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流手机版的分类及测量原理

日期:2020-09-25 04:58
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摘要:
流手机版的分类及测量原理

测量流体1618的仪表统称为流手机版或1618表.流手机版是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对1618测量的准确度和范围的要求越来越高,1618测量技术日新月异.为了适应各种用途,各种类型的流手机版相继问世。目前已投入使用的流手机版已超过100种。从不同的角度出发,流手机版有不同的分类方法。常用的分类方法有两种,一是按流手机版采用的测量原理进行归纳分类:二是按流手机版的结构原理进行分类。北京中航科仪测控技术有限公司现举例说明

     一、按测量原理分类

     (1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿**定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

     (2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

     (3)声学原理:利用声学原理进行1618测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。

     (4)热学原理:利用热学原理测量1618的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

     (5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

     (6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表.

     (7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

     二、按流手机版结构原理分类

     按当前流手机版产品的实际情况,根据流手机版的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:

     1.容积式流手机版

     容积式流手机版相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。1618越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流手机版的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体1618的椭圆齿轮流手机版、腰轮流手机版(罗茨流手机版)、旋转活塞和刮板式流手机版;适于测量气体1618的伺服式容积流手机版、皮膜式和转简流手机版等.

     2.叶轮式流手机版

     叶轮式流手机版的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映1618的大小。典型的叶轮式流手机版是水表和涡轮流手机版,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流手机版的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。

     3.差压式流手机版(变压降式流手机版)

     差压式流手机版由一次装置和二次装置组成.一次装置称1618测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与1618(流速)成比例的压力差,供二次装置进行1618显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的1618进行显示.差压流手机版的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以1618显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和1618呈平方根关系,故1618显示仪表都配有开平方装置,以使1618刻度线性化。多数仪表还设有1618积算装置,以显示累积1618,以便经济核算。这种利用差压测量1618的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种1618测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的1618测量都采用这种表计。

     4.变面积式流手机版(等压降式流手机版)

     放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时,俘子即静止。浮子静止的高度可作为1618大小的量度。由于流手机版的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等,因此该型流手机版称变面积式流手机版或等压降式流手机版。该式流手机版的典型仪表是转子(浮子)流手机版。

     5.动量式流手机版

     利用测量流体的动量来反映1618大小的流手机版称动量式流手机版.由于流动流体的动量P与流体的密度及流速v的平方成正比,即p v2,当通流截面确定时,v与容积1618Q成正比,故p Q2。设比例系数为A,则Q=A 因此,测得P,即可反映1618Q.这种型式的流手机版,大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等,然后测量1618。这种流手机版的典型仪表是靶式和转动翼板式流手机版。

     6.冲量式流手机版

     利用冲量定理测量1618的流手机版称冲量式流手机版,多用于测量颗粒状固体介质的1618,还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的1618。1618测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流手机版,其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角 的检测板上产生一个冲力,冲力的水平分力马质量1618成正比,故测量这个水平分力即可反映质量1618的大小。按信号(九)的检测方式,该型流手机版分位移检测型和直接测力型。

     7.电磁流手机版

     电磁流手机版是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和1618大小成正比,通过测电动势来反映管道1618的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的1618。可测*大管径达2m,而且压损极小。但导电率低的介质,如气体、蒸汽等则不能应用。

     电磁流手机版造价较高,且信号易受外磁场干扰,影响了在工业管流测量中的广泛应用。为此,产品在不断改进更新,向微机化发展.

     8.超声波流手机版

超声波流手机版是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映1618大小的。超声波流手机版虽然在70年代才出现,但由于它可以制成非接触型式,并可与超声波水位计联动进行开口1618测量,对流体又不产生扰动和阻力,所以很受欢迎,是一种很有发展前途的流手机版。

     利用多普勒效应制造的超声多普勒流手机版近年来得到广泛的关注,被认为是非接触测量双相流的理想仪表。

     9.流体振荡式流手机版

     流体振荡式流手机版是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡,且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的.当通流截面一定时,流速与导容积1618成正比。因此,测量振荡频率即可测得1618.这种流手机版是70年代开发和发展起来的.由于它兼有无转动部件和脉冲数字输出的优点,很有发展前途。目前典型的产品有涡街流手机版、旋进旋涡流手机版。

     10.质量流手机版

     由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,用容积1618表示1618大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下,往往难以达到这一要求,而造成仪表显示值失真。因此,质量流手机版就得到广泛的应用和重视。质量流手机版分直接式和间接式两种。直接式质量流手机版利用与质量1618直接有关的原理进行测量,目前常用的有量热式、角动量式、振动陀螺式、马格努斯效应式和科里奥利力式等质量流手机版。间接式质量流手机版是用密度计与容积1618直接相乘求得质量1618的。

     在现代工业生产中,流动工质的温度、压力等运行参数不断提高,在高温高压的情况下,   由于材质和结构等方面的原因,直接式质量流手机版的应用遇到困难,而间接式质量流手机版由于密度计受湿度和压力适用范围的限制,往往也不好实际应用。因此,在工业生产中广泛采用的是温度压力补偿式质量流手机版。可把它看作一种间接式质量流手机版,不是配用密度计,而是利用温度、压力与密度间的关系,用温度、压力信号经函数运算为密度信号,与容积1618相乘而得到质量1618.目前温度、压力补偿式质量流手机版虽已实用化,但当被测介质参数变化范围很大或很迅速时,正确地补偿将很困难或不可能,因此进一步研究在实际生产中适用的质量流手机版和密度计还是一个课题。

     陈上述常用结构原理的流手机版比各种结构的流手机版很多,如适用于明渠测流的各种堰式流手机版、槽式流手机版;适于大口径测流的插入式流手机版;测量层流1618的层流流手机版;适于二相流测量的相关法流手机版;以及激光法、核磁共振法流手机版和多种示踪法、稀释法测流等。随着科技的发展和实际应用需要,新型流手机版将不断涌现流手机版的类型将更为齐全。

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