什么是流量計(jì)？

流量計(jì)（英文：Flowmeter）是測量流經(jīng)管道等的流體的體積流量或質(zhì)量流量的裝置。

已經(jīng)開發(fā)了許多測量原理來根據(jù)壓力和溫度等條件適當(dāng)?shù)販y量各種流量。流的類型包括氣體流、液體流和多相流。

有些產(chǎn)品可以連接到管道外部來測量流量。然而，許多產(chǎn)品安裝在管道內(nèi)部來測量流量，因此在管道安裝前或設(shè)計(jì)時有必要考慮安裝流量計(jì)。

流量計(jì)的使用

流量計(jì)廣泛應(yīng)用于基于流體的制造，例如化工廠、石油廠、汽車、半導(dǎo)體、制藥和食品。

已開發(fā)出10多種類型的流量計(jì)及其工作原理，需要根據(jù)所處理的流體選擇合適的流量計(jì)。

安裝在管道內(nèi)的流量計(jì)可能會擾亂流量。在做出選擇之前，有必要考慮影響的程度。您還需要考慮維護(hù)的頻率、時間和成本。

流量計(jì)的類型

下面簡要介紹流量計(jì)的類型及其機(jī)理、原理和優(yōu)點(diǎn)。

• 容積式流量計(jì)

• 科里奧利流量計(jì)

• 超聲波流量計(jì)

• 電磁流量計(jì)

• 熱式流量計(jì)

• 卡門渦街流量計(jì)

• 面積流量計(jì)

• 渦輪流量計(jì)

• 差壓流量計(jì)

• 渦街流量計(jì)

• 流通池流量計(jì)

1.容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)由與被測管道內(nèi)徑相同的管子、轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)檢測器組成。轉(zhuǎn)子由流經(jīng)管道的流體帶動旋轉(zhuǎn)，通過檢測轉(zhuǎn)數(shù)即可測量流量。

雖然結(jié)構(gòu)簡單、精度高，但由于采用齒輪，因此存在卡滯等問題。

由于它直接測量流體的體積，因此用于測量密度不易變化的燃油和潤滑油的流量。由于它是高精度流量計(jì)，因此適用于燃油交易等應(yīng)用。

2.科里奧利流量計(jì)

科里奧利流量計(jì)由兩個 U 形管、一個振動器和一個力傳感器組成。該流量計(jì)利用科里奧利力，其原理是在流體流經(jīng)的兩個振動 U 形管中產(chǎn)生相反方向的力。

科里奧利流量計(jì)因其測量原理而存在體積較長的缺點(diǎn)，但它是可以直接測量質(zhì)量流量的流量計(jì)。它具有高精度和高響應(yīng)性。它具有高精度和高響應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于需要同時測量流體密度的情況。

另一方面，它的效率不如其他方法，并且無法測量振動區(qū)域或含有氣泡的流體中的流量。

3、超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)由超聲波發(fā)生器和測量裝置組成。通過測量超聲波傳播時間和超聲波反射引起的多普勒效應(yīng)來計(jì)算流量。這是一種可以從管道外部進(jìn)行測量的流量計(jì)。

它的優(yōu)點(diǎn)是能夠非接觸地測量流體流量。還可以在管道上加裝流量計(jì)，并且還具有即使在大直徑管道上也能以低成本安裝的優(yōu)點(diǎn)。

但由于管道厚度等因素可能會產(chǎn)生誤差，因此在需要高精度流量測量時不適合。

4、電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是通過測量放置在被測流體內(nèi)部的磁性材料的速度來測量作為電磁流量計(jì)的組成部分的線圈產(chǎn)生的電動勢來計(jì)算流量的流量計(jì)。

其中許多不需要安裝在管道內(nèi)，當(dāng)流量計(jì)安裝在管道內(nèi)（例如受污染的水）需要維護(hù)成本時使用。

電磁流量計(jì)沒有活動部件，不會干擾流體流動，因此用于測量與固體混合的漿料的流量。但是，它無法測量油等非導(dǎo)電流體。

5、熱式流量計(jì)

熱式流量計(jì)由兩個溫度傳感器和一個加熱器組成。測量流體被加熱器加熱之前的溫度與流體被加熱器加熱之后的溫度之間的差值，并將其轉(zhuǎn)換為流量。其特點(diǎn)是兼容較寬的溫度范圍。

熱式流量計(jì)可以非接觸式測量氣體流量，從而可以測量腐蝕性氣體。此外，它幾乎沒有壓力損失，可以測量質(zhì)量流量。另一方面，如果氣體中含有污垢成分，則不適合。

圖1. 散熱原理

6、面積流量計(jì)

在面積流量計(jì)中，從下到上的流動被垂直錐形管中的浮子阻擋，從而在浮子前后產(chǎn)生壓差。浮子靜止在浮子重量和壓差產(chǎn)生的力平衡的位置，通過讀取該位置確定流量。

用于液體或氣體流量測量、吹掃液體或氣體測量等。雖然結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，但測量精度不是很高。

圖2 面積公式原理

7、渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)放置在流體中，利用與流體軸線平行的葉輪的轉(zhuǎn)速與流速成正比的原理，根據(jù)葉輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算出體積流量。

由于重量輕，因此安裝自由度很高。它重量輕、價格便宜，并且具有出色的重復(fù)性和響應(yīng)能力，使其適合測量大量流體。但由于軸承老化，使用壽命較短。

8、差壓流量計(jì)

差壓流量計(jì)通過孔板產(chǎn)生壓力損失，并利用一次側(cè)和二次側(cè)之間的壓力差將其測量為流量。

其特點(diǎn)是成本低、應(yīng)用范圍廣。此外，不需要實(shí)際流量校準(zhǔn)。

圖3 差壓式原理

9.卡門渦街流量計(jì)

卡門渦街流量計(jì)由產(chǎn)生卡門渦街的障礙物和渦街測量裝置組成。通過測量卡門渦流計(jì)算流量。

卡門渦旋是在障礙物之后發(fā)生的常規(guī)渦旋。

卡門渦街流量計(jì)可以測量多種流體，因?yàn)樗鼈儧]有機(jī)械移動部件或電極。但由于它需要直管長度，并且可能因振動而發(fā)生故障，因此不能在振動較大的區(qū)域使用。

用于測量蒸汽、清水等。

圖4 卡門渦旋方程原理

10.渦街流量計(jì)

渦街流量計(jì)是利用卡門渦流的流量計(jì)。卡門渦流是規(guī)則的、交替的渦流，發(fā)生在流體流中的物體（渦流源）的下游。

11. 流通池流量計(jì)

流通池流量計(jì)是一種孔板流量計(jì)，通過在水或空氣流過的管道上安裝孔板來產(chǎn)生壓差，并通過安裝在支流中的浮子指示的值來測量所產(chǎn)生的壓差。流量計(jì)

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