現(xiàn)行流量計的特點以及選型
加入技術(shù)交流群
在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，存在著種類繁多的流量計，對設(shè)計人員選型造成了一定的難度。流量計按測量原理大致可以分為容積式、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式等。不同類型的流量計其特點也略有不同，需針對不同的測量領(lǐng)域、不同的測量介質(zhì)、不同的工作范圍，選擇不同種類、不同型號的流量計，以取得更好的測量效果。本文以幾種常用的流量計為例，介紹流量計的測量原理以及主要選型特點。
1 流量計介紹
1.1 孔板流量計
孔板流量計是最常用的一種流量計，屬于差壓式流量計，以流動連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)。充滿管道的流體在經(jīng)過管道內(nèi)節(jié)流元件時（如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴等），流體流線在節(jié)流元件處形成局部收縮，流速加快，在節(jié)流元件前后形成壓差。根據(jù)壓差的大小可以衡量流量的大小，如圖1所示。
圖1 孔板流量計原理
qm——質(zhì)量流量，kg/s；
qv——體積流量，m3/s；
c——流出系數(shù)；
ε——可膨脹性系數(shù)；
β——直徑比，β=d/D
d——工作條件下節(jié)流件的孔徑，m；
D——工作條件下上游管道內(nèi)徑，m；
Δp——差壓，Pa；
ρ1——上游流體密度，kg/m3。
孔板流量計一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測量管、直管段、流動調(diào)整器、取壓管路）和差壓流量計組成，對工況變化準(zhǔn)確度要求高的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）并進行溫壓補償。其主要特點是：
（1）結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單，牢固，性能穩(wěn)定可靠。
（2）價格低廉。
（3）應(yīng)用廣泛，液、氣、蒸汽皆可測量。
（4）準(zhǔn)確度不高，壓損大。
1.2 渦街流量計
在流體中設(shè)置漩渦發(fā)生體（阻流體），從漩渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列規(guī)則的交替排列的漩渦渦街，漩渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比，如圖2所示。
圖2 渦街流量計原理
渦街流量計的流量方程為：
qv、qm——分別為體積流量和質(zhì)量流量；
f——輸出頻率；
K——流量計儀表系數(shù)；
ρ——流體密度。
當(dāng)測量氣體流量時，渦街流量計的流量計算式為：
pn、Tn——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力和溫度；
Z、Zn——分別為工作狀態(tài)下和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)；
qvn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量
p、T——分別為工作壓力和溫度。
主要特點：
（1）結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。
（2）適用流體種類多，液、氣、蒸汽皆可測量。
（3）準(zhǔn)確度較高，測量范圍寬，壓損小。
（4）不適用于低雷諾數(shù)測量。
（5）抗干擾能力差。
評論