液体流量计种类及原理

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液体流量计是过程自动化仪表与装置中重要的测量仪表之一，按着被测介质的物理属性划分，可分为液体流量计和气体流量计。其中，液体流量计的种类有很多种，常见的液体流量计有：涡街流量计、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、容积式流量计、差压式流量计、转子流量计、明渠流量计、科里奥利质量流量计等。

下面分别阐述各种液体流量计的原理及特点。

科恩科KNKE涡街流量计

1、涡街流量计。涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。涡街流量计几乎可以测量所有的气体、液体和蒸汽的流量。

2、涡轮流量计。这里的涡轮流量计主要是指液体涡轮流量计，涡轮流量计属于速度式流量计，当流体流经涡轮流量计时，流体使叶轮旋转。叶轮的旋转速度与流体的速度相关，通过叶轮感受到的流体平均流速，推导出流量或总量。涡轮流量计具有精度高，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。

3、电磁流量计。电磁流量计是应用法拉第电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种液体流量计。电磁流量计优点有：结构简单，无可动部件和阻流部件，无压力损失，可测量腐蚀性介质，不受被测介质的温度、粘度、密度以一定范围的电导率的影响等。缺点是只能测量导电液体的流量。

超声波流量计

4、超声波流量计。超声波流量计是以“速度差”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。超声波流量计可作非接触测量，检测件内无阻碍物，无可动部件，测量精度几乎不受被测液体温度、压力、黏度、密度等参数的影响。超声波流量计适用于测量强腐蚀性、易燃易爆、大口径或不易接触测量的介质流量。

5、容积式流量计。容积式流量计用于测量液体体积流量，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或刮板等用以分流流体。容积式流量计的度较高，是测量黏性液体的几种方法之一。容积式流量计主要品种有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、旋转活塞式流量计、d性刮板式流量计等。

6、差压式流量计。差压式流量计是采用介质流体流经节流装置时产生的压力差与流量之间存在一定关系的工作原理进行测定的。差压式流量计包括孔板、文丘里管、喷嘴和均速管等。差压式流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。差压式流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响度。

7、转子流量计。转子流量计是根据节流原理测量流体流量的，但是它是改变流体的流通面积来保持转子上下的差压恒定，故又称为变流通面积恒差压流量计，也称为浮子流量计。转子流量计是工业上和实验室常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。

8、科里奥利质量流量计。简称科氏力流量计，是一种利用流体在振动管道中流动时产生与质量流量成正比的科里奥利力原理来直接测量质量流量的装置，由流量检测元件和转换器组成。科里奥利液体流量计实现了质量流量的直接测量，具有高精度，可测多重介质和多个工艺参数的特点，广泛应用于石化，制药，食品等行业。

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所有的涡街流量计都是基于卡门涡街原理，卡门涡街是美籍匈牙利科学家冯·卡门在1911年观察到并研究的现象：当流体绕过非流体线形物体时，物体尾流左右双侧产生的成对的、交替排列的、扭转方向相反的反对称涡旋。这种漩涡的产生具有周期的、交替变化的性质，变化频率与流体速度成正比，这即是卡门涡街现象。涡街流量计即是利用这种现象的性质，通过测量涡流的脱落频率确定流体的速度或流量而支撑的流量计。
了解了涡街流量计原理后，还应该晓得如何用好涡街流量计。
选好涡街流量计后，第一个要面对的即是涡街流量计的安装问题。那么安装时都有哪些需要注意呢
(1)流量计应水平或垂直安装在与工程通经相对应的管道上。由于涡街流量计的特性，要实现准确测量，必须注意保证慢管测量，因此在水平管道上的涡街流量计一般应选定安装在管道的非常低处，垂直管道时，流体的流向应自上而下。
(2)当涡街流量计用作流量调节时，应特别注意将流量调节阀安装在流量计后面，否则小流量时容易出现射流，出现流量调节时停止流量与阀门开度成反比的现象。
(3)涡街流量计对前后直管要求非常苛刻，流量计上游要保障有10到40倍管道直径，下游不小于5倍管道直径。上游直管长度由上游有无直角弯、扩大或缩径管而定。特别要注意的是，在满足要求的情况下，流量计应尽量选定安装在前后直管段尽量大的管道位置处。
(4)测量温度和压力的取温\取压点应设置在涡街流量计出口5倍口径意外。
(5)涡街流量计安装时要尽量避免强烈震动、工频干扰信号，如果无法避免这些情况，应当采取减震、屏蔽等措施尽量减小干扰。
(6)在高温管道中，涡街流量计必须垂直向下安装。
安装实现以后，涡街流量计应该如何维护呢
涡街流量计无可动部件，所以在正常使用情况下，维护的工作量较少。日常维护的使命是：查看仪表指示累积是否正常;查看仪表供电是否正常;查看仪表体连接件是否损坏和腐蚀;查看仪表外线路有无损坏及腐蚀;查看表体与工艺管道连接处有无泄漏;查看仪表电器接线盒及电子元件盒密封是否良好等。
当被测介质较脏或易结垢时，应定期清洗流量计内壁，清洗时应保护好旋涡发生体及检测探头，注意不要碰伤其表面与棱角。检测放大器外壳端盖在接线调试后应适度旋紧，以保证其密封性。在进行维护检查时不得将液体及杂物留于壳内。
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流量计是一种可以对气体、蒸汽、液体等介质进行流量检测的仪器，具有性能稳定、测量精准、可靠性高、维护简便等优点。每种产品都有它特定的适用性，也都有它的局限性。目前常用的自祐自动化仪表系列流量计是将测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类；以及按照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。

此外，按测量原理可分为如下几个大类：

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、原子物理原理：核磁共振式、核辐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。

电磁流量计的流速线性关系，一般来说，从低流量加到高流量，来检测各种流速下的精度，
目前进口的一直可以稳定在03m/s-12m/s之间外加一毫米的绝对误差，于是线性关系就可以一步步算出来了，，，，，国产一般在1m/s-10m/s之间，相对误差05％+1mm/s的绝对误差、、、、、
抛物线流速个人推测应该是从高往低进行实验所标的流速

流量计的作用领域：
流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及人民生活各个领域之中。在石油工业生产中，从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售，流量计量贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计量，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业，流量计量不准确会造成化学成分分配比失调，无法保证产品质量，严重的还会发生生产安全事故。在电力工业生产中，对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要地位。流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义，而且随着高温高压大容量机组的发展，流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少，都可能造成严重的干锅或爆管事故。这就要求流量测量装置不但应做到准确计量，而且要及时地发出报警信号。在钢铁工业生产中，炼钢过程中循环水和氧气(或空气)的流量测量是保证产品质量的重要参数之一。在轻工业、食品、纺织等行业中，也都离不开流量计量。

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