流量计英文名称是flowmeter,全国科学技术名词审定委员会把它定义为:指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。

 

流量计是一种可以对气体、蒸汽、液体等介质进行流量检测的仪器,具有性能稳定、测量精准、可靠性高、维护简便等优点。每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。目前常用的自祐自动化仪表系列流量计是将测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;以及按照测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。

 

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一、按测量原理分类

1、力学原理

属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

 

2、电学原理

用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

 

3、声学原理

利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。

 

4、热学原理

利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

 

5、光学原理

激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

 

6、其它原理:

有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

 

二、按流量计结构原理分类

按当前流量计产品的实际情况,自祐仪表根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:

 

1、容积式流量计

容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。

 

2、叶轮式流量计

叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低。

 

3、差压式流量计(变压降式流量计)

差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。

 

4、超声波流量计

超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计近年来得到广泛的关注,被认为是非接触测量双相流的理想仪表。

 

5、流体振荡式流量计

流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡,且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的.当通流截面一定时,流速与导容积流量成正比。目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。

 

6、质量流量计

由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下,往往难以达到这一要求,而造成仪表显示值失真。因此,质量流量计就得到广泛的应用和重视。质量流量计分直接式和间接式两种。

 

流量计应用范围

流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及人民生活各个领域之中。在石油工业生产中,从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售,流量计量贯穿于全过程中,任何一个环节都离不开流量计量,否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业,流量计量不准确会造成化学成分分配比失调,无法保证产品质量,严重的还会发生生产安全事故。在电力工业生产中,对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要地位。

 

流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义,而且随着高温高压大容量机组的发展,流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少,都可能造成严重的干锅或爆管事故。这就要求流量测量装置不但应做到准确计量,而且要及时地发出报警信号。在钢铁工业生产中,炼钢过程中循环水和氧气(或空气)的流量测量是保证产品质量的重要参数之一。在轻工业、食品、纺织等行业中,也都离不开流量计量。

 

应用比较多的换能器是外夹式和插入式。单声道超声波流量计结构简单、使用方便,但这种流量计对流态分布变化适应性差,微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型流量计如雨后春笋般涌现出来。

 

至今,据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚,被设置在测量流动通道6的上游端并相对于孔眼11和12,用于减少被测量的流体流入孔眼11和12;测量控制部件19,用于测量超声波换能器8和9之间的超声波的传播时间;及计算部件20,用于根据该测量控制部件19的信号计算流量。
流量计尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(如大电机、大变压器的等),以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

 

传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近。常见的调试期故障通常由安装不妥。