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上海自動(dòng)化儀表有限公司13種流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析
上海自動(dòng)化儀表有限公司13種流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析
1.壓差式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是一種被廣泛應(yīng)用的流量測(cè)量?jī)x器，由節(jié)流裝置和差壓變送器兩部分構(gòu)成。當(dāng)充滿(mǎn)流體的圓管流經(jīng)節(jié)流裝置（如孔板）時(shí)，流體流經(jīng)孔板時(shí)會(huì)形成局部收縮，導(dǎo)致前后孔板處產(chǎn)生壓力差，其大小與流量的平方成正比。孔板流量計(jì)又被稱(chēng)為差壓式流量計(jì)，由一次檢測(cè)件（節(jié)流裝置）和二次設(shè)備（差壓變送器和流量積算儀）組成，適用于氣體、蒸汽和液體的流量測(cè)量。該流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、性能穩(wěn)定、使用可靠等特點(diǎn)?？装骞?jié)流裝置是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，可根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，無(wú)需單獨(dú)標(biāo)定。
充滿(mǎn)管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差。
流體流經(jīng)節(jié)流器件時(shí)壓力和流速的變化
在已知有關(guān)參數(shù)的條件下，根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出壓差與流量之間的關(guān)系而求得流量。
P節(jié)流裝置前后的壓差，q為瞬時(shí)流量。由于流體的性質(zhì)所決定，節(jié)流裝置測(cè)得的壓差與流量的關(guān)系是平方及平方根的關(guān)系。
2.渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是一種在流體中放置非流線(xiàn)形的阻流體（bluffbody），導(dǎo)致流體在阻流體兩側(cè)交替地產(chǎn)生規(guī)則的旋渦。在一定的流量范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與管道內(nèi)的平均流速成正比。通過(guò)檢測(cè)元件測(cè)量旋渦頻率，可以計(jì)算出流體的流量。值得注意的是，渦街流量計(jì)仍處于發(fā)展階段，其理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)尚不夠豐富。目前最基本的流量方程常引用卡門(mén)渦街理論，但該理論是在氣體風(fēng)洞（均勻流場(chǎng)）中實(shí)驗(yàn)得出的，與封閉管道中三維非均勻流場(chǎng)旋渦分離的規(guī)律有所不同。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)需要通過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用積累。通常情況下，流量計(jì)在實(shí)驗(yàn)室參考條件下進(jìn)行出廠(chǎng)校驗(yàn)，而現(xiàn)場(chǎng)工作條件與此有所偏差是不可避免的。然而，工作條件的偏差會(huì)帶來(lái)多大的額外誤差，目前在標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)廠(chǎng)資料中尚不清楚。這些情況表明，流量計(jì)的快速發(fā)展需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，否則在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)一些意料之外的問(wèn)題。
渦街流量計(jì)原理：在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡曼渦街，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。
渦街流量計(jì)原理
根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式：
式中m為旋渦發(fā)聲體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比；D為表體通徑；d為旋渦發(fā)生體迎面寬度；f為旋渦的發(fā)生頻率；u1為旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速；Sr為斯特勞哈爾數(shù)；u為被測(cè)介質(zhì)流的平均速度。管道內(nèi)體積流量qv為：
式中K為流量計(jì)的儀表系數(shù)，單位為脈沖數(shù)/m3。K除了與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖6所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。
斯特勞爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)
在Re=2×104～7×105的范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，渦街流量計(jì)的流量計(jì)算式為：
式中qvm為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃或20℃，101.325kPa)體積流量；Pn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)壓力；P工況下的絕對(duì)壓力；Tn標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下熱力學(xué)溫度；T為工況下氣體壓縮系數(shù)；Z工況下氣體壓縮系數(shù)。
渦街流量計(jì)的脈沖頻率輸出信號(hào)不受流體屬性和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅在特定雷諾數(shù)范圍內(nèi)與旋渦形成體和管道尺寸等因素相關(guān)。然而，在物料平衡和能源計(jì)量中，需要測(cè)量質(zhì)量流量，此時(shí)流量計(jì)必須同時(shí)檢測(cè)體積流量、流體密度，流體屬性和組分將直接影響流量計(jì)量。渦街流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，傳感器包括旋渦形成體、檢測(cè)元件、儀表體等，而轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、DAC、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等部件。近年來(lái)，智能流量計(jì)還將微處理器、顯示通信和其他功能模塊集成到轉(zhuǎn)換器內(nèi)部。
3.文丘里管
內(nèi)文丘里管是一種新一代差壓式流量測(cè)量?jī)x表，其測(cè)量原理與標(biāo)準(zhǔn)孔板相同，基于能量守恒定律-伯努利方程和流動(dòng)連續(xù)性方程。內(nèi)文丘里管由圓形測(cè)量管和與之同軸的特型芯體構(gòu)成，特型芯體的徑向外表面與經(jīng)典文丘里管內(nèi)表面幾何廓形相似，形成異徑環(huán)形過(guò)流縫隙。流體流經(jīng)內(nèi)文丘里管的節(jié)流過(guò)程類(lèi)似于經(jīng)典文丘里管和環(huán)形孔板的節(jié)流過(guò)程。內(nèi)文丘里管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)避免了銳緣磨蝕和積污問(wèn)題，可有效調(diào)整管內(nèi)流體速度分布梯度和非軸對(duì)稱(chēng)速度分布，實(shí)現(xiàn)高精確度和穩(wěn)定性的流量測(cè)量。
文丘里管可分為內(nèi)藏式文丘里管和插入式文丘里管兩種結(jié)構(gòu)形式。在鋼鐵廠(chǎng)熱風(fēng)爐的助燃風(fēng)、冷風(fēng)、煤氣計(jì)量（包括高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣）以及熱電廠(chǎng)的鍋爐一次風(fēng)、二次風(fēng)等大口徑、低流速管道的測(cè)量中，文丘里管取得了顯著的測(cè)量效果。該技術(shù)成功解決了現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)中對(duì)低壓、大口徑、低流速氣體流量進(jìn)行精確測(cè)量的難題，是一種測(cè)量范圍廣泛、安裝便捷的流體測(cè)量設(shè)備。
文丘里管測(cè)量原理：當(dāng)充滿(mǎn)管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，將在文丘里管喉頸處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在文丘里管喉頸前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來(lái)衡量流量的大小。這種測(cè)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。
式中qm為質(zhì)量流量（kg/s）；qv為體積流量（m3/s）；C為流出系數(shù)；ε為可膨脹性系數(shù)；d為節(jié)流件開(kāi)孔直徑；β為直徑比，β=d/D；D為管道內(nèi)徑；ρ1為被測(cè)流體密度，kg/m的；△P為差壓。
4.電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)(Electromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱(chēng)為EMF)是在20世紀(jì)50-60年代隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展而快速興起的一種新型流量測(cè)量設(shè)備。它是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制造的，主要用于測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量。由于其的優(yōu)勢(shì)，電磁流量計(jì)目前被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過(guò)程中導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，包括各種腐蝕性介質(zhì)如酸、堿、鹽等，以及各種漿液流量測(cè)量，形成了的應(yīng)用領(lǐng)域。
電磁流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。傳感器安裝在工業(yè)管道上，將流入管道的液體體積流量線(xiàn)性轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)，并通過(guò)傳輸線(xiàn)送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近，放大并轉(zhuǎn)換傳感器的流量信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，用于顯示、累積和調(diào)節(jié)控制。電磁流量計(jì)的測(cè)量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。測(cè)量管是內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管，兩只電極穿過(guò)管壁固定在管上，電極頭與襯里內(nèi)表面基本平行。勵(lì)磁線(xiàn)圈通過(guò)雙方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，在與測(cè)量管軸線(xiàn)垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。當(dāng)具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E，其與磁通量密度B、測(cè)量管內(nèi)徑d和平均流速U的乘積成正比。電動(dòng)勢(shì)E（流量信號(hào)）通過(guò)電極檢測(cè)并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器放大處理流量信號(hào)后，可顯示流體流量并輸出脈沖、模擬電流等信號(hào)，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdu ，式中E-電極間的信號(hào)電壓，V；K為系數(shù)；B為磁通密度，T；d為測(cè)量管內(nèi)徑，m；u為平均流速，m/s；式中，K、d為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E=KBdu可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線(xiàn)性關(guān)系。因此，只要測(cè)量出E,就可確定流量Q,這是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
由E=KBdu可知，被測(cè)流量體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。在涉及流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，只需符合軸對(duì)稱(chēng)流動(dòng)條件（如層流或湍流），即可確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，電磁流量計(jì)被認(rèn)為是一種可靠的體積流量計(jì)。制造商和用戶(hù)只需使用普通水進(jìn)行標(biāo)定，即可準(zhǔn)確測(cè)量任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量，無(wú)需進(jìn)行任何修正。這一特點(diǎn)是電磁流量計(jì)的顯著優(yōu)勢(shì)，其他流量計(jì)。由于測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)部件或流阻，因此幾乎沒(méi)有壓力損失。
5.阿牛巴流量計(jì)
阿牛巴流量計(jì)，又稱(chēng)笛形均速管流量計(jì)和托巴管流量計(jì)，屬于差壓式流量計(jì)。它利用皮托管的測(cè)量原理，通過(guò)測(cè)量擋體上游的動(dòng)壓力與下游的靜壓力之間形成的壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。該流量計(jì)適用于直徑在DN20到DN12000之間的管道。主要用于工業(yè)過(guò)程中液體、燃料氣、蒸汽和氣體等能源的測(cè)量，具有高穩(wěn)定性和重復(fù)性。設(shè)計(jì)理論符合伯努利方程，可按照J(rèn)G 640-90規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)。工作原理是當(dāng)流體通過(guò)探頭時(shí)，在其前部形成高壓區(qū)域，壓力略高于管道靜壓。根據(jù)伯努利方程，流體通過(guò)探頭時(shí)速度加快，在探頭后部形成低壓區(qū)域，其壓力略低于管道靜壓。流體通過(guò)探頭后在探頭后部形成部分真空，并在兩側(cè)形成旋渦。探頭的截面形狀、表面粗糙度和低壓取壓孔位置是決定性因素。穩(wěn)定準(zhǔn)確的低壓信號(hào)對(duì)于探頭的性能至關(guān)重要。均速流量探頭能準(zhǔn)確檢測(cè)到由流體平均速度產(chǎn)生的平均差壓。在高低壓區(qū)域有按照一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量平均流速的目的。
阿牛巴流量計(jì)所需要的參數(shù)包括被測(cè)量介質(zhì)的溫度，壓力，流量，黏度。阿牛巴流量計(jì)輸出為差壓信號(hào)，與測(cè)量差壓的儀器儀表配套使用，可以準(zhǔn)確地測(cè)量圓形管道、矩形管道中的多種液體、氣體和蒸汽(過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽)。被測(cè)管道的尺寸范圍為Ф20-3000mm。阿牛巴流量計(jì)在動(dòng)力工業(yè)(包括核工業(yè))、化學(xué)工業(yè)、石油化工和金屬冶煉工業(yè)等部門(mén)中得到成功使用，適用范圍如下。
a、氣體輸送和液體輸送。
b、能源研究，蒸汽鍋爐熱效率，水泵效率，氣體壓縮機(jī)效率和燃料消耗。
c、過(guò)程控制輸入輸出、比率/平衡；冷卻水或空氣蒸汽加熱。
d、化學(xué)工業(yè)中加料。
e、負(fù)載平衡泵、壓縮機(jī)、冷卻器、過(guò)濾器。
阿牛巴流量計(jì)與差壓流量計(jì)相比有如下優(yōu)點(diǎn)。
a、準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好
阿牛巴流量計(jì)的準(zhǔn)確度為±1%，穩(wěn)定性為±0.1%，可以長(zhǎng)時(shí)間保持非常穩(wěn)定的差壓信號(hào)，并確保輸出差壓信號(hào)與管道流量的映射關(guān)系。這是因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中，磨損、腐蝕以及油污和粉塵的粘附等因素對(duì)安努巴流量計(jì)系數(shù)的影響很小，但這些因素會(huì)增加孔板的流量系數(shù)，而且會(huì)增加到20%以上，由此產(chǎn)生的誤差將也達(dá)到20%以上。從中我們可以看出阿牛巴流量計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性很優(yōu)秀。
b、設(shè)計(jì)合理，安裝方便、經(jīng)濟(jì)
阿牛巴流量計(jì)易于安裝和拆卸，無(wú)需使用起重工具，產(chǎn)品系列中的一些產(chǎn)品可以在不停止測(cè)量管道的情況下安裝或拆卸，這可以節(jié)省相當(dāng)可觀的安裝成本。例如在直徑200mm的管道上安裝流量計(jì)，阿牛巴流量計(jì)只有一條焊縫，長(zhǎng)度為 150 毫米，而孔板有兩個(gè)焊縫，總長(zhǎng)度為 1200 毫米。就工時(shí)來(lái)講，安裝一臺(tái)阿牛巴流量計(jì)只需要1.5工時(shí)，而安裝一只孔板卻需12工時(shí)。
c、有利于管道布局
阿牛巴流量計(jì)不僅適用于圓形管道，也適用于矩形管道和埋在地下任何深度的管道。阿牛巴流量計(jì)上游和下游直管段的長(zhǎng)度要求比孔板流量計(jì)低得多，在彎頭后方 2 倍管徑處安裝，仍可得到穩(wěn)定、高精度的測(cè)量結(jié)果，這是阿牛巴流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)大口徑管線(xiàn)的布置設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的靈活性，節(jié)省了成本。
d、壓力損失小，能源損耗少
壓力損失是功率損失，阿牛巴流量計(jì)的壓力損失僅占差壓的2%-15%，而一般孔板的損失占差壓的40%-80%，隨著管徑的增大，阿牛巴流量計(jì)壓力損失可以達(dá)到忽略不計(jì)的程度。例如，將阿牛巴流量計(jì)用在直徑1000mm的管道上，每年的能量損失僅為幾百元，而當(dāng)使用孔板時(shí)，每年的能量損失高達(dá)20,000多元，這對(duì)于今天的積極節(jié)有著重要意義。
6.超聲波流量計(jì)
當(dāng)超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，它們會(huì)攜帶有關(guān)流體流速的信息，因此，可以通過(guò)接收到的超聲波來(lái)檢測(cè)流體的流速，并將其轉(zhuǎn)換為流量。根據(jù)檢測(cè)方法的不同，超聲波流量計(jì)可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法和相關(guān)法等不同類(lèi)型。超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表，隨著集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)使用了十多年，它適用于測(cè)量難以接觸和觀察的流體和較大直徑的流體，可與水位計(jì)連接，測(cè)量露天水流的流量。超聲波流量計(jì)不需要在流體中安裝測(cè)量元件，因此不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，也不會(huì)產(chǎn)生額外的阻力。儀器的安裝和維護(hù)不會(huì)影響生產(chǎn)管道的運(yùn)行，因此是一種理想的節(jié)能流量計(jì)。
工業(yè)流量測(cè)量普遍存在難測(cè)大管徑、大流量的問(wèn)題，這是由于測(cè)量管徑的增大將導(dǎo)致制造運(yùn)輸困難、成本增加、能耗增加、安裝不便等弊端，超聲波流量計(jì)可以避免這些缺點(diǎn)。由于各種類(lèi)型的超聲波流量計(jì)都可以安裝在管外測(cè)量流量而無(wú)需接觸，因此儀表的成本基本上與被測(cè)管道的直徑無(wú)關(guān)。然而，其他類(lèi)型的流量計(jì)的成本隨著管道直徑的增加而大幅增加。
超聲波流量計(jì)被認(rèn)為是測(cè)量大管道中流量的良好儀器，多普勒超聲波流量計(jì)可以測(cè)量?jī)上嘟橘|(zhì)的流量，因此可以用來(lái)測(cè)量污水和污水等骯臟的流量。在發(fā)電廠(chǎng)，便攜式超聲波流量計(jì)用于測(cè)量渦輪機(jī)入口和渦輪機(jī)循環(huán)水等大管徑流量，這比以前的皮托管流量計(jì)方便得多。超聲波流量計(jì)也可用于氣體測(cè)量。管徑的適用范圍為2厘米至5米，可適用于寬度為數(shù)米的明渠、暗渠至寬度為500米的河流。
7.皮托管
皮托管，又被稱(chēng)作“空速管”、“風(fēng)速管”，Pitot Tube是皮托管的英文名稱(chēng)。皮托管是一種測(cè)量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的管式裝置，由法國(guó)H.皮托發(fā)明并以他的名字命名。嚴(yán)格地說(shuō)，皮托管只測(cè)量氣流總壓，又名總壓管；同時(shí)測(cè)量總壓、靜壓的才稱(chēng)風(fēng)速管，但習(xí)慣上多把風(fēng)速管稱(chēng)作皮托管。
①皮托管的構(gòu)造
頭部呈半球形，后部有雙層套管。測(cè)速時(shí)頭部對(duì)準(zhǔn)來(lái)流，頭部中心處小孔(總壓孔)感受來(lái)流總壓P0：經(jīng)內(nèi)管傳送至壓力計(jì)。頭部后3-8D處的外套管壁上均勻地開(kāi)有一排孔(靜壓孔)，感受來(lái)流靜壓P,經(jīng)外套管也傳至壓力計(jì)。對(duì)于不可壓縮流動(dòng)，根據(jù)伯努利方程和能量方程可求出氣流馬赫數(shù)，進(jìn)而再求速度。但在超聲速流動(dòng)中，皮托管頭部出現(xiàn)離體激波，總壓孔感受的是波后總壓，來(lái)流靜壓也難以測(cè)準(zhǔn)，因而皮托管不再適用?？倝嚎子幸欢娣e，它所感受的是駐點(diǎn)附近的平均壓強(qiáng)，略低于總壓，靜壓孔感受的靜壓也有一定誤差，其他如制造、安裝也會(huì)有誤差，故測(cè)算流速時(shí)應(yīng)加一個(gè)修正系數(shù)ξ。ξ值一般在0.98-1.05范圍內(nèi)，在已知速度之氣流中校正或經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)皮托管校正而確定。皮托管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，用途很廣。例如，皮托管通常安裝在飛機(jī)機(jī)翼的頭部或前緣上，用來(lái)測(cè)量相對(duì)于空氣的飛行速度，也被稱(chēng)為空速管。
②皮托管的用途
皮托管除了測(cè)量飛機(jī)的速度之外，還有許多其他的功能。在科研、生產(chǎn)、教學(xué)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、隧道、礦井通風(fēng)、能源管理等部門(mén)中，皮托管常被用來(lái)測(cè)量通風(fēng)管道、工業(yè)管道、爐膛煙道中的空氣流速。流量通過(guò)換算確定，也可測(cè)量管道內(nèi)的水流速度。用皮托管測(cè)量速度、測(cè)定流量具有可靠的理論基礎(chǔ)，使用方便、準(zhǔn)確，是一種經(jīng)典的、應(yīng)用廣泛的測(cè)量方法。除此之外，還可用于測(cè)量流體的壓力。
8.渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)，是速度式流量計(jì)中的主要種類(lèi)，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體均勻流速，從而推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，也可做成整體式。
優(yōu)點(diǎn)包括：精度高，重復(fù)性好，范圍度寬，結(jié)構(gòu)緊湊。但也有缺點(diǎn)：不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)穩(wěn)定性，流體介質(zhì)屬性對(duì)流量特性有較大影響。
渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、自然氣和低溫流體系統(tǒng)，渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于 孔板流量計(jì)的計(jì)量?jī)x表。
9.葉輪流量計(jì)
葉輪式流量計(jì)的工作原理是將葉輪置于被測(cè)流體中，受流體流動(dòng)的沖擊而旋轉(zhuǎn)，以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來(lái)反映流量的大小。典型的葉輪式流量計(jì)是水表和渦輪流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)可以是機(jī)械傳動(dòng)輸出式或電脈沖輸出式。
一般機(jī)械式傳動(dòng)輸出的水表準(zhǔn)確度較低，誤差約±2％，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)，并標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。電脈沖信號(hào)輸出的渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度較高，一般誤差為±0.2％一0.5％。
10.浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流量計(jì)的一種，在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類(lèi)流量計(jì)，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，缺點(diǎn)是耐壓力低，有玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn)，適用于小管徑和低流速，壓力損失較低。
11.科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
科里奧利力是一種慣性力,當(dāng)流體流經(jīng)管道時(shí),如果管道發(fā)生突然變窄或彎曲,流體會(huì)偏離原來(lái)的流動(dòng)方向,從而產(chǎn)生一股離心力。這股力就是科里奧利力?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)通常由一個(gè)帶有流量整流裝置的進(jìn)口段、一個(gè)測(cè)量管和一個(gè)出口段組成。測(cè)量管中安裝有一個(gè)障礙物,稱(chēng)為科里奧利元件或測(cè)量元件。當(dāng)流體流經(jīng)測(cè)量管時(shí),流體會(huì)繞過(guò)科里奧利元件,從而產(chǎn)生科里奧利力。這股力作用于測(cè)量管上,使管道發(fā)生微小的形變。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)利用應(yīng)變傳感器測(cè)量管道形變的程度。管道形變的程度與流體的質(zhì)量流量成正比。通過(guò)測(cè)量管道形變,并將其與已知的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,就可以確定流體的質(zhì)量流量。
優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好，對(duì)流體物性變化不敏感,可測(cè)量各種流體，無(wú)移動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便，壓力損失較小,能耗低。
12.孔板流量計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是通用的，并得到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用，在流量 計(jì)中亦。結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉，應(yīng)用范圍廣，包括全部單相流體（液、氣、蒸汽）、部分混相流，一般生產(chǎn)過(guò)程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。
測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量計(jì)中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提 高。范圍度窄，由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅 3∶1 ～ 4∶1。有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度要求，一般難于滿(mǎn)足。尤其對(duì)較大管徑，問(wèn)題更加突出；壓力損失大；通常為維持一臺(tái)孔板流量計(jì)正常運(yùn)行，水泵需要附加動(dòng)力克服孔板的壓力損失。
孔板以?xún)?nèi)孔銳角線(xiàn)來(lái)保證精度，因此對(duì)腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感，長(zhǎng)期使用精度難以保證， 需每年拆下強(qiáng)檢一次。采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問(wèn)題，大大增加了維護(hù)工作量。
13.熱式質(zhì)量流量計(jì)
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的工作原理基于熱擴(kuò)散原理或熱傳導(dǎo)原理，用于測(cè)量氣體的質(zhì)量流量。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)通常由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)熱電阻組成，一個(gè)是加熱器，另一個(gè)是測(cè)量氣體溫度變化的溫度傳感器。加熱器通電后，將溫度加熱到設(shè)定溫度并保持穩(wěn)定的熱平衡當(dāng)氣體流過(guò)加熱器傳感器時(shí)，氣體會(huì)帶走一部分熱量，導(dǎo)致傳感器溫度降低。測(cè)溫傳感器位于加熱器傳感器的下游，只測(cè)量氣體的溫度而不受氣體質(zhì)量流量的直接影響。通過(guò)測(cè)量加熱器和測(cè)溫器之間的溫差來(lái)確定氣體質(zhì)量流量。溫差與氣體的質(zhì)量流量呈比例關(guān)系。
當(dāng)氣體流量增加時(shí)，氣體帶走的熱量也增加，導(dǎo)致加熱器溫度下降更多，從而增加了加熱器與測(cè)溫器之間的溫差。根據(jù)加熱器與測(cè)溫器之間的溫差以及已知的加熱器特性和氣體性質(zhì)，利用熱效應(yīng)的金氏定律等數(shù)學(xué)關(guān)系式（如P/△T=K1+K2 f(Q)K3，其中P為加熱功率，△T為溫差，Q為質(zhì)量流量，K1、K2、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)），可以計(jì)算出氣體的質(zhì)量流量。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)因其精度不受溫度和壓力影響而被廣泛應(yīng)用，的溫度差測(cè)量方式克服了某些情況下零點(diǎn)漂移的問(wèn)題，適用于多種氣體的測(cè)量，基體一般采用316L不銹鋼，適應(yīng)有毒和腐蝕性氣體的測(cè)量。上海自動(dòng)化儀表有限公司如您對(duì)流量計(jì)的選型和使用有疑問(wèn)可以幫到您。
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