进口流量计的分类和特征 在进口流量计品牌美国威盾VTON的专业术语词典解释中，流量计，英文名称是flowmeter，把它定义为：指示被测流量和（或）在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。 单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示，其单位为m3/h、L/h、kg/h等。 流量计是指测量气体，液体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值、和累积流量值。 根据常用的进口流量计美国威盾VTON品牌的目录可分为两大类： 一、速度式流量计 速度式流量计以测量流体在管道中的流速作为测量依据来计量流量的仪表。如差压式流量计、进口电磁流量计、旋进漩涡气体流量计、冲量式流量计、激光式流量计等。 二、容积式流量计 容积式流量计以单位时间内所排出的流体固定容积的数目作为测量依据。如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计和活塞式流量计等。 具体分为以下几大小类，各自的特征如下： 1.差压式流量计 节流装置与差压变送器配套测量流体流量的差压式流量计，目前仍是炼油、化工生产中应用最广泛的一种流量仪表。目前使用的各种差压式流量计见下图： 流量计基础知识（一）——流量计分类流量计基础知识（一）——流量计分类 流量计基础知识（一）——流量计分类 孔板流量计 喷嘴流量计 文丘里管流量计 上图所示的节流装置中，应用最多的就是孔板流量计、喷嘴流量计和文丘里管流量计。这三种流量计历史悠久，实验数据完整，产品以标准化，其他如环形孔板流量计等由于形状特殊，研究尚不深透，缺乏足够的实验数据，所以尚未标准化，故称他们为特殊的节流装置。 测量原理 将节流装置安装在圆管中，当流体流经节流装置时，其上、下游侧之间就会产生压力差，根据伯努利方程，利用差压变送器将差压值△P转变成标准电流信号，再经过显示仪表或数据处理装置，显示出流体的流量或总量。 2.容积式流量计 容积式流量计主要用来测量不含固体杂质的液体，如油类、冷凝液、树脂和液态食品等粘稠液体的流量。对于高粘度液体其他流量计很难测量，二容积式流量计却能准确测量，精度可达0.5级。常用的容积式流量计有椭圆齿轮流量计、腰轮（罗茨流量计）刮板式流量计 活塞式流量计等。 （1）椭圆齿轮流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 椭圆齿轮流量计（又称排量流量计，齿轮流量计），属于容积式流量计一种，在流量仪表中是精度较高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。椭圆齿轮流量计可以选用不同的材料（铸铁、铸钢、304不锈钢、316不锈钢）制造，适用于化工、石油、医药、电力、冶金和食品等工业部门的流量计量工作。 椭圆齿轮流量计是由计量箱和装在计量箱内的一对椭圆齿轮，与上下盖板构成一个密封的初月形空腔(由于齿轮的转动，所以不是绝对密封的)作为一次排量的计算单位。当被测液体经管道进入流量计时，由于进出口处产生的压力差推动一对齿轮连续旋转，不断地把经初月形空腔计量后的液体输送到出口处，椭圆齿轮的转数与每次排量四倍的乘积即为被测液体流量的总量 （2）腰轮（罗茨）流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 罗茨腰轮流量计，主要用于对管道中气体流量进行连续或间歇测量的高精度计量仪表。腰轮流量计产品设计新颖，外形美观。具有重量轻、精度高，安装使用方便等特点。是容积式流量计的典型产品之一。可现场指示累积流量、瞬时流量，单次量等，亦可输出脉冲信号、4-20mA或1-5V模拟信号、485通讯、4-20mA+HART、MODBUS协议等。 腰轮（罗茨）流量计，主要由壳体、共轭转子、计数器和智能流量转换器等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差（P入＞P出）作用下，通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持最佳工作间隙，实现了连续的无接触密封。转子每转动一周，则输出四倍计量室有效容积的气体，转子的转数通过磁性密封联轴装置及减速机构，传递到智能流量转换器，从而显示输出气体的累计体积量。 3.智能涡街流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 智能进口涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理研究生产的，主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。 涡街流量计是在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。 4.电磁流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 电磁流量计（Electromagnetic Flowmeters，简称EMF）是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。 比如美国威盾VTON品牌的新型进口电磁流量计于1968开始销售；电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。 电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管。将切割磁力线感应出电动势E。电动势E 正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转化器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。 5.旋进漩涡气体流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 旋进旋涡流量计可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量，是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的首选产品。 流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，最后在液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。 6.热式气体质量流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 热式气体质量流量计是利用热传导原理来测量气体质量流量的仪表。该类仪表的传感器由两个基准级热电阻（铂RTD）组成。一个是质量速度传感器T1。一个是测量气体温度变化的温度传感器T2。当这两个热电阻置于被测气体中时，其中T1被加热到T2（被测气体的温度）以上的一个恒定的温度，T2用于感应被测气体的温度。当被测气体流动时，气体的分子与被加热的T1发生摩擦带走热能，T1的温度下降，要维持T1,T2恒定的温度差，T1被加热要消耗功率。根据热效应的金氏定律，加热功率P，温度差△T与质量流量Q有一定的数字关系，及得出气体质量流量。 7.靶式流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段。 当介质在测量管中流动时，因其自身的动能与靶板产生压差，而产生对靶板的作用力，使靶板产生微量的位移，其作用力的大小与介质流速的平方成正比，其数学公式： F = Cd·A·ρ·V2/2 F:所受的作用力 Cd：流体阻力系数 A：靶板对测量管轴向投影面积 ρ：工况下介质密度 V：介质在测量管中的特征流速 8.金属管浮子流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 金属管浮子流表采用可变面积式测量原理生产研究，适用于测量液体，气体。全金属结构，有指示型、电远传型、耐腐型、高压型、夹套型、防爆型。具有 0-10mA，4-20mA的标准模拟量信号输出和现场指示。累积，数字通讯，现场修改测量参数，不同的供电方式功能，带有磁性过滤器和特殊规格品种。广泛应用于，石油、化工、发电、制药、食品、水处理等。复杂，恶劣环境条件，及各种介质条件的流量测量过程中。 金属管浮子流量计浮子在测量管中，随着流量的变化，将浮子向上移动，在某一位置浮子所受的浮力与浮子重力达到平衡。此时浮子与孔板（或锥管）间的流通环隙面积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成正比，即浮子在测量管中上升的位置代表流量的大小，变化浮子的位置由内部磁铁传输到外部的指示器，使指示器正确地指示此时的流量值。 9.超声波流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 超声波流量仪表是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。 10.涡轮流量计 流量计基础知识（一）——流量计分类 进口涡轮流量计是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。 流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器（由永久磁钢和线圈组成）的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。
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