流量計(jì)的分類原理及應(yīng)用
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一、流量計(jì)的分類
根據(jù)測量原理,有:機(jī)械原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理原理等。
根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,分為:容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子式流量計(jì)、渦輪式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩式流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、插入式流量計(jì)和探針式流量計(jì)。
2.常用流量計(jì)的工作原理及應(yīng)用
1.差壓流量計(jì)
差壓流量計(jì)是一種根據(jù)安裝在管道中的流量檢測器產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件以及檢測器和管道的總尺寸來計(jì)算流量的儀器。
用途:差壓流量計(jì)廣泛應(yīng)用于封閉管道的流量測量,如流體:單相、混合相、潔凈、骯臟、粘性流等工作:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等。管徑:從幾毫米到幾米;流量:亞音速、音速、脈動流等。它在各個(gè)工業(yè)部門的使用量約占流量計(jì)總使用量的1/4 ~ 1/3。
浮子流量計(jì),也稱為轉(zhuǎn)子流量計(jì),是一種可變面積流量計(jì)。在自下而上擴(kuò)展的垂直錐管中,圓形截面浮子的重力由流體動力承擔(dān),因此浮子可以在錐管中自由升降。
用途:浮子流量計(jì)是繼差壓流量計(jì)之后應(yīng)用zui廣泛的流量計(jì),特別是在小流量和微流量場合
3.容積式流量計(jì)
體積流量計(jì),也稱為恒定排量流量計(jì),或簡稱為PD流量計(jì),是zui精確的流量計(jì)之一。它使用機(jī)械測量元件將流體連續(xù)地分成單個(gè)已知體積部分,并根據(jù)測量室重復(fù)填充和排出該體積部分中的流體的次數(shù)來測量流體的總體積。
用途:容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)和浮子式流量計(jì)被列為使用量zui大的三種流量計(jì),常用于測量昂貴介質(zhì)(石油、天然氣等)的總量。)。
渦輪流量計(jì)是速度流量計(jì)的主要類型,其使用多葉片轉(zhuǎn)子(渦輪)來感測流體的平均流速并推斷流量或總量。一般來說,它由兩部分組成:傳感器和顯示儀器,或者可以集成。
用途:渦輪流量計(jì)廣泛用于測量石油、有機(jī)液體、無機(jī)液體、液化氣、天然氣和低溫流體。
5.電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律測量導(dǎo)電液體的儀器。
應(yīng)用:電磁流量計(jì)具有一系列優(yōu)良的特性,可以解決其他流量計(jì)不易應(yīng)用的問題,如測量污濁流量和腐蝕性流量。電磁流量計(jì)在給排水工程中應(yīng)用廣泛,大口徑儀表在給排水工程中應(yīng)用zui多。中小口徑通常用于高要求或不可預(yù)知的場合,如鋼鐵行業(yè)的高爐風(fēng)口冷卻水控制、造紙行業(yè)的紙漿和黑液測量、化工行業(yè)的強(qiáng)腐蝕性液體和有色冶金行業(yè)的紙漿。小口徑和小口徑常用于制藥、食品、生化等有衛(wèi)生要求的場所。
6.渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是一種在流體中放置流線型渦流發(fā)生器的儀器,流體在發(fā)生器的兩側(cè)交替地分離和釋放兩系列規(guī)則交錯的渦流發(fā)生器。當(dāng)流量橫截面不變時(shí),流量與先導(dǎo)體積的流量成比例。因此,可以通過測量振蕩頻率來測量流量。
應(yīng)用:渦街流量計(jì)發(fā)展迅速,目前已成為通用流量計(jì)。
超聲波流量計(jì)是根據(jù)超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)平均速度和聲波本身速度的幾何和的原理設(shè)計(jì)的。它還通過測量流速來反映流速。根據(jù)測量原理,超聲波流量計(jì)可分為時(shí)差型和多普勒型。
應(yīng)用:傳播時(shí)間法適用于清潔的單相液體和氣體。典型的應(yīng)用包括工廠排放液體、奇怪液體、液化天然氣等。在氣體應(yīng)用方面,在高壓天然氣領(lǐng)域有良好的經(jīng)驗(yàn);多普勒法適用于低非均質(zhì)含量的兩相流體,如未經(jīng)處理的污水、工廠廢水和臟的工藝流體,但通常不適用于非常干凈的液體。
8.質(zhì)量流量計(jì)
質(zhì)量流量計(jì)分為直接型和間接型。直接質(zhì)量流量計(jì)使用與質(zhì)量流量直接相關(guān)的原理進(jìn)行測量;間接質(zhì)量流量計(jì)使用密度計(jì)間接乘以體積流量來獲得質(zhì)量流量。
應(yīng)用:在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中高溫高壓的情況下,由于材料和結(jié)構(gòu)的原因,直接質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用比較困難;然而,由于間接質(zhì)量流量計(jì)的密度受到濕度和壓力適用范圍的限制,不適合實(shí)際應(yīng)用。
9.插入式流量計(jì)
插入式流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中,測量管中的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第測試中的導(dǎo)電金屬棒,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定的磁場。當(dāng)導(dǎo)電介質(zhì)流動時(shí),會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)的兩個(gè)電極測量感應(yīng)電壓。測量管通過非導(dǎo)電襯里(橡膠、聚四氟乙烯等)與流體和測量電極電磁隔離。)。
應(yīng)用:發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)和供熱工業(yè);航空、航天、造船、核能和武器工業(yè);機(jī)械、冶金、煤礦和汽車制造業(yè);石油和化學(xué)工業(yè);制藥、食品和卷煙制造業(yè);林業(yè)、土地復(fù)墾和輕工業(yè)等。
10.探針流量計(jì)
探針流量計(jì)的基本原理是通過探針孔和壓力管將總壓和靜壓傳遞給差壓和壓力傳感器。只要探頭孔不堵塞,即使有雜物和水垢,壓力也能準(zhǔn)確傳遞而不影響精度。由于壓力導(dǎo)管中的介質(zhì)不流動,異物不容易進(jìn)入和堵塞,可以長時(shí)間保持高精度。
應(yīng)用:應(yīng)用范圍廣。首先,它適用于廣泛的介質(zhì):可測量的水蒸氣(飽和的、過熱的)、空氣、氣體、天然氣、各種化學(xué)物質(zhì),如氣體、液體、水、各種溶液、油等。介質(zhì)的zui高允許溫度為650攝氏度,zui高允許壓力為25兆帕。其次,適用的流量范圍很寬:介質(zhì)流量的測量值zui小為0.1噸/小時(shí),zui大為5000噸/小時(shí)。第三,適用于各種介質(zhì)管道的橫截面形狀:流量計(jì)對介質(zhì)管道的幾何形狀沒有要求,如圓形、橢圓形、正方形、矩形和菱形。
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