
流量计的分类主要包括差压式流量计、电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、容积式流量计、涡轮流量计、叶轮式流量计、浮子流量计和科里奥利质量流量计等。这些流量计各具特点,适用于不同的测量场合和流体类型。
一、差压式流量计
定义与原理:差压式流量计是基于流体流动过程中产生的压力差来测量流量的仪表。当流体流经节流装置(如孔板、喷嘴)时,由于流速增加,静压力降低,从而在节流装置前后产生压差。这一压差与流量的平方成正比。
应用特点:这类流量计结构简单、性能稳定、使用可靠并且维护方便。它们广泛应用于各种单相流体(包括液体、气体和蒸汽)的流量测量,部分混相流也能适用。
优缺点:优点是成本低、研究充分、已标准化;缺点是精度较低、范围度窄且需要较长的直管段,同时存在较大的压力损失。
二、电磁流量计
定义与原理:电磁流量计利用法拉第电磁感应定律,通过测量导电液体在磁场中的感应电势来确定其流量。传感器测量管内衬绝缘材料的非导磁合金短管,励磁线圈在管道内产生工作磁场,流体流经时切割磁力线产生电动势,该电动势与流体的体积流量成正比。
应用特点:电磁流量计适用于各种导电液体(如酸、碱、盐等腐蚀性介质和浆液)的流量测量。它不受温度、密度、压力等参数的影响,能够实现高精度的体积流量测量。
优缺点:优点包括无活动部件、无压力损失、可测量各种导电流体、精度高;缺点是不适用于非导电流体,且对安装环境要求较高,需避免强电磁干扰。
三、涡街流量计
定义与原理:涡街流量计通过在流体中放置非流线型阻流体,使流体在阻流体两侧交替分离出规则的旋涡。在一定流量范围内,旋涡分离频率与流体平均流速成正比,通过检测旋涡频率可以推算出流量。
应用特点:这种流量计结构简单、适用范围广,包括液体、气体、蒸汽和部分混相流体。它具有较高的精度和较宽的范围度,压损小。
优缺点:优点在于结构简单、维护方便、范围度宽;缺点是对低雷诺数和高粘度流体的应用受限,不适用于脉动流和多相流,且对管道振动敏感。
四、超声波流量计
定义与原理:超声波流量计利用超声波在流体中传播的时间差来测量流量。当超声波穿过流动的流体时,沿顺流方向和逆流方向的传播速度会不同,这种时差与流体的平均流速成正比。
应用特点:适用于各种清洁液体和气体的测量,特别在大口径、高压、高精度的燃气流量测量方面具有优势。无流动阻挠、无压力损失,可适应极低流速。
优缺点:优点包括高精度、无流动阻挠、适应性广泛;缺点是传播时间法受气体成分影响较大,多普勒法测量精度不高。
五、容积式流量计
定义与原理:容积式流量计通过内部旋转体将流体从已知容积的小空间排出,根据旋转体的转动次数计算流体体积。常见的旋转体形式有腰轮、皮膜、转筒等。
应用特点:这种流量计精度高,适用于累计流量的测量,常用于液体(如石油、化工产品)的贸易结算。
优缺点:优点是测量精度高、重复性好;缺点是结构复杂、对流体清洁度要求高、适用范围有限。
六、涡轮流量计
定义与原理:涡轮流量计采用多叶片的转子感受流体均匀流速,从而推导出流量或总量。它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
应用特点:涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
优缺点:优点包括高精度、重复性好、无零点漂移、范围度宽、结构紧凑;缺点是不能长期保持校准特性,流体物性对流量特性有较大影响。
七、叶轮式流量计:叶轮式流量计通过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。
八、浮子流量计:浮子流量计通过浮子在锥管中的升降来反映流量大小,适用于小管径和低流速的测量。
九、科里奥利质量流量计:科里奥利质量流量计利用流体在振动管中流动时产生的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。它能够实现高精度的质量流量测量。
各类流量计各有优缺点,适用于不同的应用场景。选择合适的流量计需要综合考虑流体类型、测量精度、安装环境等多种因素。在工业自动化和资源管理日益重要的今天,流量计在各个行业中发挥着至关重要的作用。