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什么是流量测量仪表

时间:2020-12-29 来源:计量校准 点击:

什么是流量测量仪表
  流量测量仪是一种工业自动化仪器,用于测量管道或明沟中液体、气体或蒸汽等流体的流量,也称为流量测量仪。
  流量是指单位时间内流经管道有效横截面的流体量,用体积表示的流体量称为体积流量,单位为米/小时、升/小时等。用质量表示的流体量叫做质量流量,其单位是吨/小时和千克/小时。
  流量测量仪器的校准
  早在1738年,瑞士人丹尼尔伯努利就利用差压法测量了基于伯努利方程的水流量。后来,意大利文丘里研究使用文丘里管测量流量,并于1791年发表了研究结果。1886年,美国赫歇尔制造了一种实用的文丘里管流量测水装置。
  从20世纪初到中期,原有的测量原理逐渐成熟,人们开始探索新的测量原理。自1910年以来,美国开始开发一种槽式流量测量仪,用于测量明沟中的流量水。1922年,帕歇尔将原来的文丘里水槽改造成帕歇尔水槽。
  1911年至1912年,美国匈牙利人卡门提出了卡门涡街的新理论;20世纪30年代,用声波测量液体和气体速度的方法再次出现,但直到第二次世界大战才取得很大进展。直到1955年,马辰流量流量计才被用于测量航空燃料的流量。1945年,科林成功地用交变磁场测量了血流量。
  20世纪60年代以后,测量仪器开始向精密化、小型化方向发展。比如为了提高差压仪表的精度,出现了力平衡式差压变送器和电容式差压变送器;为了使电磁流量计的传感器小型化,提高信噪比,出现了一种非均匀磁场低频激励的电磁流量计。此外,在20世纪70年代还引进了实用的卡门涡街流量流量计,该流量计测量范围广,无运动部件。
  随着集成电路技术的飞速发展,采用锁相环技术的超声(波)流量仪得到了广泛的应用。微机的广泛应用进一步提高了流量测量的能力。例如,激光多普勒测速仪可以在使用微型计算机后处理复杂的信号。
  流量可以通过各种物理现象间接测量,所以流量的测量仪器有很多种,按照测量方法,流量有差压式、变面积式、正位移式、速度式和电磁式。
  差压流量计是一种应用广泛的流量测量仪器,约占流量测量仪器总数的70%,由节流装置和差压计组成。当充满圆管的流体流过节流元件(如孔板)时,流束会在孔板处形成局部收缩,孔板前后会因流速增加和静压减小而产生压差,压差与流量平方成正比
  测量差压的仪器包括应变、电容和振弦式差压变送器,以及双波纹管差压计。这种仪器易于调试和标准化。只要节流装置与差压计匹配,就可以用来测量流体的流量。
  可变面积流量计的主要形式是旋转(浮动)流量计,它由一个锥形玻璃管和一个浮子组成。浮子可以在垂直安装的锥形玻璃管中上下移动。当被测流体从下到上流经管壁和浮子之间的环形空间时,浮子被向上提升,管和浮子之间的环形空间面积增加。直到浮子两边的压力差形成的力等于浮子,的重力,浮子才处于平衡位置。
  当流量变化时,两者上的压力差所形成的力
  涡轮流量计由传感器和显示仪表组成,传感器主要由磁电感应变换器和涡轮组成。当流体流经传感器时,首先穿过前导流板,然后驱动铁磁材料制成的涡轮旋转。当旋转涡轮切割固体壳体上磁电感应变换器的磁力线时,磁路中的磁阻周期性变化,从而感应出交流电信号。
  信号的频率与被测流体的体积流量成正比。传感器的输出信号由前置放大器放大,然后传输到显示仪器进行流量指示和积分。涡轮转速信号也可以通过光电效应、霍尔效应等转换器来检测。
  电磁流量计由传感器、转换器和显示仪器组成,根据法拉第电磁感应定律工作。
  卡门涡街流量流量计是放置一个非流线型的柱体(圆柱形或三角形柱体等。)在流体中,在一定的雷诺数范围内,柱后两侧会交替产生规则的旋涡。根据两侧涡流间距与同侧涡流间距的关系,可以测量涡流频率,得到体积流量。
  仪器校准一般来说,流量流量计测量体积流量,而流体密度随着温度和压力的变化而变化。因此,在密度变化的情况下,对于特定的工作条件,计算的体积流量不准确,而质量流量与温度和压力的变化无关。因此,在某些情况下,有必要使用质量流量计。质量流量计可分为直接型和导数型。
  为了满足流量测量的特殊要求,随着新技术的发展,出现了一些新的流量测量仪器。例如,多普勒激光测速仪可以测量射流元件中气流的变化速度、超音速气流和湍流、燃烧火焰,特别是速度的分布;利用气动力输送各种物料时,需要测量气固两相流的流量。因此,在没有独立校准的情况下,开发了相关的流量计。
  此外,为了测量烟草、水泥和玉米粉的流量,开发了脉冲流量测量仪。为解决矿、纸、煤破碎后浆体运输中的计量问题,以及污水处理、疏浚等污泥运输中的耐磨衬里和带浓度补偿的电磁流量仪;此外,由小直径涡轮、涡街和电磁学组成的插入式流量流量计可插入大直径,可测量大流量,且该仪器价格低廉、压力损失小、维护方便。
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