14種流量計(jì)的工作原理分析(二)
2024-06-13 來(lái)自: 衡美公眾平臺(tái) 瀏覽次數(shù):181
衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理專業(yè)知識(shí)——14種流量計(jì)的工作原理分析。
七、轉(zhuǎn)子流量計(jì)
1、工作原理
當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),被測(cè)流體從錐形管下端流入,流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子,并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力,當(dāng)流量足夠大時(shí),產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起。同時(shí),被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,這時(shí)作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個(gè):流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。
流量計(jì)垂直安裝時(shí),轉(zhuǎn)子與錐管管軸會(huì)相重合,作用在轉(zhuǎn)子上的三個(gè)力都沿平行于管軸的方向。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對(duì)于給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子大小和形狀己經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí),轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2、工作特點(diǎn)
它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn);轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測(cè)量通過(guò)管道直徑。
八、渦街流量計(jì)
1、工作原理
根據(jù)流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),根據(jù)這種關(guān)系,旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度,再乘以橫截面積得到流量。
2、工作特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;
(2)安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便;
(3)檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);
(4)輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高;
(5)測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;
(6)壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
九、腰輪流量計(jì)
1、工作原理
當(dāng)有流體通過(guò)流量計(jì)時(shí),在流量計(jì)進(jìn)出口流體差壓的作用下.兩腰輪將按正方向旋轉(zhuǎn)。計(jì)量室內(nèi)液體不斷流進(jìn)流出,只需要知道計(jì)量室體積和腰輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)就可以計(jì)算出流體流量。
2、工作特點(diǎn)
適合各種清潔液體的流量測(cè)量,尤其適用于油品計(jì)量,也可制成測(cè)量氣體的流量計(jì)。它的計(jì)量準(zhǔn)確度高,可達(dá)0.1-0.5級(jí),壓力損失小,量程范圍大。
十、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)
1、工作原理
進(jìn)、出口處較小的壓差推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),同一時(shí)刻,每一個(gè)轉(zhuǎn)子在同一橫截面上受到流體的旋轉(zhuǎn)力矩雖然不一樣,但兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別在所有橫截面上受到旋轉(zhuǎn)力矩的合力矩是相等的。因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子各自作等速、等轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn),排量均衡無(wú)脈動(dòng)。螺旋轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周可輸出 8 倍空腔的容積,因此,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)與流體的累積流量成正比,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與流體的瞬時(shí)流量成正比。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過(guò)磁性聯(lián)軸器傳到表頭計(jì)數(shù)器,顯示出流過(guò)流量計(jì)(流過(guò)管道)的流量。
2、工作特點(diǎn)
(1)適用于稀油、輕質(zhì)油、稠油、含砂量大、含水量大的原油,被測(cè)量液體的粘度范圍大;
(2)流量計(jì)通過(guò)的液體流量大;
(3)使用壽命長(zhǎng),準(zhǔn)確度高,可靠性強(qiáng);
(4)壓內(nèi)損失非常小;
(5)可直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
十一、靶式流量計(jì)
1、工作原理
當(dāng)流體流動(dòng),對(duì)靶板產(chǎn)生一個(gè)作用力,使靶板產(chǎn)生微量的位移,位移大小與流速有關(guān),根據(jù)位移與流速的關(guān)系計(jì)算出流量。
2、工作特點(diǎn):
(1)整臺(tái)儀表結(jié)構(gòu)堅(jiān)固無(wú)可動(dòng)部件,插入式結(jié)構(gòu),拆卸方便;
(2)可選用多種防腐及耐高低溫材質(zhì)(如哈氏合金,鈦等);
(3)整機(jī)可做成全密封無(wú)死角(焊接形式),無(wú)任何泄漏點(diǎn),可耐42MPa 高壓;
(4)儀表內(nèi)設(shè)自檢程序,故障現(xiàn)象一目了然;
(5)傳感器不與被測(cè)介質(zhì)接觸,不存在零部件磨損,使用可靠;
(6)能準(zhǔn)確測(cè)量各種常溫、高溫500 度、低溫-200 度工況下的氣體、液體流量等。
十二、超聲波流量計(jì)
1、工作原理
超聲波流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來(lái)對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量,其利用的是“時(shí)差法”。首先,使用探頭1發(fā)射信號(hào),信號(hào)穿過(guò)管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào),經(jīng)過(guò)管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等,存在時(shí)間差,因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速,進(jìn)而得到流量值。
2、工作特點(diǎn)
可以測(cè)量常規(guī)管道流量,還可以測(cè)量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測(cè)量常規(guī)流體流量,還可對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點(diǎn)的流體進(jìn)行流量的測(cè)量。但是超聲波流量計(jì)對(duì)所測(cè)流體的溫度范圍有所限制,目前我國(guó)的超聲波流量計(jì)僅可用于200℃以下流體的測(cè)量;而且,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)測(cè)量線路要求較高。
十三、噴嘴流量計(jì)
1、工作原理
噴嘴的測(cè)量原理是依據(jù)流體力學(xué)的節(jié)流原理,充滿管道的流體,當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的噴嘴時(shí),流速將在噴嘴形成局部收縮,從而使流速加快,靜壓力降低,于是在噴嘴前后便產(chǎn)生了壓力降或叫壓差,介質(zhì)流動(dòng)的流量愈大,在噴嘴前后產(chǎn)生的壓差也就愈大,所以可通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)測(cè)量流體流量的大小。
2、工作特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便;
(2)噴嘴比孔板的壓力損失小,要求直管段長(zhǎng)度也短;
(3)無(wú)需實(shí)流校驗(yàn),性能穩(wěn)定;
(4)可耐高溫高壓、耐沖擊;
(5)耐腐蝕性能比孔板好,壽命長(zhǎng);
(6)精度高、重復(fù)性好、流出系數(shù)穩(wěn)定;
(7)圓弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可測(cè)量各種液體、氣體、蒸汽以及各種臟污介質(zhì);
(8)整體鍛造加工技術(shù),造價(jià)較高。
十四、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
1、工作原理
當(dāng)一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)系內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)作朝向或者離開(kāi)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一慣性力,通過(guò)直接或者間接地測(cè)量出在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)的流體作用于管道上的科里奧利力,就可以測(cè)得流體通過(guò)管道的質(zhì)量流量。
2、工作特點(diǎn)
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量質(zhì)量流量,有很高的測(cè)量準(zhǔn)確度??蓽y(cè)量流體范圍廣泛,包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測(cè)量管的振動(dòng)幅度小,可視作非活動(dòng)件,測(cè)量管路內(nèi)無(wú)阻礙件和活動(dòng)件。對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感,為防止管道振動(dòng)影響,大部分型號(hào)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的流量傳感器安裝固定要求較高等。
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