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流量儀表主要類型及工作原理(二)
發布時間:2021-02-19 22:26:03

4、質量流量計

質量流量計其工作原理是利用位于旋轉體系中的質點在進行直線運動時,由于慣性的原因,質點會沿著原來的運動方向前行,但是由于整個體系本身是旋轉的,導致該質點運動方向會因旋轉作用力而發生偏離,從而產生科氏力。驅動系統利用固定頻率來振動U型丈量管,管子受到流體科氏力產生扭曲現象,由于科氏力為慣性力,當流體質量越大時,其所產生的科氏力也就越大,最終人們只需要測量丈量管的扭曲角就能夠計算出流體質量流量。它能夠直接測量流體質量流量,測量精確度很高,能夠測量的流體范圍也很廣,例如高粘度流體、含固體物的漿液、含有少量氣體的流體以及具備足夠密度的中高壓氣體等,并且其測量結果不會受到流體壓力、溫度和粘度變化的影響。但是,質量流量計對于外界振動產生的干擾較為敏感,并且安裝固定標準很高;測量管道流體時管徑不能大于150mm,否則數據會失真;另外,質量流量計也不適用于測量低密度介質及低壓氣體。

5、超聲波流量計

超聲波流量計是通過超聲波在流體中的傳播速度來完成流體流量的測量,其本質也是由測量流速來確定流體流量大小的。超聲波流量計出現時間較晚,但是由于其能夠制成非直接接觸式,與超聲波水位計實行聯動后能夠測量開口流量,且不會對流體產生干擾和阻力,因此受到廣泛歡迎。超聲波流量計主要測量原理有時差法、波束偏移法、多普勒法等。①時差法是根據超聲波在流體中順流與逆流時傳播速度不一致,在相同距離傳播時會存在時間差,計算時間差就能夠得出流體流速;②波速偏移法是根據流體流動時引發超聲波偏移,而其偏移角與流速成正比,偏移角越大,說明流體流速越高,信號接收器所接收到的信號強度差值也就越大,因此只要測量出接收器信號強度差值就能夠確定流體流速;③多普勒法則是利用在靜止點檢測移動源發射波所產生的多普勒頻移來測量流體流量。

總的來說,超聲波流量計因其非直接接觸式而廣泛應用于不易接觸與觀察的流體測量,例如強腐蝕性、放射性、易燃易爆、非導電性等流體的測量。但是不適用于測量高溫流體,且不同種類的超聲波流量計只適用于一定范圍,比如時差法只適用于測量高速流動的干凈液體或氣體,波束偏移法測量精度較低,多普勒法只適用測量含有固體顆粒的流體等。

6、渦輪流量計

渦輪流量計工作原理是將渦輪放置于管道中心處,當流體經過管道時,產生的沖擊力使渦輪旋轉。渦輪旋轉角的速度與流體的流速成正比,通過計算渦輪旋轉角速度可以得出流體流速。渦輪的轉速由傳感線圈檢測,渦輪葉片受力旋轉后使檢測線圈產生一個感應電動勢,通過計算感應電動勢得出流體流量。渦輪流量計的測量精度最為精確,且抗干擾能力較強,但是對于流體物性要求較高,適用于粘度較小的潔凈液體或潔凈氣體。


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