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渦輪流量計

渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類，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。

渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復(fù)性、精度jia的產(chǎn)品，作為類型流量計之一，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。

優(yōu)點：

(1)高精度，在所有流量計中，屬于的流量計

(2)重復(fù)性好

(3)無零點擾能力好

(4)范圍度寬

(5)結(jié)構(gòu)緊湊

缺點：

(1)不能長期保持校準(zhǔn)特性

(2)流體物性對流量特性有較大影響

應(yīng)用概況：

渦輪流量計在以下一些丈量對象獲得廣泛應(yīng)用：石油、有機液體、無機液、液化氣、自然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國，渦輪流量計在用量上是僅次于 孔板流量計的自然計量儀表，僅荷蘭在自然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計，它們已成為優(yōu)良的自然氣計 量儀表。

2葉輪式流量計

輪式流量計的工作原理是將葉輪置于被測流體中，受流體流動的沖擊而旋轉(zhuǎn)，以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來反映流量的大小。典型的葉輪式流量計是水表和渦輪流量計，其結(jié)構(gòu)可以是機械傳動輸出式或電脈沖輸出式。

一般機械式傳動輸出的水表準(zhǔn)確度較低，誤差約±2％，但結(jié)構(gòu)簡單，造價低，國內(nèi)已批量生產(chǎn)，并標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。電脈沖信號輸出的渦輪流量計的準(zhǔn)確度較高，一般誤差為±0.2％一0.5％。

渦輪流量計當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計時，流體使葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)。通過葉輪感受到的流體平均流速，推導(dǎo)出流量或總量。渦輪流量計可地測量潔凈的液體和氣體。

像PD流量計，渦輪流量計也會產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差，也需要移動部件。是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。

優(yōu)點:

(1)高精度，在所有流量計中，屬于的流量計

(2)重復(fù)性好

(3)元零點漂移，抗干擾能力好

(4)范圍度寬

(5)結(jié)構(gòu)緊湊

缺點:

(1)不能長期保持校準(zhǔn)特性

(2)流體物性對流量特性有較大影響

渦街流量計

渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離開釋出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。

渦街流量計按頻率檢出方式可分為：應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。

渦街流量計是屬于年輕的一類流量計，但其發(fā)展迅速，目前已成為通用的一類流量計。

優(yōu)點：

(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固

(2)適用流體種類多

(3)精度較高

(4)范圍度寬

(5)壓損小

缺點：

(1)不適用于低雷諾數(shù)丈量

(2)需較長直管段

(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計相比)

(4)儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗

4電磁流量計

電磁流量計是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種丈量導(dǎo)電性液體的儀表。

電磁流量計有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計不易應(yīng)用的題目，如臟污流、腐蝕流的丈量。

70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破，使它成為應(yīng)用廣泛的一類流量計，在流量儀表中其使用量百分?jǐn)?shù)不斷上升。

優(yōu)點：

(1)丈量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用于丈量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等

(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失，節(jié)能效果好

(3)所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響

(4)流量范圍大，口徑范圍寬

(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。

缺點：

(1)不能丈量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品

(2)不能丈量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體

(3)不能用于較高溫度

應(yīng)用概況：

電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制，造紙產(chǎn)業(yè)丈量紙 漿液和黑液，化學(xué)產(chǎn)業(yè)的強腐蝕液，有色冶金產(chǎn)業(yè)的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。

5差壓式流量計

差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。

差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類，如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。

二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表，它既可丈量流量參數(shù)，也可丈量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。

差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。

檢測件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類：標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。

所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計、制造、安裝和使用，無須經(jīng)實流標(biāo)定即可確定其流量值和估算丈量誤差。

非標(biāo)準(zhǔn)檢測件是成熟程度較差的，尚未列進標(biāo)準(zhǔn)中的檢測件。

差壓式流量計是一類應(yīng)用廣泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量占居*。近年來，由于各種新型流量計的問世，它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降，但目前還是重要的一類流量計。

優(yōu)點：

(1)應(yīng)用多的孔板式流量， 計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長

(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相相比

(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)

缺點：

(1)丈量精度普遍偏低

(2)范圍度窄，一般僅3：1~4：1

(3)現(xiàn)場安裝條件要求高

(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)

應(yīng)用概況：

差壓式流量計應(yīng)用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量丈量中各種對象都有應(yīng)用，如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作狀態(tài)方面：常壓、高壓、 真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾mm到幾m；活動條件方面：亞音速、音速、脈動流等。它在各產(chǎn)業(yè)部分的用量約占流量計全部用量的1/4~1 /3。

6浮子流量計

浮子流量計，又稱轉(zhuǎn)子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。

浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍寬廣的一類流量計，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。

80年代中期，日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%。我國產(chǎn)量1990年估計在12~14萬臺，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。

特點：

(1)玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，缺點是耐壓力低，有玻璃管易碎的較大風(fēng)險

(2)適用于小管徑和低流速

(3)壓力損失較低

7容積式流量計

容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度zui高的一類。它利用機械丈量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)丈量室逐次重復(fù)地布滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來丈量流體體積總量。

容積式流量計按其丈量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。

優(yōu)點：

(1)計量精度高

(2)安裝管道條件對計量精度沒有影響

(3)可用于高粘度液體的丈量

(4)范圍度寬

(5)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計，總量，清楚明了，操縱簡便

缺點：

(1)結(jié)果復(fù)雜，體積龐大

(2)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大

(3)不適用于高、低溫場合

(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體

(5)產(chǎn)生噪聲及振動。

應(yīng)用概況：

容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量大的流量計，常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、自然氣等)的總量丈量。

產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家近年P(guān)D流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%；我國約占20%，1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為34萬臺，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。

8超聲流量計

超聲流量計是通過檢測流體活動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以丈量流量的儀表。

根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。

超聲流量計和電磁流量計一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬*流量計，是適于解決流量丈量困難題目的一類流量計，特別在大口徑流量丈量方面有較突出的優(yōu)點，近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。

優(yōu)點：

(1)可做非接觸式丈量

(2)為無活動阻撓丈量，無壓力損失

(3)可丈量非導(dǎo)電性液體，對無阻撓丈量的電磁流量計是一種補充

缺點：

(1)傳播時間法只能用于清潔液體和氣體；而多普勒法只能用于丈量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體

(2)多普勒法丈量精度不高

應(yīng)用概況：

(1)傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、：怪液、液化自然氣等

(2)氣體應(yīng)用方面在高壓自然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗

(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，例如：未處理污水、工廠排放液、臟流程液；通常不適用于非常清潔的液體

9科里奧利質(zhì)量流量計

科里奧利質(zhì)量流量計(以下簡稱CMF)是利用流體在振動管中活動時，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。

我國CMF的應(yīng)用起步較晚，近年已有幾家制造廠(如太行儀表廠)自行開發(fā)供給市場；還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引用國外技術(shù)生產(chǎn)系列儀表。

10明渠流量計

與前述幾種不同，它是在非滿管狀敞開渠道丈量自由表面自然流的流量儀表。

非滿管態(tài)活動的水路稱作明渠，丈量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(open channel flowmeter)。

明渠流量計除圓形外，還有U字形、梯形、矩形等多種外形。

明渠流量計應(yīng)用場所有城市供水引水渠；火電廠引水和排水渠、污水治理流進和排放渠；工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)澆灌用渠道。有人估計1995臺，約占流量儀表整體的1.6%，但是國內(nèi)應(yīng)用尚無估計數(shù)據(jù)。