流量測量儀表是用來測量管道或明溝中的液體、氣體或蒸汽等流體流量的工業(yè)自動化儀�,又稱流量計�
流量測量儀表是用來測量管道或明溝中的液體、氣體或蒸汽等流體流量的工業(yè)自動化儀�,又稱流量計�
流量是指單位時間�(nèi)流經(jīng)管道有效截面的流體數(shù)�,流體數(shù)量用體積表示者稱為體積流量,單位為米³/�、升/時等;流體數(shù)量用�(zhì)量表示者稱為質(zhì)量流量,單位為噸/�、千�/時等�
早在1738�,瑞士人丹尼爾·伯努利以伯努利方程為基�(chǔ),利用差壓法測量水流�;后來意大利人文丘里研究用文丘里管測量流�,并�1791年發(fā)表了研究�(jié)��1886�,美國人赫謝爾用文丘里管制成測量水流量的實用裝置�
20世紀初期到中�,原有的測量原理逐漸成熟,人們開始探索新的測量原理。自1910年起,美國開始研制測量明溝中水流量的槽式流量計�1922年,帕歇爾將原文丘里水槽改革為帕歇爾水槽�
1911�1912�,美籍匈牙利人卡門提出卡門渦街的新理論�30年代,又出�(xiàn)了探討用聲波測量液體和氣體的流速的方法,但到次世界大戰(zhàn)為止未獲很大進展,直�1955年才有應(yīng)用聲循環(huán)法的馬克森流量計,用于測量航空燃料的流量�1945�,科林用交變磁場成功地測量了血液流動的情況�
二十世紀60年代以后,測量儀表開始向精密�、小型化等方向發(fā)�。例如,為了提高差壓儀表的�,出�(xiàn)了力平衡差壓變送器和電容式差壓變送器;為使電磁流量計的傳感器小型化和改善信噪�,出�(xiàn)了用非均勻磁場和低頻勵磁方式的電磁流量計。此�,具有寬測量范圍和無活動檢測部件的實用卡門渦街流量計也�70年代問世�
隨著集成電路技�(shù)的迅速發(fā)展,具有鎖相�(huán)路技�(shù)的超�(�)流量計也得到了普遍應(yīng)�。微型計算機的廣泛應(yīng)用,進一步提高了流量測量的能�,如激光多普勒流速計�(yīng)用微型計算機�,可處理較為復雜的信��
流量可利用各種物理現(xiàn)象來間接測量,所以流量測量儀表種類繁�。按測量方法分,流量計有差壓�、變面積�、容積式、速度式和電磁式等�
差壓流量計是�(yīng)用非常廣泛的一類流量測量儀�,約占流量測量儀表總�(shù)�70%。它由節(jié)流裝置和差壓計兩部分組成,充滿圓管的流體流經(jīng)節(jié)流件(如孔�)�,流束在孔板處形成局部收�,由于流速增加、靜壓力降低而在孔板前后�(chǎn)生壓�,這一壓差與流量的平方成正比�
測量壓差的儀表有�(yīng)�、電容和振弦式等差壓變送器,以及雙波紋管差壓計等類�。這類儀表調(diào)試方�,且已規(guī)范化。只要將節(jié)流裝置與差壓計配套就可用于測量流體的流量。雙波紋管差壓計廣泛�(yīng)用在石油、化�、冶�、電力和輕工�(yè)等行�(yè),儀表和節(jié)流裝配套使用�,可以測量液體、蒸汽和氣體的流�;和平衡器配套使用時,可以測量液�;單獨使用時,可以測量液�、氣體的壓力、吸�,顯示形式為指示、記�、報警、積�,采用了焊接波紋�,保證了�、低壓波紋管有效面積一�,消除了靜壓誤差,提高了測量度�
變面積式流量計的主要形式是轉(zhuǎn)(�)子流量計,是由錐形玻璃管和浮子組�,浮子能在垂直安裝的錐形玻璃管內(nèi)上下移動。被測流體自下向上流過管壁與浮子之間�(huán)隙時,托起浮子向�,這時管與浮子之間的環(huán)隙面積增�,直到浮子兩邊壓差所形成的力與浮子重力相等時,浮子便處在一個平衡位��
流量變化時浮子兩邊壓差所形成的力也隨之變化,使浮子又在一個新的位置上重新平衡,浮子浮起的高度即為流量計的讀�(shù)�
渦輪流量計由傳感器和顯示儀表組�,傳感器主要由磁電感�(yīng)�(zhuǎn)換器和渦輪組成。流體流過傳感器�,先�(jīng)過前導流�,再推動鐵磁材料制成的渦輪旋�(zhuǎn)。旋�(zhuǎn)的渦輪切割固殼體上的磁電感應(yīng)�(zhuǎn)換器的磁力線,磁路中的磁阻便�(fā)生周期性的變化,從而感�(yīng)出交流電信號�
信號的頻率與被測流體的體積流量成正比,傳感器的輸出信號經(jīng)前置放大器放大后輸至顯示儀表,進行流量指示和積�。渦輪轉(zhuǎn)速信號還可用光電效應(yīng)、霍耳效�(yīng)等轉(zhuǎn)換器檢出�
電磁流量計是由傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示儀表組成,根據(jù)法拉第電磁感�(yīng)定律工作�
卡門渦街流量計是在流體中放置一個非流線型柱狀�(圓柱或三角柱形等),在某一雷諾�(shù)范圍�(nèi)便會在柱狀物后面的兩側(cè)交替地產(chǎn)生一種有�(guī)律的旋渦。根�(jù)兩側(cè)旋渦之間的距離與同側(cè)旋渦之間距的相互�(guān)系,就可測出旋渦頻率即可得出體積流量�
一般流量計測量的是體積流量,而流體密度是隨著溫度、壓力的變化而變化的。因�,在密度變化的情況下,求出的體積流量對某一�(guī)定的工況來說是不準確�,而質(zhì)量流量卻與溫度、壓力變化無�(guān)。因此在一些情況下,就需要使用質(zhì)量流量計�。質(zhì)量流量計可分為直接式和推導式兩類�
為了滿足流量測量的特殊要�,隨著新技�(shù)的發(fā)�,又出現(xiàn)一些新型流量測量儀表。例如多普勒激光流速計能測量射流元件內(nèi)氣流變化速度、超聲速的氣流和湍流、燃燒火�,特別是它能測量速度的分�;用氣動力輸送各種物料時,需要測量氣-固兩相流的流�,為此而研制出一種不需要單獨標定的相關(guān)流量��
超聲波流量計:利用在不同流速中超聲波傳播的速度差異,測量發(fā)射端和接受端時間上的差異,從而知道流體的流速,乘以管道的截面積就可以知道流體的體積流量�
渦輪流量計:流體流過管道中渦輪葉片時,使渦輪葉片旋轉(zhuǎn),葉片的�(zhuǎn)速與流體的流量成正比,測量轉(zhuǎn)速即可知道流體的流量�
靶式流量計:靶式流量計是一種流體阻力式流量�,當介質(zhì)流過管道中的靶時,靶受到流體的作用力,力的大小與流體的流量的平方成正�,可以根�(jù)力的大小測量流量�
B:磁感應(yīng)強度 V:液體在管道�(nèi)的平均流� D:管道內(nèi)�
由上式可以看�,電動勢與管道中流過的體積流量成正比。在實際工作�,由于磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為直流,可導致電極極化或介�(zhì)電解,引起測量誤�,所以在工業(yè)用儀表中多采用交變磁��
B=Bmax sinωt E= Bmax sinωt D V
所得到的感�(yīng)電動勢也是交變的,這樣,可以消除介�(zhì)的極化影�,同時測量出的信號容易放大,但相�(yīng)增加了感�(yīng)誤差�
另外,為了解決煙�、水泥和玉米粉等固體流量測量,而研制出沖量流量�;為解決礦石、紙、煤破碎后變成漿狀液的輸送,和污水處�、挖泥等污泥的運送中的計量問題,已有耐磨�(nèi)襯和帶濃度補�?shù)碾姶帕髁�?;另�,在大口徑中插入一種由小口徑渦輪、渦街和電磁等制成的插入式流量計,就可測量大流量,而且儀器價格低廉,壓損�,也便于維修�
維庫電子�,電子知�,一查百��
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