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Meister液體流量計DKG-1/8的四大原理

流量測量方法和儀表的種類繁多，分類方法也很多。2011年以前可供工業(yè)用的流量儀表種類達60種之多。品種如此之多的原因就在于沒有一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表，但是隨著時代的進步，這個科技大爆炸的時代里，終于出現(xiàn)了一個最新產(chǎn)品-質量流量計，質量流量計適用于任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件，只是價格比較昂貴，無法在所以工業(yè)中都得到普及。
舊式的60多種流量儀表，每種產(chǎn)品都有它特定的適用性，也都有它的局限性。按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類；按測量目的又可分為總量測量和流量測量，其儀表分別稱作總量表和流量計。
此外，按測量原理可分為如下幾個大類：
1、力學原理：屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉子式；利用動量定理的沖量式、可動管式；利用牛頓第二定律的直接質量式；利用流體動量原理的靶式；利用角動量定理的渦輪式；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、電學原理：用于此類原理的儀表有電磁式、差動電容式、電感式、應變電阻式等。
3、聲學原理：利用聲學原理進行流量測量的有超聲波式．聲學式（沖擊波式）等。
4、熱學原理：利用熱學原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
5、光學原理：激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
6、原子物理原理：核磁共振式、核輻射式等是屬于此類原理的儀表．
7、其它原理：有標記原理（示蹤原理、核磁共振原理）、相關原理等。
本文按照目前泛的分類法分別來闡述各種流量計的原理、特點、應用概況及國內(nèi)外的發(fā)揮在那情況：
靶式
靶式流量計是基于力學原理的一種流量計，它在工業(yè)上的開發(fā)應用已有數(shù)十年的歷史。新型SBL靶式流量計是在傳統(tǒng)靶式流量計的基礎上，隨著新型傳感器、微電子技術的發(fā)展研制開發(fā)成的新型電容力感應式流量計，它既有孔板、渦街等流量計無可動部件的特點，同時又具有很高的靈敏度、與容積式流量計相媲美的準確度，量程范圍寬。 [3]
中國于20世紀70年代開發(fā)電動、氣動靶式流量變送器它是電動、氣動單元組合儀表的檢測儀表。由于當時力轉換器直接采用差壓變送器的力平衡機構，這種流量計使用時不免帶來力平衡機構本身所造成的諸多缺陷，如零位易漂移，測量精確度低，杠桿機構可靠性差等。由于力平衡機構性能不佳的拖累，靶式流量計本身的許多優(yōu)點亦未能得到有效的發(fā)揮，至今用戶對舊靶式流量計的不良印象仍未消除。
新型SBL靶式流量計的力轉換器采用應變式力轉換器，它消除了上述力平衡機構的缺點，新型靶式流量計還把微電子技術和計算機技術應用到信號轉換器和顯示部分，流量計具有一系列優(yōu)點，相信今后在眾多流量計中發(fā)揮重要的作用。
差壓式
差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件與流體相互作用產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。
差壓式流量計由一次裝置（檢測件）和二次裝置（差壓轉換器和流量顯示儀表）組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類，如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計、皮托管原理式-畢托巴流量計等。
二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化（系列化、通用化及標準化）程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表，它既可測量流量參數(shù)，也可測量其它參數(shù)（如壓力、物位、密度等）。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類：標準的和非標準的。
所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計、制造、安裝和使用，無須經(jīng)實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。
非標準檢測件是成熟程度較差的，尚未列入國際標準中的檢測件。差壓式流量計是一類應用泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量占居。由于各種新型流量計的問世，它的使用量百分數(shù)逐漸下降，但目前仍是最重要的一類流量計。
差壓式流量計流體體積流量公式為：
v=aA √2/j(p-q)
v--體積
j--液體密度
a--流量系數(shù)，與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關
A--孔板開孔面積
p-q--壓力差
優(yōu)點：
（1）應用最多的孔板式流量計結構牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；
（2）應用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬；
（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。
缺點：
（1）測量精度普遍偏低；
（2）范圍度窄，一般僅3:1~4:1；
（3）現(xiàn)場安裝條件要求高；
（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。
注：一種新型產(chǎn)品：引進美國航天航空局而開發(fā)的平衡流量計，這種流量計的測量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5-10倍，壓力損失1/3。壓力恢復快2倍，最小直管段可以小至1.5D，安裝和使用方便，大大減少流體運行的能力消耗。
應用概況：
差壓式流量計應用范圍特別廣泛。在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用。如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作狀態(tài)方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾mm到幾m；流動條件方面：亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。
1、常用標準節(jié)流裝置（孔板）、（噴嘴）、（文丘利管）。
2、常用非標準節(jié)流裝置有（雙重孔板）、（圓缺孔板）、（1/4圓噴嘴）和（文丘利噴嘴）。
3、孔板常用取壓方法有（角接取壓）、（法蘭取壓），其它方法有（理論取壓）、（徑距取壓）和（管接取壓）。
4、標準孔板法蘭取壓法，上下游取壓孔中心距孔板前后端面的間距均為（25.4±0.8）mm，也叫1英寸法蘭取壓。
5、1151變送器的工作電源范圍（12）vdc到（45）vdc，負載從（0）歐姆到（1650）歐姆。
6、1151dp4e變送器的測量范圍是（0～6.2）到（0～37.4）kpa。
7、1151差壓變送器的最大正遷移量為（500%），最大負遷移量為（600%）。
8、管道內(nèi)的流體速度，一般情況下，在（管道中心線）處的流速最大，在（管壁）處的流速等于零。
9、若（雷諾數(shù)）相同，流體的運動就是相似的。
10、當充滿管道的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，流束將在（縮口）處發(fā)生（局部收縮），從而使（流速）增加，而（靜壓力）降低。
11、1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件，當差壓增加時，測量膜片發(fā)生位移，于是低壓側的電容量（增加），高壓側的電容量（減少）
12、1151差壓變送器的最小調(diào)校量程使用時，則最大負荷遷移為量程的（600%），最大正遷移為（500%），如果在1151的最大調(diào)校量程使用時，則最大負遷移為（100%），正遷移為（0%）。
13、1151 [4]差壓變送器的精度為（±0.2%）和（±0.25%）。　注：大差壓變送器為±0.25%
14、常用的流量單位、體積流量為（m3/h）、（t/h），質量流量為（kg/h）、（t/h），標準狀態(tài)下氣體體積流量為（nm3/h）。
15、用孔板流量計測量蒸汽流量，設計時，蒸汽的密度為4.0kg/m3，而實際工作時的密度為3kg/m3，則實際指示流量是設計流量的（0.866）倍。
16、用孔板流量計測量氣氨流量，設計壓力為0.2mpa（表壓），溫度為20℃，而實際壓力為0.15mpa（表壓），溫度為30℃，則實際指示流量是設計流量的（0.897）倍。
特點：
（1）玻璃錐管浮子流量計結構簡單，使用方便，缺點是耐壓力低，有玻璃管易碎的較大風險；
（2）適用于小管徑和低流速；
（3）壓力損失較低。
容積式
容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。