涡街流量计工作原理标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
涡街流量计
涡街产生原理：
涡街流量计是利用流体力学中著名的卡门涡街原理,即在流动的流体中插入一个非流线型断面的柱体 ,流体流动受到影响 ,在一定的雷诺数范围内将在柱体下游,均要产生漩涡分离。当这些漩涡排列成两排、且两例漩涡的间距与同列中两相邻漩涡的间距之比满足下式时,h/l= ,就能得到稳定的交替排列漩涡,这种稳定而规则地排列的涡列称为“卡门涡街”。这个稳定的条件是冯?卡门对于理想涡街研究分析得到的,后来一般把错排稳定的涡街称作“卡门涡街”。这就是卡门涡街流量计的名称由来,如图1所示
图1 卡门涡街示意图
理论和实验的研究都证明,漩涡分离频率,即单位时间内由柱体一侧分离的漩涡数目f与流体速度V1成正比,与柱体迎流面的宽度d成反比,即:
式中f—漩涡分离频率。
Sr—斯特劳哈尔数(无量纲)。对于一定柱型在一定流量范围内是雷诺数的函数。V1—漩涡发生体两侧的流速m/s。
d—漩涡发生体迎流宽度mm。
为了计算方便起见 ,可用管道内平均流速
试验可以测定Sr数,其数值与柱体的断面形状、柱体流道的相对尺寸以及流动雷诺数有关。大量的试验表明,对于许多经过适当选择的柱型,由于斯特劳哈尔数在很宽的雷诺数范围内可以看成是常数。一旦柱体和流道的几何尺寸及其形状
确定后,f便与平均速度V成为简单的正比关系,因而检测出漩涡的频率 ,便可以测得流速 ,并以此推知其流量。这就是涡街流量计的基本原理。
当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时，柱体的下游两侧会发生明显的旋涡，成为卡门涡列，涡列的形成与流体雷诺数有关。如图2，漩涡形成示意图，图3卡门涡街示意图。
图2：漩涡形成示意图
图3：卡门涡街
温压补偿气体涡轮流量计的工作原理 温压补偿气体涡轮流量计是气体涡轮流量计中的一种，它作为最通用的流量计具有高精度、重复性好等优点,广泛用于高压、高温、低温及微流量的测量中。 温压补偿气体涡轮流量计的工作原理，温压补偿气体涡轮流量计是一种速度式流量计,它是由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成。被测流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转,涡轮的转速随流量的变化而变化,即流量大,涡轮的转速也大,https://www.doczj.com/doc/0c17103654.html,再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲,经前置放大器放大后,送入显示仪表进行计数和显示,根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。当流体沿着管道的轴线方向流动、并冲击涡轮叶片时,流经涡轮变送器的流体体积流量。 温压补偿气体涡轮流量计的硬件电路设计，温压补偿气体涡轮流量计以单片机为控制核心,温压补偿气体涡轮流量计包括流量信号采集模块、温度和压力信号采集模块、键盘以及显示模块5个部分。流量信号采集模块使用温压补偿气体涡轮流量计采集流量信号,经过外围电路处理后送入单片机,测量其频率,用于流量计算;温度和压力采集模块将采集到的温度和压力通过a/d转换后送入单片机,用于气体的密度计算,对气体流量进行补偿;键盘模块实现对仪表参数的设置、各显示内容之间的转换操作;显示模块实现瞬时流量、累积流量、温度和压力的显示。 温压补偿气体涡轮流量计吸取了国内外流量仪表先进技术优化
设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于一体的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气体等气体的计量。
流量计的分类和工作原理 一．流量计的分类 按测量原理分有：力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按流量计的结构原理进行分类，即分为：容积式流量计、压差式流量计、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。 二．常用流量计的工作原理及应用 1.压差式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。 应用：差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面：单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几毫米到几米；流动方面：亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4～1/3。 2.浮子流量计 浮子流量计又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。 应用：浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计，特别在小、微流量方面有举足轻重的作用 3.容积式流量计
容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类，它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。 应用：容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计，常应用于昂贵介质（油品、天然气等）的总量测量。 4.涡轮流量计 涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类，它采用多叶片的转子（涡轮）感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成，也可做成整体式。 应用：涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。 5.电磁流量计 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。 应用：电磁流量计有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的问题，如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程；中小口径常用于高要求或难测场合，如钢铁工业高炉风口冷却水控制，造纸工业测量纸浆和黑液，化学工业的强腐蚀液，有色冶金工业的矿浆；小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。 6.涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时，流速与导容积流量成正比。因此，测量振荡频率即可测得流量。
超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表，它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上，每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收，反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案，在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加，从而能改善分辨率（灵敏度）并拓宽流量计的范围度，如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样，顺流传输时间tD 会短些，而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；这样就有： L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中，L代表两个传感器之间声道的直线长度，可按下式确定L： L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差，可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)
靶式流量计说明书
靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体 的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，智能靶式流量计是在原有应变片式 靶式流量计测量原理的基础上，采用了新形式的差动传感器。采用新式差动传感器是该新型 产品真正实现高精度、高稳定性的关键核心，彻底改变了原有应变片式靶式流量计温漂大，抗过载（冲击）能力差，存在静态密封点等种种缺陷，不但发挥了靶式流量计原有的技术优势，同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度，加之其特有的抗干扰、抗杂质性能，除能替代常规流量计所能测量的流量计量问题，尤其在小流量、高粘度、易凝易堵、高温、低温、强腐蚀、强震动等流量计量困难的工况中具有很好的适应性。目前已广泛应用于冶金、 石油、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。 一、原理及特性 1结构 智能靶式流量计主要由测量管（外壳）、新型传感器（含阻流元件）、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况，必须选用相适应的传感器，因此，用户提供准确的计量对 象及参数，生产厂家选用合适的传感器是产品能否计量准确的关键。 2、工作原理 当介质在测量管中流动时，因其自身的动能通过阻流件（靶式流量计）时而产生的压差，并对阻流件有一作用力，其作用力大小与介质流速的平方成正比，其数学方式表达如下： F=C d A p V2/2 式中：F――阻流件所受的作用力（kg ） C d――物体阻力系数 A ――阻流件对测量管轴向投影面积（mm2） P――工况下介质密度（kg/m3） V ――介质在测量管中的平均流速（m/s） 阻流件（靶）接受的作用力F,经刚性连接的传递件（测杆）传至传感器，传感器产生电压 信号输出：V=KF 式中：V――传感器输出的电压（mV）, K――比例常数， F――阻流件（靶）所受的作用力（kg）
流量计是工业生产的眼睛，与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系，在国民经济中占据重要地位与作用，可用于气体、液体、蒸汽等介质流量的测量。为了更好的展示流量计测量原理，小编采用动画演示的方法来给大家介绍流量计的工作原理！ 1. 孔板流量计 孔板流量计 工作原理：流体充满管道，流经管道内的节流装置时，流束会出现局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
工作特点：①节流装置结构简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉；②应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用；③标准型节流装置无须实流校准，即可投用；④一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。 2. 电磁流量计 电磁流量计
工作原理：基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。 工作特点：①具有双向测量系统；②传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。③压力损失小④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响⑤主要应用于污水处理方面。 3. 涡轮流量计 涡轮流量计 工作原理：在一定的流量范围内，涡轮的转速与流体的流速成正比。流体流动带动涡轮转动，涡轮的转速转换成电脉冲，用二次表显示出数据，反应流体流速。
1．涡轮流量计的工作原理 涡轮流量计的原理示意图如图3—1所示．在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑．当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转．在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比．由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量． 此主题相关图片如下： 按此查看图片详细信息 涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测．当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化．传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值． 涡轮流量计总体原理框用见图3—2所示． 2．涡轮流量计的构造 流体从机壳的进口流入．通过支架将一对袖承固定在管中心轴线上，涡轮安装在轴承上．在涡轮上下游的支架上装有呈辐射形的整流板，以对流体起导向作用，以避免流体自旋而改变对涡轮叶片的作用角度．在涡轮上方机壳外部装有传感线圈，接收磁通变化信号． 下面介绍主要部件． (1)涡轮 涡轮由导磁不锈钢材料制成，装有螺旋状叶片．叶片数量根据直径变化而不同，2－24片不等．为了使
涡轮对流速有很好的响应，要求质量尽可能小． 对涡轮叶片结构参数的一般要求为：叶片倾角10°－15°(气体)，30°－45°（液体）；叶片重叠度P为1—1．2；叶片与内壳间的间隙为0．5—1mm． (2)轴承 涡轮的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承，要求耐磨性能好． 由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力，使铀承的摩擦转矩增大，加速铀承磨损，为了消除轴向力，需在结构上采取水力平衡措施，这方法的原理见图3—3所示．由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径Ds，所以，在涡轮段流通截而扩大，流速降低，使流体静压上升 P，这个 P的静压将起到抵消部分轴向推力的作用． 图3－3 水力平衡原理示意图 此主题相关图片如下： 按此查看图片详细信息 (3)前置放大器 前置放大器由磁电感应转换器与放大整形电路两部分组成，示意图见图3—4所示．
电磁流量计的工作原理 电磁流量计（Eletromagnetic Flowmeters，简称EMF）是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的，电磁流量计用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点，电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量，如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；电磁流量计各种浆液流量测量，形成了独特的应用领域。 在结构上，电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上，它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号，并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方，它将传感器送来的流量信号进行放大，并转换成流量信号成正比的标准电信号输出，以进行显示，累积和调节控制。电磁流量计的基本原理 一、测量原理 根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，如果B， L，u三者互相垂直，则e＝Blu。与此相仿，在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速u流动时，导电流体就切割磁力线．如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极，则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间也特产生感生电动势：e＝BD。式中，为管道截面上的平均流速．由此可得管道的体积流量为：qv＝πDUˉ。由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关．这就是电磁流量计的测量原理。需要说明的是，要使式qv＝πDUˉ严格成立，必须使测量条件满足下列假定： ①磁场是均匀分布的恒定磁场； ②被测流体的流速轴对称分布； ③被测液体是非磁性的； ④被测液体的电导率均匀且各向同性。 二、励磁方式 励磁方式即产生磁场的方式。由前述可知，为使式qv＝πDUˉ严格成立，第一个必须满足的条件就是要有一个均匀恒定的磁场．为此，就需要选择一种合适的励磁方式。目前，一般有三种励碰方式，即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现分别予以介绍。 1．直流励磁 直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器的最大优点是受交流电磁场干扰影响很小，因而可以忽略液体中的自感现象的影响。但是，使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化，即电解质在电场中被电解，产生正负离子。在电场力的作用下，负离子跑向正极，正离子跑向负极。这样，将导致正负电极分别被相反极性的离子所包围，严重影响电磁流量计的正常工作。所以，直流励磁一般只用于测量非电解质液体，如液态金属等。 2．交流励磁 目前，工业上使用的电磁流量计，大都采用工频50Hz电源交流励磁方式，即它的磁场是由正弦交变电流产生的，所以产生的磁场也是一个交变磁场。交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰。另外，由于磁场是交变的，所以输出信号也是交变信号，放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多。
孔板流量计工作原理 充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是 在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节 流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定 律为基准的。 孔板流量计又称为差压式流量计，是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成，广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单，维修方便，性能稳定，使用可靠等特点。详细介绍: 一、概述孔板流量计又称为差压式流量计，是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成，广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单，维修方便，性能稳定，使用 可靠等特点。孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家 标准生产，1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用；2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置； 3.化工部标准GJ516-87-HK06。 二、工作原理充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力
差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。 孔板流量计由截流元件孔板、均压环、三阀组和智能多参数变送器组成。 三阀组： 三阀组的作用是将差压变送器的正负压室与引压管导通或切断，导通或切断差压变送器。 停用时：关闭负压阀,打开平衡阀,关闭正压阀. 投用时：打开正压阀,关闭平衡阀,打开负压阀.在有隔离液的情况下要确保三阀组不能同时打开,防止隔离液因为差压而跑掉. 五阀组比三阀组多2个排污阀。 初次使用时应先打开平衡阀，再打开低压侧负压阀，接着是打开高压侧正压阀，最后关闭平衡阀，变送器工作，这样操作很好的保护了变 送器。在变送器的工作过程中也可以打开平衡阀给变送器调零等操作 孔板流量计的安装位置是直管的前10D后5D。 造成孔板测量不准的几个原因：
质量流量计工作原理的学习 质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量，还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。质量流量计是一种重要的流量测量仪表。质量流量计是采用感热式测量。 流体的体积是流体温度和压力的函数，它是一个因变量，而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。如前所述，常用的流量计中，如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求，通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后，通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法，中间环节多，质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展，相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置，从而推动了流量测量技术的进步。 流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中，仅测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须了解流体的质量流量。 质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。 1．间接式质量流量计 间接式质量流量测量方法，一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合，实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 （1）节流式流量计与密度计的组合 由前述知，节流式流量计的差压信号P ?正比于2 qρ，如图1所示，密度计 v 连续测量出流体的密度ρ，将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理，即可求出质量流量为
涡街流量计:,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定. 涡轮流量计: 是一种速度式仪表，它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐高压，测量范围宽，体积小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量。在石油，化工，冶金，城市燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。 涡轮流量计是采用多叶片的转子（涡轮）感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。 涡街流量计是根据卡门涡街原理设计制造的。应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体的特征有关系。 涡轮是通过叶轮转动切割磁感线来输出信号然后经过信号处理和输出来得到的流量计量。 涡街是通过检测卡门漩涡然后处理输出信号得到的流量计量。 涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,其原理是当被测流体流过涡轮流量计传感器时，在流体的作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量，根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，即电脉冲信号，此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。简单讲通俗地将，就是跟家用水表差不多，介质一流动就推动一个轮子在转，从而能根据转的情况来计算流量。 涡街流量计的里面没有轮子，它的原理是在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。其原理图如下： 1
简述各种流量计原理及特点（1） 1. 简述 目前工程实际中，流量测量方法及流量仪表的种类繁多，至今为止，可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中，每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类：按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。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法，主要有：差压式流量计、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等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压，将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表（差压转换器或变送器和流量显示仪表）组成。以检测件形式划分差压式流量计分类，有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表，目前国内外已系列化、通用化、标准化，差压式流量计既可单独测量流量参数，也可测量其它参数（压力、物位、密度）等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用，无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表，在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是：(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长;(2)应用范围广泛，至今尚无任何一流量计可与之比拟；(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。 主要缺点是：(1)测量精度普遍偏低：(2)范围度窄，一般仅3：1～4：1； (3)现场安装条件要求高；(4)压损大（指孔板、喷嘴等）。
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)原于物理原理：核磁共振式、核幅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。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况，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。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 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，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 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)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量
电磁流量计工作原理 电磁流量计(ElectromagneticFlowmeters，简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表，目前，这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面，在我们的生活中发挥着巨大作用。那么，电磁流量计是怎样安装使用的呢?电磁流量计安装规范有哪些呢?今天我就在此为大家介绍电磁流量计安装及规范的相关知识，希望能够帮助到有这方面需求的朋友们！ 【电磁流量计工作原理】 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm 的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。 当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定，感应电势的大小由下式确定： Ex=BDv-----------------式(1) 式中Ex—感应电势，V; B—磁感应强度，T D—管道内径，m v—液体的平均流速，m/s 然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD2)/4的乘积，将式(1)代入该式得： Qv=(πD/4B)*Ex---------式(2) 由上式可知，在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量。 据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流速成正比例，其值为：
孔板流量计的安装注意点和原理分析 一、孔板流量计的安装注意事项 1.气体取压口最好在管道上部；液体取压口在侧面以下但不要在正下方，沉积颗粒会堵着取压口的；蒸汽的话取压口在管道侧面； 2.孔板方向不要弄错了，标“+”的为正向，“-”为负向，“+”是迎着流体过来的方向。 3.正负取压口引出的导压管在任何情况下都要保持平行； 4.孔板一般都要配合差压变送器用的，导压管与差压变送器连接时要注意正负压不要装反，“H”为正，“L”为负； 5.测气体的话差压装置建议放在管道上方，液体的话放在管道下部，测蒸汽嘛如果有配冷凝罐的话，应当保持冷凝罐在同一水平面高度上。 6.直管段要求了，按计算书计算出安装孔板时要求的前后直管段长度，通常为前20D后10D来装（D是指孔板的口径）节流装置V锥流量计与孔板流量计性能比较：V锥形流量计(又称内锥、V锥、V型锥流量计)是新一代差压式流量计测量仪表，由专用的节流装置锥形管与通用的差压变送器、二次仪表配套构成。锥形管是专利技能产品，对残旧的差压装置作了很大的技能改进，它由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体构成。芯体与测量管内圆柱面之间构成异径环型过流裂痕，对流过的流体进行节流，其节流历程同环型孔板、经典文丘里管的节流历程近似。锥形管的特殊构造，有效的消除了而今在用孔板、喷嘴的性能毛病，使之在运用历程中不永存类似孔板等节流件的锐缘磨蚀与积污纰漏，并能对节流前管内流体速度散播梯度及大概永存的各种非轴对称速度散播进行额外有效的流动排解(整流)，从而能实现高切确度与高平乱性的流量测量。锥形管流量计可用于对各种液体、气体和蒸汽的测量，是尺寸孔板等残旧节流式仪表的梦想换代产品，为改进而今的工业、能源计量成果，供给了一项有效、可靠的计量手腕。 二、产品性能机理简析 孔板流量计为何能有如此优秀的技能性能?最本原的原因是靠其简单而又科学合理的构造及其所造成的节流模式。应该说，锥形管是环形孔板与经典文丘里管的技能再发家，它将环形孔板、经典文丘里管、耐磨孔板以及锥形入口孔板的性能优特性融会在一齐，彻底消除了孔板的计量性能毛病，使之造成了一项齐全”择优遗传杂交”特性的新型节流式流量测量仪表。尺寸孔板的首要计量性能毛病：①运用历程中，额外减省爆发节流件锐缘磨蚀和积污，造成流出系数缓缓变换,导致难以克制的流量测量差池。②在中低雷诺数测量区，流出系数随流量工况变革而变革的幅度较大，导致编制性的测量差池。③安设直管段哀求过高，以及孔板安设的峻厉圭臬哀求难以达标，经常造成运用安设附加差池较大，该差池经常难以定量评估。④压损大。
靶式流量计 靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量。它是一种通过测量流体对靶板的冲击力，通过公式换算为流量值。 测量原理 当介质在测量管中流动时，因其自身的动能通过阻流件（靶）时而产生的压差，并对阻流件有一作用力，其作用力的大小与介质流速的平方成正比，其数学方式表达如下: F = Cd·A·ρ·V2/2 F:靶板所受的作用力 Cd：流体阻力系数 A：靶板对测量管轴向投影面积 ρ：工况下介质密度 V：介质在测量管中的特征流速 靶板所受的作用力，经靶杆传递使传感器的弹性体产生微量变化，经过电路转换，输出相应的电信号。
信号传输过程 靶式流量计典型应用 靶式流量计应用范围和适应性很广泛，一般工业过程中的流体介质，包括液、气和蒸汽，口径范围（DN15-DN3000），各种工作状态（高、低温，常压、高压）皆可应用，可以说其应用范围可与孔板流量计相媲美。 气体类： 煤气、空气、氢气、天然气、氮气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、氯气等。 液体类： 重油、石蜡、沥青、硫酸、食用油、渣油、丙酮、柴油、矿井水、洗涤剂、酱油、汽油、硅油、糖浆、溶剂、香水、海水、航空煤油、皂酮水、葡萄糖、菜油酸、盐水、浆糊、墨水、冷却剂、乙二醇、矿物油、液态糖、盐酸、汽车涂料、树脂、牛油、菜油、液氧、洗发液、牙膏、凝胶、燃油、牛奶、漂白剂、调节剂、
苏打、添加剂、清洗剂、碱性、氨、船用油、化学试剂、煤油、甘油、染料、水、硝酸、高沸点有机溶液、猪油、添加剂、酒精、油、乙烯、聚丙烯、甲笨等。 靶式流量计产品特点 能准确测量各种常温、高温500度、低温-200度工况下的气体、液体流量； 可测量液、气和蒸汽，口径范围（DN15-DN3000）至更大； 计量准确，精度可达到0.2%； 重复性好，一般为0.05～0.08%，测量快速； 压力损失小，仅为标准孔板的1/2△P左右； 抗干扰，抗杂质能力特强； 可根据实际需要更换阻流件（靶片）而改变流量范围； 安装简单方便，极易维护。 化工小鱼塘编辑
涡轮流量计工作原理及技术参数 一、工作原理 流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定,在一定的条件下,转速与流速成正比,由于叶片有导磁性,它处于信号检测器(由永久磁钢 和线圈组成的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性的改变着线圈的磁通量,从而使线圈两端感应出电 脉冲信号,此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波,可远传至显示仪表,显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内,脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比,流量方程为:Q=3600×f/k 式中: f——脉冲频率[Hz]; k——传感器的仪表系数[1/m],由校验单给出。若以[1/L]为单位Q=3.6×f/k Q——流体的瞬时流量(工作状态下[m3/h];https://www.doczj.com/doc/0c17103654.html, 3600——换算系数。 每台传感器的仪表系数由制造厂填写在检定证书中,k值设入配套的显示仪表中,便可显示出瞬时流量和累积总量。 二、技术参数 公称口径:管道式:DN4~DN200 插入式:DN100~DN2000 精度等级:管道式:±0.5级,±1.0级
插入式:±1.5级、±2.5级 高精度的可达0.2级 环境温度:-20℃~50℃ 介质温度:测量液体:-20℃~120℃ 测量气体:-20℃~80℃ 大气压力:86KPa~106KPa 公称压力: 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa 防爆等级:ExdIIBT4 连接方式:螺纹连接、法兰夹装、法兰连接、插入式等 直管段要求:气体:上游直管段应≥10DN,下游直管段应≥5DN 液体:上游直管段应≥20DN,下游直管段应≥5DN 插入式:上游直管段应≥20DS,下游直管段应≥7DS(DS为管道实测内径 显示方式:(1远传显示:脉冲输出、电流输出(配显示仪表 (2现场显示:8位LCD 显示累积流量,单位(m3 4位LCD显示瞬时流量,单位(m3/h、电池电量、频率、流速 (3温度压力补偿型: A、显示标准瞬时流量及标准累计流量 B、显示当前压力、温度、电池电压 输出功能:
流量计类型及原理 一、流量计原理 (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)原于物理原理：核磁共振式、核幅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。二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下 二、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。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 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，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 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)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。目前生产的产品分：孔板流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管 4．变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流
涡轮流量传感器的工作原理分析 涡轮流量传感器的工况流量信号可以远传输送至显示仪表，功能优势独特，性能齐全，广泛应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体测量中。 涡轮流量传感器的工作原理，涡轮流量传感器的工作原理是当流体流经传感器壳体时，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，涡轮流量传感器处于信号检测器的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。 涡轮流量传感器的涡轮选用铜材质，涡轮选用铜材质原因有：1.铜的延展性或者说柔韧性比较好，https://www.doczj.com/doc/0c17103654.html,稍微变形不能将它折断。2.作为金属它的化学性质没有铁活泼。不会因为发生置换反应而腐蚀。锌合金的延展性和抗腐蚀性能应该都没有铜好。 涡轮流量传感器的日常保养工作 1、使用时，应保持被测介质的清洁，不含纤维和颗粒等杂质。 2、涡轮流量传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。
4、涡轮流量传感器不用时，应清洗内部介质，吹干后且在涡轮流量传感器两端加上防护套，防止尘垢进入，然后置于干燥处保存。 5、配用的过滤器应定期清洗，不用时应清洗内部的介质，同涡轮流量传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。 涡轮流量传感器的日常维护直接影响这它的使用寿命，其实涡轮流量传感器在安装前也应严格注意，如用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装涡轮流量传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。
第一节节流式流量检测 如果在管道中安置一个固定的阻力件，它的中间是一个比管道截面小的孔，当流体流过该阻力件的小孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。它与流量(流速)的大小有关，流量愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流量。把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。 作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管，如图9.1所示。对于标准化的节流件，在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序；可直接按照标准制造、安装和使用，不必进行标定。 标准节流装置9.1 图 圆缺喷特殊节流件也称非标准节流件，如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4嘴等，他们可以利用已有实验数据进行估算，但必须用实验方法单独标定。特殊节流件主要用于特殊；介质或特殊工况条件的流量检测。目前最常见的节流件是标准孔板，所以在以下的讨论中将主要以标 准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。一、检测原理
设稳定流动的流体沿水平管流经节流件，如刚在节流件前后将产生压力和速度的变化，流在截面 1处流体未受节流件影响，所示。9.2，流体静压力为p，束充满管道，管道截面为A11?是经节，流体密度为平均流速为v2。截面11，A流件后流束收缩的最小截面，其截面积为2?。图，流体密度为，平均流速为压力为Pv222中的压力曲线用点划线代表管道中心处静9.2流体的静压力压力，实线代表管壁处静压力。充分地反映和流速在节流件前后的变化情况，流体向中心在节流件前，了能量形式的转换。． 9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况图处，流束截面收缩到最小，流速达到最大，静压力最低。然后流束扩加速，至截面2处。由于涡流区的存在，导致流体能量张，流速逐渐降低，静压力升高，直到截面3?。P不等于原先静压力p，而产生永久的压力损 失损失，因此在截面3处的静压力13p设流体为不可压缩的理想流体，在流经节流件时，流体不 对外作功，和外界没有热 处沿管中心的流线、2能交换，流体本身也没有温度变化，则根据伯努利方程，对于截面1 有以下能量关系：22ppvv10201020???（9-1） ??2221?????。由于流速分布的不均匀，因为是不可压缩流体，则2处平均流速与截面1、21管中心的流速有以下关系：vCv,v?v?C） （ 9-222110120处流速分布不均匀的修正系数。1、2式中C，C为截面2112??v为能 量其损失的能量为，考虑到实际流体有粘性，在流动时必然会产生摩擦力，22损失系数。处的能量关系可写成：在考虑上述因素后，截面1、222?ppCC222102021v?v?v??） （9-3 212??222根据流体的连续性方程，有??vAvA? 9-4）（2211?，(9-2)-A 。／A ，收缩系数联解式=A／。又设节流件的开孔面积为A 定义开口截面比m=A 0210）可得式（9-421??p?pv?9-5）（20210?2222??mC?C?12的位置随流速而变，而实际取压点的位置是固定的；另外实际取2因为流束最小截面 压是在管壁取的，所测得的压力是管壁处的静压力。考虑到上述因素，设实际取压点处取??p