什么是流量計(jì)？

流量計(jì)（英文：Flowmeter）是測(cè)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(kāi)發(fā)了許多測(cè)量原理來(lái)根據(jù)壓力和溫度等條件適當(dāng)?shù)販y(cè)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(lái)測(cè)量流量。然而，許多產(chǎn)品安裝在管道內(nèi)部來(lái)測(cè)量流量，因此在安裝或設(shè)計(jì)管道之前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(kāi)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(huì)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(shí)間和成本。

流量計(jì)的類型

下面簡(jiǎn)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(mén)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(cè)管道內(nèi)徑相同的管子、轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器組成。轉(zhuǎn)子由流經(jīng)管道的流體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)即可測(cè)量流量。

雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，但由于采用齒輪，因此存在卡滯等問(wèn)題。

由于它直接測(cè)量流體的體積，因此用于測(cè)量密度不易變化的燃油和潤(rùn)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。

容積式流量計(jì)的原理和著名制造商一覽

2.科里奧利流量計(jì)

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

科里奧利流量計(jì)因其測(cè)量原理而存在體積較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，但它是可以直接測(cè)量質(zhì)量流量的流量計(jì)。它具有高精度和高響應(yīng)性，在需要同時(shí)測(cè)量流體密度時(shí)被廣泛使用。

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

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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(cè)量裝置組成。通過(guò)測(cè)量超聲波傳播時(shí)間和超聲波反射引起的多普勒效應(yīng)來(lái)計(jì)算流量。這是一種可以從管道外部進(jìn)行測(cè)量的流量計(jì)。

它的優(yōu)點(diǎn)是能夠非接觸地測(cè)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(huì)產(chǎn)生誤差，因此在需要高精度流量測(cè)量時(shí)不適合。

超聲波流量計(jì)的原理和著名制造商一覽

4、電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是通過(guò)測(cè)量放置在被測(cè)流體內(nèi)部的磁性材料的速度來(lái)測(cè)量作為電磁流量計(jì)部件的線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)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(shí)使用。

電磁流量計(jì)沒(méi)有活動(dòng)部件，不會(huì)干擾流體流動(dòng)，因此用于測(cè)量與固體混合的漿料的流量。但是，它無(wú)法測(cè)量油等非導(dǎo)電流體。

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5、熱式流量計(jì)

熱式流量計(jì)由兩個(gè)溫度傳感器和一個(gè)加熱器組成。測(cè)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(cè)量氣體流量，從而可以測(cè)量腐蝕性氣體。此外，它幾乎沒(méi)有壓力損失，可以測(cè)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

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6、面積流量計(jì)

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

用于液體或氣體流量測(cè)量、吹掃液體或氣體測(cè)量等。雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但測(cè)量精度不是很高。

圖2 面積公式原理

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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(jià)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(cè)量大量流體。但由于軸承老化，使用壽命較短。

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8、差壓流量計(jì)

差壓流量計(jì)通過(guò)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(cè)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)。