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美國(guó)Alicat質(zhì)量流量計(jì)原理
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層流質(zhì)量流量計(jì)基于Hagen-Poiesuille’s Law（哈根-泊肅葉定律）設(shè)計(jì)的,，該定律描述了在溫度,、管徑等參數(shù)一定的情況下，圓管內(nèi)的不可壓縮牛頓流體是層流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),，體積流量與壓降線性相關(guān),。當(dāng)流體流量發(fā)生變化時(shí)，層流元件兩端的壓差會(huì)相應(yīng)改變,，因此,，通過(guò)壓差傳感器讀取流體流過(guò)層流元件時(shí)的壓差，可計(jì)算出體積流量,，再對(duì)該體積流量進(jìn)行壓力和溫度修正,，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)體積流量和質(zhì)量流量。
流體的體積是流體溫度和壓力的函數(shù),，是一個(gè)因變量,，而流體的質(zhì)量是一個(gè)不隨時(shí)間、空間溫度,、壓力的變化而變化的量,。如前所述，常用的流量計(jì)中,，如孔板流量計(jì),、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì),、電磁流量計(jì),、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和橢圓齒輪流量計(jì)等的流量測(cè)量值是流體的體積流量,。在科學(xué)研究,、生產(chǎn)過(guò)程控制、質(zhì)量管理,、經(jīng)濟(jì)核算和貿(mào)易交接等活動(dòng)中所涉及的流體量一般多為質(zhì)量,。采用上述流量計(jì)僅僅測(cè)得流體的體積流量往往不能滿足人們的要求，通常還需要設(shè)法獲得流體的質(zhì)量流量,。以前只能在測(cè)量流體的溫度,、壓力、密度和體積等參數(shù)后,，通過(guò)修正,、換算和補(bǔ)償?shù)确椒ㄩg接地得到流體的質(zhì)量。這種測(cè)量方法,，中間環(huán)節(jié)多,，質(zhì)量流量測(cè)量的準(zhǔn)確度難以得到保證和提高,。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了一些直接測(cè)量質(zhì)量流量的計(jì)量方法和裝置,，從而推動(dòng)了流量測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步,。
美國(guó)Alicat質(zhì)量流量計(jì)原理 流量計(jì)有哪些種類(lèi)
流量計(jì)是工業(yè)測(cè)量中重要的儀表之一．隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)流量測(cè)量的準(zhǔn)確度和范圍的要求越來(lái)越高,，流量測(cè)量技術(shù)日新月異．為了適應(yīng)各種用途,，自祐儀表系列各種類(lèi)型的流量計(jì)相繼問(wèn)世。常用的分類(lèi)方法有兩種,，一是按流量計(jì)采用的測(cè)量原理進(jìn)行歸納分類(lèi)：二是按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類(lèi)。
一,、按測(cè)量原理分類(lèi)
(1)力學(xué)原理：屬于此類(lèi)原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式,、轉(zhuǎn)子式；利用動(dòng)量定理的沖量式,、可動(dòng)管式,；利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式；利用流體動(dòng)量原理的靶式,；利用角動(dòng)量定理的渦輪式,；利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式,；利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰,、槽式等等。
(2)電學(xué)原理：用于此類(lèi)原理的儀表有電磁式,、差動(dòng)電容式,、電感式、應(yīng)變電阻式等,。
(3)聲學(xué)原理：利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式．聲學(xué)式(沖擊波式)等,。
(4)熱學(xué)原理：利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式,、間接量熱式等,。
(5)光學(xué)原理：激光式、光電式等是屬于此類(lèi)原理的儀表,。
(6)原于物理原理：核磁共振式,、核幅射式等是屬于此類(lèi)原理的儀表．(7)其它原理：有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理),、相關(guān)原理等,。
二、按流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理分類(lèi)
按當(dāng)前流量計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況,，自祐儀表根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,，大致上可歸納為以下幾種類(lèi)型：
1．容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì)相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的容器,，它接連不斷地對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行度量。流量越大,，度量的次數(shù)越多,，輸出的頻率越高。容積式流量計(jì)的原理比較簡(jiǎn)單,，適于測(cè)量高粘度,、低雷諾數(shù)的流體。根據(jù)回轉(zhuǎn)體形狀不同,，目前生產(chǎn)的產(chǎn)品分：適于測(cè)量液體流量的橢圓齒輪流量計(jì),、腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì))、旋轉(zhuǎn)活塞和刮板式流量計(jì),；適于測(cè)量氣體流量的伺服式容積流量計(jì),、皮膜式和轉(zhuǎn)簡(jiǎn)流量計(jì)等．2．葉輪式流量計(jì)葉輪式流量計(jì)的工作原理是將葉輪置于被測(cè)流體中，受流體流動(dòng)的沖擊而旋轉(zhuǎn),，以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來(lái)反映流量的大小,。典型的葉輪式流量計(jì)是水表和渦輪流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)可以是機(jī)械傳動(dòng)輸出式或電脈沖輸出式,。一般機(jī)械式傳動(dòng)輸出的水表準(zhǔn)確度較低,，誤差約±2％，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，造價(jià)低,，國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)，并標(biāo)準(zhǔn)化,、通用化和系列化,。電脈沖信號(hào)輸出的渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度較高，一般誤差為±0．2％一0．5％,。
3．差壓式流量計(jì)(變壓降式流量計(jì))
差壓式流量計(jì)由一次裝置和二次裝置組成．一次裝置稱流量測(cè)量元件,，它安裝在被測(cè)流體的管道中，產(chǎn)生與流量(流速)成比例的壓力差,，供二次裝置進(jìn)行流量顯示,。二次裝置稱顯示儀表。它接收測(cè)量元件產(chǎn)生的差壓信號(hào),，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量進(jìn)行顯示．差壓流量計(jì)的一次裝置常為節(jié)流裝置或動(dòng)壓測(cè)定裝置(皮托管,、均速管等)。二次裝置為各種機(jī)械式,、電子式,、組合式差壓計(jì)配以流量顯示儀表．差壓計(jì)的差壓敏感元件多為彈性元件。由于差壓和流量呈平方根關(guān)系,，故流量顯示儀表都配有開(kāi)平方裝置,，以使流量刻度線性化,。多數(shù)儀表還設(shè)有流量積算裝置，以顯示累積流量,，以便經(jīng)濟(jì)核算,。這種利用差壓測(cè)量流量的方法歷史悠久，比較成熟,，世界各國(guó)一般都用在比較重要的場(chǎng)合,，約占各種流量測(cè)量方式的70％。發(fā)電廠主蒸汽,、給水,、凝結(jié)水等的流量測(cè)量都采用這種表計(jì)。
4．變面積式流量計(jì)(等壓降式流量計(jì))
放在上大下小的錐形流道中的浮子受到自下而上流動(dòng)的流體的作用力而移動(dòng),。當(dāng)此作用力與浮子的“顯示重量”(浮子本身的重量減去它所受流體的浮力)相平衡時(shí),，俘子即靜止。浮子靜止的高度可作為流量大小的量度,。由于流量計(jì)的通流截面積隨浮子高度不同而異，而浮子穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)上下部分的壓力差相等,，因此該型流量計(jì)稱變面積式流量計(jì)或等壓降式流量計(jì),。該式流量計(jì)的典型儀表是轉(zhuǎn)子(浮子)流量計(jì)。
5．動(dòng)量式流量計(jì)
利用測(cè)量流體的動(dòng)量來(lái)反映流量大小的流量計(jì)稱動(dòng)量式流量計(jì)．由于流動(dòng)流體的動(dòng)量P與流體的密度 及流速v的平方成正比,，即p v2,，當(dāng)通流截面確定時(shí)，v與容積流量Q成正比,，故p Q2,。設(shè)比例系數(shù)為A，則Q＝A 因此,，測(cè)得P,，即可反映流量Q．這種型式的流量計(jì)，大多利用檢測(cè)元件把動(dòng)量轉(zhuǎn)換為壓力,、位移或力等,，然后測(cè)量流量。這種流量計(jì)的典型儀表是靶式和轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式流量計(jì),。
6．沖量式流量計(jì)
利用沖量定理測(cè)量流量的流量計(jì)稱沖量式流量計(jì),，多用于測(cè)量顆粒狀固體介質(zhì)的流量，還用來(lái)測(cè)泥漿,、結(jié)晶型液體和研磨料等的流量,。流量測(cè)量范圍從每小時(shí)幾公斤到近萬(wàn)噸。典型的儀表是水平分力式?jīng)_量流量計(jì),，其測(cè)量原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)從一定高度h自由下落到有傾斜角 的檢測(cè)板上產(chǎn)生一個(gè)沖力,，沖力的水平分力馬質(zhì)量流量成正比,，故測(cè)量這個(gè)水平分力即可反映質(zhì)量流量的大小。按信號(hào)(九)的檢測(cè)方式,，該型流量計(jì)分位移檢測(cè)型和直接測(cè)力型,。
7．電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和流量大小成正比,，通過(guò)測(cè)電動(dòng)勢(shì)來(lái)反映管道流量的原理而制成的,。其測(cè)量精度和靈敏度都較高。工業(yè)上多用以測(cè)量水,、礦漿等介質(zhì)的流量,。可測(cè)大管徑達(dá)2m,，而且壓損極小,。但導(dǎo)電率低的介質(zhì)，如氣體,、蒸汽等則不能應(yīng)用,。
電磁流量計(jì)造價(jià)較高，且信號(hào)易受外磁場(chǎng)干擾,，影響了在工業(yè)管流測(cè)量中的廣泛應(yīng)用,。為此，產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新,，向微機(jī)化發(fā)展．8．超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)是基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播的速度等于被測(cè)介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計(jì)的,。 利用多普勒效應(yīng)制造的超聲多普勒流量計(jì)近年來(lái)得到廣泛的關(guān)注,，被認(rèn)為是非接觸測(cè)量雙相流的理想儀表,。
9．流體振蕩式流量計(jì)
流體振蕩式流量計(jì)是利用流體在特定流道條件下流動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生振蕩，且振蕩的頻率與流速成比例這一原理設(shè)計(jì)的．當(dāng)通流截面一定時(shí),，流速與導(dǎo)容積流量成正比,。目前典型的產(chǎn)品有渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì),。
10．質(zhì)量流量計(jì)
由于流體的容積受溫度,、壓力等參數(shù)的影響，用容積流量表示流量大小時(shí)需給出介質(zhì)的參數(shù),。在介質(zhì)參數(shù)不斷變化的情況下,，往往難以達(dá)到這一要求，而造成儀表顯示值失真,。因此,，質(zhì)量流量計(jì)就得到廣泛的應(yīng)用和重視。質(zhì)量流量計(jì)分直接式和間接式兩種。
美國(guó)Alicat質(zhì)量流量計(jì)原理