常用流量计基础知识
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10大常见流量计原理图及特点流量计关于流量计的原理,其实一直都觉得很难搞懂,不知道你们是不是这样。
所以特地找了动态原理图以帮助理解,希望对你们也有用。
椭圆流量计产品特点1. 其依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量。
2. 粘度愈大的介质,从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核测介质的粘皮愈大,泄漏误差愈小,对测量愈有利。
3. 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。
腰轮流量计产品特点1. 重量轻、精度高,安装使用方便。
2. 压力损失小,量程范围大。
3. 主要用于石化、电力、冶金、交通、国防以及商贸等部门对汽油、煤油及轻柴油等油品的计量。
双转子流量计产品特点1. 适用于稀油、轻质油、稠油、含砂量大、含水量大的原油,被测量液体的粘度范围大。
2. 流量计通过的液体流量大。
3. 使用寿命长,准确度高,可靠性强。
4. 压内损失极小。
5. 可直接与计算机联网。
孔板流量计产品特点1. 节流装置结构易于复制,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。
转子流量计产品特点1. 工业上和实验室最常用的一种流量计。
2. 结构简单、直观、压力损失小、维修方便。
3. 须安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计。
涡轮流量计产品特点1.抗杂质能力强。
2.抗电磁干扰和抗振能力强。
3.其结构与原理简单,便于维修。
4.几乎无压力损失,节省动力电耗。
电磁流量计产品特点1. 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。
十二种常见流量计的工作原理流量计是一种用于测量流体流量的仪器,广泛应用于各个行业中,包括化工、石油、水处理、食品等领域。
下面将介绍十二种常见流量计的工作原理。
1.常用的流量计之一是流体的涡街流量计。
它利用涡街发生器产生的涡街在流体中发生的频率与流量成正比的原理。
涡街流量计可以通过检测涡街的频率变化来确定流量大小。
2.电磁流量计是另一种常见的流量计类型。
它利用电磁感应原理,通过测量流体流动时感应电极的感应电动势来确定流量大小。
电磁流量计适用于导电流体的测量。
3.超声波流量计利用超声波在流体中传播时的速度变化来测量流速。
它通过发送超声波脉冲到流体中并测量脉冲传播的时间来计算速度,从而确定流量大小。
4.激光流量计是一种利用激光束通过流体流动时发生的散射或吸收来测量流速的流量计。
它可以通过测量激光束通过流体的时间和空间变化来确定流量大小。
5.风轮流量计是一种利用流体冲击风轮并测量风轮转速来计算流速的流量计。
它通常用于测量气体的流量。
6.角度式流量计利用改变流体流动方向时产生的压力差来测量流速。
角度式流量计多用于流速较低的气体测量。
7.差压式流量计利用测量流体流动时产生的压力差来计算流速。
差压式流量计有多种类型,包括孔板、喇叭口、流体节流装置等。
8.漩涡流量计也是一种基于压力差测量流速的流量计。
漩涡流量计通过测量流体通过放置在管道中的障碍物时产生的漩涡频率来确定流量大小。
9.涡轮流量计是一种利用流体通过涡轮时转动涡轮并测量转速来计算流速的流量计。
它通常用于测量液体的流量。
10.浮子流量计利用流体流动时使浮子上升或下降的原理来测量流速。
浮子流量计适用于液体流量的测量。
11.科里奥利流量计利用科里奥利力作用在导体中引起的电压测量流速。
科里奥利流量计通常用于液态和气体流量的测量。
12.光纤流量计是一种利用光纤传感器对流体流动引起的压力变化进行测量的流量计。
它可以测量气体和液体的流量。
以上是十二种常见流量计的工作原理的简要介绍。
流量测量基础知识一、基本概念流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。
这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量(q v),简称体积流量;单位有Nm3/h,m3/h,L/h等,用流量的质量来表示称为瞬时质量流量(q m),简称质量流量。
单位有t/h,Kg/h等,它们之间关系的表达式是:q m=ρq vρ——流体密度。
对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。
流量测量的流体是多样化的,如测量对象有气体、液体、混合流体;流体的温度、压力、流量均有较大的差异,要求的测量准确度也各不相同。
因此,流量测量的任务就是根据测量目的,被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件,研究各种相应的测量方法,并保证流量量值的正确传递。
二、流量计量中常用的物性参数在流量测量和计算中,要使用到一些流体的物理性质(流体物性),它们对流量测量的准确度及流量计的选用都有很大影响。
1.流体的密度流体的密度由下式定义ρ=m/V式中:ρ——流体密度,kg/m3;m——流体的质量,kg;V——流体的体积,m3。
2.流体的粘度流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。
流体粘性的大小用粘度来度量。
同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。
通常温度上升,液体的粘度下降,而气体粘度上升。
液体粘度只在很高压力下才需进行压力修正,而气体的粘度与压力、温度的关系十分密切。
表征流体粘度常用有如下二种:(1)动力粘度(2)运动粘度3.热膨胀率热膨胀率是指流体温度变化1℃时其体积的相对变化率,即:4.压缩系数压缩系数是指当流体温度不变,所受压力变化时,其体积的变化率,5.雷诺数雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲量,三、流量计分类:1、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测量流量的仪表。
2、容积式流量计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,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。
流量计基础知识
嘿,朋友们!今天咱来聊聊流量计这玩意儿。
你说这流量计啊,就像是咱生活中的一个小魔术棒,能把那些看不见摸不着的流体给量得明明白白的!
想象一下,水呀、油呀、气呀这些东西,在管道里跑来跑去,咱咋知道它们跑了多少呢?这时候流量计就闪亮登场啦!它就像一个超级厉害的记数员,兢兢业业地记录着流体的一举一动。
比如说咱家里的水表,那就是一种简单的流量计呀!每个月咱都能看看它,知道自己用了多少水,该交多少钱。
这多重要啊,不然水厂咋知道跟咱收多少银子呢!
再说说那些工厂里的大型流量计,那可真是大块头有大用处!它们能精确地测量各种工业流体的流量,这就好比是工厂的眼睛,没有它,生产过程可能就会乱套咯。
流量计的种类那也是多得让人眼花缭乱啊!有转子流量计,就像个小轮子在那转呀转,根据轮子转的快慢就能知道流量大小啦;还有电磁流量计,通过电磁感应的原理来工作,可神奇了呢!
你说这流量计是不是很有趣呀?它就像一个默默奉献的小卫士,在我们看不见的地方守护着流体的世界。
没有它,我们的生活和工业生产都会受到很大的影响呢!
而且哦,这流量计还得定期校准呢,不然它万一不准了,那可就麻烦啦!就像咱的手表,时间长了也得校对一下,不然走得不准了可咋办。
所以啊,可别小瞧了这小小的流量计,它的作用可大着呢!它让我们对那些看不见的流体有了更清楚的认识,也让我们的生活和工作更加有序和高效。
怎么样,现在是不是对流量计有了更深的了解呀?是不是觉得它特别神奇呀?嘿嘿,我就说嘛,这玩意儿可有意思啦!。
流量计的分类和工作原理流量计是用于测量液体或气体流动速度和流量的仪器设备。
根据不同的分类标准,流量计可以分为很多类别。
以下将介绍几种常见的流量计分类和工作原理。
1.根据测量原理分类:-压差流量计:基于流经管道的压力差来测量流量的变化。
常见的有孔板流量计、喷嘴流量计和减压流量计等。
-涡轮流量计:通过装在管道内的涡轮受到介质流动力的作用而旋转,从而测量流量。
涡轮流量计可分为机械式和电子式两种。
-电磁流量计:利用法拉第电磁感应原理,测量导电液体的流量。
电磁流量计适用于各种导电液体,且精确度较高。
-超声波流量计:通过发射超声波脉冲,利用声波在流体中传播的时间差测量流速。
超声波流量计几乎不受介质性质和粘度的影响。
2.根据测量方式分类:-直接测量流量计:直接测量流速和流量的变化,如涡轮流量计和超声波流量计等。
-差压式流量计:通过测量流经管道的压力差来间接测量流速和流量,如孔板流量计和喷嘴流量计等。
-电磁式流量计:通过测量导电液体中的电磁感应来间接测量流速和流量。
-拖板式流量计:利用测量在流体中放置的拖板或漏斗的压降来测量流速和流量。
拖板式流量计适用于较大的流量范围。
-震荡管流量计:通过震荡管的振幅变化来测量流速和流量。
震荡管流量计可分为回转式和弯曲式两种。
3.根据工作环境分类:-液体流量计:用于测量液体流量的流量计。
常用于石油、化工、冶金、水处理等行业。
-气体流量计:用于测量气体流量的流量计。
常用于天然气、煤气、石油气、空气等领域。
-蒸汽流量计:特别用于测量蒸汽流量的流量计。
由于蒸汽常常在高温高压条件下流动,所以对流量计的工作要求较高。
流量计的工作原理通常是通过测量流体的压力、速度或体积等参数来计算流速和流量。
以下以几种常见的流量计为例进行介绍。
1.孔板流量计:孔板流量计是一种差压式流量计。
工作原理是流体通过管道中的测压孔板,产生从高压区到低压区的压差。
根据壁厚等参数,可以通过测量压差和孔板的几何参数来计算流速和流量。
15种流量计的工作原理及特点流量计是一种用于测量流体流量的装置,广泛应用于化工、石油、食品、医药、环保等行业。
根据不同的工作原理和特点,可以将流量计分为以下15种。
1.流通容积式流量计:通过测量流体通过流量计的容积来计算流量。
特点是简单易于使用,适用于低粘度流体。
2.风轮式流量计:利用流体的动能转化为旋转动能,通过测量风轮的旋转速度来计算流量。
特点是结构简单、精度较高,适用于液体和气体测量。
3.涡轮式流量计:通过测量涡轮的旋转速度来计算流量。
特点是精度高,适用于高粘度流体和腐蚀性介质。
4.涡街式流量计:利用涡流的产生和消失来测量流量。
特点是可测量各种流体,适用于高温、高压和腐蚀性介质。
5.鞭频式流量计:利用鞭状物在流体中产生的频率变化来测量流量。
特点是结构简单、精度较高,适用于高粘度和高粒度的流体。
6.背压式流量计:通过测量流体压力差来计算流量。
特点是适用于高粘度和腐蚀性介质。
7.电磁式流量计:利用涡流感应原理测量电磁流量。
特点是适用于各种液体和气体,精度高,可以测量高温、高压和腐蚀性介质。
8.超声波流量计:利用超声波在流体中的传播速度差来测量流量。
特点是非侵入性、不受流体性质影响,适用于各种液体和气体。
9.热式流量计:通过测量流体传热能力的变化来计算流量。
特点是适用于高温、高粘度的流体。
10.漩涡流量计:通过测量由漩涡产生的压力差来计算流量。
特点是结构简单、不易堵塞,适用于高温、高压和腐蚀性介质。
11.比重式流量计:根据流体密度的变化来测量流量。
特点是适用于测量液体和气体,可测量高粘度和腐蚀性介质。
12.光电式流量计:利用光的传播速度差来测量流量。
特点是非侵入性、不受流体性质影响,适用于各种液体和气体。
13.压差式流量计:通过测量流体通过管道时的压力差来计算流量。
特点是结构简单、价格低廉,适用于液体和气体测量。
14.阻塞式流量计:通过测量流体通过阻塞装置时的压力差来计算流量。
特点是适用于高温、高压和腐蚀性介质。
工程中常用流量计的有关基础知识1-1概述 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表, 流量计是工业测量中重 要的仪表之一。
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 60 种。
1-2流量计分类 流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种,一是按流量计采 用的测量原理进行归纳分类:二是按流量计的结构原理进行分类。
1) 按测量原理分类 a. 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。
b. 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。
c. 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。
d. 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。
e. 光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
f. 原子物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。
g. 其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
2) 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:a. 变面积式流量计 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 受流体的浮力)相平衡时,浮子即静止。
浮子静止的高度可作为流量大小 的量度。
由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,因此该型流量计 称变面积式流量计。
该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
b. 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%~0.5%。
c. 差压式流量计 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。
d. 电磁流量计 电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势, 而感应电动 势又和流量大小成正比,通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。
其测量精度和灵敏度都较高。
工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。
可测最大管径达 2m,而且压损极小。
但导电率低的介质,如气体、蒸汽、 纯水等则不能应用。
e. 超声波流量计 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质 的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。
它也是由测流速来 反映流量大小的。
超声波流量计虽然在 70 年代才出现,但由于它可以制 成非接触型式,并可与超声波水位计联动进行开口流量测量,对流体又不 产生扰动和阻力,所以很受欢迎,是一种很有发展前途的流量计。
f. 流体振荡式流量计 流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡, 且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的。
当通流截面一定时,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。
这种流量计是 70 年代开发和发展起来的。
由于它兼有无转动部件和脉冲数字输出的优 点,很有发展前途。
目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。
g. 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。
除上述常用结构原理的流量计外,其它各种结构的流量计还很多,如 动量式流量计、冲量式流量计和质量流量计等,还有适用于明渠测流的各 种堰式流量计、槽式流量计;适于大口径测流的插入式流量计;测量层流 流量的层流流量计;适于二相流测量的相关法流量计;以及激光法、核磁 共振法流量计和多种示踪法、稀释法测流等。
1-3 雷诺数 测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。
雷诺数 就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力 Fg 和粘性力(内摩擦力)Fm 之比称为雷诺数。
用 符号 Re 表示。
Re 是一个无因次量。
式中的动力粘度 η 用运动粘度 υ 来代替,因 η=ρυ,则式中: v: 流体的平均速度; l: 流束的定型尺寸; υ、η: 在工作状态;流体的运动粘度和动力粘度ρ: 被测流体密度; 由上式可知,雷诺数 Re 的大小取决于三个参数,即流体的速度、流 束的定型尺寸以及工作状态下的粘度。
用圆管传输流体,计算雷诺数时,定型尺寸一般取管道直径(D),则用方形管传输流体,管道定型尺寸取当量直径(Dd)。
当量直径等于水 力半径的四倍。
对于任意截面形状的管道,其水力半径等于管道戳面积与 周长之比。
所以长和宽分别为 A 和 B 的矩形管道,其当量直径对于任意截 面形状管道的当量直径,都可按截面积的四倍和截面周长之比计算,因此,雷诺 数的计算公式为雷诺数小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各 质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。
雷诺数大,意味着 惯性力占主要地位,流体呈紊流流动状态,一般管道雷诺数 Re<2000 为 层流状态,Re>4000 为紊流状态,Re=2000~4000 为过渡状态。
在不同 的流动状态下,流体的运动规律。
流速的分布等都是不同的,因而管道内 流体的平均流速 V 与最大流速 Vmax 的比值也是不同的。
因此雷诺数的大 小决定了粘性流体的流动特性。
下图表示光滑管道的雷诺数 ReD 与速度比 V/Vmax 的关系。
光滑管的管道雷诺数 Rep 与速度比 V/Vmax 的关系1-4 1-4-1常用流量计介绍 变面积式流量计(转子流量计,Variable Area Flowmeter) 转子流量计是最为常见的瞬间流量计,它经济、安装简便、对前后直 管段的要求不高。
转子流量计是根据浮标原理设计的, 由一根玻璃或塑料制成的垂直锥 型测量管,和一个可以在测量管中上下自由浮动的浮标构成。
其中锥型测 量管上大下小。
如图 10 所示 1) 测量原理 被测介质自下而上流经测量管时,浮标所受的力主要有三个: a. 重力,固定值; b. 浮力, 根据阿基米德定理, 浮力与被测介质的密度和浮标的体积有关, 当被测介质一定时,浮力也是一定值; c. 上升力,被测介质流经浮标时,由于流道面积的改变,从而在浮标上 下端产生压差,形成上升力。
当浮标所受上升力大于重力和浮力之差时,浮标上升,浮标与测量管 之间的环隙面积随之增大,环隙处介质流速下降,从而产生的压差随之减 小,作用在浮标的上升力也随之减小。
直至浮标所受的上升力与重力和浮 力之差达到平衡时,浮标便固定在某一位置,浮标位置的高低即对应了被 测介质流量的大小。
2) 选型时的注意事项 a. 根据被测介质的化学性质,选择流量计合适的接液材质; b. 根据被测介质的密度,从而选择合适的标尺;这一点在选择树脂再生 系统的流量计时要格外小心。
c. 选型时考虑被测介质的操作压力和温度; d. 接口尺寸、标准要尽量和管道一致; e. 需要安装流量开关时,浮标一定要选磁性的;EDI、CDI 主机设备上 经常会遇到。
f. 量程要合适,通常运行值在满量程的 70~80%为佳。
g. 适用于小管径和低流速;1-4-2孔板式差压流量计(Orifice Flowmeter) 差压流量计是早期大量使用的一种测量流量的计量装置,其历史最 长,用量最多。
1) 测量原理 我公司现在通常使用的为孔板式差压流量计, 其工作原理是在流体管 道中加入一孔板节流件,使得孔板前后产生一定的压差,该压差与管道中 的流量成正比,一定比例的介质通过导压管引入小型变面积式流量计,从 而显示流量的瞬时值。
详见图 1 所示。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(流量显示仪表)组成。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计、差压变送器或流量显示 仪表。
如果选用差压变送器作为二次装置,则孔板式差压流量计可以输出 4~20 mA 的信号,将流量信号远传。
有时现场安装位置有限,安装一体式 的孔板式差压流量计不利于读数时,可以通过导压管将二次装置分体安 装。
详见图 11 所示。
图表 1 2) 选型时的注意事项: a. 孔板式差压流量计测量精度普遍偏低,通常安装在大流量的砂、炭滤 入口、罗茨风机出口、热交换器冷热水管等处,检测运行瞬间流量。
b. 孔板式差压流量计测量范围度窄,一般仅 3:1~7:1,因此量程要合适。
c. 流量计可以任意方向安装,但须保证前 10D 后 5D 的直管段距离,以 便准确测量。
d. 其它选型注意事项参见变面积式流量计相关条款。
1-4-3 Signet 叶轮式流量计(Rotor-X Paddlewheel Flowmeter) Signet 叶轮式流量计由流量探头(如 P51530-P0)、探头安装件和控 制器(如 3-8550-1P)组成。
1) 测量原理 叶轮式流量探头安装固定在管道上,只露出管壁一个叶片,当被测介 质流动时,推动叶轮旋转,使检出装置中的磁路磁阻产生周期性的变化, 因而在检出线圈两端就感应出频率与介质流速成一定比例的脉冲信号。