流量計(jì)的分類主要包括差壓式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、容積式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、葉輪式流量計(jì)、浮子流量計(jì)和科里奧利質(zhì)量流量計(jì)等。這些流量計(jì)各具特點(diǎn),適用于不同的測量場合和流體類型。
一、差壓式流量計(jì)
定義與原理:差壓式流量計(jì)是基于流體流動過程中產(chǎn)生的壓力差來測量流量的儀表。當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置(如孔板、噴嘴)時(shí),由于流速增加,靜壓力降低,從而在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生壓差。這一壓差與流量的平方成正比。
應(yīng)用特點(diǎn):這類流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用可靠并且維護(hù)方便。它們廣泛應(yīng)用于各種單相流體(包括液體、氣體和蒸汽)的流量測量,部分混相流也能適用。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是成本低、研究充分、已標(biāo)準(zhǔn)化;缺點(diǎn)是精度較低、范圍度窄且需要較長的直管段,同時(shí)存在較大的壓力損失。
二、電磁流量計(jì)
定義與原理:電磁流量計(jì)利用法拉第電磁感應(yīng)定律,通過測量導(dǎo)電液體在磁場中的感應(yīng)電勢來確定其流量。傳感器測量管內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管,勵磁線圈在管道內(nèi)產(chǎn)生工作磁場,流體流經(jīng)時(shí)切割磁力線產(chǎn)生電動勢,該電動勢與流體的體積流量成正比。

應(yīng)用特點(diǎn):電磁流量計(jì)適用于各種導(dǎo)電液體(如酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)和漿液)的流量測量。它不受溫度、密度、壓力等參數(shù)的影響,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的體積流量測量。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)包括無活動部件、無壓力損失、可測量各種導(dǎo)電流體、精度高;缺點(diǎn)是不適用于非導(dǎo)電流體,且對安裝環(huán)境要求較高,需避免強(qiáng)電磁干擾。
三、渦街流量計(jì)
定義與原理:渦街流量計(jì)通過在流體中放置非流線型阻流體,使流體在阻流體兩側(cè)交替分離出規(guī)則的旋渦。在一定流量范圍內(nèi),旋渦分離頻率與流體平均流速成正比,通過檢測旋渦頻率可以推算出流量。

應(yīng)用特點(diǎn):這種流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣,包括液體、氣體、蒸汽和部分混相流體。它具有較高的精度和較寬的范圍度,壓損小。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、范圍度寬;缺點(diǎn)是對低雷諾數(shù)和高粘度流體的應(yīng)用受限,不適用于脈動流和多相流,且對管道振動敏感。
四、超聲波流量計(jì)
定義與原理:超聲波流量計(jì)利用超聲波在流體中傳播的時(shí)間差來測量流量。當(dāng)超聲波穿過流動的流體時(shí),沿順流方向和逆流方向的傳播速度會不同,這種時(shí)差與流體的平均流速成正比。
應(yīng)用特點(diǎn):適用于各種清潔液體和氣體的測量,特別在大口徑、高壓、高精度的燃?xì)饬髁繙y量方面具有優(yōu)勢。無流動阻撓、無壓力損失,可適應(yīng)極低流速。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)包括高精度、無流動阻撓、適應(yīng)性廣泛;缺點(diǎn)是傳播時(shí)間法受氣體成分影響較大,多普勒法測量精度不高。
五、容積式流量計(jì)
定義與原理:容積式流量計(jì)通過內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體將流體從已知容積的小空間排出,根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動次數(shù)計(jì)算流體體積。常見的旋轉(zhuǎn)體形式有腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒等。
應(yīng)用特點(diǎn):這種流量計(jì)精度高,適用于累計(jì)流量的測量,常用于液體(如石油、化工產(chǎn)品)的貿(mào)易結(jié)算。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是測量精度高、重復(fù)性好;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對流體清潔度要求高、適用范圍有限。
六、渦輪流量計(jì)
定義與原理:渦輪流量計(jì)采用多葉片的轉(zhuǎn)子感受流體均勻流速,從而推導(dǎo)出流量或總量。它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
應(yīng)用特點(diǎn):渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類型流量計(jì)之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。
優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)包括高精度、重復(fù)性好、無零點(diǎn)漂移、范圍度寬、結(jié)構(gòu)緊湊;缺點(diǎn)是不能長期保持校準(zhǔn)特性,流體物性對流量特性有較大影響。
七、葉輪式流量計(jì):葉輪式流量計(jì)通過將葉輪置于被測流體中,受流體流動的沖擊而旋轉(zhuǎn),以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來反映流量的大小。
八、浮子流量計(jì):浮子流量計(jì)通過浮子在錐管中的升降來反映流量大小,適用于小管徑和低流速的測量。
九、科里奧利質(zhì)量流量計(jì):科里奧利質(zhì)量流量計(jì)利用流體在振動管中流動時(shí)產(chǎn)生的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。它能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的質(zhì)量流量測量。
各類流量計(jì)各有優(yōu)缺點(diǎn),適用于不同的應(yīng)用場景。選擇合適的流量計(jì)需要綜合考慮流體類型、測量精度、安裝環(huán)境等多種因素。在工業(yè)自動化和資源管理日益重要的今天,流量計(jì)在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。