測(cè)量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計(jì)或流量表;流量計(jì)是工業(yè)測(cè)量中重要的儀表之一。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)流量測(cè)量的準(zhǔn)確度和范圍的要求越來越高,流量測(cè)量技術(shù)日新月異。
為了適應(yīng)各種用途,各種類型的流量計(jì)相繼問世。目前已投入使用的流量計(jì)已超過100種。
每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測(cè)量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。
按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類:
有容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)。
按測(cè)量對(duì)象劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量,其儀表分別稱作總量表和流量計(jì)。
總量表測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流過管道的流量,是以短暫時(shí)間內(nèi)流過的總量除以該時(shí)間的商來表示,實(shí)際上流量計(jì)通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。
因此,以嚴(yán)格意義來分流量計(jì)和總量表已無實(shí)際意義。
按測(cè)量原理分類
1.力學(xué)原理:
屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式;利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式;
利用流體動(dòng)量原理的靶式;利用角動(dòng)量定理的渦輪式;
利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。
2.電學(xué)原理:用于此類原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等。
3.聲學(xué)原理:利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式.聲學(xué)式(沖擊波式)等。
4.熱學(xué)原理:利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
5.光學(xué)原理:激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
6.原子物理原理:核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表.
7.其它原理:有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guān)原理等。
按流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理分類
按當(dāng)前流量計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況,根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,大致上可歸納為以下幾種類型:
1.差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。
差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。
通常以檢測(cè)件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類,如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。
二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì),差壓變送器及流量顯示儀表。
它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù),也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類。
檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類:標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的,尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)件。
差壓式流量計(jì)是一類應(yīng)用zui廣泛的流量計(jì),在各類流量儀表中其使用量占居首位。
近年來,由于各種新型流量計(jì)的問世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是zui重要的一類流量計(jì)。
電磁流量計(jì)正在越來越多地取代傳統(tǒng)的機(jī)械流量計(jì)設(shè)計(jì)。雖然它們都測(cè)量液體在管道中的流動(dòng),但它們以不同的方式這樣做。
常見的機(jī)械流量計(jì)插入管道中并使用渦輪機(jī),輪或槳來測(cè)量速度,然后通過知道它們安裝在其中的管道的橫截面面積來計(jì)算體積流量。常見類型的上述機(jī)械流量計(jì)使用渦輪機(jī),其隨著水流向葉片施加力而旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)與流過其的流體的速度成比例。一旦知道速度,就可以計(jì)算流量。
其他機(jī)械表使用相同的基本機(jī)械原理來測(cè)量流量。它們?cè)谌艿乐泻驮诰哂蟹€(wěn)定流動(dòng)和幾乎沒有湍流的區(qū)域中使用時(shí)比較有效地操作。機(jī)械流量計(jì)將在所有類型的液體中操作,但是由于固體積聚在渦輪機(jī)葉片上而易于堵塞和性能劣化。它們還阻塞流動(dòng)的一部分并且需要齒輪和運(yùn)動(dòng)部件的定期維護(hù)。
電磁流量計(jì)使用法拉第定律計(jì)算移動(dòng)物體的速度。儀表主體由線圈系統(tǒng)組成,該線圈系統(tǒng)在過程外部,但封裝在儀表主體中,包裹在內(nèi)部管道壁的外側(cè),并且通過在管道段上產(chǎn)生磁場(chǎng)來操作。隨著流體流過磁場(chǎng),流體中的導(dǎo)電顆粒在磁場(chǎng)上產(chǎn)生電壓的變化。
該變化可以被測(cè)量并且用于計(jì)算流過管道的材料的速度。類似于機(jī)械流量計(jì),電磁流量計(jì)僅在管道充滿時(shí)以及流動(dòng)模式穩(wěn)定的區(qū)域中有效地工作。當(dāng)與任何濃度的廢水和其他水基液體一起使用時(shí),電磁流量計(jì)是有效的。然而,電磁流量計(jì)不是設(shè)計(jì)用于蒸餾水,油和其他碳?xì)浠衔?,以及大多?shù)非水基物質(zhì)。
電磁流量計(jì)優(yōu)于機(jī)械流量計(jì),因?yàn)樗鼈儾蛔璧K流動(dòng),不會(huì)被固體堵塞,并且沒有可移動(dòng)的部件來維持或更換。
1、應(yīng)定期清洗渦街流量計(jì)的探頭,檢查中曾發(fā)現(xiàn),個(gè)別探頭檢測(cè)孔已被污物堵塞,甚至被塑料布裹住,影響了正常測(cè)量。
2、由于K系數(shù)的確定在渦街的整個(gè)環(huán)節(jié)中非常重耍,K系數(shù)的準(zhǔn)確與否直接影響著回路的準(zhǔn)確度,儀表更換零部件以及工藝管道的磨損等情況,均可能影響K系數(shù).而東方化工廠又缺少標(biāo)定的手段與能力,只能送出標(biāo)定,受工藝運(yùn)行的影響,要從管道上拆下渦街送出要5、6天的標(biāo)定時(shí)間,工藝方面很難滿足,從而無法確定K系數(shù)。今年,通過流量儀表間的改造,雖已經(jīng)具備了較小口徑的渦街標(biāo)定條件,但對(duì)于較大口徑的渦街仍然無能為力,以后應(yīng)注意使用渦街的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法,使用標(biāo)準(zhǔn)頻率以及便攜式超聲波流量計(jì),測(cè)出管道中的瞬時(shí)流量以及傳感器的脈沖輸出頻率,現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算K系數(shù)
3、安裝環(huán)境潮濕的探頭.應(yīng)定期烘干一次,或作防潮處理。由于探頭本身并末作防潮處理,受潮之后影響運(yùn)行。
4、定期檢查接地和屏蔽情況,消除外界干擾。有時(shí)候指示問題是由于受到干擾所至。
5、儀表的數(shù)據(jù)資料的管理應(yīng)引起足夠的重視,以利于日后的工作。