水流量计原理
『壹』 流量计种类及原理
一.流量计的分类
按测量原理分有:力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类,即分为:容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。
二.常用流量计的工作原理及应用
1.压差式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。
应用:差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
2.浮子流量计
浮子流量计又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
应用:浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围**宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用
3.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**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。
应用:容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量**的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。
4.涡轮流量计
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成,也可做成整体式。
应用:涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。
5.电磁流量计
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。
应用:电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。
6.涡街流量计
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时,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。
应用:涡街流量计发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
7.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。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计按测量原理可分为时差式和多普勒式。
应用:传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、怪液、液化天然气等;气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,如未处理污水、工厂排放液、脏流程液,通常不适用于非常清洁的液体。
8.质量流量计
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;间接式质量流量计是用密度计与体积流量间接相乘求得质量流量的。
应用:在现代工业生产中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受湿度和压力适用范围的限制,也不好实际应用。
9.插入式流量计
插入式流量计工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
应用:发电及热电联产、供热行业;航空、航天、造船、核能及兵器行业;机械、冶金、煤矿及汽车制造行业;石油、化工行业;医药、食品及烟洒制造行业;森工、农垦及轻工行业等。
10.探针式流量计
探针流量计基本原理是将总、静压力通过探针孔和导压管传导至差压、压力传感器内,只要探针孔不堵塞,即使有杂物、挂垢,仍能准确传导压力而不影响精度。因导压管内介质不流动,杂物不易进去堵塞,所以能保持长时间的高精度。
应用:适用范围广。一是适用介质范围广:可测水蒸汽(饱和、过热)、空气、煤气、天然气、各种化工物料气、液、水、各种溶液、油等;介质温度**充许650摄氏度、压力**允许25Mpa。二是适用流量范围广:介质流量**小可测量0.1吨/时,**可测量5000吨/时。三是适用介质管道截面形状范围广:该流量计对介质管道截面的几何形状无要求,如圆形、椭圆形、方形、长方形、菱形等均适用。
『贰』 水流量计的介绍
水流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。
『叁』 想知道超声波明渠流量计的测量原理
超声波明渠流量计的工作原理:
明渠超声波流量计由仪表主机和超声波探头等组成,利用超声波回声测距原理测量水位,再由仪表主机内的运算单元将水位信号换算成流量信号。
超声波测液位原理:
超声波水位流量计采用超声测距法测量液位。探头安装在量水堰槽水位观测点上方(如图 2)。探头向水面发射超声波,超声波的能量被水面反射,经过时间 T 被探头接受。根据超声波的传播速度和经过的时间 T,仪表经过运算后得出渠道水深 H。计算公式如下:H=L-D=L-V*T/2=L-(V0+at)*T/2
其中:H 表示所求液位的高度;L 表示超声探头与明渠底部之间的距离,
V 表示空气中的超声波声速,
T 为超声波一个回程经过的时间, V0表示 0℃时超声波在空气中的传播速度,
a 为超声波速度的温度系数,
t 为温度。由上式可知,在 L 已知的情况下液位测量的精度取决于超声波声速 v 的测量精度和超声波传播时间的测量精度。
『肆』 动态容积法和静态容积法标定流量计的原理是什么
静态容积法水流量标准装置的工作原理是:按要求将被检流量计安装到试验管路中,内启动液体循环系容统,当液体以一定的流量同时流入被检流量计和标准工作量器时,开始记录流量计示值和测量时间;当液流停止进入标准工作量器时,停止流量计和计时器信号的采集。测出流入标准工作量器的液体体积、测量时间及流量计的输出流量值,则流量Q=V/T,从而确定被检流量计的计量特性。
动态容积法水流量标准装置的工作原理是:按要求将被检流量计安装到试验管路中,启动液体循环系统,当液体以稳定压力的流量同时流入被检流量计和标准工作量器时,待液体以某一稳定流速流动时开始同步记录流量计及标准器示值;当达到某一检定时间时再同步记录流量计及标准器相应示值。根据记录计算出在检定时间内流入标准工作量器的液体体积、及流量计的输出流量值,从而确定被检流量计的计量特性。
『伍』 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。