流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差.流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下产生旋转,并将流体由入口排向出口.在这个过程中,流体一次次地充满流量计的“计量空间”,然后又不断地被送往出口。
在给定流量计条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数.就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。
流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
工作原理
众所周知,当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时,将产生一惯性力。当质量为(δm的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度ω旋转的管道内轴向移动时,这个质点将获得两个加速度分量:
(1)法向加速度ar(向心加速度),其值等于ω2r,方向指向P轴。
(2)切向加速度at(科里奥利加速度),其值等于2ωu,方向与ar垂直,正方向符合右手定则。
为了使质点具有科里奥利加速度at,需在at的方向上加一个大小等于2ωuδm的力,这个力来自管道壁面。反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上的科里奥利力Fc。
流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
热敏式涡街流量计是根据被加热的热敏感元件的温度随交替分离的涡街信号周期性变化,从而引起电阻的周期性变化的原理,来实现涡街信号的检测。
矩阵式流量计也是有技术局限性的,第一测量原理是差压式,和皮托管原理相同,不能应用在小于5m/s的工况;第二,从安装技术来讲,不能安装在垂直烟道或者烟囱,只能安装在水平烟道。实际上,更合适的技术是安装烟气超声波流量计。
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、 ...
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。
工作原理:当被测液体经管道进入流量计时,由于进出口处产生的压力差推动一对齿轮连续旋转,不断地把经初月形空腔计量后的液体输送到出口处,椭圆齿轮的转数与每次排量四倍的乘积即为被测液体流量的总量。
主要运用:化工、石油、医药、电力、冶金和食品等工业部门的流量计量工作。
5.光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
MEMS热式流量传感器的流量芯片由两个热偶堆和一个加热电阻组成,热偶堆对称地分布在加热电阻的上、下游,加热电阻和热偶堆的热结处于一个隔热底座上。
加热电阻对热偶堆的热结进行加热,热偶堆热结和冷结之间的温度梯度导致输出电压。当流体静止时加热电阻两侧对称位置的温度是相同的;当流体从右向左流动时等温线向左侧倾斜,加热电阻两侧对称位置的温度不再相同,温差可由置于加热电阻两侧的热偶堆测定 。
由于流体的传热只与流体质量和流体的热容有关,因此传感器可以直接测出流体质量流量。
流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
不同的流量计工作原理不一样。
超声波流量计采用时差式测量原理:一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后,被另一个探头接收到,同时,第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到。由于受到介质流速的影响,二者存在时间差Δt,根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt,进而可以得到流量值Q。
涡轮流量计的工作原理是速度式流量计中的主要种类,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。
明渠流量计的工作原理是利用超声波技术,通过测量流体液位高度,再经过仪器内部的微处理器运算得到流量。由于是非接触测量,明渠流量计能在较恶劣的环境中应用。明渠流量计在微机控制下,发射和接受超声波,根据传输时间计算出明渠流量计距被测液面的距离,从而得到液位高度,由于该液位与流量之间有一定的比例关系,因此可根据计算公式最终得到液体流量Q。
流量计英文名称是flowmeter,全国科学技术名词审定委员会把它定义为:指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。
工程上常用单位m3/h,它可分为瞬时流量(Flow Rate)和累计流量(Total Flow),瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量,流过的物质可以是气体、液体、固体;累计流量即为在某一段时间间隔内(一天、一周、一月、一年)流体流过封闭管道或明渠有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量,所以瞬时流量计和累计流量计之间也可以相互转化。
Copyright © 2024 温变仪器 滇ICP备2024020316号-40