分集水器流量计的工作原理及设计
今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种分集水器流量计。该专利由浙江曼瑞德舒适系统有限公司申请，并于2017年3月29日获得授权公告。
内容说明本发明涉及地暖供暖系统技术领域，特别是一种分集水器流量计。
发明背景分集水器是指在地暖系统中，用于连接采暖主干供水管和回水管的装置。分集水器包括分水器和集水器两大部分。分水器是在水系统中，用于连接各路加热管供水管的配水装置。集水器是在水系统中，用于连接各路加热管回水管的汇水装置。地暖管的一端接分水器，另一端接集水器，热水从管网进入分水器，再从分水器到地暖管，热水经地暖管散热后回到集水器，返回到管网系统，完成一个循环。分水器和集水器相对应有多个回路，分配给不同的房间和区域采暖。分集水器是地暖系统的基础，地暖系统中的所有设备、装置功能的实现和延展都依赖于分集水器。然而，目前市场上常用的分集水器只是简单的分配水流，缺乏调节、监控和其他功能的扩展。管道内水流量的显示和调节，更是无法实现。该现有技术的流量计虽然调节方便，但是为了方便读取示数，该流量计的显示帽通常由厚度较薄的塑料制成，旋转显示帽时手感不好；另外，分集水器的流量计一经专业安装人员调试好后很少进行调节，而该现有技术的分集水器的流量计没有设置限位装置，经安装人员调试好的流量计容易被家中的老人或者小孩误操作旋动显示帽51，破坏了室内各屋的供暖平衡，导致室内各个屋子供暖不均，降低人们居住的舒适度。
现有技术中还有另外一种用于分集水器的流量计，流量计上设置有调节螺母，通过扳动流量计的调节螺母来控制支路的流量大小，然而，该现有技术的流量计在对地暖系统进行流量调试或调节时，要先把限位套取下，然后将其反向套在流量计调节螺母上，再转动限位套带动调节螺母旋转才能实现控制支路的流量，操作复杂，降低了安装人员的调试效率；另外，限位套可接触面积较小，安装人员或家中掌握调节技巧人员用手转动限位套时手感差。
综上，如何提供一种操作简单、调节操作时手感好且可以防止家中老人、小孩误操作的分集水器流量计是现有技术中未能解决的难题。
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)
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/80191953.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。
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）
浮子流量计的工作原理 1、浮子流量计简述 浮子流量计又称转子流量计，是将浮子垂直放在一个竖直的锥管内，流体在锥管内自下而上流过，使浮子在平衡位置上静止下来，按其平衡位置的高度来进行流量的测量。浮子流量计在测量过程中始终保持浮子前后的压降不变，通过改变流通面积来进行流量的测量，故它又被称为面积流量计或变面积流量计或恒压降流量计。 浮子流量计按其制造材料的不同，可分为玻璃管浮子流量计和金属管浮子流量计两大类。玻璃管浮子流量计结构简单，浮子的位置清晰可见，刻度直观，成本低廉，通常只用于常温常压下透明介质的流量测量。这种流量计一般只有就地指示，不能远传流量信号。金属管浮子流量计由于采用金属锥管，流量计工作时无法看到浮子的位置和工作情况，需要用间接的方法给出浮子的位置，因此按其传输信号的不同，又可分为远传型（电远传和气远传)和就地指示型两种。这种流量计常用于高温、高压、不透明及腐蚀性介质的流量测量，由于其具有很高的可靠性，因此常用于工业过程控制领域。 2、工作原理 浮子流量计的流量检测元件是由一只自下而上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴线上下移动的浮子所组成。工作原理如图所示，被测流体从下向上经过锥管和浮子形成环形流通面积（以下简称环通面积）时，浮子上下两端产生的压差形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子的重量时，浮子便上升，环通面积随之增大，环通面积处流体流速下降，浮子上下两端压差降低，作用于浮子的上升力也随之减小，直到上升力等于浸在流体中浮子的重量时，浮子便稳
定在某一高度。浮子在锥管中的高度和通过的流量有一一对应的关系。浮子流量计的体积流量公式为 式中，α——浮子流量计的流量系数﹔ Df——零刻度处锥管的内径﹔ h———浮子高度﹔ φ——锥管的锥角﹔ Vf-—浮子的体积，m3; ρf———流体的密度，kg/ m3; ρf——浮子密度，kg/m3; Af--—浮子最大迎流面积，m2 流量qv，与浮子高度h之间为一一对应的近似线性关系。在进行稍大流量测量时，为达到必要的环通面积，减少φ角，势必要增加锥管的长度。因此，早期的金属管浮子流量计口径、长度不一，口径越大，长度也越大，达到500~600mm 长，非常笨重，制造和使用都不方便。现在已有多种方式进行线性化处理，各口径的金属管浮子流量计大都已统一制造成250mm长度的短管型流量计。 对于玻璃管浮子流量计，h-qv的对应关系直接刻度在流量计的锥管上。为使刻度均匀，制造时也将锥管的锥角减小一些，长度增大一些。 3、刻度换算 从上式可知，对于不同的流体，由于密度ρ不同，所以qv与h之间的对应关系也将不同，原来的流量刻度将不再适用。原则上浮子流量计应该用实际流体介质进行标定。但是，对于浮子流量计的制造厂家来说，由于受到标定设备的限制，不可能对所有的浮子流量计都根据用户的要求进行实际流体标定，所以浮子流量计用来测量非标定流体时，应该对浮子流量计的读数进行修正，这就是浮子流量计的刻度换算。这--过程可以由生产厂家按用户要求换算完成后直接刻度在浮子流量计的刻度盘上或玻璃锥管上。对于远传型浮子流量计，其远传信号也进行同样的刻度换算。
转子流量计的原理及计算 1概述 转子流量计(Rotometer)，又称浮子流量计(FloatTypeFlowmeter)，在工业中得到广泛的应用。它可测量液体、气体和蒸气的流量，宜测中小管径(DN4~250)的流量。压力损失小且恒定，测量范围比较宽，量程比1:10，工作可靠且刻度线性，使用维修方便，对仪表前后直管段长度要求不高。其测量精确度为±2%左右，受被测液体的密度、粘度、纯净度以及温度、压力的影响，也受安装垂直度的影响。玻璃管浮子流量计结构简单，成本低，易制成防腐蚀性仪表，但其强度低。金属管浮子流量计可输出标准信号，耐高压，能实现流量的指示、积算、记录、控制和报警等多种功能。 1.1 原理及结构 1.1.1 冲量定理及应用 设一物体的质量为m，作用其上的力为F，实际上流体的速度v，物体变化路程为L。那么根据冲量定理可推出 (1)
1.1.2 测量原理及结构 如果将阻挡体置于直立且具有锥度(上大下小)的管道中，就形成转子式的流量计，它的工作原理如图1所示。 当流量增加时，转子接受流体自下而上的冲力将增加，因而被冲向上方，一到达上面，由于流通截面增加，流速减小，冲力也随之减小。当冲力和差压对转子截面构成的作用力以及粘滞摩擦力等的合力与转子本身在流体中重量相等时，转子即处于一平衡状态，不再上升或下降，这个位置就表示新的流量值。 1.2 计算公式 设转子的显示重量为Wf(N)，流体对转子的作用力为F(N)，锥形管与转子间环形截面为Sa(m2)，转子处最大截面积为Sf(m2)，转子体积Vf(m3)，转子密度为ρf(Kg/m3)，转子长度为L(m)，流体介质的密
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
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．
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
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
转子流量计工作原理集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
转子流量计工作原理 转子流量计又称浮子流量计，是变面积式流量计的一种，它是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。转子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。当流体自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子的动压力（向上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。 流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。此时，重力=动压力+浮力。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。这就是转子流童计的计量原理。 转子稳定时公式： ()t f V g P A ρρ-=?? （1-1） 其中：t ρ为转子的密度；f ρ为流体的密度；V 为转子的体积；P ?为转子前后的压差（P ?是一常数）；A 为转子的最大截面积。 图1 转子流量计测量原理 其具体工作过程为：流量增加→浮子节流作用产生的压差力也增加→浮子上升→浮子与锥形管壁间的环形流通面积增大→流过此环隙的流速降低→压差力随之下降，直到
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
转子流量计的原理介绍 简介 转子流量计又称浮子流量计，通过量测设在直流管道内的转动部件的（位置 )来推算流量的装置。它可以测量液体、气体、蒸汽的流量，宜测中小管径4-250mm 的流量。压力损失小，且恒定，测量范围比较宽，量程比1:10，工作可靠且刻度线性，使用维修方便，对仪表前后直管段的长度要求不高，其测量精度±2%左右，受被测的液体的密度、粘度、纯净度以及温度、压力的影响，也受安装垂直度的影响。 工作原理： 转子流量计由两个部件组成，转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管；转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。转子流量计当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的流动冲击着转子，并对它产生一个作用力（这个力的大小随流量大小而变化）；当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使之升高。同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面，这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。 为了使转子在在锥形管的中心线上下移动时不碰到管壁，通常采用两种方法：一种是在转子中心装有一根导向芯棒，以保持转子在锥形管的中心线作上下运动，另一种是在转子圆盘边缘开有一道道斜槽，当流体自下而上流过转子时，一面绕过转子，同时又穿过斜槽产生一反推力，使转子绕中心线不停地旋转，就可保持转子在工作时不致碰到管壁。转子流量计的转子材料可用不锈钢、铝、青铜等制
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/80191953.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
水流量传感器工作原理及特点 水流量传感器主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。可用于测量进水流量。 水流量传感器工作原理 当水流量传感器使用水流开关方式时，其性能优于机械式压差盘结构，且尺寸明显缩校当水流通过涡轮开关壳，推动磁性转子旋转，不同磁极靠近时水流量传感器导通，离开时水流量传感器断开。由此，可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线，便可确定出热水器的启动水压，以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路，便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时，热水器停止工作。这样热水器启动水压一般设定在0.01MPa，启动水流量为 3~5L/min(需满足热水器标准对最高温升的限制)。另外，由于水在永磁材料磁场切割下，变成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时，制止高速旋转的磁性转子转动，终止脉冲信号输出。水流量传感器的控制器接收不到脉冲信号，立即控制燃气比例阀关阀，切断气源，防止干烧。 水流量传感器在工业生产中的优势分析 1.在需要更为准确水控体系中，水流量传感器用起来会更有用更直观。以脉冲信号输出的水流量传感器为例：在IC水表和流量操控需要更高的水电加热环境中，水流量传感器有更强的优势。由于PLC 操控的便利性。
2.水流量传感器的线形输出信号能够直接地接入PLC乃至进得修正和抵偿。 3.水流量传感器可进行定量操控和开关电气，因而在一些相对需要更高的水控体系。 4.水流量传感器的运用逐渐代替了水流开关。具有了水流开关的感应功用的一同还满意https://www.doczj.com/doc/80191953.html,了水流量计量的需要。 水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以 及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便利启动流量超低(1.5L/min)等优点，深受广大用户喜爱。但水流量传感器在日常生产中要注意：避开有较强轰动和摇晃的环境；为了防止颗粒、杂物进入水流量传感器，在传感器的入水口有必要装置过滤网。
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/80191953.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。
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，采用了新形式的传感器。采用新式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 Aρ·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） ρ——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） 此电压信号经前置放大、AD转换及计算机处理后，即可得到相应的瞬时流量和累积总量。 3、产品特点 ·整台仪表结构坚固无可动部件，插入式结构，拆卸方便； ·可选用多种防腐及耐高低温材质（如哈氏合金，钛等）； ·传感器不与被测介质接触，不存在零部件磨损，使用安全可靠； ·可就地采用干式标定方法，即采用砝码挂重法。按键操作即可完成标定； ·具有多种安装方式供选择，如选择在线插入式，安装费用低； ·具有一体化温度、压力补偿，直接输出质量或标方； ·具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择； ·能准确测量各种常温、高温350度、低温-100度工况下的气体、液体流量； ·灵敏度高，能测量超小流量，其可测低流速为0.8m/s，测量范围宽，最大可达1：30； ·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）而改变量程； ·低功耗电池现场显示，能在线直读示值，显示屏可同时读取瞬时和累积流量；
流量计综述 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达 60 种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 这 60 多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。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。 总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。 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 目前最流行、最广泛的分类法,即分为: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来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。 1.1 差压式流量计 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几何尺寸来计算流量的仪表。 差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、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、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。 检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。 所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。 非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。 优点: (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;