流量?jì)x表及其選型
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2.3 振蕩型
渦街流量計是振蕩型流量?jì)x表的典型代表。它是在流體前進(jìn)方向上放置一非流線(xiàn)形物體，流體在該物體后方形成兩列規則的非對稱(chēng)漩渦列。漩渦列的頻率與流速成一定比例。這種測量方法的特點(diǎn)是管道內無(wú)可動(dòng)部件，讀數重復性、可靠性好，使用壽命長(cháng)，線(xiàn)性測量范圍寬（氣體約為30∶1，液體約為10∶1），幾乎不受溫度、壓力、密度、粘度等變化的影響，壓力損失小， 精度高（約0.5%~1%）。其工作溫度可達300℃以上，工作壓力可達30MPa以上。但流體流速分布情況和脈動(dòng)流會(huì )影響測量精度。不同的介質(zhì)可采用不同的漩渦感測技術(shù)，對于蒸汽可用振動(dòng)盤(pán)式或壓電晶體式，對于空氣可采用熱力式或超聲波式，對于水，幾乎所有感測技術(shù)都適用。和孔板一樣，渦街流量計的流量系數也是由一組尺寸來(lái)決定的。
2.4 電磁型
這類(lèi)流量計是利用導電的流體流經(jīng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應電壓的大小來(lái)檢測流量的。因此它只適用于導電介質(zhì)（目前已有適用于導電率低至0.008μs/cm介質(zhì)的產(chǎn)品）。從理論上講，這種方法不受流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響，量程比可達100∶1，精度約為0.5%。適用管徑從2mm到3m。廣泛應用于水、泥漿、紙漿或腐蝕性介質(zhì)的流量。電磁型流量計由于信號微弱，滿(mǎn)量程時(shí)，通常只有2.5~8mV，流量很小時(shí)僅有幾毫伏。易受外界干擾。因此，要求變送器的外殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管、變送器兩端的管道都要接地并單獨設置接地點(diǎn)，絕對不要連接在電機、電器等的公用地線(xiàn)上。
2.5 超聲波型
這類(lèi)流量計最常見(jiàn)的是多普勒流量計和時(shí)差流量計。多普勒流量計是根據被測流體中移動(dòng)目標所反射的聲波頻率的變化來(lái)檢測流量的。此法適于測量高速流體，不宜測量低速流體，且精度較低，對管道內壁的光滑程度要求較高，但它的電路簡(jiǎn)單。
時(shí)差流量計是通過(guò)超聲波在注流體中順流和逆流傳播的時(shí)間差來(lái)測量流量的。由于時(shí)差的數量級很?。ㄒ话銥?0~6s），因此，為保證測量精度，對電子線(xiàn)路的要求較高，從而儀表的成本相應增加。時(shí)差流量計一般適用于純凈且流速場(chǎng)均勻的層流液體。對于紊流液體，可采用多聲束時(shí)差流量計。
2.6 動(dòng)量矩型
這類(lèi)流量計是根據動(dòng)量矩守恒原理， 通過(guò)流體沖擊旋轉部件（葉輪、螺旋器等），使之旋轉，而旋轉部件的轉速與流速成比例關(guān)系。再利用磁學(xué)、光學(xué)、機械計數等方法將轉速轉換成電信號， 從而計算出流量。
渦輪流量計是這類(lèi)儀表中應用最廣泛且精度較高的一種。它適用于氣體、液體介質(zhì)，但在結構上略有不同。用于氣體的，其葉輪角度較小， 而且葉片數量多。渦輪流量計的精度可達0.2%~0.5%，在狹小范圍內可達0.1%。量程比約10∶1。壓損小，耐壓高。但它對流體的潔凈度有一定要求，且易受流體密度和粘度的影響， 口徑越小，影響越大。和孔板一樣，要保證安裝點(diǎn)前后有足夠的直管段，以避免流體旋轉而改變對葉片的作用角度。
2.7 正位移型
這類(lèi)儀表的工作原理是根據旋轉體每旋轉一周，流體精確移動(dòng)一個(gè)固定量來(lái)測量的。儀表的設計方式各異，如橢圓齒輪流量計、旋轉活塞流量計、刮板流量計等等。橢圓齒輪流量計的量程比較大，可以達到20∶1，且精度高。但運動(dòng)齒輪易被流體中的雜質(zhì)卡死。旋轉活塞流量計單位流通量大，但由于結構上的原因，泄漏量較大， 精度差。正位移型的流量計基本與流體粘度無(wú)關(guān)，適用于油脂類(lèi)、水等介質(zhì)，但不適用于蒸汽、空氣等介質(zhì)。
上述的每一種流量計各有自己的優(yōu)、缺點(diǎn)，但是，即使是同一種型式的表，不同廠(chǎng)家提供的產(chǎn)品，其結構、性能也不盡相同。
3 流量計的選擇
面對龐大的流量計家族， 要想選擇一款經(jīng)濟實(shí)用的儀表，確非易事。其中要考慮的因素很多：精度、可靠性、費用、流體特性及其他種種因素。根據筆者多年儀表選型的實(shí)踐，大致可參考以下4個(gè)方面：
（1）儀表的工作性能，包含：精度、可靠性、線(xiàn)性、量程范圍、壓降、輸出信號特性、響應時(shí)間、瞬時(shí)量或累積量。
（2）流體的物理、化學(xué)特性，包含：液體或氣體、流體溫度、流體壓力、流體密度、流體粘度、潤滑度、化學(xué)特性、表面張力、壓縮系數。
（3）現場(chǎng)安裝條件及環(huán)境，包含：流向、管徑、安裝位置、環(huán)境溫度、壓力、濕度、直管段長(cháng)度、電氣連接、附件的安裝、附近的電氣干擾、脈動(dòng)的影響、震動(dòng)的影響。
（4）成本費用，包含：采購價(jià)格、安裝費用、操作費用、維護費用、校驗費用、儀表壽命、備件費用、操作工的培訓費用。
用戶(hù)在選擇時(shí)，不可能面面俱到，要權衡利弊。不過(guò)， 最后的抉擇往往是在成本費用和儀表性能之間。
4 結束語(yǔ)
隨著(zhù)生產(chǎn)工藝復雜程度和自動(dòng)化程度的提高，會(huì )對流量測量及控制提出更新、更高和更多的要求，如5~7m特大口徑、特大流量測量；超微小流量測量；鋼水等高溫介質(zhì)的流量測量；液氮等超低溫介質(zhì)的流量測量，等等。近年來(lái)，核磁共振流量計、放射性同位素流量計等新型儀表已日臻完善，流量測量精度也在不斷提高。
參考文獻
[1]翟秀貞，謝紀績(jì).差壓型流量計[M].北京：中國計量出版社，1995.
[2]范玉久等.化工測量及儀表[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981.
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