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流量计的分类和工作原理

一．流量计的分类

按测量原理分有：力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。

按流量计的结构原理进行分类，即分为：容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。

二．常用流量计的工作原理及应用

1.压差式流量计

        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集合尺寸来计算流量的仪表。

        应用：差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面：单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几毫米到几米；流动方面：亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4～1/3。

2.浮子流量计

        浮子流量计又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。

        应用：浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计，特别在小、微流量方面有举足轻重的作用

3.容积式流量计

        容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类，它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，根据测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体体积总量。

        应用：容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计，常应用于昂贵介质（油品、天然气等）的总量测量。

4.涡轮流量计

        涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类，它采用多叶片的转子（涡轮）感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成，也可做成整体式。

        应用：涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。

5.电磁流量计

        电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。

        应用：电磁流量计有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的问题，如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程；中小口径常用于高要求或难测场合，如钢铁工业高炉风口冷却水控制，造纸工业测量纸浆和黑液，化学工业的强腐蚀液，有色冶金工业的矿浆；小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。

6.涡街流量计

        涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时，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。

        应用：涡街流量计发展迅速，目前已成为通用的一类流量计。

7.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。超声波流量计按测量原理可分为时差式和多普勒式。

        应用：传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、怪液、液化天然气等；气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验；多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体，如未处理污水、工厂排放液、脏流程液，通常不适用于非常清洁的液体。

8.质量流量计

        质量流量计分直接式和间接式两种。直接式质量流量计利用与质量流量直接有关的原理进行测量；间接式质量流量计是用密度计与体积流量间接相乘求得质量流量的。

        应用：在现代工业生产中在高温高压的情况下，由于材质和结构等方面的原因，直接式质量流量计的应用遇到困难；而间接式质量流量计由于密度受湿度和压力适用范围的限制，也不好实际应用。

9.插入式流量计

        插入式流量计工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。

        应用：发电及热电联产、供热行业；航空、航天、造船、核能及兵器行业；机械、冶金、煤矿及汽车制造行业；石油、化工行业；医药、食品及烟洒制造行业；森工、农垦及轻工行业等。

10.探针式流量计

探针流量计基本原理是将总、静压力通过探针孔和导压管传导至差压、压力传感器内，只要探针孔不堵塞，即使有杂物、挂垢，仍能准确传导压力而不影响精度。因导压管内介质不流动，杂物不易进去堵塞，所以能保持长时间的高精度。

应用：适用范围广。一是适用介质范围广：可测水蒸汽（饱和、过热）、空气、煤气、天然气、各种化工物料气、液、水、各种溶液、油等；介质温度最高充许650摄氏度、压力最高允许25Mpa。二是适用流量范围广：介质流量最小可测量0.1吨/时，最大可测量5000吨/时。三是适用介质管道截面形状范围广：该流量计对介质管道截面的几何形状无要求，如圆形、椭圆形、方形、长方形、菱形等均适用。

 

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