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各種流量計的特點及工作原理和產品用途（上）
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：2016-01-18 點擊次數
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差壓式流量計是根據安裝於管道中流量檢測件與流體相互作用產生的差壓
，已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表
。
差壓式流量計由一次裝置(檢測件）和二次裝置（差壓轉換器和流量顯示儀表）組成 。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類 ，如孔板流量計 、文丘裏流量計 、均速管流量計 、皮托管原理式-畢托巴流量計等 。 二次裝置為各種機械 、電子 、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表 。它已發展為三化（係列化 、通用化及標準化）程度很高的 、種類規格龐雜的一大類儀表 ，它既可測量流量參數 ，也可測量其它參數（如壓力 、物位 、密度等） 。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為 ：節流裝置 、水力阻力式 、離心式 、動壓頭式 、動壓頭增益式及射流式幾大類 。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類 ：標準的和非標準的 。
所謂標準檢測件是隻要按照標準文件設計 、製造 、安裝和使用 ，無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差 。
非標準檢測件是成熟程度較差的 ，尚未列入國際標準中的檢測件 。 差壓式流量計差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計 ，在各類流量儀表中其使用量占居首位 。近年來 ，由於各種新型流量計的問世 ，它的使用量百分數逐漸下降 ，但目前仍是最重要的一類流量計 。
差壓式流量計流體體積流量公式為 ：
v=aA √2/j(p-q) v--體積 j--液體密度
a--流量係數 ，與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關
A--孔板開孔麵積 p-q--壓力差
差壓式流量計優點 ：
（1）應用最多的孔板式流量計結構牢固 ，性能穩定可靠 ，使用壽命長 ；
（2）應用範圍廣泛 ，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬 ；
（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產 ，便於規模經濟生產 。
差壓式流量計缺點 ：
（1）測量精度普遍偏低 ；
（2）範圍度窄 ，一般僅3:1~4:1 ；
（3）現場安裝條件要求高 ；
（4）壓損大（指孔板、噴嘴等） 。
注 ：一種新型產品 ：引進美國航天航空局而開發的平衡流量計 ，這種流量計的測量精度是傳統節流裝置的5-10倍 ，永久壓力損失1/3 。壓力恢複快2倍 ，最小直管段可以小至1.5D ，安裝和使用方便 ，大大減少流體運行的能力消耗 。
差壓式流量計應用概況 ：
差壓式流量計應用範圍特別廣泛 。在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用 。如流體方麵 ：單相 、混相 、潔淨 、髒汙 、粘性流等 ；工作狀態方麵 ：常壓 、高壓、真空 、常溫 、高溫 、低溫等；管徑方麵 ：從幾mm到幾m ；流動條件方麵 ：亞音速 、音速 、脈動流等 。它在各工業部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3 。
1 、常用標準節流裝置（孔板） 、（噴嘴） 、（文丘利管） 。
2 、常用非標準節流裝置有（雙重孔板） 、（圓缺孔板） 、（1/4圓噴嘴）和（文丘利噴嘴） 。
3 、孔板常用取壓方法有（角接取壓） 、（法蘭取壓） ，其它方法有（理論取壓） 、（徑距取壓）和（管接取壓）。
4 、標準孔板法蘭取壓法 ，上下遊取壓孔中心距孔板前後端麵的間距均為（25.4±0.8）mm ，也叫1英寸法蘭取壓 。
5 、1151變送器的工作電源範圍（12）vdc到（45）vdc ，負載從（0）歐姆到（1650）歐姆 。
6 、1151dp4e變送器的測量範圍是（0～6.2）到（0～37.4）kpa 。
7 、1151差壓變送器的最大正遷移量為（500%） ，最大負遷移量為（600%） 。
8 、管道內的流體速度 ，一般情況下 ，在（管道中心線）處的流速最大 ，在（管壁）處的流速等於零 。
9 、若（雷諾數）相同 ，流體的運動就是相似的 。
10 、當充滿管道的流體流經節流裝置時 ，流束將在（縮口）處發生（局部收縮） ，從而使（流速）增加 ，而（靜壓力）降低 。
11 、1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件 ，當差壓增加時 ，測量膜片發生位移 ，於是低壓側的電容量（增加） ，高壓側的電容量（減少）
12 、1151差壓變送器的最小調校量程使用時 ，則最大負荷遷移為量程的（600%） ，最大正遷移為（500%），如果在1151的最大調校量程使用時 ，則最大負遷移為（100%） ，正遷移為（0%） 。
13 、1151差壓變送器的精度為（±0.2%）和（±0.25%） 。 注 ：大差壓變送器為±0.25%
14 、常用的流量單位 、體積流量為（m3/h） 、（t/h） ，質量流量為（kg/h） 、（t/h） ，標準狀態下氣體體積流量為（nm3/h）。
15 、用孔板流量計測量蒸汽流量 ，設計時 ，蒸汽的密度為4.0kg/m3 ，而實際工作時的密度為3kg/m3 ，則實際指示流量是設計流量的（0.866）倍 。
16 、用孔板流量計測量氣氨流量 ，設計壓力為0.2mpa（表壓） ，溫度為20℃ ，而實際壓力為0.15mpa（表壓） ，溫度為30℃ ，則實際指示流量是設計流量的（0.897）倍 。
17 、節流孔板前的直管段一般要求（10）d ，孔板後的直管段一般要求（5）d ，為了正確測量，孔板前的直管段最好為（30～50）d ，特別是孔板前有泵或調節閥時更是如此 。
18 、為了使孔板流量計的流量係數α趨向定值 ，流體的雷諾數應大於（界限雷諾數） 。
19 、在孔板加工的技術要求中 ，上遊平麵應和孔板中心線（垂直） ，不應有（可見傷痕） ，上遊麵和下遊麵應（平行），上遊入口邊緣應（銳利無毛刺和傷痕） 。
2 、浮子流量計
浮子流量計 ，又稱轉子流量計 ，是變麵積式流量計的一種 。在一根由下向上擴大的垂直錐管中 ，圓形橫截麵的浮子的重力是由液體動力承受的 ，從而使浮子可以在錐管內自由地上升和下降 。
浮子流量計是僅次於差壓式流量計應用範圍最寬廣的一類流量計 ，特別在 浮子流量計
小 、微流量方麵有舉足輕重的作用 。
80年代中期 ，日本 、西歐 、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20% 。中國產量1990年估計在12~14萬台 ，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計 。
特點 ：
（1）玻璃錐管浮子流量計結構簡單 ，使用方便 ，缺點是耐壓力低 ，有玻璃管易碎的較大風險 ；
（2）適用於小管徑和低流速 ；
（3）壓力損失較低 。
3 、容積式流量計
容積式流量計 ，又稱定排量流量計 ，簡稱PD流量計 ，在流量儀表中是精度最高的一類 。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分 ，根據測量室逐次重複地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流體體積總量 。
容積式流量計按其測量元件分類 ，可分為橢圓齒輪流量計 、刮板流量計 、雙轉子流量計 、旋轉活塞流量計 、往複活塞流量計 、圓盤流量計 、液封轉筒式流量計 、濕式氣量計及膜式氣量計等 。
容積式流量計優點 ：
（1）計量精度高 ；
（2）安裝管道條件對計量精度沒有影響 ；
容積式流量計(6張)
（3）可用於高粘度液體的測量 ；
（4）範圍度寬 ；
（5）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計總量 ，清晰明了 ，操作簡便 。
容積式流量計缺點 ：
（1）結果複雜 ，體積龐大 ；
（2）被測介質種類 、口徑 、介質工作狀態局限性較大 ：
（3）不適用於高 、低溫場合 ；
（4）大部分儀表隻適用於潔淨單相流體 ；
（5）產生噪聲及振動 。
容積式流量計應用概況 ：
容積式流量計與差壓式流量計 、浮子流量計並列為三類使用量最大的流量計 ，常應用於昂貴介質（油品 、天然氣等）的總量測量 。
工業發達國家近年PD流量計（不包括家用煤氣表和家用水表）的銷售金額占流量儀表的13%~23% ；中國約占20% ，1990年產量（不包括家用煤氣表）估計為34萬台 ，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20% 。
4 、渦輪流量計
渦輪流量計 ，是速度式流量計中的主要種類 ，它采用多葉片的轉子（渦輪）感受流體平均流速 ，從而推導出流量或總量的儀表 。 渦輪流量計一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成 ，也可做成整體式 。
渦輪流量計和容積式流量計 、科裏奧利質量流量計稱為流量計中三類重複性 、精度最佳的產品 ，作為十大類型流量計之一 ，其產品已發展為多品種 、多係列批量生產的規模 。
渦輪流量計優點 ：
（1）高精度 ，在所有流量計中 ，屬於最精確的流量計 ；
（2）重複性好 ；
（3）元零點漂移 ，抗幹擾能力好 ；
（4）範圍度寬 ；
（5）結構緊湊 。
渦輪流量計缺點 ：
（1）不能長期保持校準特性 ；
（2）流體物性對流量特性有較大影響 。
渦輪流量計應用概況 ：
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用 ：石油 、有機液體 、無機液 、液化氣 、天然氣和低溫流體統在歐洲和美國 ，渦輪流量計在用量上是僅次於孔板流量計的天然計量儀表 ，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多台各種尺寸 ，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計 ，它們已成為優良的天然氣計量儀表 。
差壓式流量計由一次裝置(檢測件）和二次裝置（差壓轉換器和流量顯示儀表）組成 。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類 ，如孔板流量計 、文丘裏流量計 、均速管流量計 、皮托管原理式-畢托巴流量計等 。 二次裝置為各種機械 、電子 、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表 。它已發展為三化（係列化 、通用化及標準化）程度很高的 、種類規格龐雜的一大類儀表 ，它既可測量流量參數 ，也可測量其它參數（如壓力 、物位 、密度等） 。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為 ：節流裝置 、水力阻力式 、離心式 、動壓頭式 、動壓頭增益式及射流式幾大類 。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類 ：標準的和非標準的 。
所謂標準檢測件是隻要按照標準文件設計 、製造 、安裝和使用 ，無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差 。
非標準檢測件是成熟程度較差的 ，尚未列入國際標準中的檢測件 。 差壓式流量計差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計 ，在各類流量儀表中其使用量占居首位 。近年來 ，由於各種新型流量計的問世 ，它的使用量百分數逐漸下降 ，但目前仍是最重要的一類流量計 。
差壓式流量計流體體積流量公式為 ：
v=aA √2/j(p-q) v--體積 j--液體密度
a--流量係數 ，與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關
A--孔板開孔麵積 p-q--壓力差
差壓式流量計優點 ：
（1）應用最多的孔板式流量計結構牢固 ，性能穩定可靠 ，使用壽命長 ；
（2）應用範圍廣泛 ，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬 ；
（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產 ，便於規模經濟生產 。
差壓式流量計缺點 ：
（1）測量精度普遍偏低 ；
（2）範圍度窄 ，一般僅3:1~4:1 ；
（3）現場安裝條件要求高 ；
（4）壓損大（指孔板、噴嘴等） 。
注 ：一種新型產品 ：引進美國航天航空局而開發的平衡流量計 ，這種流量計的測量精度是傳統節流裝置的5-10倍 ，永久壓力損失1/3 。壓力恢複快2倍 ，最小直管段可以小至1.5D ，安裝和使用方便 ，大大減少流體運行的能力消耗 。
差壓式流量計應用概況 ：
差壓式流量計應用範圍特別廣泛 。在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用 。如流體方麵 ：單相 、混相 、潔淨 、髒汙 、粘性流等 ；工作狀態方麵 ：常壓 、高壓、真空 、常溫 、高溫 、低溫等；管徑方麵 ：從幾mm到幾m ；流動條件方麵 ：亞音速 、音速 、脈動流等 。它在各工業部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3 。
1 、常用標準節流裝置（孔板） 、（噴嘴） 、（文丘利管） 。
2 、常用非標準節流裝置有（雙重孔板） 、（圓缺孔板） 、（1/4圓噴嘴）和（文丘利噴嘴） 。
3 、孔板常用取壓方法有（角接取壓） 、（法蘭取壓） ，其它方法有（理論取壓） 、（徑距取壓）和（管接取壓）。
4 、標準孔板法蘭取壓法 ，上下遊取壓孔中心距孔板前後端麵的間距均為（25.4±0.8）mm ，也叫1英寸法蘭取壓 。
5 、1151變送器的工作電源範圍（12）vdc到（45）vdc ，負載從（0）歐姆到（1650）歐姆 。
6 、1151dp4e變送器的測量範圍是（0～6.2）到（0～37.4）kpa 。
7 、1151差壓變送器的最大正遷移量為（500%） ，最大負遷移量為（600%） 。
8 、管道內的流體速度 ，一般情況下 ，在（管道中心線）處的流速最大 ，在（管壁）處的流速等於零 。
9 、若（雷諾數）相同 ，流體的運動就是相似的 。
10 、當充滿管道的流體流經節流裝置時 ，流束將在（縮口）處發生（局部收縮） ，從而使（流速）增加 ，而（靜壓力）降低 。
11 、1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件 ，當差壓增加時 ，測量膜片發生位移 ，於是低壓側的電容量（增加） ，高壓側的電容量（減少）
12 、1151差壓變送器的最小調校量程使用時 ，則最大負荷遷移為量程的（600%） ，最大正遷移為（500%），如果在1151的最大調校量程使用時 ，則最大負遷移為（100%） ，正遷移為（0%） 。
13 、1151差壓變送器的精度為（±0.2%）和（±0.25%） 。 注 ：大差壓變送器為±0.25%
14 、常用的流量單位 、體積流量為（m3/h） 、（t/h） ，質量流量為（kg/h） 、（t/h） ，標準狀態下氣體體積流量為（nm3/h）。
15 、用孔板流量計測量蒸汽流量 ，設計時 ，蒸汽的密度為4.0kg/m3 ，而實際工作時的密度為3kg/m3 ，則實際指示流量是設計流量的（0.866）倍 。
16 、用孔板流量計測量氣氨流量 ，設計壓力為0.2mpa（表壓） ，溫度為20℃ ，而實際壓力為0.15mpa（表壓） ，溫度為30℃ ，則實際指示流量是設計流量的（0.897）倍 。
17 、節流孔板前的直管段一般要求（10）d ，孔板後的直管段一般要求（5）d ，為了正確測量，孔板前的直管段最好為（30～50）d ，特別是孔板前有泵或調節閥時更是如此 。
18 、為了使孔板流量計的流量係數α趨向定值 ，流體的雷諾數應大於（界限雷諾數） 。
19 、在孔板加工的技術要求中 ，上遊平麵應和孔板中心線（垂直） ，不應有（可見傷痕） ，上遊麵和下遊麵應（平行），上遊入口邊緣應（銳利無毛刺和傷痕） 。
2 、浮子流量計
浮子流量計 ，又稱轉子流量計 ，是變麵積式流量計的一種 。在一根由下向上擴大的垂直錐管中 ，圓形橫截麵的浮子的重力是由液體動力承受的 ，從而使浮子可以在錐管內自由地上升和下降 。
浮子流量計是僅次於差壓式流量計應用範圍最寬廣的一類流量計 ，特別在 浮子流量計
小 、微流量方麵有舉足輕重的作用 。
80年代中期 ，日本 、西歐 、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20% 。中國產量1990年估計在12~14萬台 ，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計 。
特點 ：
（1）玻璃錐管浮子流量計結構簡單 ，使用方便 ，缺點是耐壓力低 ，有玻璃管易碎的較大風險 ；
（2）適用於小管徑和低流速 ；
（3）壓力損失較低 。
3 、容積式流量計
容積式流量計 ，又稱定排量流量計 ，簡稱PD流量計 ，在流量儀表中是精度最高的一類 。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分 ，根據測量室逐次重複地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流體體積總量 。
容積式流量計按其測量元件分類 ，可分為橢圓齒輪流量計 、刮板流量計 、雙轉子流量計 、旋轉活塞流量計 、往複活塞流量計 、圓盤流量計 、液封轉筒式流量計 、濕式氣量計及膜式氣量計等 。
容積式流量計優點 ：
（1）計量精度高 ；
（2）安裝管道條件對計量精度沒有影響 ；
容積式流量計(6張)
（3）可用於高粘度液體的測量 ；
（4）範圍度寬 ；
（5）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計總量 ，清晰明了 ，操作簡便 。
容積式流量計缺點 ：
（1）結果複雜 ，體積龐大 ；
（2）被測介質種類 、口徑 、介質工作狀態局限性較大 ：
（3）不適用於高 、低溫場合 ；
（4）大部分儀表隻適用於潔淨單相流體 ；
（5）產生噪聲及振動 。
容積式流量計應用概況 ：
容積式流量計與差壓式流量計 、浮子流量計並列為三類使用量最大的流量計 ，常應用於昂貴介質（油品 、天然氣等）的總量測量 。
工業發達國家近年PD流量計（不包括家用煤氣表和家用水表）的銷售金額占流量儀表的13%~23% ；中國約占20% ，1990年產量（不包括家用煤氣表）估計為34萬台 ，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20% 。
4 、渦輪流量計
渦輪流量計 ，是速度式流量計中的主要種類 ，它采用多葉片的轉子（渦輪）感受流體平均流速 ，從而推導出流量或總量的儀表 。 渦輪流量計一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成 ，也可做成整體式 。
渦輪流量計和容積式流量計 、科裏奧利質量流量計稱為流量計中三類重複性 、精度最佳的產品 ，作為十大類型流量計之一 ，其產品已發展為多品種 、多係列批量生產的規模 。
渦輪流量計優點 ：
（1）高精度 ，在所有流量計中 ，屬於最精確的流量計 ；
（2）重複性好 ；
（3）元零點漂移 ，抗幹擾能力好 ；
（4）範圍度寬 ；
（5）結構緊湊 。
渦輪流量計缺點 ：
（1）不能長期保持校準特性 ；
（2）流體物性對流量特性有較大影響 。
渦輪流量計應用概況 ：
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用 ：石油 、有機液體 、無機液 、液化氣 、天然氣和低溫流體統在歐洲和美國 ，渦輪流量計在用量上是僅次於孔板流量計的天然計量儀表 ，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多台各種尺寸 ，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計 ，它們已成為優良的天然氣計量儀表 。
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