第7章流量檢測(cè)儀表

一、概述流量測(cè)量的特點(diǎn)：流量與平均流速成正比，而平均流速與流速分布有關(guān)，流速分布與管內(nèi)徑、管內(nèi)壁形狀與粗糙度、流速大小、流體粘度、上游來(lái)流的流速分布有關(guān)。由于被測(cè)介質(zhì)處于流動(dòng)狀態(tài)，而且介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)繁雜多樣，任何接觸介質(zhì)的檢測(cè)元件都會(huì)遇到腐蝕、磨損、污染、堵塞等問(wèn)題。而非接觸測(cè)量在靈敏度和精確度方面尚存在一定問(wèn)題。1

由于流體本身物質(zhì)的復(fù)雜、流動(dòng)狀態(tài)的多樣性，現(xiàn)場(chǎng)條件、管路條件的復(fù)雜性，使得性能優(yōu)越的流量計(jì)不一定在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮作用，所以正確選擇流量計(jì)非常重要。

存在疑難問(wèn)題：如非牛頓流體(如泥漿、塑料漿)、脈動(dòng)流、非定常流、多相流、極微小流、高溫流體的流量測(cè)量。2流量：是指單位時(shí)間內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)流經(jīng)管道（或通道，統(tǒng)稱流道）中某截面的數(shù)量，也稱瞬時(shí)流量。累積流量：在某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)的流體總和，即瞬時(shí)流量在某一段時(shí)間內(nèi)的累積值，稱為累積流量。3體積流量單位為質(zhì)量流量

單位為4流量檢測(cè)方法的分類體積流量直接法（容積法）直接測(cè)出在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量，以排出流體固定容積數(shù)來(lái)計(jì)算流量。

橢圓齒輪腰輪刮板旋轉(zhuǎn)活塞精度較高5間接法(速度法)測(cè)量平均流速節(jié)流式力學(xué)轉(zhuǎn)子力學(xué)渦輪力學(xué)電磁電學(xué)超聲波聲學(xué)渦街力學(xué)熱線風(fēng)速熱學(xué)激光多普勒光學(xué)6質(zhì)量流量直接式：渦輪轉(zhuǎn)矩式質(zhì)量流量計(jì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)間接式：差壓流量計(jì)與密度計(jì)組合差壓流量計(jì)與速度流量計(jì)組合靶式流量計(jì)與速度流量計(jì)組合補(bǔ)償：用壓力、溫度補(bǔ)償71.速度式流量計(jì)

以測(cè)量流體在管道內(nèi)的流速作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。

2.容積式流量計(jì)

以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體的固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流量的儀表。3.質(zhì)量流量計(jì)

以測(cè)量流體流過(guò)的質(zhì)量M為依據(jù)的流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)分直接式和間接式兩種。分類8二、差壓式流量計(jì)

差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的。

通常是由能將被測(cè)流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)的節(jié)流裝置和能將此壓差轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的流量值顯示出來(lái)的差壓計(jì)以及顯示儀表所組成。91.節(jié)流現(xiàn)象與流量基本方程式（1）節(jié)流現(xiàn)象

流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。

節(jié)流裝置包括節(jié)流件和取壓裝置。10孔板裝置及壓力、流速分布圖

要準(zhǔn)確測(cè)量出截面Ⅰ、Ⅱ處的壓力有困難，因?yàn)楫a(chǎn)生最低靜壓力p2′的截面Ⅱ的位置隨著流速的不同會(huì)改變。因此是在孔板前后的管壁上選擇兩個(gè)固定的取壓點(diǎn)，來(lái)測(cè)量流體在節(jié)流裝置前后的壓力變化。因而所測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系，與測(cè)壓點(diǎn)及測(cè)壓方式的選擇是緊密相關(guān)的。注意11（2）節(jié)流基本方程式

流量基本方程式是闡明流量與壓差之間定量關(guān)系的基本流量公式。它是根據(jù)流體力學(xué)中的伯努利方程和流體連續(xù)性方程式推導(dǎo)而得的。可以看出要知道流量與壓差的確切關(guān)系，關(guān)鍵在于α的取值。

流量與壓力差ΔP的平方根成正比。

12節(jié)流孔板后取壓管

前取壓管流體通過(guò)節(jié)流孔板時(shí)，流速加快，后取壓管處的壓力減小。標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置13

角接取壓的兩個(gè)取壓口分別位于孔板的上下端面與管壁的夾角處，取壓口可以是環(huán)隙取壓口和單獨(dú)鉆孔取壓口。環(huán)隙取壓利用左右對(duì)稱的4個(gè)環(huán)室把孔板夾在中間，通常要求環(huán)隙在整個(gè)圓周上穿通管道，或者每個(gè)夾持環(huán)應(yīng)至少有4個(gè)開(kāi)孔與管道內(nèi)部連通，每個(gè)開(kāi)孔的中心線彼此互成等角度，再利用導(dǎo)壓管把孔板上下游的壓力分別引出。當(dāng)采用單獨(dú)鉆孔取壓時(shí)，取壓口的軸線應(yīng)盡可能以90°與管道軸線相交，環(huán)隙寬度和單獨(dú)鉆孔取壓口的直徑a通常在4mm～10mm之間。顯然，環(huán)隙取壓由于環(huán)室的均壓作用，便于測(cè)出孔板兩端的平穩(wěn)差壓，能得到較好的測(cè)量精度，但是夾持環(huán)的加工制造和安裝要求嚴(yán)格。當(dāng)管徑D＞500mm時(shí)，一般采用單獨(dú)鉆孔取壓。

法蘭取壓裝置的上下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上、下游側(cè)端面之間的距離均為25.4mm±0.8mm(1inch)。取壓孔開(kāi)在孔板上下游側(cè)的法蘭上。法蘭取壓法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝配，計(jì)算也方便，但精度較角接取壓法低些，僅適用于標(biāo)準(zhǔn)孔板。14舉例標(biāo)準(zhǔn)孔板采用角接取壓法和法蘭取壓法，標(biāo)準(zhǔn)噴嘴為角接取壓法。

角接取壓結(jié)構(gòu)1—管道法蘭；2—環(huán)室；3—孔板；4—夾緊環(huán)15

環(huán)室取壓法能得到較好的測(cè)量精度，但是加工制造和安裝要求嚴(yán)格，如果由于加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的限制，達(dá)不到預(yù)定的要求時(shí)，其測(cè)量精度仍難保證。

所以，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，為了加工和安裝方便，有時(shí)不用環(huán)室而用單獨(dú)鉆孔取壓，特別是對(duì)大口徑管道。16國(guó)內(nèi)外把最常用的節(jié)流裝置、孔板、噴嘴、文丘里管等標(biāo)準(zhǔn)化，并稱為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。

標(biāo)準(zhǔn)化的具體內(nèi)容包括節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸、加工要求、取壓方法、使用條件等。17孔板斷面示意圖如左圖，標(biāo)準(zhǔn)孔板對(duì)尺寸和公差、粗糙度等都有詳細(xì)規(guī)定。舉例

其中d／D應(yīng)在0.2～0.8之間；最小孔徑應(yīng)不小于12.5mm；直孔部分的厚度h＝（0.005～0.02）D；總厚度H＜0.05D；錐面的斜角α＝30°～45°等等，需要時(shí)可參閱設(shè)計(jì)手冊(cè)。18優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)孔板應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，適用于大流量的測(cè)量流體經(jīng)過(guò)孔板后壓力損失大，當(dāng)工藝管道上不允許有較大的壓力損失時(shí)，便不宜采用。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管壓力損失較孔板小結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工19

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅適用于測(cè)量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104～105以上的流體，而且流體應(yīng)當(dāng)清潔，充滿全部管道，不發(fā)生相變。

節(jié)流裝置將管道中流體流量的大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的差壓大小，但這個(gè)差壓信號(hào)還必須由導(dǎo)壓管引出，并傳遞到相應(yīng)的差壓計(jì)，以便顯示出流量的數(shù)值。20差壓式流量計(jì)特點(diǎn)

方法簡(jiǎn)單、工作可靠、便于制造、適應(yīng)性強(qiáng)，在管道內(nèi)徑為50~1000mm范圍內(nèi)均能應(yīng)用，又有一定精度。幾乎能測(cè)量各種工況下的單相流體的流量。有很長(zhǎng)的使用歷史，設(shè)計(jì)加工已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化安裝比較嚴(yán)格，壓力損失大，刻度為非線性，測(cè)量精度不很高，有時(shí)維修工作量大。21選用須注意：

必須清楚被測(cè)流體在測(cè)量條件下的物性，如密度、粘度、絕熱指數(shù)、壓縮系數(shù)、工作溫度和壓力。須知道被測(cè)流體的流量范圍(最大流量、常用流量、需要以一定精度顯示出的最小流量)；若是使用體積流量單位，必須明確實(shí)際工作狀態(tài)或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。明確取壓方式：角接取壓、法蘭取壓、D-D/2取壓。22流經(jīng)節(jié)流件以前，流束是平行管道的無(wú)旋流，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不適用于脈動(dòng)流和臨界的流量測(cè)量?！皹?biāo)準(zhǔn)”應(yīng)滿足：牛頓流體、水平管道、不發(fā)生相變、流量不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢、對(duì)外不作功。不適于精度高的場(chǎng)合，一般0.6%~1.2%。233.差壓式流量計(jì)的測(cè)量誤差在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往具有比較大的測(cè)量誤差，有的甚至高達(dá)10％～20％。

不僅需要合理的選型、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算和加工制造，更要注意正確的安裝、維護(hù)和符合使用條件等，才能保證差壓式流量計(jì)有足夠的實(shí)際測(cè)量精度。注意24誤差產(chǎn)生的原因被測(cè)流體工作狀態(tài)的變動(dòng)。節(jié)流裝置安裝不正確?？装迦肟谶吘壍哪p。導(dǎo)壓管安裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象差壓計(jì)安裝或使用不正確25

導(dǎo)壓管要正確地安裝，防止堵塞與滲漏，否則會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。對(duì)于不同的被測(cè)介質(zhì)，導(dǎo)壓管的安裝亦有不同的要求，下面分類討論。

測(cè)量液體流量時(shí)的取壓點(diǎn)位置

測(cè)量液體流量時(shí)的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導(dǎo)管；3—放空閥；4—平衡閥；5—差壓變送器；6—貯氣罐；7—切斷閥26（a）取壓點(diǎn)應(yīng)該位于節(jié)流裝置的下半部，與水平線夾角α為0°～45°。

（b）引壓導(dǎo)管最好垂直向下，如條件不許可，導(dǎo)壓管亦應(yīng)下傾一定坡度（至少1∶20～1∶10），使氣泡易于排出。（c）在引壓導(dǎo)管的管路中，應(yīng)有排氣的裝置。

①測(cè)量液體的流量時(shí)，應(yīng)該使兩根導(dǎo)壓管內(nèi)都充滿同樣的液體而無(wú)氣泡，以使兩根導(dǎo)壓管內(nèi)的液體密度相等。測(cè)量液體流量時(shí)的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導(dǎo)管；3—放空閥；4—平衡閥；5—差壓變送器；6—貯氣罐；7—切斷閥27②測(cè)量氣體流量時(shí)，上述的這些基本原則仍然適用。

（a）取壓點(diǎn)應(yīng)在節(jié)流裝置的上半部。

（b）引壓導(dǎo)管最好垂直向上，至少亦應(yīng)向上傾斜一定的坡度，以使引壓導(dǎo)管中不滯留液體。

（c）如果差壓計(jì)必須裝在節(jié)流裝置之下，則需加裝貯液罐和排放閥，如圖所示。

測(cè)量氣體流量時(shí)的連接圖1—節(jié)流裝置；2—引壓導(dǎo)管；3—差壓變送器；4—貯液罐；5—排放閥28③測(cè)量蒸汽的流量時(shí)，要實(shí)現(xiàn)上述的基本原則，必須解決蒸汽冷凝液的等液位問(wèn)題，以消除冷凝液液位的高低對(duì)測(cè)量精度的影響。常見(jiàn)的接法如圖所示。測(cè)量蒸汽流量的連接圖1—節(jié)流裝置；2—凝液罐；3—引壓導(dǎo)管；4—排放閥；5—差壓變送器；6—平衡閥29差壓計(jì)或差壓變送器安裝或使用不正確也會(huì)引起測(cè)量誤差。

由引壓導(dǎo)管接至差壓計(jì)或變送器前，必須安裝切斷閥1、2和平衡閥3，構(gòu)成三閥組，如圖所示。差壓計(jì)閥組安裝示意圖1，2—切斷閥；3—平衡閥30

測(cè)量腐蝕性（或因易凝固不適宜直接進(jìn)入差壓計(jì)）的介質(zhì)流量時(shí)，必須采取隔離措施。常用的兩種隔離罐形式如圖所示。

隔離罐的兩種形式31三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)1.工作原理

以壓降不變，利用節(jié)流面積的變化來(lái)測(cè)量流量的大小，即轉(zhuǎn)子流量計(jì)采用的是恒壓降、變節(jié)流面積的流量測(cè)量方法。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理圖32轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)

主要適用于中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量的檢測(cè)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，儀表前直管段長(zhǎng)度要求不高；基本誤差約為儀表量程的±1～2%，量程比可達(dá)10︰1；易受工作介質(zhì)密度，粘度，純凈度等影響。33

A0—環(huán)狀流通面積

Af

—浮子最大截面積

ζ—阻力系數(shù)α—轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量系數(shù)（2）（1）對(duì)浮子受力分析：342.電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)它可以將反映流量大小的轉(zhuǎn)子高度h轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，適合于遠(yuǎn)傳，進(jìn)行顯示或記錄。

LZD系列電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由流量變送及電動(dòng)顯示兩部分組成。

（1）流量變送部分

差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)35轉(zhuǎn)換原理若將轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子與差動(dòng)變壓器的鐵芯連接起來(lái)，使轉(zhuǎn)子隨流量變化的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鐵芯一起運(yùn)動(dòng)，那么，就可以將流量的大小轉(zhuǎn)換成輸出感應(yīng)電勢(shì)的大小。36（2）電動(dòng)顯示部分LTD系列電遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)373.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的指示值修正

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量標(biāo)尺上的刻度值，對(duì)用于測(cè)量液體來(lái)講是代表20℃時(shí)水的流量值，對(duì)用于測(cè)量氣體來(lái)講則是代表20℃，0.10133MPa壓力下空氣的流量值。所以，在實(shí)際使用時(shí)，要根據(jù)具體體情況進(jìn)行修正。

（1）液體流量測(cè)量時(shí)的修正（3）38對(duì)流量方程各參數(shù)的討論

流量系數(shù)流量系數(shù)與錐形管的錐度，浮子的幾何形狀以及被測(cè)流體的雷諾數(shù)等因素有關(guān)。流體密度流量刻度與流體密度有關(guān)，出廠時(shí)流體是用在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，760mmHg）下用水和空氣進(jìn)行標(biāo)定的，若使用的流體密度不一樣，需要進(jìn)行刻度修正。39如果被測(cè)介質(zhì)的黏度與水的黏度相差不大，可近似認(rèn)為α是常數(shù)，則有

（4）整理后得（6）（5）40同理可導(dǎo)得質(zhì)量流量的修正公式為當(dāng)采用耐酸不銹鋼作為轉(zhuǎn)子材料時(shí)，ρt＝7.9g/cm3，水的密度ρw＝1g/cm3，代入（6）與式（8）得（7）（8）（9）（10）41當(dāng)介質(zhì)密度ρ’變化時(shí)，密度修正系數(shù)KQ、KM的數(shù)值見(jiàn)下表。

0.7641.5292.000.8591.2451.451.0460.9440.900.7711.5041.950.8721.2201.401.0730.9120.850.7781.4771.900.8841.1931.351.1020.8820.800.7851.4531.850.8971.1651.301.1340.8510.750.7921.4271.800.9111.1391.251.1700.8190.700.8001.4011.750.9271.1111.201.2110.7870.650.8091.3761.700.9431.0841.151.2560.7540.600.8181.3511.650.9601.0561.101.3070.7190.550.8270.3231.600.9791.0281.051.3650.6830.500.8371.2971.551.0001.0001.001.4350.6460.450.8471.2721.501.0220.9710.951.5160.6700.40KMKQ

ρ’KMKQρ’KMKQρ’密度修正系數(shù)表42舉例例4現(xiàn)用一只以水標(biāo)定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)量苯的流量，已知轉(zhuǎn)子材料為不銹鋼，ρf＝7.9g/cm3，苯的密度為ρ’＝0.83g/cm3。試問(wèn)流量計(jì)讀數(shù)為3.6L/s時(shí)，苯的實(shí)際流量是多少？解由式（6）計(jì)算或由密度修正系數(shù)表可查得將此值代入式（5），得

即苯的實(shí)際流量為4L/s。43（2）氣體流量測(cè)定時(shí)的修正對(duì)被測(cè)介質(zhì)的密度、工作壓力和溫度均需進(jìn)行修正。

當(dāng)已知儀表顯示刻度Q0，要計(jì)算實(shí)際的工作介質(zhì)流量時(shí)，可按下式修正。注意：上式計(jì)算得到的Q１是被測(cè)介質(zhì)在單位時(shí)間（小時(shí)）內(nèi)流過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)立方米），而不是被測(cè)介質(zhì)在實(shí)際工作狀態(tài)下的容積流量。44舉例例5某廠用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)量溫度為27℃，表壓為0.16MPa的空氣流量，問(wèn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)為38Nm3/h時(shí)，空氣的實(shí)際流量是多少？解已知Q0＝38Nm3/h，p1＝0.16＋0.10133＝0.26133MPa，

T1＝27＋273＝300K，T0＝293K，p0＝0.10133MPa，

ρ1＝ρ0＝1.293Kg/Nm3。將上列數(shù)據(jù)代入上式，便可得即這時(shí)空氣的流量為60.3Nm3/h。45（3）蒸汽流量測(cè)量時(shí)的換算

轉(zhuǎn)子流量計(jì)用來(lái)測(cè)量水蒸氣流量時(shí)，若將蒸汽流量換算為水流量，可按式（7）計(jì)算。若已知某飽和蒸汽（溫度不超過(guò)200℃）流量值時(shí)，可從上式換算成相應(yīng)的水流量值，然后按轉(zhuǎn)子流量計(jì)規(guī)格選擇合適口徑的儀表。

可以看出46若已知某飽和蒸汽（溫度不超過(guò)200℃）流量值時(shí)，可從上式換算成相應(yīng)的水流量值，然后按轉(zhuǎn)子流量計(jì)規(guī)格選擇合適口徑的儀表。

可以看出47常見(jiàn)的容積式流量計(jì)有：橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪（羅茨）流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活塞式流量計(jì)及濕式流量計(jì)等。它是使被測(cè)流體充滿具有一定容積的空間，然后再把這部分流體從出口排出。四、容積式流量計(jì)48檢測(cè)原理流量計(jì)內(nèi)部有1～2個(gè)轉(zhuǎn)子，在流入口流體壓力作用下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，使流體從流入口流向流出口。設(shè)轉(zhuǎn)子與流量計(jì)殼體之間的容積已知，則通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，就可得知流體流經(jīng)流量計(jì)的流量；如果測(cè)出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的次數(shù)，就可獲得流體的總體積。49橢圓齒輪流量計(jì)1.工作原理橢圓齒輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理通過(guò)橢圓齒輪流量計(jì)的體積流量2.使用特點(diǎn)

適用于高黏度介質(zhì)的流量測(cè)量。測(cè)量精度較高，壓力損失較小，安裝使用也較方便。橢圓齒輪流量計(jì)的入口端必須加裝過(guò)濾器。橢圓齒輪流量計(jì)的使用溫度有一定范圍。橢圓齒輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本較高。50橢圓齒輪流量計(jì)可選用機(jī)械顯示表頭和電子顯示表頭兩種計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，顯示表頭具有顯示累積流量、瞬時(shí)流量及回零功能，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)顯示和遠(yuǎn)傳控制。對(duì)于不同的測(cè)量介質(zhì)(酸、堿、有機(jī)液、油品、食品等），流量計(jì)由不同的材質(zhì)制成來(lái)測(cè)量。根據(jù)測(cè)量介質(zhì)不同，橢圓齒輪流量計(jì)分為鑄鐵鑄鋼型、鑄鐵鑄鋼高溫型、鑄鐵鑄鋼高粘型、不銹鋼型，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、冶金、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、商業(yè)等部門管道液體的準(zhǔn)確計(jì)量。51腰輪（羅茨）流量計(jì)

羅茨流量計(jì)又稱氣體腰輪流量計(jì)，主要用于對(duì)管道中液體流量進(jìn)行連續(xù)或間歇測(cè)量的高精度計(jì)量?jī)x表。它具有精度高、可靠性好、重量輕、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行噪聲低、安裝使用方便等特點(diǎn)。52

凸輪式刮板流量計(jì)

轉(zhuǎn)子在流量計(jì)進(jìn)、出口差壓作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，每當(dāng)相鄰兩刮板進(jìn)入計(jì)量區(qū)時(shí)均伸出至殼體內(nèi)壁且只隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而不滑動(dòng)，形成具有固定容積的測(cè)量室，當(dāng)離開(kāi)計(jì)量區(qū)時(shí)，刮板縮入槽內(nèi)，流體從出口排出，同時(shí)后一刮板又與其另一相鄰刮板形成測(cè)量室。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，排出4份固定體積的流體，由轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)就可以求得被測(cè)流體的流量。53

齒輪式流量計(jì)，用于精密的連續(xù)或間斷的測(cè)量管道中液體的流量或瞬時(shí)流量．它特別適合于重油、聚乙烯醇、樹(shù)脂等粘度較高介質(zhì)的流量測(cè)量。

活塞式流量計(jì)，是在線式安裝，機(jī)械式流量開(kāi)關(guān)，用于液體或氣體介質(zhì).極小的壓力損失，良好的重復(fù)性，抗污能力，機(jī)械部分與電子部分完全隔離，適用于小流量經(jīng)濟(jì)型。如果測(cè)量的流量不大的話，就用活塞式的比較好。如果你要測(cè)量的流量較大的話，就用齒輪式的就行。測(cè)量的是氣體流量的話只能用活塞式的。54在封閉的圓筒形外殼內(nèi)裝有一由葉片圍成的圓筒形轉(zhuǎn)筒，并能繞中心軸自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)筒內(nèi)被葉片分成三到四個(gè)氣室(如上圖所示為四個(gè)氣室)，每個(gè)氣室的內(nèi)側(cè)壁與外側(cè)壁都有直縫開(kāi)口(內(nèi)側(cè)壁開(kāi)口為計(jì)量室進(jìn)氣口，外側(cè)壁開(kāi)口為計(jì)量室出氣口)。流量計(jì)殼體內(nèi)盛有約一半容積的水或低粘度油作為密封液體，轉(zhuǎn)筒的一半浸于密封液中。濕式氣體流量計(jì)

隨著氣體進(jìn)人流量計(jì)(如圖中液面中心的進(jìn)口處)，進(jìn)人轉(zhuǎn)筒內(nèi)的一個(gè)氣室A，此時(shí)，A氣室的進(jìn)氣口露出液面，進(jìn)氣口與流量計(jì)進(jìn)口相通而開(kāi)始充氣;B氣室已充滿氣體，其進(jìn)出口都被液面密封，形成封閉的“斗”空間，即計(jì)量室;C氣室的出氣口已露出液面，開(kāi)始向流量計(jì)出口排氣。隨著氣體的不斷充人氣室A，在進(jìn)氣壓力的推動(dòng)下，轉(zhuǎn)筒朝如圖逆時(shí)針?lè)较蚶@中心軸旋轉(zhuǎn)。氣室A中的充氣量逐漸增大，氣室B的出氣口也將離開(kāi)液面而開(kāi)始向流量計(jì)出口排氣，氣室C中的氣體將全部排出。當(dāng)氣室C全部浸入液體中時(shí)，氣室D將開(kāi)始充氣，氣室A將形成封閉的計(jì)量室。然后依次是氣室D、氣室C形成封閉的計(jì)量室。轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一周，就有相當(dāng)于4倍計(jì)量室空間的氣體體積通過(guò)流量計(jì)。所以，只要將轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到計(jì)數(shù)指示機(jī)構(gòu)，就可顯示通過(guò)流量計(jì)的氣體體積流量(總量)。

55容積式流量計(jì)的工作特性

容積式流量計(jì)的工作特性與流體的粘度、密度以及工作溫度、壓力等因素有關(guān)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，粘度的影響要大一些信號(hào)轉(zhuǎn)換就地顯示遠(yuǎn)傳顯示56容積式流量計(jì)的工作特點(diǎn)精度高，可達(dá)0.2～0.5%，用于企業(yè)管理和商品銷售。主要測(cè)高粘度流體，測(cè)總流量。量程比10：1。對(duì)直管段無(wú)要求。小流量時(shí)泄漏大，使讀數(shù)偏低。被測(cè)流體要求清潔，否則易堵或磨損。57五、渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)1—渦輪；2—導(dǎo)流器；3—磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器；4—外殼；5—前置放大器優(yōu)點(diǎn)安裝方便。測(cè)量精度高，可耐高壓。反應(yīng)快，可測(cè)脈動(dòng)流量。輸出信號(hào)為電頻率信號(hào)，便于遠(yuǎn)傳，不受干擾。缺點(diǎn)一般應(yīng)加過(guò)濾器。安裝時(shí)，前后要有一定的直管段。

先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào)。這種流量計(jì)用于檢測(cè)瞬時(shí)流量和總的積算流量，其輸出信號(hào)為頻率，易于數(shù)字化。58

渦輪流量計(jì)是從葉輪流量計(jì)（水表）基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)流體流經(jīng)渦輪時(shí)，由于流體的沖擊作用，將使渦輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率與流量等相關(guān)。59渦輪流量計(jì)主要由渦輪、導(dǎo)流器、磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器、放大與信號(hào)變換。磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器是將渦輪轉(zhuǎn)換成電脈沖數(shù)，這是渦輪流量計(jì)的關(guān)鍵部分。葉輪用磁性的不銹鋼做，管道外裝上傳感器，它由磁鋼和線圈組成。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)周期也改變檢測(cè)器中磁路的磁阻，使通過(guò)感應(yīng)線圈的磁通量隨之變化。這樣，在感應(yīng)線圈的兩端即感應(yīng)出脈沖信號(hào)。60精度較高0.5級(jí)，常作標(biāo)準(zhǔn)表。量程比較大10：1。適用于清潔介質(zhì)（一般要裝過(guò)濾器）。周圍不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。介質(zhì)密度、粘度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響。反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量。61六、電磁流量計(jì)檢測(cè)原理：基于電磁感應(yīng)定律

62當(dāng)導(dǎo)電流體（相當(dāng)于導(dǎo)體）在磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在兩電極上也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其方向由右手定則判斷，其大小為：

k是儀表常數(shù)63電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)磁路系統(tǒng)：直流磁場(chǎng)簡(jiǎn)單，但使管道中的導(dǎo)電液體電解、電極極化常采用交流B＝Bmsinωt交變磁場(chǎng)按勵(lì)磁繞組不同主要有兩種結(jié)構(gòu)：集中繞組；分組繞組式。測(cè)量管：用不導(dǎo)磁，低導(dǎo)電率，低導(dǎo)熱率具有一定強(qiáng)度，讓被測(cè)流體通過(guò)，不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料64電極：測(cè)量感應(yīng)電勢(shì)襯里：直接接觸被測(cè)介質(zhì)，主要作用是增加測(cè)量管的耐磨與耐蝕性，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量管管壁短路。外殼：一般用鐵磁材料制成，它是保護(hù)勵(lì)磁線圈的外罩，并可隔離外磁場(chǎng)的干擾。轉(zhuǎn)換電路：流體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)十分微弱，而且各種干擾因素的影響也很大，轉(zhuǎn)換電路的目的是將感應(yīng)電勢(shì)放大并能抑制主要的干擾信號(hào)。65電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換電路

主要由前置放大、差動(dòng)交流放大、高通濾波、采樣電路和差動(dòng)直流放大等部分組成。

電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路框圖采樣電路差動(dòng)直流放大高通濾波差動(dòng)交流放大前置放大66電磁流量計(jì)的特點(diǎn)：測(cè)量導(dǎo)管中無(wú)可動(dòng)部件，壓力損失小，并可測(cè)含有雜物、懸浮物等流體的流量。只要流體導(dǎo)電，結(jié)果與流體的溫度、壓力、密度、粘度無(wú)關(guān)。量程比較寬10：1。反應(yīng)速度快，可測(cè)脈動(dòng)流量。67注意只能用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，且導(dǎo)電率要求不小于水的導(dǎo)電率，不能測(cè)量氣體、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍數(shù)的放大器，會(huì)造成測(cè)量系統(tǒng)很復(fù)雜、成本高，并且易受外界電磁場(chǎng)的干擾。使用中要注意維護(hù)，防止電極與管道間絕緣的破壞。安裝時(shí)要遠(yuǎn)離一切磁源。不能有振動(dòng)。68七、漩渦流量計(jì)精度高、測(cè)量范圍寬、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損、維護(hù)方便、壓力損失小、節(jié)能效果明顯?？鼫u街漩渦流量計(jì)是利用有規(guī)則的漩渦剝離現(xiàn)象來(lái)測(cè)量流體流量的儀表。69若在流體中垂直于流向放置一個(gè)