各种流量计工作原理结构图

涡轮流量计的工作原理、结构及工作过程一、涡轮流量计工作原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。

流体的流速越高，动能就越大，叶轮转速也就越高。

在规定的流量范围和一定的流体黏度下，转速与流速成线性关系。

因此，测出叶轮的转数或转速，就可以确定流过管道的流体流量或总量。

我们日常生活中的某些自来水表都是利用这种原理制成的，这种仪表被称为速度式仪表。

涡轮流量计正是利用相同的原理在结构上加以改进后制成的。

二、涡轮流量计的结构示意图：1.涡轮：是用高导磁系数的不锈钢材料制成，叶轮芯上装有螺旋形叶片，流体作用与叶片上使之转动。

2.导流器：用来稳定流体的流向和支撑叶轮的。

3.磁电感应转换器：由线圈和磁钢组成，用以将叶轮的转速转换成相应的电信号，以供给前置放大器进行放大。

4.外壳：整个流量计安装在外壳上，外壳由非导磁的不锈钢制成，两端与流体管道相连接。

5.前置放大器：接收磁电感应转换器信号并放大。

三、涡轮流量计的工作过程：当流体通过涡轮叶片与管道之间的间隙时，由于叶片前后的压差产生的力推动叶片，使涡轮旋转。

在涡轮旋转的同时，高导磁性的涡轮就周期性地扫过磁钢，使磁路的磁阻发生周期性的变化，线圈中的磁通量也跟着发生周期性的变化，线圈中便感应出交流电信号。

交变电信号的频率与涡轮的转速成正比，也就是说与流量成正比。

这个电信号经前置放大器放大后，送往电子计数器或电子频率计，以累积或指示流量。

四、涡轮流量计的特点：1.涡轮流量计安装方便，磁电感应转换器与叶片间不需要密封和此轮传动机构，因而测量精度高，可耐高压，静压可达50MPa。

2.由于基于磁电感应转换原理，故反应快，可测脉动流量。

输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。

3.涡轮流量计的涡轮容易磨损，被测介质中不应带机械杂质，否则会影响测量精度和损坏机件。

因此一般需要加过滤器。

4.安装时必修保证前后有一定的直管段，以使流向比较稳定。

涡街流量计的工作原理图
涡街流量计一般也称为漩涡流量计或是卡门涡街流量计,而之所以有漩涡和卡门涡街流量计之称这完全是由其工作原理得来的。

工作原理：在仪器壳体管道内设置一个三角柱漩涡的发生体，当流体以相应的流速经过三角柱就会产生有规则漩涡，而这种漩涡就称为“卡门漩涡”。

在涡街流量计的三角柱下游会设计一个记录流体所产生轻微压差的机械传感器，如果流体不流动就不会产生漩涡，当有一定流速的流体流动时就会由下游的机械传感器精确计量，该传感器能承受管道高达1g的震动，压力冲击和温度骤变都对其测量没有任何影响，所以涡街流量计也具有测量性稳定的特性。

涡街流量计一般可以精确测量蒸汽、气体、和液体，同时也广泛应用于水、人工燃气、天然气、蒸汽、过热蒸汽等各个领域。

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．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：(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．磁电转换器国内一般采用磁阻式，它由永久磁钢及外部缠绕的感应线圈组成．当流体通过使讽轮旋转的，叶片在永久磁钢正下方时磁阻最小，两叶片空隙在磁钢下方时磁阻最大，涡轮旅转，不断地改变磁路的磁通量，使线圈中产生变化的感应电势，送入放大整形电路，变成脉冲信号．输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，其比例系数K为K＝（3－1）式中f――涡轮流量计输出脉冲频率；qv——通过流量计的流量．该比例系数亦称为涡轮流量计的仪表系数。

电磁流量计结构图及工作原理电磁流量计是一种用来测量管道中流体流速的仪器，它通过测量液体在磁场中移动时感应出的电动势来确定流速。

电磁流量计广泛应用于工业生产中的流体输送和计量过程中，具有精度高、稳定性好、维护成本低等优点。

结构图电磁流量计的结构主要包括以下几个部分： 1. 电极：通常有两个电极，分别安装在管道的两侧，用于施加激励电场和感应电动势。

2. 磁场：通过在管道周围布置线圈或永久磁铁产生磁场，液体通过磁场时会感应出电动势。

3. 信号采集器：用于接收电极感应的电动势信号，并将其转换为标准的电信号输出。

4. 显示器：将处理后的信号显示为流量值，通常以数字形式呈现。

工作原理电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。

当液体通过管道流动时，液体中的载流体质子在磁场中运动时会产生感应电动势。

电磁流量计的电极感应到液体中的电动势信号，再经过信号采集器处理后，最终转换成流速的电信号输出。

电磁流量计通过测量管道中感应出的电动势来确定流速，其测量原理是基于法拉第电磁感应定律。

磁场和流体的速度是影响电磁流量计测量精度的重要因素。

当液体流经磁场时，磁场会受到流体传导电阻的影响而变化，进而引起电动势信号的变化，从而实现对液体流速的测量。

在实际应用中，电磁流量计可以根据液体性质、管道尺寸和流速范围等参数进行调节和校准，以确保测量的准确性和稳定性。

电磁流量计在化工、石油、水处理等行业起着重要的作用，对流体流量的准确测量至关重要。

电磁流量计结构简单、使用方便，具有精度高、稳定性好、维护成本低等优点，是现代工业生产中不可或缺的重要仪器设备之一。

计量产品基础知识一、流量计的种类及原理一、容积式流量计种类及原理1、腰轮流量计□工作原理腰轮流量计又称罗茨或转动流量计，当气体由进口流入，在进出口压差作用下，处于图3a位置时，腰轮Ａ上的合成力矩不平衡，故腰轮Ａ不能转动。

而腰轮B上的合成力矩不平衡，故腰轮B按顺时针方向转动，同时把计量室内的气体排向出口，与此同时腰轮B转轴上的驱动齿轮带动了腰轮Ａ转轴上的驱动齿轮，使腰轮Ａ按逆时针方向转动，逐渐由图3ｂ位置到达图3ｃ位置，同样通过两腰轮上所受力矩和转动过程则形成图3ｄ位置，两腰轮如此主从交替转动，腰轮旋转一周就有四个如图中阴影部分容积的气体排出，通过腰轮的转数和齿轮减速系统，输入到指示机械从而显示出气体的总流量。

腰轮流量计主要由壳体、腰轮、驱动齿轮、出轴密封、精度修正器、计数器等组成。

特点：具有测量准确度高，量程比宽，被测气体的密度和粘度的变化对仪表示值和准确度影响小，对仪表前后直管段要求不高，但仪表传动机构复杂，制造要求高，关键件易磨损。

腰轮流量计需定期清洗和添加、更换润滑油。

2、椭圆齿轮式流量计椭圆齿轮流量计的测量部分主要由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳(计量室)所构成，如下图所示：原理与腰轮流量计的工作原理类似。

椭圆齿轮流量计计量精度高，适用于高粘度介质流量的测量，但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量)。

如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。

3、刮板式流量计□工作原理如图所示，刮板在流体的推动下带动转子一起转动，转动过程中刮板在固定的凸轮的作用下依次伸出缩回，连续地与壳体壁形成计量腔计量流体体积，计量腔的容积是固定的，因此，转子的转数与流过流量计的流体体积成正比，通过减速机构在计数器中得到流体体积。

刮板流量计是一种容积式流量计量仪表用以测量封闭管道中流体的体积流量。

流量计可以现场显示累积流量，并有远传输出接口，与相应的光电式电脉冲转换器和流量积算仪配套使用，可进行远程测量、显示和控制。

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。

图9.1 标准节流装置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圆缺喷嘴等，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，在节流件前后将产生压力和速度的变化，如刚9.2所示。

在截面1处流体未受节流件影响，流束充满管道，管道截面为A1，流体静压力为p1，平均流速为v1，流体密度为ρ1。

截面2是经节流件后流束收缩的最小截面，其截面积为A2，压力为P2，平均流速为v2，流体密度为ρ2。

图9.2中的压力曲线用点划线代表管道中心处静压力，实线代表管壁处静压力。

流体的静压力和流速在节流件前后的变化情况，充分地反映了能量形式的转换。

在节流件前，流体向中心图9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况 加速，至截面2处，流束截面收缩到最小，流速达到最大，静压力最低。

然后流束扩张，流速逐渐降低，静压力升高，直到截面3处。

由于涡流区的存在，导致流体能量损失，因此在截面3处的静压力P 3不等于原先静压力p 1，而产生永久的压力损失p δ。