蒸汽流量计原理

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传统的孔板流量计最大的不足是在被测流量相对　于满量程流量较小时，差压信号很小，这一缺点大大　影响其范围度和测量精确度。人们针对其不足，在传　统的孔板式差压流量计基础上，开发了可变面积可变　压头孔板流量计。因为其输出的差压信号与被测流量　之间有线性关系，所以也称线性孔板差压流量计。　线性孔板最早由英国斯派莎克（Ｓｐｉｒａｘ　Ｓａｒｃｏ）公　司开发并命名为ＧＩＬＦＬＯ，ｌ９９３年进入中国市场后，由　于其突出的优点，使得其在测量范围度要求大，测量　精确度要求高，振动较明显等场合很受青睐。　

１　ＧＩＬＦＬＯ流量计工作原理　ＧＩＬＦＬＯ又称弹性加载可变面积可变压头孔板，　其环隙面积随流量大小而自动变化，曲面圆锥形塞子　在差压弹簧力的作用下来回移动，环隙变化使输出信　号（差压）与流量成线性关系，并大大地扩大范围度，　其结构如图１所示。　

图１　线性孔板（ＧＬＦＬ０型节流装置）　在孔板流量计中，当流体流过开孔面积为Ａ的孔　板时，流量ｑ与孔板前后产生的差压之间有如下关系：　ｑ＝　・Ａ・￣／Ａ　ｐ　（１）　式中：ｑ一～流量；　——常数；　一一孔板开孔面积；　△　～一差压。　在图ｌ中所示的Ｇｉｌｆｌｏ线形孔板中，于孔板处插　入一个纺锤形活塞，由差压引起的活塞一弹簧组件的　压缩量（活塞的移动距离）为ｘ，则式（２）成立：　Ａ口＝　Ｘ　（２）　式中：　——弹簧系数。　当活塞向前移动时，　而发生变化，其关系为：　Ａ＝　￣／Ｘ　式中：　——常数。　流通面积受活塞形状的影响　

（３）　

由式（２）和（３）得　Ａ＝Ｋ３・、『Ａ　ｐ／Ｋ２　０４１　将式（４）代入式（１）得　ｑ＝　・　・￣／Ａ　ｐ／　・￣／Ａ　ｐ＝Ｋ・Ａ　ｐ（５）　式中：　一一常数。　由式（５）可知，流量与差压成线性关系，所以取　出差压信号即可得到流量。　

２特点　（１）范围度宽。典型的ＧＩＬＦＬＯ流量计可测范围　

２００８　Ｎｏ．Ｉ・恿千ｌ】

　维普资讯 皤　赫濂　

全国性建材科技期刊——《玻璃》　２００７年第４期　总第１９３期　

蒸汽流量测量和蒸汽流量计　李淑菊　（秦皇岛耀华设计研究院秦皇岛市０６６０００）　摘要从分析蒸汽特性人手，详细介绍了各种流量仪表的特点和适用范围，以及测量蒸汽流量的最佳方案。　关键词　蒸汽流量测量　流量计　中图分类号：ＴＱ１７１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—１９８７（２００７）０４—００１７—０２　蒸汽流量测量难度较大，其主要原因是由蒸汽　的特点决定的。蒸汽是比较特殊的介质，随着工况　（如温度、压力）的变化，过热蒸汽经常会转变成　为饱和蒸汽，形成汽液两相流动介质。使用目前的　流量仪表测量气流量，肯定会存在测不准的问题，　然而解决问题的根本办法是开发一种可测两相流动　介质的流量仪表。　１　流量仪表的选用　在选择仪表时应考虑５个主要因素：被测流体特　征、生产工艺情况、安装条件、维护需求以及流量仪　表的特性。对蒸汽计量而言，同样要考虑以上５个因　素。这里，着重讨论流量仪表的特征、安装条件、维　护需求以及选用流量仪表应注意的几个问题。　目前，测量蒸汽流量的仪表主要有涡街流量计、　差压式流量计、浮子式流量计等，这里主要讨论孔板　流量计、涡街流量计和弯管流量计。　１．１孔板流量计　孔板流量计应用历史悠久，有国际标准，理论　精度高，应用十分普遍，但经过几十年的应用，发　现孔板流量计有它的不足：　（１）应用中许多因素对其测量精度有非常大的　影响，使其测量误差增大，如设计参数与工况参数　不符，上游直管段不足，孔板和管道不同心，孔板　Ａ面受污，锐角磨损等；　（２）安装较为麻烦，维护及拆洗的工作量较大；　（３）流量量程比为１：３，局限性大，　（４）若安装不正确，容易发生蒸汽泄露；　（５）压力损失较大，运行费用高。　１．２涡街流量计　涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的　一种新型流量计，７Ｏ年代以来得到了迅速的发展。　是孔板流量计的替代产品之一。具有以下特点：　（１）结构简单牢固，无可动部件；　（２）维护十分方便，安装费用低；　（３）测量范围宽，量程比可达１：１０；　（４）压力损失较小，运行费用低；　（５）应用范围广，气体、液体的流量均可测量。　但涡街流量计存在一定的局限性：　（１）涡街流量计是一种速度式流量计，旋涡分　离的稳定性受流速影响，故她对直管段有一定的要　求，一般是前１ＯＤ、后５Ｄ；　（２）测量液体时，上限流速受压损和气蚀限　制，一般是０．５～８　ｍ／ｓ；　（３）测量气体时，上限流速受介质可压缩性的　限制，蒸汽是８～２５　ｍ／ｓ；　（４）应力式涡街流量计对振动较为敏感，故在　振动较大的管道安装流量计时，管道要有一定的减　震措施；　（５）应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测　传感器，故其受温度的限制，一般为－－４０￣３００℃。　１．３　弯管流量计　弯管流量计具有以下特点：　（１）结构简单，价格低。弯管传感器实际上是　一个９Ｏ。标准弯头，没有比它结构更简单的流量传　感器了。随着机械加工工业的发展和行业标准化及　规范化管理的不断完善，用作弯管头其质量越来越　好，价格也越来越低；　（２）无任何附加节流件或插入件，无附加压力　损失，节约能源。这一特点给弯管流量计的工业化　应用带来了巨大的便利和经济效益。对孔板流量计　来说，流体在孔板上的压力损失是不可恢复的，其　损失可达孔板在该流量下产生的差压值的６Ｏ　～　８Ｏ　９／６。为了提高其测量精度，设计人员在选定孔板　流量计的工作差压值时一般都取高值，使该压力损　失成为不可忽视的数值。弯管测量计则不存在管道　１

毕托巴流量计测量原理

毕托巴流量计是一种由瑞典工程师Karl Wilhelm Boelter（1899-1958）发明的流量测量仪器，用于测量气体、液体和蒸汽的流量。这种流量计基于毕托巴效应，利用流体通过一个管道时的热量传导和冷却，来测量流体的速度和流量。

具体来说，毕托巴流量计由以下几个部分组成：热敏电阻器，电热发生器，温度传感器，温度计和计算器。

首先，电热发生器产生一定的电流，通过热敏电阻器，使其产生一定的热量。温度计用于测量热量传导和散失。

当流体通过管道时，它会带走一部分热量，并导致温度的变化。这种温度变化可以通过温度传感器进行测量，并通过计算器进行处理。

计算器使用以下公式来计算流量：Q=(ΔT)/(K1·ρ·Cp)

其中，Q表示流量，ΔT表示温度变化，K1是一个与装置和流体特性有关的常数，ρ是流体密度，Cp是流体的比热容。

通过测量温度变化，计算器可以根据这个公式计算出流体的流量。由于这个公式基于毕托巴效应的原理，因此称为毕托巴流量计。

然而，毕托巴流量计也存在一些局限性。首先，它对流体的物理性质有一定要求，例如密度和比热容需要是已知的。其次，流体的流速不能太快或太慢，以保证测量的准确性。最后，它对环境温度和压力的变化也比较敏感。 总之，毕托巴流量计利用毕托巴效应来测量流体的流量。通过测量温度的变化，计算器可以根据相关公式计算出流体的流量。它在工业领域中被广泛应用，但需要注意一些限制条件，以确保准确性和可靠性。

流量计测量原理

简介

流量计是一种用于测量液体、气体或蒸汽等流体流量的仪器。它广泛应用于工业生产、环境保护、能源行业以及水处理等领域。在本篇文章中，我们将介绍与流量计测量原理相关的基本原理，包括流体力学原理、物理原理以及电磁感应原理。

一、流体力学原理

流体力学原理是流量计测量中的基础，它主要依据控制体内流体质量守恒和动量守恒的原理进行测量。

1.1 流体质量守恒原理

根据流体质量守恒原理，流过任意截面的质量流量相等。流量计利用这一原理来测量流体的流量。

例如，我们可以使用差压流量计来测量液体或气体的流量。差压流量计包括一个管子，管子中截面变化，形成一个小孔。当流体通过该小孔时，速度将增加，从而出现一个压力降。差压流量计通过测量这个压力降来计算流体的流量。根据质量守恒原理，流体通过小孔的质量流量与流体通过前后截面的质量流量相等，根据已知的截面积和密度，可以计算流体的流量。

1.2 动量守恒原理

根据动量守恒原理，单位时间内流过控制体的动量变化等于流入和流出的动量之差。流量计利用这一原理来测量流体的流速。

例如，我们可以使用涡轮流量计来测量液体的流速。涡轮流量计包括一个转子和一个磁铁。当液体通过涡轮流量计时，转子受到流体的冲击而开始旋转。通过测量旋转速度，可以计算出液体的流速。根据动量守恒原理，流体动量的变化等于流入和流出涡轮的动量之差，根据已知的转子质量和动量，可以计算出液体的流速。

二、物理原理

流量计中还应用了一些物理原理来进行测量，包括热物理原理和旋转物理原理。

2.1 热物理原理

根据热物理原理，流体的流量与其传热量之间存在一定的关系。流量计利用这一原理来测量流体的流量。 例如，我们可以使用热式流量计来测量气体的流量。热式流量计包括一个加热元件和一个测温元件。当气体通过热式流量计时，加热元件加热气体，测温元件测量气体的温度。根据已知的加热功率和气体的热导率，可以计算出气体的流量。

2.2 旋转物理原理