流量计是一种用于测量流体(液体或气体)流量的仪器,在工业、科研、国防等领域有着广泛应用。根据不同的测量原理和结构,流量计可以分为多种类型,每种类型都有其特定的应用场景和技术特点。
按测量原理分类
流量计可以根据测量原理分为以下几类:
力学原理
差压式:利用伯努利定理,通过测量流体流动产生的差压来计算流量。
转子式:利用动量定理,通过流体对转子的作用力来反映流量。
靶式:利用流体动量原理,通过测量流体对靶片的作用力来反映流量。
涡轮式:利用角动量定理,通过流体推动涡轮旋转的速度来反映流量。
旋涡式、涡街式:利用流体振荡原理,通过测量流体产生的旋涡频率来反映流量。
皮托管式:利用总静压力差,通过测量流体的总压力和静压力差来反映流量。
容积式和堰、槽式:通过固定容积的容器反复填充和排放流体来测量流量1。
电学原理
电磁式:利用导电体在磁场中运动产生感应电动势,通过测量电动势来反映流量。
差动电容式、电感式、应变电阻式:通过测量流体对电容、电感或电阻的影响来反映流量1。
声学原理
超声波式、声学式(冲击波式):利用声波在流体中的传播特性,通过测量声波的传播速度或频率变化来反映流量1。
热学原理
热量式、直接量热式、间接量热式:通过测量流体的热量变化来反映流量1。
光学原理
激光式、光电式:通过测量流体对光的吸收、散射或折射特性来反映流量1。
原子物理原理
核磁共振式、核幅射式:利用原子物理特性,通过测量流体的核磁共振或辐射特性来反映流量1。
按结构原理分类
流量计也可以根据其结构原理进行分类,主要包括以下几种类型:
容积式流量计
原理:相当于一个标准容积的容器,连续不断地对流动介质进行度量,流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。
应用:适用于测量高粘度、低雷诺数的流体,如液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计,气体流量的伺服式容积流量计等1。
叶轮式流量计
原理:将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
应用:典型的叶轮式流量计是水表,常用于家庭用水的测量1。
差压式流量计
原理:通过测量流体在管道中流动时产生的差压,结合已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量。
应用:应用范围广泛,适用于各种流体、工作条件和管径的流量测量4。
变面积式流量计
原理:浮子在上大下小的锥形流道中受到流体的作用力而移动,浮子静止的高度可作为流量大小的量度。
应用:典型的仪表是转子(浮子)流量计,适用于小、微流量的测量4。
动量式流量计
原理:利用测量流体的动量来反映流量大小,动量与流体的密度及流速的平方成正比。
应用:用于测量颗粒状固体介质的流量,如水平分力式冲量流量计1。
电磁流量计
原理:利用导电体在磁场中运动产生感应电动势,通过测量电动势来反映管道流量。
应用:适用于测量水、矿浆等导电流体的流量1。
超声波流量计
原理:基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理。
应用:适用于各种流体的流量测量,具有非侵入性、高等优点1。
以上是流量计的主要种类及其工作原理,每种流量计都有其独特的应用场景和技术优势,选择合适的流量计对于确保测量和可靠性至关重要。