流量計是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛,與國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,在國民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位與作用,可用于氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)流量的測量。 為了更好的展示流量計測量原理,采用動畫演示的方法來給大家介紹流量計的工作原理! 看完以后就知道它們的區(qū)別以及如何區(qū)分它們了。 1. 孔板流量計 孔板流量計 1、優(yōu)點 (1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全世界通用的,并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認可,無需實流校準(zhǔn),即可投用,在流量計中亦是唯一的。 (2)結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價格低廉; (3)應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。 (4)檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn); 2、缺點 (1)測量的重復(fù)性、精確度在流量計中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯綜復(fù)雜,精確度難于提高。 (2)范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅3∶1 ~ 4∶1。 (3)有較長的直管段長度要求,一般難于滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出; (4)壓力損失大; 通常為維持一臺孔板流量計正常運行,水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由壓力損失和流量計算確定。一年約需多耗電數(shù)萬度,折合人民幣數(shù)萬元。下表中列出了孔板在正常壓力損失情況下的能耗計算結(jié)果。其中運行天數(shù)按三百五十天計算,電價按0.35元/度計算。由表中計算電耗數(shù)據(jù)可見,孔板的附加運行費用是極高的,而采用彎管流量計該運行費用為零! (5)孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,因此對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長期使用精度難以保證,需每年拆下強檢一次。 (6)采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護工作量。 2. 電磁流量計 電磁流量計 1、優(yōu)點 (1)電磁流量計可用來測量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。 (2)無壓力損失。 (3)測量范圍大,電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。 (4)電磁流量計測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量,測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。 2、缺點 (1)電磁流量計的應(yīng)用有一定局限性,它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量,不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量,例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。 (2)電磁流量計是通過測量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計量要求,對于液態(tài)介質(zhì),應(yīng)測量質(zhì)量流量,測量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度,不同流體介質(zhì)具有不同的密度,而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度,僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。 (3)電磁流量計的安裝與調(diào)試比其它流量計復(fù)雜,且要求更嚴格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用,兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時,從安裝地點的選擇到具體的安裝調(diào)試,必須嚴格按照產(chǎn)品說明書要求進行。安裝地點不能有振動,不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時,必須排盡測量管中存留的氣體,否則會造成較大的測量誤差。 (4)電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時,粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上,使變送器輸出電勢變化,帶來測量誤差,電極上污垢物達到一定厚度,可能導(dǎo)致儀表無法測量。 (5)供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸,將影響原定的流量值,造成測量誤差。如100mm口徑儀表內(nèi)徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。 (6)變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號,除流量信號外,還夾雜一些與流量無關(guān)的信號,如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測量流量,必須消除各種干擾信號,有效放大流量信號。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能,最好采用微處理機型的轉(zhuǎn)換器,用它來控制勵磁電壓,按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。 (7)價格較高 4. 文丘里流量計 文丘里管流量計的原理則是當(dāng)風(fēng)吹過阻擋物時,在阻擋物的背風(fēng)面上方端口附近氣壓相對較低,從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣的流動。文氏管的原理其實很簡單,它就是把氣流由粗變細,以加快氣體流速,使氣體在文氏管出口的后側(cè)形成一個“真空”區(qū)。當(dāng)這個真空區(qū)靠近工件時會對工件產(chǎn)生一定的吸附作用。 壓縮空氣從文丘里管的入口A進入,少部分通過截面很小的噴管B排出。隨之截面逐漸減小,壓縮空氣的壓強增大,流速也隨之變大。`這時就在D吸附腔的進口內(nèi)產(chǎn)生一個真空度,致使周圍空氣被吸入文氏管內(nèi),隨著壓縮空氣一起流進擴散腔內(nèi)增加氣體的流速,之后通過消音裝置減少氣流震蕩。 5. 容積式流量計 橢圓齒輪流量計型腔內(nèi)有一對互相嚙合的橢圓齒輪作為轉(zhuǎn)子, 兩個齒輪與外殼體之間構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)容積空間, 此空間體積被稱之為標(biāo)準(zhǔn)容積, 記為νa。在進液口與出液口之間流體的壓差作用下, 兩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 標(biāo)準(zhǔn)容積空間內(nèi)流體被循環(huán)排出。兩齒輪運轉(zhuǎn)一周, 共有四個標(biāo)準(zhǔn)容積空間流體被排出 7. 轉(zhuǎn)子流量計 8. 渦輪流量計 9. 渦街流量計 渦街流量計 1、優(yōu)點 (1) 渦街流量計無可動部件,測量元件結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,使用壽命長。 (2) 渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。 (3) 渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨標(biāo)定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。 (4) 它造成的壓力損失小。 (5) 準(zhǔn)確度較高,重復(fù)性為0.5%,且維護量小。 2、缺點 (1) 渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響,但液體或蒸汽的最終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量,對于氣體,最終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。 (2) 造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大。 (3) 抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動,使測量精度降低。大管徑影 響更為明顯。 (4) 對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸,對測量精度造成極大影響。 (5) 直管段要求高。專家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測量要求。 (6) 耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。 10. 腰輪流量計 11. 雙轉(zhuǎn)子流量計 12. 靶式流量計 13. 超聲波流量計 超聲波流量計 1、優(yōu)點 (1) 超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表,可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態(tài),不會產(chǎn)生壓力損失,且便于安裝。 (2) 可以測量強腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。 (3) 超聲波流量計 的測量范圍大,管徑范圍從20mm~5m. (4) 超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。 (5) 超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響??梢宰龀晒潭ㄊ胶捅銛y式兩種形式。 2、缺點 (1) 超聲波流量計的溫度測量范圍不高,一般只能測量溫度低于200℃的流體。 (2) 抗干擾能力差。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。 (3) 直管段要求嚴格,為前20D,后5D。否則離散性差,測量精度低。 (4) 安裝的不確定性,會給流量測量帶來較大誤差。 (5) 測量管道因結(jié)垢,會嚴重影響測量準(zhǔn)確度,帶來顯著的測量誤差,甚至在嚴重時儀表無流量顯示。 (6) 可靠性、精度等級不高(一般為1.5~2.5級左右),重復(fù)性差。 (7) 使用壽命短(一般精度只能保證一年)。 (8) 超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量,對液體應(yīng)該測量它的質(zhì)量流量,儀表測量質(zhì)量流量是通過體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的,當(dāng)流體溫度變化時,流體密度是變化的,人為設(shè)定密度值,不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只能在測量流體速度的同時,又測量了流體密度,才能通過運算,得到真實質(zhì)量流量值。 (9) 價格較高。 15. 科里奧利質(zhì)量流量計 |
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