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常用的流量计原理及特点是什么

时间:2020-03-26 02:03:20 点击:0
正排量(PD)流量计技术利用了流体的高粘度。正排量流量计的种类繁多(请参见下面的图3),包括齿轮,椭圆齿轮,章动盘,螺杆,活塞,摆动活塞或新一代摆动式膜片流量计之一。 PD流量计是一种流量计,需要流体机械地移动流量计中的组件才能进行流量测量。 PD流量计最适合于测量粘度更高的润滑液,但是如果没有颗粒会堵塞流量计,则某些PD流量计可以与非润滑液一起使用。随着粘度趋于高,压降通常也高。这些仪表产生可用于远程输出的信号,但操作分辨率通常较低,因为仪表越小,相对泄漏路径越大,操作效率越低,因此采用容积式仪表设计通常是一个折衷方案。
 
图3.椭圆齿轮正排量计。目标应用:高粘度流体。
 
传统的轴向涡轮流量计(管道中的螺旋桨)通常不适用于低流量,因为它们最适合湍流。小型轴向涡轮流量计也对系统任何部分的变化敏感,特别是粘度和轴承阻力。相比之下/径向流涡轮机(通常被误称为Pelton轮)受系统更改的影响要小得多,因此可以设计为在层流/湍流边界上运行。径向流涡轮流量计装置(请参见下面的图4)通常使用安装在低摩擦轴承上的轻型扁平叶片涡轮,类似于大型手表中的轴承。它们在叶片的平面上喷射出一股液体。这导致涡轮旋转。
图4:径向涡轮流量计。目标应用:低流量低粘度液体。
 
利用上述计量技术的已知局限性/工程师意识到,可以精确测量非常低的流量的唯一方法是向系统中注入一些能量,而又不会过多地干扰流量。这是通过以下技术发展实现的。
 
热流量计(请参见下面的图5)是第一个低流量计,其中有两种主要类型。热分散仪通过测量液体流量如何从与元件成比例的流量中去除热量来工作。通常这不是很准确。第二种热方法使用两个或什至三个元素。一个元件用于参考温度测量。第二个是热源,第三个测量热耗散,因此测量流量。这些是质量流量设备,并且能够测量非常低的流量,尽管必须知道液体的热特性才能进行精确测量。
图5:热流量计(多元件)。目标应用:微流量和流量控制。
 
科里奥利流量计是为测量低流量而开发的第二种流量设备。科里奥利仪表仍使用运动部件,但仅在流量管外部和微弱地使用。科里奥利流量计利用以下事实:绕弯头加速的流体将对流体运动产生90度的反作用。这种流量计非常灵敏,可以非常精确地计量非常低的质量流量-但是,它们通常也相对昂贵,限制了其使用。
 
目标应用:微流量和流量控制。
 
最新开发且广泛有效的低流量测量设备已基于超声波技术(请参见下面的图6)。使用超声波测量仪/在Titan的开发实验室进行的试验中,测得的流量低至每分钟0.25毫升。超声波通过一个发射传感器以流动方向注入到流体中,然后被第二个传感器接收,该传感器位于管子的下方。然后,第二个传感器向该第一个传感器发送针对该流的ping命令。当一个脉冲被流体的速度加速而第二个脉冲被延迟时,飞行时间的差是流体速度的两倍。由于流量计管的尺寸是已知的,因此可以计算出体积流量。
图6:超声波流量计目标应用:所有需要测量但价格具有竞争力的液体。