常用流量計原理

2021-01-18 築龍給排水

來源：給水排水工程

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工作原理：流體充滿管道，流經管道內的節流裝置時，流束會出現局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，於是在節流件前後便產生了壓力降，即壓差，介質流動的流量越大，在節流件前後產生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續性定律為基準的。工作特點：①節流裝置結構簡單、牢固，性能穩定可靠，使用期限長，價格低廉；②應用範圍廣，全部單相流皆可測量，部分混相流亦可應用；③標準型節流裝置無須實流校準，即可投用；④ 一體型孔板安裝更簡單，無須引壓管，可直接接差壓變送器和壓力變送器。工作原理：基於法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當於法拉第試驗中的導電金屬杆，上下兩端的兩個電磁線圈產生恆定磁常當有導電介質流過時，則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯（橡膠，特氟隆等）實現與流體和測量電極的電磁隔離。工作特點：①具有雙向測量系統；② 傳感器所需的直管段較短，長度為5倍的管道直徑。③ 壓力損失小④測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響⑤主要應用於汙水處理方面。

工作原理：在一定的流量範圍內，渦輪的轉速與流體的流速成正比。流體流動帶動渦輪轉動，渦輪的轉速轉換成電脈衝，用二次表顯示出數據，反應流體流速。工作特點：①抗雜質能力強；②抗電磁幹擾和抗振能力強；③其結構與原理簡單，便於維修；④幾乎無壓力損失，節省動力消耗。

工作原理：當流體流經文丘裡流量計管道內的節流件時，流速在文丘裡節流件出形成局部搜索，導致流速增加，靜壓差下降，文丘裡流量計前後便產生了靜壓差，流體流量越大，靜壓差就越大，根據壓差來衡量流量。

工作特點：無磨蝕與積汙的問題，同時可以有一定的整流的作用，測量精度和穩定性高。

工作原理：流體通過流量計，就會在流量計進出口之間產生一定的壓力差．流量計的轉動部件（簡稱轉子）在這個壓力差作用下特產生旋轉，並將流體由入口排向出口．在這個過程中，流體一次次地充滿流量計的「計量空間」，然後又不斷地被送往出口．在給定流量計條件下，該計量空間的體積是確定的，只要測得轉子的轉動次數．就可以得到通過流量計的流體體積的累積值。工作特點：①計量精度高；②安裝管道條件對計量精度沒有影響；③可用於高粘度液體的測量；④範圍度寬；⑤直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計，總量，清晰明了，操作簡便；⑥結構複雜，體積龐大⑦不適用於高、低溫場合；⑧大部分儀表只適用於潔淨單相流體；⑨噪聲和振動較大。

工作原理：當測量流體的流量時，被測流體從錐形管下端流入，流體的流動衝擊著轉子，並對它產生一個作用力，當流量足夠大時，產生的作用力將轉子託起。同時，被測流體流經轉子與錐形管壁間的環形斷面，這時作用在轉子上的力有三個:流體對轉子的動壓力、轉子在流體中的浮力和轉子自身的重力。流量計垂直安裝時，轉子重心與錐管管軸會相重合，作用在轉子上的三個力都沿平行於管軸的方向。當這三個力達到平衡時，轉子就平穩地浮在錐管內某一位置上。對於給定的轉子流量計，轉子大小和形狀己經確定，因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流體對浮子的動壓力是隨來流流速的大小而變化的。因此當來流流速變大或變小時，轉子將作向上或向下的移動，相應位置的流動截面積也發生變化，直到流速變成平衡時對應的速度，轉子就在新的位置上穩定。對於一臺給定的轉子流量計，轉子在錐管中的位置與流體流經錐管的流量的大小成一一對應關係。工作特點：它具有結構簡單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點；轉子流量計適用於測量通過管道直 徑D<150mm的小流量，也可以測量腐蝕性介質的流量；使用時流量計必須安裝在垂直走向的管段上，流體介質自下而上地通過轉子流量計。工作原理：根據流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發生體後上下交替產生正比於流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特徵寬度有關，根據這種關係，旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度，再乘以橫截面積得到流量。工作特點：①結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠；②安裝簡單，維護十分方便；③檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長；④輸出是與流量成正比的脈衝信號，無零點漂移，精度高；⑤測量範圍寬，量程比可達1：10；⑥壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。工作原理：超聲波流量計通過檢測流體流動對超聲波產生的影響來對液體流量進行測量，其利用的是「時差法」。首先，使用探頭1發射信號，信號穿過管壁1、流體、管壁2後被另一側的探頭2接收到;在探頭1發射信號的同時探頭2也發出同樣的信號，經過管壁2、流體、管壁1後被探頭1接收到;由於流速的存在使得兩時間不等，存在時間差，因此根據時間差便可求得流速，進而得到流量值。工作特點：可以測量常規管道流量，還可以測量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測量常規流體流量，還可對具有強腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點的流體進行流量的測量。但是超聲波流量計對所測流體的溫度範圍有所限制，目前我國的超聲波流量計僅可用於200℃以下流體的測量;而且，超聲波流量計的測量線路相當複雜，對測量線路要求較高。



工作原理：巴歇爾槽明渠流量計用於渠道流量測量時，在渠道上安裝量水槽堰。量水槽堰的作用是把渠道內流量的大小轉成液位的高低。用液位計測量槽堰內的液位，流量轉換器（二次表）再按各類槽堰的液位-流量關係計算出液體流量。 

工作特點：渠道內的流量越大，槽堰內液位越高；流量越小，液位越低。一般的渠道，液位與流量沒有確定的對應關係。因為同樣的水深，流量的大小，還與渠道的橫截面積、坡度、粗糙度有關。在渠道內安裝槽堰，由於堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小，因此，渠道上遊水位與流量的對應關係主要取決於槽堰的幾何尺寸。同樣的槽堰放在不同的渠道上，相同的液位對應相同的流量。槽堰把流量轉成了液位。


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