電(diàn)磁流(liú)量(liáng)計

電(diàn)磁(cí)流量(liáng)計(jì)工(gōng)作原理圖

電磁(cí)流(liú)量(liáng)計(jì)的工作原理是基於法(fǎ)拉第(dì)電(diàn)磁(cí)感應定律(lǜ)。在電磁(cí)流量計(jì)中，測(cè)量(liáng)管內的(dí)導電(diàn)介質相(xiāng)當(dāng)於法拉第(dì)試(shì)驗中的(dí)導電(diàn)金(jīn)屬杆(gān)，上下(xià)兩端的兩個電(diàn)磁綫(xiàn)圈(quān)產生恒(héng)定磁(cí)場(cháng)。當有(yǒu)導(dǎo)電(diàn)介質流過時，則(zé)會(huì)產(chǎn)生感應電壓（工(gōng)作原理如(rú)下(xià)圖所(suǒ)示）。管(guǎn)道內部的(dí)兩個電極(jí)測量(liáng)產(chǎn)生的感(gǎn)應電壓。測(cè)量管(guǎn)道通過不(bù)導電(diàn)的(dí)內襯（橡膠，特氟隆(lóng)等）實現(xiàn)與流體和測(cè)量(liáng)電(diàn)極的電磁隔離(lí)。傳(chuán)感器(qì)主要組成部分(fēn)是(shì)：測(cè)量(liáng)管，電極(jí)，勵磁(cí)綫圈，鐵(tiě)芯(xīn)與(yǔ)磁(cí)軛殼體(tǐ)。它(tā)主(zhǔ)要(yào)用於測量(liáng)封閉管道中的導電(diàn)液體和漿液中的體積(jī)流量(liáng)。包(bāo)括酸，鹼，鹽等強(qiáng)腐(fǔ)蝕(shí)性的液體。該產(chǎn)品廣泛(fàn)應用於石(shí)油(yóu)，化工(gōng)，冶金，紡(fǎng)織(zhī)，食品，製(zhì)藥，造紙(zhǐ)等(děng)行業(yè)以(yǐ)及環保(bǎo)，市政管(guǎn)理，水利建(jiàn)設等領域(yù)。

轉子(zǐ)流量(liáng)計

轉子流(liú)量(liáng)計(jì)

轉子流量計(jì)由兩(liǎng)個部件(jiàn)組成(chéng)，轉子流(liú)量計一件是從(cóng)下(xià)向上(shàng)逐漸擴大的錐形(xíng)管(guǎn);轉子(zǐ)流(liú)量計另一(yī)件是置於(yú)錐(zhuī)形(xíng)管(guǎn)中且(qiě)可以(yǐ)沿管的中(zhōng)心綫上(shàng)下自(zì)由移(yí)動(dòng)的轉子。轉子流量計當(dāng)測量(liáng)流(liú)體的流量(liáng)時(shí)，被測流(liú)體(tǐ)從(cóng)錐(zhuī)形(xíng)管下(xià)端流(liú)入(rù)，流體(tǐ)的流(liú)動衝擊著轉子(zǐ)，並對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作(zuò)用力(這個(gè)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)隨流(liú)量(liáng)大(dà)小而變化);當流(liú)量足(zú)夠大(dà)時，所產生(shēng)的(dí)作用(yòng)力(lì)將(jiāng)轉子托(tuō)起(qǐ)，並(bìng)使之升高(gāo)。同時，被(bèi)測(cè)流體流經轉子與錐(zhuī)形管壁間的環形(xíng)斷(duàn)麵(miàn)，這時作(zuò)用在(zài)轉子上(shàng)的力有三(sān)個:流(liú)體對(duì)轉(zhuǎn)子的(dí)動壓力(lì)，轉子在(zài)流(liú)體中的浮(fú)力和(hé)轉(zhuǎn)子(zǐ)自(zì)身的重力。 流量計(jì)垂(chuí)直安(ān)裝(zhuāng)時，轉子重心與(yǔ)錐(zhuī)管(guǎn)管(guǎn)軸(zhóu)會(huì)相重(zhòng)合，作用(yòng)在轉子(zǐ)上的(dí)三(sān)個力都沿(yán)平(píng)行(háng)於管軸的(dí)方(fāng)向(xiàng)。當這(zhè)三(sān)個(gè)力達(dá)到平衡(héng)時(shí)，轉子就平(píng)穩地浮在錐(zhuī)管內某(mǒu)一位置上(shàng)。對(duì)於(yú)給(gěi)定(dìng)的(dí)轉子流(liú)量計，轉子(zǐ)大小和形(xíng)狀(zhuàng)己經(jīng)確(què)定，因(yīn)此(cǐ)它在(zài)流體中的浮力和自(zì)身重力(lì)都是已知(zhī)是常量，唯有(yǒu)流體(tǐ)對浮(fú)子(zǐ)的(dí)動壓力是隨來(lái)流(liú)流速(sù)的大小而(ér)變化的(dí)。因(yīn)此(cǐ)當(dāng)來(lái)流流(liú)速變大(dà)或變(biàn)小(xiǎo)時，轉子將作向(xiàng)上(shàng)或向下的(dí)移(yí)動，相(xiāng)應位(wèi)置(zhì)的流動截麵積也發(fā)生(shēng)變(biàn)化，直(zhí)到流速變成(chéng)平(píng)衡(héng)時對(duì)應(yīng)的速度(dù)，轉子(zǐ)就在新的位置(zhì)上穩定(dìng)。對於一台(tái)給定(dìng)的(dí)轉(zhuǎn)子流量(liáng)計，轉(zhuǎn)子在(zài)錐管(guǎn)中的位置與(yǔ)流體(tǐ)流經錐(zhuī)管的(dí)流量(liáng)的大(dà)小成一一對應關(guān)係。

為(wéi)了使轉(zhuǎn)子(zǐ)在在(zài)錐形(xíng)管(guǎn)的(dí)中(zhōng)心綫上(shàng)下移(yí)動(dòng)時不(bù)碰到(dào)管壁(bì)，通(tōng)常采(cǎi)用(yòng)兩種(zhǒng)方法:一種是(shì)在(zài)轉子(zǐ)中(zhōng)心裝有一根導向(xiàng)芯(xīn)棒(bàng)，以保(bǎo)持轉子在錐(zhuī)形管(guǎn)的中(zhōng)心(xīn)綫作上下(xià)運(yùn)動，另(lìng)一種是(shì)在轉子圓(yuán)盤(pán)邊緣(yuán)開(kāi)有(yǒu)一(yī)道道(dào)斜槽(cáo)，當流(liú)體(tǐ)自下(xià)而上流(liú)過轉子時(shí)，一(yī)麵(miàn)繞過(guò)轉(zhuǎn)子(zǐ)，同時又(yòu)穿過斜槽(cáo)產生一(yī)反推(tuī)力(lì)，使(shǐ)轉子繞(rào)中(zhōng)心綫(xiàn)不(bù)停地(dì)旋轉(zhuǎn)，就可(kě)保持轉子(zǐ)在工(gōng)作時不致碰(pèng)到(dào)管(guǎn)壁。轉(zhuǎn)子流量計的轉子材(cái)料可用不(bù)鏽(xiù)鋼，鋁，青銅等製成(chéng) [2]。

超聲(shēng)波(bō)流量計

超聲(shēng)波流(liú)量(liáng)計由超聲(shēng)波換(huàn)能(néng)器(qì)，電子(zǐ)綫路(lù)及流量(liáng)顯示和累(léi)積(jī)係統三部分組(zǔ)成。超聲波發(fā)射(shè)換能(néng)器將(jiāng)電(diàn)能轉換為超(chāo)聲波能(néng)量(liáng)，並(bìng)將其發(fā)射到(dào)被測(cè)流體(tǐ)中(zhōng)，接收器(qì)接收到(dào)的(dí)超聲(shēng)波(bō)信號(hào)，經(jīng)電(diàn)子綫(xiàn)路放(fàng)大並轉換(huàn)為(wéi)代表流(liú)量(liáng)的電(diàn)信號供(gōng)給顯(xiǎn)示(shì)和(hé)積(jī)算儀(yí)表進(jìn)行顯(xiǎn)示(shì)和積算。這(zhè)樣就(jiù)實現了流量的檢測(cè)和(hé)顯(xiǎn)示。超聲波(bō)流量(liáng)計(jì)的(dí)電(diàn)子綫路包括發(fā)射(shè)，接(jiē)收，信(xìn)號處(chǔ)理和顯(xiǎn)示電(diàn)路。測(cè)得的瞬時(shí)流(liú)量(liáng)和累積流(liú)量值用數(shù)字量或模擬量(liáng)顯示。超聲波流(liú)量(liáng)計按測(cè)量原理(lǐ)分類(lèi)有：①傳播時間法(fǎ)；②多(duō)普勒效(xiào)應法；③波(bō)束偏(piān)移(yí)法；④相(xiāng)關法；⑤噪聲(shēng)法(fǎ)。 [3]

渦街流量計

渦街流量計是(shì)利(lì)用流體力(lì)學中(zhōng)著(zhù)名(míng)的卡(qiǎ)門(mén)渦街原理，即在流動的流(liú)體中(zhōng)插入一個(gè)非流(liú)綫型(xíng)斷麵的(dí)柱體，流體(tǐ)流動受到(dào)影響，在一(yī)定(dìng)的雷諾數範(fàn)圍(wéi)內將在(zài)柱體下(xià)遊,均要產生(shēng)漩(xuán)渦分(fēn)離。漩渦分(fēn)離頻率，即單位時間內由柱(zhù)體一(yī)側(cè)分(fēn)離(lí)的漩渦(wō)數(shù)目(mù)f與流體速度(dù)V1成正比，與柱體迎(yíng)流(liú)麵(miàn)的寬(kuān)度(dù)d成反比，即(jí)：

式中：

f—漩(xuán)渦分(fēn)離頻率；

Sr—斯特(tè)勞(láo)哈(hā)爾(ěr)數(無量綱)，對(duì)於(yú)一定柱(zhù)型在(zài)一(yī)定流(liú)量範(fàn)圍內(nèi)是雷(léi)諾(nuò)數的(dí)函數(shù)；

V1—漩渦(wō)發生(shēng)體兩側的流(liú)速(sù)，m/s；

d—漩渦(wō)發(fā)生體迎流(liú)寬(kuān)。

渦(wō)街(jiē)流量(liáng)計(jì)由殼(ké)體(tǐ)，漩(xuán)渦發生體和放大(dà)器組成(chéng)。一種(zhǒng)典(diǎn)型(xíng)的(dí)結構如圖(tú)2所示，殼(ké)體內插入柱(zhù)體，由其產(chǎn)生(shēng)的(dí)渦街信號(hào)可用各種(zhǒng)檢(jiǎn)測方式(shì)檢出，經放(fàng)大器(qì)放大後,輸出(chū)脈衝信號。 [4]

質量(liáng)流量計

科(kē)氏(shì)質量(liáng)流量計是(shì)一種用(yòng)於(yú)直接(jiē)測(cè)量質(zhì)量流量的(dí)流量計(jì)，它(tā)在原理(lǐ)上消除(chú)了溫(wēn)度，壓(yā)力流體狀態，密度等(děng)參數的(dí)變(biàn)化對測量(liáng)精度的影響，可以(yǐ)適(shì)應(yīng)氣體，液體(tǐ)，兩相(xiāng)流(liú)，高黏度(dù)流體(tǐ)和(hé)糊(hū)狀介質(zhì)的測量。一台質量流(liú)量(liáng)計的計量(liáng)係(xì)統(tǒng)包括一台(tái)傳感器(qì)和一台用(yòng)於信號(hào)處理的變送(sòng)器。Rosemount質(zhì)量流(liú)量計依據(jù)牛(niú)頓第二定(dìng)律:力=質(zhì)量×加速度(F=ma)，當質量(liáng)為(wéi)m的質(zhì)點(diǎn)以速度(dù)V在對P軸(zhóu)作(zuò)角(jiǎo)速度ω旋(xuán)轉的管(guǎn)道內(nèi)移(yí)動時，質點(diǎn)受兩個分(fēn)量(liáng)的加(jiā)速(sù)度(dù)及其力(lì):

(1)法向加(jiā)速(sù)度(dù)，即(jí)向心加速(sù)度αr，其(qí)量值等(děng)於(yú)2ωr，朝向(xiàng)P軸；

(2)切向(xiàng)角(jiǎo)速(sù)度αt，即科裏奧利(lì)加速度，其(qí)值(zhí)等於(yú)2ωV，方(fāng)向(xiàng)與(yǔ)αr垂直。由於(yú)復合(hé)運動，在質(zhì)點的αt方(fāng)向(xiàng)上(shàng)作用著科裏(lǐ)奧利(lì)力(lì)Fc=2ωVm，管(guǎn)道對質點作(zuò)用(yòng)著(zhuó)一(yī)個反(fǎn)向(xiàng)力-Fc=-2ωVm。

當(dāng)密(mì)度為ρ的流體(tǐ)在(zài)旋轉(zhuǎn)管道(dào)中以恒(héng)定(dìng)速度V流動(dòng)時(shí)，任何一(yī)段長度(dù)Δx的(dí)管(guǎn)道將(jiāng)受(shòu)到一(yī)個切(qiē)向科(kē)裏(lǐ)奧利(lì)力(lì)ΔFc: ΔFc=2ωVρAΔx (1)

式中，A-管(guǎn)道的(dí)流通截麵(miàn)積。

由於存在(zài)關(guān)係(xì)式:mq=ρVA

所(suǒ)以(yǐ):ΔFc =2ωqmΔx (2)

因(yīn)此，直接或間接測量在(zài)旋轉管中流 動(dòng)流體的(dí)科(kē)裏(lǐ)奧利(lì)力就可(kě)以測(cè)得質(zhì)量流量 [5]