)轉簡(jiǎn)流量計(jì)等。
2.葉輪(lún)式流(liú)量計(jì)
葉輪(lún)式流量計(jì)
的工(gōng)作原理是将葉(yè)輪置(zhì)于(yú)被測流(liú)體中,受流體流(liú)動的沖擊(jī)而旋(xuán)轉,以葉輪(lún)旋(xuán)轉(zhuǎn)的快慢來反映(yìng)流量的(de)大小。典(diǎn)型的(de)葉輪式流(liú)量計是水(shuǐ)表和(hé)渦輪流量(liàng)計,其(qí)結構可以是機(jī)械傳動輸出式或電(diàn)脈(mò)沖輸出(chū)式(shì)。一般機械式(shì)傳動輸出的水(shuǐ)表精度較低,誤(wù)差約±2%,但結構簡(jiǎn)單,造(zào)價低(dī),國内已批量生(shēng)産,并(bìng)标準化、通用化和系列(liè)化(huà)。電脈(mò)沖信号輸出的(de)
渦輪(lún)流量計
的(de)精度較高,一般(bān)誤差(chà)爲±0.2%一0.5%。
3.電磁(cí)流量計
電(diàn)磁流量計
是應用導電體在(zài)磁(cí)場中(zhōng)運(yùn)動産(chǎn)生感應(yīng)電動勢,而感應(yīng)電動(dòng)勢又(yòu)和流量大小成正比(bǐ),通過測電動勢來(lái)反(fǎn)映管道流(liú)量的(de)原理(lǐ)而制成的(de)。其測(cè)量精(jīng)度和(hé)靈(líng)敏度都較高(gāo)。工業上多用以測量水、礦(kuàng)漿等介質(zhì)的流(liú)量。可測最大管(guǎn)徑達(dá)2m,而且壓損極小(xiǎo)。但導電率(lǜ)低的介質(zhì),如氣(qì)體、蒸汽等則不能應用。
電(diàn)磁流(liú)量計造(zào)價(jià)較高(gāo),且信号易受外磁場幹擾,影響(xiǎng)了在工業管流(liú)測量中的廣泛(fàn)應用。爲此,産品在不(bú)斷改進更(gèng)新,向微機(jī)化發(fā)展.
4.超聲波流量(liàng)計
超聲(shēng)波流量計
是基(jī)于超聲波在流動介質中(zhōng)傳(chuán)播的速度(dù)等于被測介質(zhì)的平均流(liú)速和(hé)聲波本身速度(dù)的幾何和的原(yuán)理而設計(jì)的。它(tā)也是由(yóu)測流速(sù)來反映流量大小的。超聲波流(liú)量計雖然(rán)在70年(nián)代(dài)才出現(xiàn),但由(yóu)于它可以(yǐ)制成(chéng)非接觸型式,并(bìng)可與超聲波水(shuǐ)位計(jì)聯動進行(háng)開口流量測量(liàng),對流體又不産(chǎn)生擾(rǎo)動(dòng)和(hé)阻力(lì),所以很(hěn)受歡迎(yíng),是一(yī)種很(hěn)有發展前途(tú)的流量(liàng)計。
利用多(duō)普勒效應制造的超(chāo)聲多普(pǔ)勒(lè)流量計近年來得到廣(guǎng)泛的關注,被認爲是非接觸測量雙相(xiàng)流的(de)理想(xiǎng)儀表。
5.差壓(yā)式流量計(變壓(yā)降式流量計)
差(chà)壓式流量(liàng)計
由(yóu)一次裝置和二(èr)次裝置(zhì)組(zǔ)成.一(yī)次裝(zhuāng)置稱流量(liàng)測量元件(jiàn),它安裝在被測流體(tǐ)的管道中(zhōng),産生(shēng)與流量(流(liú)速)成(chéng)比例的壓(yā)力差,供二(èr)次裝置進(jìn)行流(liú)量顯示。二次裝置稱顯示(shì)儀表(biǎo)。它(tā)接(jiē)收測量元(yuán)件(jiàn)産生的(de)差(chà)壓信(xìn)号,并将其轉(zhuǎn)換爲(wèi)相(xiàng)應(yīng)的流量(liàng)進行顯示.差壓流量計的一次裝置常(cháng)爲節(jiē)流裝(zhuāng)置或(huò)動壓測定(dìng)裝置(皮托(tuō)管、均(jun1)速管(guǎn)等)。二次(cì)裝置爲(wèi)各種(zhǒng)機械(xiè)式、電(diàn)子式、組(zǔ)合式差壓計配(pèi)以流量(liàng)顯示儀表.差壓計的(de)差(chà)壓敏感(gǎn)元件(jiàn)多爲彈性(xìng)元件(jiàn)。由于差壓(yā)和流量呈平方(fāng)根關(guān)系(xì),故流量顯示儀(yí)表(biǎo)都配有開(kāi)平方裝置(zhì),以使(shǐ)流量刻度線性化。多數儀(yí)表還設有(yǒu)流量積算(suàn)裝(zhuāng)置(zhì),以顯(xiǎn)示累積流(liú)量,以(yǐ)便經濟核(hé)算。這(zhè)種利用差壓測(cè)量流量的(de)方法(fǎ)曆史悠久,比較(jiào)成熟(shú),世(shì)界各國(guó)一般都(dōu)用在比較重(zhòng)要的場合(hé),約占各種(zhǒng)流量測量方式的70%。發(fā)電廠主蒸汽、給水、凝結水等的(de)流量測量(liàng)都(dōu)采(cǎi)用這(zhè)種(zhǒng)表(biǎo)計。
6.變(biàn)面積式(shì)流量計(等壓(yā)降式流量(liàng)計)
放在上大下(xià)小的錐形流道(dào)中的浮子受到自下而(ér)上(shàng)流動(dòng)的流(liú)體的作用力而移動。當此(cǐ)作用(yòng)力與浮子(zǐ)的“顯示(shì)重量”(浮(fú)子本身的(de)重量減去它所(suǒ)受流體的浮力(lì))相平(píng)衡時,俘(fú)子即靜(jìng)止。浮子靜(jìng)止的(de)高度(dù)可(kě)作爲流(liú)量大小的(de)量度。由于(yú)流量計的(de)通流截(jié)面(miàn)積随(suí)浮子(zǐ)高(gāo)度不同而異(yì),而浮(fú)子穩(wěn)定不(bú)動時上下部分(fèn)的(de)壓(yā)力差(chà)相等,因此該(gāi)型(xíng)流量計稱變面積式流量計或等壓降式流量(liàng)計。該式(shì)流量計(jì)的典型儀(yí)表是(shì)
轉子(zǐ)(浮子(zǐ))流量計
。
7.動量(liàng)式流量(liàng)計
利用測量流(liú)體的動(dòng)量來反(fǎn)映流量大小的流量計稱動量(liàng)式流(liú)量(liàng)計.由于(yú)流動流體(tǐ)的動量p與流體的密(mì)度 及流速(sù)v的平方成(chéng)正比(bǐ),即p v2,當通流截(jié)面确定時,v與(yǔ)容積流量(liàng)q成正比,故(gù)p q2。設比(bǐ)例系數爲a,則q=a 因(yīn)此,測得p,即可反映流量q.這(zhè)種型(xíng)式的流量計,大(dà)多利(lì)用(yòng)檢測元(yuán)件把動(dòng)量(liàng)轉換爲壓力、位移或(huò)力等(děng),然後(hòu)測量(liàng)流量(liàng)。這種流量(liàng)計的典型(xíng)儀表(biǎo)是靶式和轉(zhuǎn)動(dòng)翼闆式流(liú)量計(jì)。
8.沖量式(shì)流(liú)量計(jì)
利用(yòng)沖(chòng)量(liàng)定理(lǐ)測量(liàng)流量的流(liú)量計稱(chēng)沖(chòng)量式(shì)流量計,多用于(yú)測量顆粒狀固體介質的流量,還用來(lái)測(cè)泥漿(jiāng)、結晶型液體(tǐ)和(hé)研磨料(liào)等(děng)的流(liú)量。流量測(cè)量範(fàn)圍從(cóng)每小時幾(jǐ)公(gōng)斤到近萬噸(dūn)。典型的儀(yí)表是(shì)水平分力式沖(chòng)量流(liú)量(liàng)計(jì),其測(cè)量原理是(shì)當被(bèi)測介質從一定高度(dù)h自(zì)由下(xià)落到有(yǒu)傾斜角 的檢測闆(pǎn)上産生(shēng)一個沖力(lì),沖力的水(shuǐ)平分(fèn)力馬(mǎ)質量流(liú)量(liàng)成正(zhèng)比,故(gù)測量這個(gè)水平分(fèn)力即可(kě)反映(yìng)質量流量(liàng)的大小(xiǎo)。按(àn)信号(hào)(九)的檢(jiǎn)測方式(shì),該型(xíng)流量(liàng)計分位移檢測(cè)型和(hé)直接測力(lì)型。
9.流(liú)體振(zhèn)蕩(dàng)式流量(liàng)計
流體(tǐ)振蕩式流量(liàng)計
是(shì)利用(yòng)流體(tǐ)在特定流(liú)道條(tiáo)件下流動(dòng)時将産生振蕩(dàng),且振(zhèn)蕩的頻率與流速成(chéng)比例這一(yī)原(yuán)理設計(jì)的.當通流截面(miàn)一定(dìng)時,流速與(yǔ)導容積流(liú)量(liàng)成(chéng)正比(bǐ)。因此,測量(liàng)振蕩頻(pín)率(lǜ)即可測得流量.這種(zhǒng)流量計是70年代(dài)開發(fā)和(hé)發展起(qǐ)來的.由于它兼(jiān)有無轉動部件(jiàn)和脈(mò)沖數(shù)字輸出的優點,很有(yǒu)發展前途(tú)。目(mù)前(qián)典型的産(chǎn)品有(yǒu)
渦街(jiē)流(liú)量計
、
旋(xuán)進旋(xuán)渦流(liú)量計(jì)
。
10.質(zhì)量流(liú)量計
由(yóu)于流體(tǐ)的容(róng)積(jī)受溫度(dù)、壓(yā)力等(děng)參數(shù)的影響,用(yòng)容積(jī)流量(liàng)表示(shì)流量(liàng)大小時需(xū)給出介質的參數。在介質參數(shù)不斷變化的情(qíng)況下(xià),往往難以達到這一要求,而造成(chéng)儀(yí)表顯(xiǎn)示值失真。因此(cǐ),
質量流量計
就(jiù)得到(dào)廣泛的應(yīng)用和(hé)重視。質量(liàng)流量計分直接(jiē)式和(hé)間接(jiē)式兩(liǎng)種。直接(jiē)式(shì)質量(liàng)流量計利用與(yǔ)質量流量直接有關的原理進(jìn)行測量(liàng),目前常(cháng)用的有量(liàng)熱式(shì)、角動量(liàng)式(shì)、振動(dòng)陀螺式、馬格努(nǔ)斯效應式和科(kē)裏奧(ào)利(lì)力式等(děng)質量流量(liàng)計。間(jiān)接式(shì)質量流量(liàng)計是(shì)用密度計(jì)與容積流量直(zhí)接相乘求(qiú)得質(zhì)量流量的。
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