流量計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(cè)量。 為了更好的展示流量計(jì)測(cè)量原理,采用動(dòng)畫(huà)演示的方法來(lái)給大家介紹流量計(jì)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(jì) 孔板流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全世界通用的,并得到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用,在流量計(jì)中亦是唯一的。 (2)結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)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(guò)程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。 (4)檢測(cè)件和差壓顯示儀表可分開(kāi)不同廠(chǎng)家生產(chǎn),便與專(zhuān)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn); 2、缺點(diǎn) (1)測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量計(jì)中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯(cuò)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(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度要求,一般難于滿(mǎn)足。尤其對(duì)較大管徑,問(wèn)題更加突出; (4)壓力損失大; 通常為維持一臺(tái)孔板流量計(jì)正常運(yùn)行,水泵需要附加動(dòng)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(jì)算確定。一年約需多耗電數(shù)萬(wàn)度,折合人民幣數(shù)萬(wàn)元。下表中列出了孔板在正常壓力損失情況下的能耗計(jì)算結(jié)果。其中運(yùn)行天數(shù)按三百五十天計(jì)算,電價(jià)按0.35元/度計(jì)算。由表中計(jì)算電耗數(shù)據(jù)可見(jiàn),孔板的附加運(yùn)行費(fèi)用是極高的,而采用彎管流量計(jì)該運(yùn)行費(fèi)用為零! (5)孔板以?xún)?nèi)孔銳角線(xiàn)來(lái)保證精度,因此對(duì)腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長(zhǎng)期使用精度難以保證,需每年拆下強(qiáng)檢一次。 (6)采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問(wèn)題,大大增加了維護(hù)工作量。 2. 電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1)電磁流量計(jì)可用來(lái)測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。 (2)無(wú)壓力損失。 (3)測(cè)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(jì)測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量,測(cè)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(diǎn) (1)電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性,它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量,不能測(cè)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(jì)是通過(guò)測(cè)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(jì)量要求,對(duì)于液態(tài)介質(zhì),應(yīng)測(cè)量質(zhì)量流量,測(cè)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(jì)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(jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜,且要求更嚴(yán)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(hào)的儀表配用。在安裝變送器時(shí),從安裝地點(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試,必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動(dòng),不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。在安裝時(shí)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(cè)流體等電位。在使用時(shí),必須排盡測(cè)量管中存留的氣體,否則會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。 (4)電磁流量計(jì)用來(lái)測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí),粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上,使變送器輸出電勢(shì)變化,帶來(lái)測(cè)量誤差,電極上污垢物達(dá)到一定厚度,可能導(dǎo)致儀表無(wú)法測(cè)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(cè)量誤差。如100mm口徑儀表內(nèi)徑變化1mm會(huì)帶來(lái)約2%附加誤差。 (6)變送器的測(cè)量信號(hào)為很小的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào),除流量信號(hào)外,還夾雜一些與流量無(wú)關(guān)的信號(hào),如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測(cè)量流量,必須消除各種干擾信號(hào),有效放大流量信號(hào)。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能,最好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器,用它來(lái)控制勵(lì)磁電壓,按被測(cè)流體性質(zhì)選擇勵(lì)磁方式和頻率,可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。 (7)價(jià)格較高 4. 文丘里流量計(jì) 文丘里管流量計(jì)的原理則是當(dāng)風(fēng)吹過(guò)阻擋物時(shí),在阻擋物的背風(fēng)面上方端口附近氣壓相對(duì)較低,從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣的流動(dòng)。文氏管的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,它就是把氣流由粗變細(xì),以加快氣體流速,使氣體在文氏管出口的后側(cè)形成一個(gè)“真空”區(qū)。當(dāng)這個(gè)真空區(qū)靠近工件時(shí)會(huì)對(duì)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(jìn)入,少部分通過(guò)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(qiáng)增大,流速也隨之變大。`這時(shí)就在D吸附腔的進(jìn)口內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)真空度,致使周?chē)諝獗晃胛氖瞎軆?nèi),隨著壓縮空氣一起流進(jìn)擴(kuò)散腔內(nèi)增加氣體的流速,之后通過(guò)消音裝置減少氣流震蕩。 5. 容積式流量計(jì) 橢圓齒輪流量計(jì)型腔內(nèi)有一對(duì)互相嚙合的橢圓齒輪作為轉(zhuǎn)子, 兩個(gè)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(chēng)之為標(biāo)準(zhǔn)容積, 記為νa。在進(jìn)液口與出液口之間流體的壓差作用下, 兩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng), 標(biāo)準(zhǔn)容積空間內(nèi)流體被循環(huán)排出。兩齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)一周, 共有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積空間流體被排出 7. 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 8. 渦輪流量計(jì) 9. 渦街流量計(jì) 渦街流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 渦街流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件,測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,使用壽命長(zhǎng)。 (2) 渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1:10。 (3) 渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)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(dú)標(biāo)定。它可以測(cè)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(hù)量小。 2、缺點(diǎn) (1) 渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測(cè)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(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量,對(duì)于氣體,最終測(cè)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(guò)流體密度進(jìn)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(cè)量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測(cè)量誤差;不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大。 (3) 抗振性能差。外來(lái)振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng),使測(cè)量精度降低。大管徑影 響更為明顯。 (4) 對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)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(duì)測(cè)量精度造成極大影響。 (5) 直管段要求高。專(zhuān)家指出,渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D,才能滿(mǎn)足測(cè)量要求。 (6) 耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300℃以下介質(zhì)的流體流量。 10. 腰輪流量計(jì) 11. 雙轉(zhuǎn)子流量計(jì) 12. 靶式流量計(jì) 13. 超聲波流量計(jì) 超聲波流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測(cè)量?jī)x表,可用來(lái)測(cè)量不易接觸、不易觀(guān)察的流體流量和大管徑流量。它不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài),不會(huì)產(chǎn)生壓力損失,且便于安裝。 (2) 可以測(cè)量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。 (3) 超聲波流量計(jì) 的測(cè)量范圍大,管徑范圍從20mm~5m. (4) 超聲波流量計(jì)可以測(cè)量各種液體和污水流量。 (5) 超聲波流量計(jì)測(cè)量的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。 2、缺點(diǎn) (1) 超聲波流量計(jì)的溫度測(cè)量范圍不高,一般只能測(cè)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(cè)量精度。 (3) 直管段要求嚴(yán)格,為前20D,后5D。否則離散性差,測(cè)量精度低。 (4) 安裝的不確定性,會(huì)給流量測(cè)量帶來(lái)較大誤差。 (5) 測(cè)量管道因結(jié)垢,會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量準(zhǔn)確度,帶來(lái)顯著的測(cè)量誤差,甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無(wú)流量顯示。 (6) 可靠性、精度等級(jí)不高(一般為1.5~2.5級(jí)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(jì)是通過(guò)測(cè)量流體速度來(lái)確定體積流量,對(duì)液體應(yīng)該測(cè)量它的質(zhì)量流量,儀表測(cè)量質(zhì)量流量是通過(guò)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(shí),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(cè)量流體速度的同時(shí),又測(cè)量了流體密度,才能通過(guò)運(yùn)算,得到真實(shí)質(zhì)量流量值。 (9) 價(jià)格較高。 15. 科里奧利質(zhì)量流量計(jì) |
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