液體流量計(jì)分類及工作原理

渦街流量計(jì)工作原理 

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為 V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:

f=StV/d   公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

在曲線表中 St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m3）   公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。

N＝脈沖個(gè)數(shù)

Q＝體積流量（m3）

渦輪流量計(jì)部件組成 

通常渦輪流量計(jì)由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構(gòu)成。

整流器是為了消除或減少流動(dòng)中的漩渦流、偏心流等各種非軸對(duì)稱流和脈動(dòng)流而設(shè)置于流量計(jì)前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計(jì)在內(nèi)的配管部分。

傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。通常把渦輪流量計(jì)中感知流體流速的渦輪及其組合（包括前后導(dǎo)流架、軸承、殼體及前置放大器）統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器。

前置放大器是為了傳送傳感器的電信號(hào)而對(duì)其進(jìn)行放大、整形，從而得到輸出信號(hào)的裝置。將輸出信號(hào)的信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

渦輪流量計(jì)工作原理 

流體通過傳感器殼體時(shí)，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片有導(dǎo)磁性，它處于信號(hào)檢測(cè)器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時(shí)流量或累積流量。

在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率 f 與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量 Q 成正比，流量方程為： 

式中 qv —— 流體的瞬時(shí)流量（工作狀態(tài)下）m3/h ；

f —— 脈沖頻率，Hz； 

K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ，由校驗(yàn)單給出。 

每臺(tái)傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定**中，K 值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。

電磁流量計(jì)工作原理（見圖 1-1）

流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉*電磁感應(yīng)規(guī)律。流量計(jì)的測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電*沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上。其電*頭于襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為 B 的工作磁場(chǎng)。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) E。電動(dòng)勢(shì) E 正比于磁通量密度 B，測(cè)量管內(nèi)徑 d 與平均流速 V的乘積、電動(dòng)勢(shì) E（流量信號(hào)）由電*檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流信號(hào)，用于流量的測(cè)量和控制。

式中：

E---------為電*間的信號(hào)電壓（v）

B---------磁通密度（T）

d---------測(cè)量管內(nèi)徑(m)

V--------平均流速（m/s）

K---------常數(shù)

由于 K 為常數(shù)，勵(lì)磁電流是恒流的，故 B 也是常數(shù)，則由（1-1）式可知，體積流量 Q 與信號(hào)電壓 E 成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓 E 與體積流量 Q 成線性關(guān)系。因此，只要測(cè)量出 E 就可確定流量 Q，這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。

由(1-1）式可知，被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導(dǎo)電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)（如層流或紊流）就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的。因此說電磁流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。

容積式流量計(jì)結(jié)構(gòu)與工作原理

橢圓齒輪流量計(jì)由流量變送器和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)組成。變送器與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)之間加裝散熱器，則構(gòu)成高 溫型流量計(jì)。送變器由裝有一對(duì)橢圓齒輪轉(zhuǎn)子的計(jì)量室和密封聯(lián)軸器組成，計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)則包含減速機(jī) 構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)器、發(fā)訊器。

計(jì)量室內(nèi)由一對(duì)橢圓齒輪與蓋板構(gòu)成初月形空腔作為流量的計(jì)量單位。橢圓齒輪靠流量計(jì)進(jìn)出 口壓力差推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，從而不斷地將液體經(jīng)初月形空腔計(jì)量后送到出口處，每轉(zhuǎn)流過的液體是初月 形空腔的四倍，由密封聯(lián)軸器將橢圓齒輪轉(zhuǎn)的總數(shù)以及旋轉(zhuǎn)的快慢傳遞給計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)或發(fā)訊器，便可 知道通過管道中液體總量和瞬時(shí)流量。

1.各種計(jì)數(shù)器功能及代號(hào)

2.型號(hào)及主要零件材質(zhì)

*如有特殊需要請(qǐng)另行注明

差壓式流量計(jì)原理及結(jié)構(gòu)

節(jié)流裝置是測(cè)量流量的差壓感受元件。配合差壓變送器以及多功能流量積算、控制、記錄儀表，組成流量測(cè)量系統(tǒng)；對(duì)于氣體、蒸汽、密度變化較大流體流量測(cè)量，*好增加壓力變送器、溫度傳感器組成溫壓補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)流量測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行修正，以求更加精確的流量測(cè)量數(shù)據(jù)。當(dāng)節(jié)流裝置與溫度傳感器配合使用，配合熱能積算功能儀表組成流量、熱能測(cè)量系統(tǒng)。由于節(jié)流裝置技術(shù)成熟，安裝方便，使用穩(wěn)定可靠，價(jià)格合理等特點(diǎn)，在流量?jī)x表中應(yīng)用廣泛，幾乎可以應(yīng)用所有流量測(cè)量范圍。

節(jié)流裝置由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件，取壓裝置和符合要求的前、后直管組成。

節(jié)流組件由節(jié)流件、取壓裝置（包括取壓口、引壓短管、一次閥門）、配套法蘭組成。

充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流處形成局部收縮，從而使收縮面內(nèi)平均流速增加，在節(jié)流件的上游側(cè)靜壓力上升，下游側(cè)靜壓力降低，于是在節(jié)流裝置前后便產(chǎn)生了壓力降或叫差壓△P，介質(zhì)的流速愈大，在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的壓差也就愈大，所以可通過測(cè)量壓差來衡量流體流量的大小。這種測(cè)量方法是以能量守恒定律和流動(dòng)連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的。

原理結(jié)構(gòu) 

由下而上的流體通過直立的測(cè)量管時(shí)，浮子在壓差的作用下上升、浮子上升的高度即代表流量的大小。并通過浮子中的磁鋼與指示器中的磁鋼耦合聯(lián)結(jié)傳遞給指示器，帶動(dòng)指示器中的指針轉(zhuǎn)動(dòng)。