流量计原理

作者：zhuwei0710时间：2015-09-07来源：电子产品世界收藏

　　导读：流量计(flowmeter)，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，是工业测量中最重要的仪表之一。本文按照目前最流行、最广泛的分类法分别来阐述各种流量计的特点、分类、原理，感兴趣的同学请多多关注。。。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/279750.htm

1. 流量计原理—简介

　　在工业现场，测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表，是工业测量中最重要的仪表之一，广泛应用于石油天然气、化工、水处理、食品、制药、能源、冶金、造纸和建筑材料等行业。随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异。为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100种。

　　流量计发展到今天虽然已日趋成熟，其种类仍然极其繁多，然而至今尚无一种对于任何场合都适用的流量计。每种流量计都有其适用范围，也都有局限性。这就要求我们:

　　1) 在选择仪表时,一定要熟悉仪表和被测对象两方面的情况,并要兼顾考虑其它因素,这样测量才会准确;

　　2) 努力研制新型仪表,使其在现有的基础上更加完善。

2. 流量计原理—分类

　　根据测量原理可分为如下几个大类：

　　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) 原子物理原理：核磁共振式、核辐射式等是属于此类原理的仪表.

　　7) 其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

3. 流量计原理—工作原理

　　按照目前最流行、最广泛的分类法可分为：容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计等，下面介绍几种最常见的流量计的原理：

　　1) 椭圆齿轮流量计的工作原理

　　椭圆齿轮流量计是根据被测介质的能量来推动椭圆齿轮旋转，从而以齿轮的旋转排出介质的多少来测量流量的。

　　2) 电磁流量计的工作原理

　　电磁流量变送器是由电磁流量传感器与电磁流量转换器组合而成的，电磁流量变送器测量流量的依据是法拉第电磁感应定律，它是在非限性管道中测量导电流体的平均流速，在工作管道的两侧有一对电磁铁，当励磁绕组通入交流电后，产生一个与工作管道相垂直的交变磁场，当导电液在管道内流动时并切割了磁力线，因此液体中产生了与流体平均速度成正比的电动势，这个电动势由装于导管壁上的一对电极输出，转换器将传感器检测得到的电压信号放大，并转换成4～20mA的直流标准信号输出。

　　3) 靶式流量计的工作原理

　　靶式流量计是一种节流变压降式流量计，它的工作原理为：在管道中同心地设置一圆形靶作为节流件，靶与管壁之间形成环行通流截面，流体在靶前后所形成的压差对靶形成一个推力，推力的大小与流体的动能(或流速大小)及靶面积的大小成正比。

　　4) 超声波流量计的工作原理

　　在流体中超声波向上游和下游的传播速度由于叠加了流体的流速而不相同，因此，可以根据超声波向上游、下游传播速度之差测得流体流速。测定流体流速的方法很多，主要有时间法、相位法或频率差法等方法。

　　综上所述，鉴于每种流量计都有供适用范围，在选用何种流量计时，应熟知仪表的工作原理及特点，根据被测对象的不同，合理正确选择流量计是值得人们讨论的问题。