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各种流量计的特点及工作原理和产品用途（上）
发布时间：2016-01-18 点击次数：1006次
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件）和二次装置（差压转换器和流量显示仪表）组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类，如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化（系列化、通用化及标准化）程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表，它既可测量流量参数，也可测量其它参数（如压力、物位、密度等）。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类：标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的，尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计差压式流量计是一类应用最广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来，由于各种新型流量计的问世，它的使用量百分数逐渐下降，但目前仍是最重要的一类流量计。
差压式流量计流体体积流量公式为：
v=aA √2/j(p-q) v--体积 j--液体密度
a--流量系数，与流道尺寸 取压方式和流速公布有关
A--孔板开孔面积 p-q--压力差
差压式流量计优点：
（1）应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；
（2）应用范围广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比拟；
（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。
差压式流量计缺点：
（1）测量精度普遍偏低；
（2）范围度窄，一般仅3:1~4:1；
（3）现场安装条件要求高；
（4）压损大（指孔板、喷嘴等）。
注：一种新型产品：引进美国航天航空局而开发的平衡流量计，这种流量计的测量精度是传统节流装置的5-10倍，永久压力损失1/3。压力恢复快2倍，最小直管段可以小至1.5D，安装和使用方便，大大减少流体运行的能力消耗。
差压式流量计应用概况：
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；工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几mm到几m；流动条件方面：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。
1、常用标准节流装置（孔板）、（喷嘴）、（文丘利管）。
2、常用非标准节流装置有（双重孔板）、（圆缺孔板）、（1/4圆喷嘴）和（文丘利喷嘴）。
3、孔板常用取压方法有（角接取压）、（法兰取压），其它方法有（理论取压）、（径距取压）和（管接取压）。
4、标准孔板法兰取压法，上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为（25.4±0.8）mm，也叫1英寸法兰取压。
5、1151变送器的工作电源范围（12）vdc到（45）vdc，负载从（0）欧姆到（1650）欧姆。
6、1151dp4e变送器的测量范围是（0～6.2）到（0～37.4）kpa。
7、1151差压变送器的最大正迁移量为（500%），最大负迁移量为（600%）。
8、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。
9、若（雷诺数）相同，流体的运动就是相似的。
10、当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在（缩口）处发生（局部收缩），从而使（流速）增加，而（静压力）降低。
11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件，当差压增加时，测量膜片发生位移，于是低压侧的电容量（增加），高压侧的电容量（减少）
12、1151差压变送器的最小调校量程使用时，则最大负荷迁移为量程的（600%），最大正迁移为（500%），如果在1151的最大调校量程使用时，则最大负迁移为（100%），正迁移为（0%）。
13、1151差压变送器的精度为（±0.2%）和（±0.25%）。 注：大差压变送器为±0.25%
14、常用的流量单位、体积流量为（m3/h）、（t/h），质量流量为（kg/h）、（t/h），标准状态下气体体积流量为（nm3/h）。
15、用孔板流量计测量蒸汽流量，设计时，蒸汽的密度为4.0kg/m3，而实际工作时的密度为3kg/m3，则实际指示流量是设计流量的（0.866）倍。
16、用孔板流量计测量气氨流量，设计压力为0.2mpa（表压），温度为20℃，而实际压力为0.15mpa（表压），温度为30℃，则实际指示流量是设计流量的（0.897）倍。
17、节流孔板前的直管段一般要求（10）d，孔板后的直管段一般要求（5）d，为了正确测量，孔板前的直管段最好为（30～50）d，特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。
18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值，流体的雷诺数应大于（界限雷诺数）。
19、在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板中心线（垂直），不应有（可见伤痕），上游面和下游面应（平行），上游入口边缘应（锐利无毛刺和伤痕）。
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是由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
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 浮子流量计
小、微流量方面有举足轻重的作用。
80年代中期，日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。中国产量1990年估计在12~14万台，其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特点：
（1）玻璃锥管浮子流量计结构简单，使用方便，缺点是耐压力低，有玻璃管易碎的较大风险；
（2）适用于小管径和低流速；
（3）压力损失较低。
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。
容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。
容积式流量计优点：
（1）计量精度高；
（2）安装管道条件对计量精度没有影响；
容积式流量计(6张)
（3）可用于高粘度液体的测量；
（4）范围度宽；
（5）直读式仪表无需外部能源可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。
容积式流量计缺点：
（1）结果复杂，体积庞大；
（2）被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大：
（3）不适用于高、低温场合；
（4）大部分仪表只适用于洁净单相流体；
（5）产生噪声及振动。
容积式流量计应用概况：
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。
工业发达国家近年PD流量计（不包括家用煤气表和家用水表）的销售金额占流量仪表的13%~23%；中国约占20%，1990年产量（不包括家用煤气表）估计为34万台，其中椭圆齿轮式和腰轮式分别约占70%和20%。
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，从而推导出流量或总量的仪表。 涡轮流量计一般它由传感器和显示仪两部分组成，也可做成整体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品，作为十大类型流量计之一，其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
涡轮流量计优点：
（1）高精度，在所有流量计中，属于最精确的流量计；
（2）重复性好；
（3）元零点漂移，抗干扰能力好；
（4）范围度宽；
（5）结构紧凑。
涡轮流量计缺点：
（1）不能长期保持校准特性；
（2）流体物性对流量特性有较大影响。
涡轮流量计应用概况：
涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用：石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国，涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表，仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸，压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计，它们已成为优良的天然气计量仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件）和二次装置（差压转换器和流量显示仪表）组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类，如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化（系列化、通用化及标准化）程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表，它既可测量流量参数，也可测量其它参数（如压力、物位、密度等）。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类：标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的，尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计差压式流量计是一类应用最广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来，由于各种新型流量计的问世，它的使用量百分数逐渐下降，但目前仍是最重要的一类流量计。
差压式流量计流体体积流量公式为：
v=aA √2/j(p-q) v--体积 j--液体密度
a--流量系数，与流道尺寸 取压方式和流速公布有关
A--孔板开孔面积 p-q--压力差
差压式流量计优点：
（1）应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；
（2）应用范围广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比拟；
（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。
差压式流量计缺点：
（1）测量精度普遍偏低；
（2）范围度窄，一般仅3:1~4:1；
（3）现场安装条件要求高；
（4）压损大（指孔板、喷嘴等）。
注：一种新型产品：引进美国航天航空局而开发的平衡流量计，这种流量计的测量精度是传统节流装置的5-10倍，永久压力损失1/3。压力恢复快2倍，最小直管段可以小至1.5D，安装和使用方便，大大减少流体运行的能力消耗。
差压式流量计应用概况：
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；工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几mm到几m；流动条件方面：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。
1、常用标准节流装置（孔板）、（喷嘴）、（文丘利管）。
2、常用非标准节流装置有（双重孔板）、（圆缺孔板）、（1/4圆喷嘴）和（文丘利喷嘴）。
3、孔板常用取压方法有（角接取压）、（法兰取压），其它方法有（理论取压）、（径距取压）和（管接取压）。
4、标准孔板法兰取压法，上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为（25.4±0.8）mm，也叫1英寸法兰取压。
5、1151变送器的工作电源范围（12）vdc到（45）vdc，负载从（0）欧姆到（1650）欧姆。
6、1151dp4e变送器的测量范围是（0～6.2）到（0～37.4）kpa。
7、1151差压变送器的最大正迁移量为（500%），最大负迁移量为（600%）。
8、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。
9、若（雷诺数）相同，流体的运动就是相似的。
10、当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在（缩口）处发生（局部收缩），从而使（流速）增加，而（静压力）降低。
11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件，当差压增加时，测量膜片发生位移，于是低压侧的电容量（增加），高压侧的电容量（减少）
12、1151差压变送器的最小调校量程使用时，则最大负荷迁移为量程的（600%），最大正迁移为（500%），如果在1151的最大调校量程使用时，则最大负迁移为（100%），正迁移为（0%）。
13、1151差压变送器的精度为（±0.2%）和（±0.25%）。 注：大差压变送器为±0.25%
14、常用的流量单位、体积流量为（m3/h）、（t/h），质量流量为（kg/h）、（t/h），标准状态下气体体积流量为（nm3/h）。
15、用孔板流量计测量蒸汽流量，设计时，蒸汽的密度为4.0kg/m3，而实际工作时的密度为3kg/m3，则实际指示流量是设计流量的（0.866）倍。
16、用孔板流量计测量气氨流量，设计压力为0.2mpa（表压），温度为20℃，而实际压力为0.15mpa（表压），温度为30℃，则实际指示流量是设计流量的（0.897）倍。
17、节流孔板前的直管段一般要求（10）d，孔板后的直管段一般要求（5）d，为了正确测量，孔板前的直管段最好为（30～50）d，特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。
18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值，流体的雷诺数应大于（界限雷诺数）。
19、在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板中心线（垂直），不应有（可见伤痕），上游面和下游面应（平行），上游入口边缘应（锐利无毛刺和伤痕）。
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是由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
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 浮子流量计
小、微流量方面有举足轻重的作用。
80年代中期，日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。中国产量1990年估计在12~14万台，其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特点：
（1）玻璃锥管浮子流量计结构简单，使用方便，缺点是耐压力低，有玻璃管易碎的较大风险；
（2）适用于小管径和低流速；
（3）压力损失较低。
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。
容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。
容积式流量计优点：
（1）计量精度高；
（2）安装管道条件对计量精度没有影响；
容积式流量计(6张)
（3）可用于高粘度液体的测量；
（4）范围度宽；
（5）直读式仪表无需外部能源可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。
容积式流量计缺点：
（1）结果复杂，体积庞大；
（2）被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大：
（3）不适用于高、低温场合；
（4）大部分仪表只适用于洁净单相流体；
（5）产生噪声及振动。
容积式流量计应用概况：
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。
工业发达国家近年PD流量计（不包括家用煤气表和家用水表）的销售金额占流量仪表的13%~23%；中国约占20%，1990年产量（不包括家用煤气表）估计为34万台，其中椭圆齿轮式和腰轮式分别约占70%和20%。
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，从而推导出流量或总量的仪表。 涡轮流量计一般它由传感器和显示仪两部分组成，也可做成整体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品，作为十大类型流量计之一，其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
涡轮流量计优点：
（1）高精度，在所有流量计中，属于最精确的流量计；
（2）重复性好；
（3）元零点漂移，抗干扰能力好；
（4）范围度宽；
（5）结构紧凑。
涡轮流量计缺点：
（1）不能长期保持校准特性；
（2）流体物性对流量特性有较大影响。
涡轮流量计应用概况：
涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用：石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国，涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表，仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸，压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计，它们已成为优良的天然气计量仪表。
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