《流量计种类》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流量计种类（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、流量计分类,流量计分类,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。从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类：二是按流量计的结构原理进行分类。,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
2、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)原子物理原理：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,1容积式流量计 2叶轮式流量计 3差压式流量计(变压降式流量计) 4变面
3、积式流量计(等压降式流量计) 5动量式流量计 6冲量式流量计 7电磁流量计 8超声波流量计 9流体振荡式流量计 10质量流量计,1容积式流量计 容积式流量计又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。 容积式流量计适于测量高粘度、低雷诺数的流体。 根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转
4、活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等,1容积式流量计 主要优点：(1)计量精度高；(2)安装管道条件对计量精度没有影响；(3)可用于高粘度液体的测量；(4)范围度宽；(5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。 主要缺点：(1)结构复杂，体积庞大；(2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大；(3)不适用于高、低温场合；(4)大部分仪表只适用于洁净单相流体；(5)产生噪声及振动。,2叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。 典型的叶轮式流量计是水表和
5、涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约2，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为0.2一0.5。,2叶轮式流量计 涡轮流量计是属于速度式流量计中主要品种，它的结构由多叶片的转子（涡轮）感应流体平均流速，从而计量出流量或总流量的仪表。其结构由传感器和显示仪两部分组成，有分体式和一体式两种。 涡轮流量计和容积式流量计、科奥利质量流量计统称为流量计中三类重复性、精度最佳的品种。目前已朝多品种，多系列化发展。 主要优点：(1)精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表
6、；(2)重复性好；(3)无零点漂移，抗干扰性好；(4)测量范围度宽；(5)结构紧凑。 主要缺点：(1)不能长期保持校准特性；(2)流体物性对流量特性影响较大。,3差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压，将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次装置和二次装置组成一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表（差压转换器或变送器和流量显示仪表） 。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示,3差压式流量计(
7、变压降式流量计) 差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置，以检测件形式划分差压式流量计分类，有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管流量计等。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表。差压计的差压敏感元件多为弹性元件。 由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。 这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。,3差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流
8、量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一种流量仪表，目前国内外已系列化、通用化、标准化，差压式流量计既可单独测量流量参数，也可测量其它参数（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、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准元件设计、制造、安装和使用，无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表，在各种流量计使用量中占据首位。,3差压式流量计(变压降式流量计) 主要优点是： (1)应用最多的孔板式流量计
9、结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长; (2)应用范围广泛，至今尚无任何一流量计可与之比拟； (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。 主要缺点是： (1)测量精度普遍偏低； (2)量程比小，一般仅3：14：1； (3)现场安装条件要求高； (4)压损大（指孔板、喷嘴等）。,4变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时，浮子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的
10、压力差相等，因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。浮子流量计是继差压式流量计之后应用较广泛的一类流量计，适用于微小流量监测。 主要优点：(1)结构简单，使用方便；(2)适用于小管径和低流速；(3)压力损失较低。 缺点：耐压力低，有玻璃管易碎。,5动量式流量计 利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计。这种型式的流量计，大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等，然后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。,6冲量式流量计 利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计，多用于测量颗粒状固体介质的流量，还用来测泥浆、
11、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计，其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角的检测板上产生一个冲力，冲力的水平分力马质量流量成正比，故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号的检测方式，该型流量计分位移检测型和直接测力型。,7电磁流量计 电磁流量计由传感器及转换器及显示器等部分组成，根据法拉第电磁感应定律制成的一般测量导电流体的流量仪表，是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势，而感应电动势又和流量大小成正比，通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可
12、测最大管径达2m，而且压损极小。 主要优点：(1)由于测量通道是段光滑直管，不会阻塞，特别适用于固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、污水、泥浆等；(2)无压损，节能效果好；(3)不受流体的湿度、密度、粘度、压力和电导率变化影响；(4)流量范围大，口径范围宽；(5)适用于腐蚀性流体的测量。 主要缺点：(1)不适用测量由释放的石油制品流体；(2)不适用导电率低的介质，如气体、蒸汽及含有较大气泡的液体；(3)不适用高温场合。 另外电磁流量计造价较高，且信号易受外磁场干扰，影响了在工业管流测量中的广泛应用。为此，产品在不断改进更新，向微机化发展,8超声波流量计 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速
13、度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在70年代才出现，但由于它可以制成非接触型式，并可与超声波水位计联动进行开口流量测量，对流体又不产生扰动和阻力，所以很受欢迎，是一种很有发展前途的流量计。 利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计近年来得到广泛的关注，被认为是非接触测量双相流的理想仪表。,9流体振荡式流量计 流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡，且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的。当通流截面一定时，流速与导容积流量成正比。因此，测量振荡频率即可测得流量这种流量计是70年代开发和发展起来的。由于它兼有无
14、转动部件和脉冲数字输出的优点，很有发展前途。目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。,9流体振荡式流量计 涡街流量计的结构是在流体中安放一根非流线型漩涡发生体，当流体在漩涡发生体两侧交替分离释放出两串规则交错排列的漩涡的仪表。涡街流量计一般按频率检出方式，划分有：应力式、应变式、电容式、热敏式、光电式及超声波式、振动式等。 主要优点：(1)结构简单牢固；(2)适用于多流体种类的场合流量；(3)有较高测量精度；(4)测量范围度宽，且压损小。 主要缺点：(1)不适应于低雷诺数流体测量；(2)需较长直管段；(3)与涡轮流量计相比，仪表系数较低。,10质量流量计 由于流体的容积受温度、压力等参数的
15、影响，用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下，往往难以达到这一要求，而造成仪表显示值失真。因此，质量流量计就得到广泛的应用和重视。质量流量计分直接式和间接式两种。直接式质量流量计利用与质量流量直接有关的原理进行测量，目前常用的有量热式、角动量式、振动陀螺式、马格努斯效应式和科里奥利力式等质量流量计。间接式质量流量计是用密度计与容积流量直接相乘求得质量流量的。,10质量流量计 在现代工业生产中，流动工质的温度、压力等运行参数不断提高，在高温高压的情况下，由于材质和结构等方面的原因，直接式质量流量计的应用遇到困难，而间接式质量流量计由于密度计受湿度和压力适用范围的限制
16、，往往也不好实际应用。因此，在工业生产中广泛采用的是温度压力补偿式质量流量计。可把它看作一种间接式质量流量计，不是配用密度计，而是利用温度、压力与密度间的关系，用温度、压力信号经函数运算为密度信号，与容积流量相乘而得到质量流量。 目前温度、压力补偿式质量流量计虽已实用化，但当被测介质参数变化范围很大或很迅速时，正确地补偿将很困难或不可能，因此进一步研究在实际生产中适用的质量流量计和密度计还是一个课题。,除上述常用结构原理的流量计比各种结构的流量计很多，如适用于明渠测流的各种堰式流量计、槽式流量计；适于大口径测流的插入式流量计；测量层流流量的层流流量计；适于二相流测量的相关法流量计；以及激光法、核磁共振法流量计和多种示踪法、稀释法测流等。随着科技的发展和实际应用需要，新型流量计将不断涌现流量计的类型将更为齐全。,
