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水流量計種類及原理

發布時間:2021-03-17 ??點擊次數:
電磁流量計產品簡介與工作原理
1.1電磁流量計產品種類及適用范圍
電磁流量計由電磁流量傳感器和電磁流量轉換器兩大部分組成,主要分為兩大類:一體型和分離型。
電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律原理的流量儀表,用于測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量。它廣泛應用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環保污水、造紙、醫藥、食品等工農業部門的生產過程的流量測量和控制。
1.2 工作原理(見圖 1-1)
流量計測量原理是基于法拉第電磁感應規律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭于襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為 B 的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的流體流經測量管,將切割磁力線感應出電動勢 E。電動勢 E 正比于磁通量密度 B,測量管內徑 d 與平均流速 V的乘積、電動勢 E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流信號,用于流量的測量和控制。
式中:
E---------為電極間的信號電壓(v)
B---------磁通密度(T)
d---------測量管內徑(m)
V--------平均流速(m/s)
K---------常數
由于 K 為常數,勵磁電流是恒流的,故 B 也是常數,則由(1-1)式可知,體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比,即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關系。因此,只要測量出 E 就可確定流量 Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由(1-1)式可知,被測流體介質的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。


渦輪流量計概述
渦輪流量計是速度式流量儀表中的一種,也叫葉輪式流量計,以動量矩守恒原理為基礎。
渦輪流量計的結構見右邊圖 1-1 和圖 1-2,流體在管道中流動時沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉,渦輪的旋轉速度隨流量的變化而變化,最后從渦輪的轉數求算出流量值,在二次儀表上進行計數和顯示,可反映出瞬時流量和累積流量(或稱總量),也可轉換成標準信號進行遠傳。此外,傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機配套使用,由計算機代替流量顯示儀表實現密度或溫度、壓力補償,顯示流體體積流量或質量流量。是目前流量儀表中比較成熟的高準確度儀表之一。
 
部件組成 
通常渦輪流量計由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構成。
整流器是為了消除或減少流動中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱流和脈動流而設置于流量計前端管道中的裝置。
儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內的配管部分。
傳感器是把轉子的轉動轉換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合(包括前后導流架、軸承、殼體及前置放大器)統稱為渦輪流量傳感器。
前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其進行放大、整形,從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉換部分稱為二次儀表或顯示儀表。
工作原理 
流體通過傳感器殼體時,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波,可傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或累積流量。
在一定的流量范圍內,脈沖頻率 f 與流經傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比,流量方程為: 
式中 qv —— 流體的瞬時流量(工作狀態下)m3/h ;
f —— 脈沖頻率,Hz; 
K —— 傳感器的儀表系數 m-3 ,由校驗單給出。 
每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫在檢定證書中,K 值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。

超聲波流量計概述
本說明書只作為簡易操作手冊,用戶需了解詳細操作歡迎來電咨詢。
新一代產品增加了以下特點和功能:
1、硬件模塊化設計,生產及維修操作簡易;
2、電氣隔離 RS485 接口,含 MODBUS、M-BUS 等 10 多種通訊協議;
3、電氣隔離 0-20mA 或 4-20mA 電流環輸出;
4、帶有熱量測量功能;
5、8-36VDC,220VAC 供電方式可選;
6、具有手動累積器及批量控制器等功能;
7、年月日累積記錄功能,可記錄前 512 天(每天)、前 128 個月(每月)的累積流量及累積熱量等數據;
8、三路精度為 0.1%的模擬輸入;
使用前請先了解產品的工作電源和型號,防止誤接造成不正常工作或損壞。
二、系列產品原理、種類及優勢
本公司超聲波流量計系列產品可選配外夾式、插入式、管段式等傳感器,解決了原有產品小流量漂移問題。與機械水表相比具有無活動部件,始動流量低,量程比寬,測量精度高, 使用壽命長等特點。超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種。
本公司生產的超聲波流量計種類多。有非接觸式儀表,適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量,眾所周知,工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題,這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難,造價提高、能損加大、安裝不僅這個缺點,超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流或者插入式安裝,儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關,而其它類型的流量計隨著口徑增加,造價大幅度增加,故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越,使用超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態,不產生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計,被認為是較好的各類管徑流量測量儀表。在發電廠,化工廠,鋼鐵廠等中,用手持式或者便攜式超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量,比過去的皮脫管流速計方便得多。另外,超聲測量儀表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響,又可制成非接觸及便攜式測量儀表,故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。另外,鑒于非接觸測量特點, 再配以合理的電子線路,儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。管道使用檢測流量時,超聲波流量計通常有外夾式安裝,插入式安裝和管道式安裝,在現場完成密封不可開孔時,可推薦使用外夾式安裝,在現場不方便剖開管道時,可推薦使用插入式安裝,在使用現場方便開口的情況下,可推薦使用管道式超聲波流量計,焊接法蘭,對夾法蘭即可。 超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視并且向產品系列化、通用化發展,現已制成不同聲道的標準型、高溫型、 防爆型儀表以適應不同介質,不同場合和不同管道條件的流量測量。

金屬管浮子流量計產品概況 
LZ 系列金屬管浮子流量計結構簡單、工作可靠、準確度高、適用范圍廣。與玻璃轉子流量計相比較能耐較高的壓力。LZ 系列流量計具有就地指示、電遠傳、限位開關報警、耐腐蝕、夾套型、阻尼型和防爆等品種。廣泛應用于國防、化工、石油、冶金、電力、環保、醫藥和輕工等部門的液體、氣體流量的測量與自動控制。
流量計檢測部分零件均有 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼材料制成 ,特殊場合也可由 Cr18Ni12Mo2Ti 或 F46 等耐腐蝕材料組成。流量計除特殊規格外,高度均為 250 mm。
連接法蘭采用 GB/T9119.8~10 標準,也可根據用戶特殊要求定制。
二、原理結構 
由下而上的流體通過直立的測量管時,浮子在壓差的作用下上升、浮子上升的高度即代表流量的大小。并通過浮子中的磁鋼與指示器中的磁鋼耦合聯結傳遞給指示器,帶動指示器中的指針轉動。

渦街流量計產品的種類和適用范圍
1. LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量儀表
2. LUGB 系列插入型壓電式渦街流量儀表
3. LUGE 系列滿管型電容式渦街流量儀表
4. LUGE 系列插入型電容式渦街流量儀表
5. LUGB/E 系列電池供電型渦街流量儀表
6. 潛水型/分體型渦街流量儀表(協議訂貨)
7. 多功能曲線紀錄積算儀,帶 P/T 補償功能、中文液晶顯示
8. 智能流量積算儀,數碼管顯示
LUGB/E 型渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等) 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計量和控制.
 
二、工作原理 
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為 f,被測介質來流的平均速度為 V,旋渦發生體迎流面寬度為 d,表體通徑為 D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=StV/d   公式(1)
式中:
f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(無量綱數)
V-流體的平均流速
d-旋渦發生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無因次未知數,圖(二)表示斯特羅哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關系。
在曲線表中 St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2)
K=N/Q(1/m3)   公式(2)
式中:K=儀表常數(1/m3)。
N=脈沖個數
Q=體積流量(m3)
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