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超聲波式
正朝著商品化發(fā)展的超聲波流量計(jì)是以“時(shí)差傳播系統(tǒng)”為中心?!緯r(shí)差傳播系統(tǒng)】(以反射型為例)針對(duì)液體的行進(jìn)方向,向上升方向或下降方向發(fā)射超聲波。相互接收配管內(nèi)部反射回彈的超聲波。在水中行進(jìn)的超聲波如果逆流行進(jìn),則傳播速度變慢 ;如果順流行進(jìn),則傳播速度變快。二者之間的傳播時(shí)間差將轉(zhuǎn)換為流速。
優(yōu)點(diǎn):無(wú)壓力損失
???? ?具有可從配管外側(cè)進(jìn)行檢測(cè)的類型
缺點(diǎn):必須要有直管部分
????? 液體中的固體物較多時(shí)會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作
????? 氣泡較多時(shí)無(wú)法測(cè)量
電磁式
電磁流量計(jì)正如其名稱所示,是利用法拉第電磁感應(yīng)來(lái)檢測(cè)流量。在法拉第電磁感應(yīng)定律中,如果導(dǎo)電性液體在磁場(chǎng) 中移動(dòng),則會(huì)產(chǎn)生與管道內(nèi)徑 × 磁場(chǎng)強(qiáng)度 × 平均流速成正 比的電動(dòng)勢(shì)(電壓)。換言之,在磁場(chǎng)中流動(dòng)的液體“流速”會(huì)轉(zhuǎn)換成電。
優(yōu)點(diǎn):受液體溫度、壓力、密度或粘度的影響較小
????? 可檢測(cè)包含污染物(固體、氣泡)的液體
????? 壓力損失較少
????? 無(wú)可動(dòng)部位(維護(hù)性優(yōu)良)
科里奧利式
科里奧利式流量計(jì)在其自身內(nèi)部利用稱為科里奧利效應(yīng)的 物理現(xiàn)象。如上圖所示,流體流過振動(dòng)的 U 形管時(shí),流入 端 A 與流出端 B 之間會(huì)產(chǎn)生逆向的科里奧利效應(yīng),使 U 形 管扭曲。由于科里奧利效應(yīng)與物體的重量和速度成正比關(guān)系,因此如果測(cè)量出扭曲量,便可知道質(zhì)量和流量。
優(yōu)點(diǎn):高精度
????? 可測(cè)量質(zhì)量和流量
????? 無(wú)需直管部分
????? 高速響應(yīng)
????? 可檢測(cè)高粘度液體
????? 可測(cè)量密度
缺點(diǎn):與其他檢測(cè)原理相比價(jià)格較高
????? 壓力損失較大
????? 易受振動(dòng)影響
卡門渦流式
歸類為渦流流量計(jì),采用的是 1912 年西奧多 · 馮 · 卡門 (Theodore von Karman)以理論證明的定律。在流動(dòng)的流體 中存在柱狀障礙物(渦流發(fā)生體)時(shí),將會(huì)在下游生成交替渦流。流體的流速與渦流頻率成正比關(guān)系,因此檢測(cè)渦流脈沖數(shù)量便可測(cè)出流量。主要檢測(cè)方法是使用壓電元件來(lái)感測(cè)渦流振動(dòng),但也有使用超聲波檢測(cè)渦流的方法。
優(yōu)點(diǎn):無(wú)機(jī)械可動(dòng)部位
????? 可檢測(cè)液體、氣體以及蒸汽任意一種
????? 由于無(wú)電極,因此具有耐藥性*的規(guī)格
????? 幅度變化范圍較大,精度較高
缺點(diǎn):由于會(huì)限制流道,因此將產(chǎn)生壓力損失(也有不限制流道的類型)
????? 析出水垢或含有固體的液體會(huì)造成堵塞
???? ?不適用于高粘度液體
????? 不耐配管振動(dòng)
???? ?必須要有支管部分
熱式
流體接觸到熱物體時(shí),會(huì)從物體上帶走熱量,使流體的溫度上升。熱式流量計(jì)正是利用這種原理測(cè)量流量。熱式流量計(jì)可分為兩種方式。
■溫差測(cè)量法…在流體中安裝一個(gè)加熱器,在上游與下游 2 個(gè)點(diǎn)測(cè)量流體溫度,然后根據(jù) 2 點(diǎn)之間的溫差計(jì)算出流量。 主要用于小流量。
■功耗測(cè)量法…在流體中安裝一個(gè)加熱器,在上游與下游 2 個(gè)點(diǎn)測(cè)量流體溫度,通過對(duì)加熱器進(jìn)行控制,使 2 點(diǎn)之間 的溫差保持恒定。
優(yōu)點(diǎn):可檢測(cè)氣體
????? 基本無(wú)壓力損失
????? 可測(cè)量質(zhì)量和流量
缺點(diǎn):流體溫度發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差
????? 設(shè)定與流體的類型和成分相匹配的規(guī)格比較麻煩
膜片式
屬于壓力差流量計(jì)。就流量計(jì)產(chǎn)量而言,壓力差流量計(jì)當(dāng)前占據(jù)zui大的*。利用伯努利原理,在流動(dòng)的流體流道中安裝一個(gè)故意用來(lái)產(chǎn)生壓力損失的節(jié)流孔板,測(cè)量節(jié)流孔板前后的壓力差來(lái)檢測(cè)流量。壓力損失所產(chǎn)生的上游與下游的壓力差,利用膜片進(jìn)行檢測(cè)。
優(yōu)點(diǎn):可檢測(cè)氣體、液體以及蒸汽
價(jià)格一般較低
無(wú)可動(dòng)部位
缺點(diǎn):由于具有節(jié)流孔板,因此產(chǎn)生的壓力損失較大
不適用于含有固體的液體
由于對(duì)紊流敏感,因此需要一段較長(zhǎng)的直管部分
渦輪式
歸類為渦輪流量計(jì)。按結(jié)構(gòu)大致分為 2 類,分別為 (1) 水 輪結(jié)構(gòu)的“切向流渦輪式流量計(jì)”(2) 風(fēng)車結(jié)構(gòu)的“軸向流 渦輪式流量計(jì)”。流量與渦輪的轉(zhuǎn)速始終成正比關(guān)系。因此,用流體流動(dòng)的力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪,可根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量出流量。通過在葉片前端或旋轉(zhuǎn)軸上嵌入磁鐵,便可提取出脈沖信號(hào),從而得出轉(zhuǎn)數(shù)以換算流量。
優(yōu)點(diǎn):重現(xiàn)性(重復(fù)精度)和響應(yīng)性優(yōu)異
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉
機(jī)型小巧卻可測(cè)量大容量
缺點(diǎn):不耐異物(導(dǎo)致堵塞)
由于渦輪高速旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致軸向磨損,因此需要定期維護(hù)
浮子式
歸類為面積流量計(jì)。主流方法是在錐形管(越向上寬度越大)中懸浮一個(gè)浮子。流體被迫進(jìn)入錐形管與浮子之間時(shí),便會(huì)形成壓力差。此時(shí),浮子會(huì)停留在“壓力差產(chǎn)生的向上的力”與“浮子重力產(chǎn)生的向下的力”的平衡區(qū)域,顯示瞬時(shí)流量。
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