罗茨流量计工作原理
1. 流量计有哪些种类
常用的分类方法有两种:
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、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
按当前流量计产品的实际情况,自祐仪表根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:
1、容积式流量计
容积式流量计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。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。
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。
3、差压式流量计(变压降式流量计)
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。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.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。
4、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度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。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。
5、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。目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。
6、质量流量计
由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,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。
2. 罗茨流量计属于什么流量计
气体罗茨流量计属于容积式流量计,随着燃气的通过,燃气表的入口和出口之间产生的压差作用在由高精度同步轮连接在一起的一对腰轮上,从而驱动腰轮旋转,将充满计量室内的燃气定量排出,再通过机械传动和计算器相连,实现燃气体积和数据转换。
气体罗茨流量计具有以下优点:由于气体罗茨流量计的工作原理,其始动流量低,小至小时流量几方气,大至小时流量几百方气都在其计量范围内,计量范围大,量程比宽,精度高,安装、维护、清理方便,对流量计前后直管段的要求不高,并能实现温压补偿。
由于天然气为干气,在流动过程中会带起燃气管内积存的灰尘和杂质,气体罗茨流量计对气体的洁净度要求高,因此设备前的过滤器显得尤为重要。施工时需按照气流上进下出的方式安装,对直管段的长度没有要求。
3. 腰轮流量计的工作原理是什么
仪器结构:流量计由罗茨流量传感器和附件组成。如图1所示:
腰轮流量计的工作原理可以从图2一1中的4个过程来分析。首先在结构上,由腰轮的外轮脚和流量计壳体的内壁面可以组成其有一定容积的“斗”空间.我们称为“计量室”。当有流体通过流量计时,在流量计进出口流体差压的作用下.两腰轮将按正方向旋转。在图2一1(1)中,由腰轮Q1和壳体形成一封闭的计量室。该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的单个体积。从接轮受力分析可以看出,此时腰轮Q1为主动轮.而Q2所受流体压力相互平衡.不产生旋转力.所以为从动轮。由Q1带动Q2旋转到图2一1(2)所示位置时,将计量室中的流体排向流量计出口。从腰轮受力分析可以看出.此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力.使两腰轮旋转到图2一1(3)的位置。此时与(1)的状态相反.由腰轮Q2与和壳体形成一封闭的计量室.该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的另一单个体积。而且.从腰轮受力分析可以看出,此时腰轮Q2为主动轮,而Q1所受流体压力相互平衡.不产生旋转力,所以为从动轮。由Q2带动以旋转到图2一1(4)所示位工时.将计量室中的流体又排向流盆计出口。与((2)的状态一样,此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力,使两眼轮继续旋转到图2一1(1)的位置。到此时.两接轮转子共旋转了180'.有两个计量室的流体一被排向流量计出口.
随着腰轮从状态(1)到(4)继续旋转,就不断有流体被侧且元件分隔并从进口送到出口。只要知道计量室空间的容积。和记录腰轮的转动次数N.就可得到通过流盆计的流体体积V.显然,对于腰轮流量计V=4Nv (2一2),能用于各种清洁液体的流量测量,尤其适用于油品计量,也可制成测量气体的流量计。它的计最准确度高,可达0.1-0.5级。其主要缺点有:体积大、笨重.压损较大.运行中振动较大等 .利用互成45度角的两对腰轮结构,可以大大减小运行中的振动噪声。
特点
腰轮流量计产品设计新颖,外形美观。具有重量轻、精度高,安装使用方便等特点。是容积式流量计的典型产品之一。
应用
广泛用于石化、电力、冶金、交通、国防以及商贸等部门对汽油、煤油及轻柴油等油品的计量。
4. 流量计主要有哪几种分类测量原理分别是什么
目前流量测量的方法很多, 测量原理和流量传感器(或称流量计)也各不相同。
一、差压式流量计的基本构成和原理:
差压式流量传感器又称节流式流量传感器, 主要由节流装置和差压传感器 (或差压变送器)组成。 它是利用管路内的节流装置, 将管道中流体的瞬时流量转换成节流装置前后的压力差, 然后用差压传感器将差压信号转换成电信号, 或直接用差压变送器把差压信号转换为与流量对应的标准电流信号或电压信号, 以供测量、 显示、 记录或控制。
节流装置的作用是把被测流体的流量转换成压差信号。 当被测流体流过节流元件时,流体受到局部阻力, 在节流元件前后产生压力差, 就像电流流过电阻元件产生电压差那样。
二、 容积式流量计又称排量流量计(positive displacement flowmeter), 简称PD流量计或PDF, 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, 根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。PD流量计一般不具有时间基准, 为得到瞬时流量值需要另外附加测量时间的装置。
容积式流量计的分类: 1. 椭圆齿轮流量计 2. 腰轮流量计(又称罗茨流量计)
3. 活塞式式流量计活塞受被测介质推动在气缸中往复运动, 每往复一次送出一定量介质, 主要用于测量较低粘度的油类, 可以测量很小的流量。 4. 刮板式流量计在它的偏心转子上安装有刮板, 在转子旋转时由刮板与外壳间构成固定容积将介质送出流量计,再根据转子的转数确定总量。
三、 速度流量计——叶轮式流量计
通过叶轮盒的分配作用,将多束水流从叶轮盒的进水口切向冲击叶轮使之旋转,然后通过齿轮减速机构连续记录叶轮的转数,从而记录流经水表的累积流量。
四、振动式流量计
根据流体受阻后产生振动漩涡的原理制成的流量传感器,又称漩涡式流量计(俗称涡接流量计)。流体在流动过程中遇到某种阻碍后在它的下游会产生一系列自激振荡的漩涡,测量流量漩涡的振动频率就可推算出流量值。该进动频率与流量大小成正比,不受流体物理性质和密度的影响。
五、 电磁式流量计
流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律,即导体通过磁场,切割电磁线,产生电动势。
六、质量流量计
科里奥利流量计 :利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护,防止腐蚀。