流量测量的方法及其原理.docVIP

流量测量的方法及其原理 流量可以根据被测物理量的不同分为质量流量（mass flow rate）和体积流量（volume flow rate）的测量，由于质量相对于体积是一个不变量，因此前者更为准确．二者的主要测量方法如下所述： 1、质量流量（mass flow rate）的测量方法及其原理 1.1 传送带的流量测量 传送带的流量测量原理如图1所示，通过重力传感器测量传送带上长度为部分的质量，如果传送带的速度为，质量流量为，那么，可以表示为： (1) 图1 传送带的流量测量原理示意图 1.2 Coriolis流量计 Coriolis流量计多用于测量液体的质量流量，主要工作原理是通过测量在旋转管中的流体的Coriolis力，进而间接测得质量流量． 1.3 热式质量流量计 热式质量流量计多用于测量气体的质量流量，使流体通过加热装置，通过测量：a)流体温度的上升，b)把流体加热至一定温度时加热装置的功率，进而测得质量流量． 1.4 通过测量体积流量与流体密度进行测量 体积流量（volume flow rate）的测量方法及其原理 2.1 压差流量计 压差流量计的测量原理如图2所示：在流体通道管中加入一个障碍物（如，文丘里管），当流体通过障碍物时，其速度增加，对容器壁产生的压强减小，体积流量正比于约束装置前后流体压强之差的平方根。 图2 压差流量计的测量原理示意图 图2中对应通过障碍之前的位置，对应流体通过障碍后压强为极小值的位置，体积流量可以表示为： (2) 其中，与分别表示流体通过障碍之前的横截面积以及压强，与分别表示流体通过障碍之后的横截面积以及压强，表示流体的密度。 以上公式在实际应用之中有一定的不便，比如相应的横截面积与都不宜测得，因此，经常把公式(2)修正为： (3) 式(3)中，为流体通过障碍之前管道的直径，为障碍的直径，是流量系数，与Reynolds数以及管道与流体的直径差有关。 2.2 转子流量计（浮子） 转子流量计的测量原理如图3所示，浮子所受的的重力，浮力，以及流体运动时对浮子的上推力保持平衡使得浮子的位置保持恒定。在测量过程中保持浮子的前后压差不变，而流通截面积随流量改变，通过测量流通截面积来达到测量q的目的。 图3 浮子流量计的测量原理示意图 2.3 容积式流量计 旋转活塞流量计是容积式流量计的一种，旋转活塞作周期性运动，活塞每转动一个周期，通过的流量也是一个固定的数，在乘以活塞旋转的周期数，即可算得体积流量。 2.4 涡轮流量计 流体以一定流速通过涡轮时，可以推动涡轮以正比于流速的速度转动，而涡轮的转速可以比较容易地测量。 2.5 电磁流量计 利用带电粒子在磁场中运动发生偏转，能够在管壁两侧产生一定的电动势，用于测量导电流体的流量。 2.6 涡街流量计 在流体中安放一个非流线型旋涡发生体，使流体在发生体两侧交替地分离，释放出两串规则地交错排列的旋涡，且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量计。 2.7 超声波流量计 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。 2.8 其他方法