非接触式流量计有超声波流量计和雷达流量计。其中超声波流量计运用广泛,穿透力强。
超声流量计可按下述原则来分类。
(1)测量原理
时差法超声流量计;
频差法超声流量计;
相差法超声流量计;
多普勒超声流量计;
液位测量和平均流速测量相结合的非满管和渠道超声流量计。
(2)使用方式
便携式超声流量计,特点:便携使用,内置可充电锂电池,适合移动测量,配接磁性传感器。
固定式(标准管段式)超声流量计。
(3)换能器的安装方法
标准管段式超声流量计,特点:需切开管路安装,但以后的维护可不停产。可选择单声道或三声道传感器。
外夹式超声流量计,特点:能够完成固定和移动测量。采用专用耦合剂(室温固化的硅橡胶或高温长链聚合油脂)安装,安装时不损坏管路。
现场开孔插入式超声流量计。
(4)换能器与流体是否接触
接触式(插入式)超声流量计,特点:可不停产安装和维护。
非接触式(外夹式)超声流量计。
(5)被测流体的性质
液体超声流量计;
气体超声流量计。
(6)换能器声道的数目
单声道超声流量计;
两声道超声流量计;
多声道超声流量计(3 声道以上,含3声道) 。
非接触式流量计只有超声波流量计了,它是一款利用声波来测量流量的,超声波流量计应用比较广泛,测量的介质不受影响,并且精度较高。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。
浮子流量计引是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降,改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表,又称转子流量计。
浮子流量计使用于小管径和低流速。常用仪表口径40-50mm以下,最小口径做到1.5-4mm。适用于测量低流速小流量,以液体为例,口径10mm以下玻璃管浮子流量计满度流量的名义管径,流速只在0.2-0.6m/s之间,甚至低于0.1m/s;金属管浮子流量计和口径大于15mm的玻璃管浮子流量计稍高些,流速在0.5-1.5m/s之间。
浮子流量计可用于较低雷诺数,选用粘度不敏感形状的浮子,流通环隙处雷诺数只要大于40或500,雷诺数变化流量系数即保持常数,亦即流体粘度变化不影响流量系数。这数值远低于标准孔板等节流差压式仪表最低雷诺数104-105的要求。
大部分浮子流量计没有上游直管段要求,或者说对上游直管段要求不高。
使用流体和出厂标定流体不同时,要作流量示值修正。液体用浮子流量计通常以水标定,气体用空气标定,如实际使用流体密度、粘度与之不同,流量要偏离原分度值,要作换算修正。
超声波流量计优点:
(1)可做非接触式测量;
(2)为无流动阻挠测量,无压力损失;
(3)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充;
(4)除带测量管段式外,一般不需要作实流校验;
(5)原理上不受管径限制,其造价基本与管径无关。
缺点:(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法测量精度不高。
根据信号检测原理,超声波流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤波法和噪声法。超声波流量计和超声波流量计,由于仪表的流道中没有障碍物,属于畅通型流量计,适用于解决一类流量计的流量测量问题,特别是在大流量测量中具有更突出的优势,是一个发展迅速的流量计类别。超声波流量计采用时差测量原理:一个探头信号通过管壁、介质和管壁的另一侧,被另一个探头接收。同时,由于介质速度的影响,第二个探头的发射信号也是第一个探头接收到的δT的滞后。根据计算可以得出,流量值Q可以通过流速V与时差δTV=(C2)/2LXδT的换算关系得到
当超声波在运动的流体中传播时,它们将携带关于流体速度的信息。因此,接收到的超声波可以检测流体的流量,并将其转换成流量。根据检测方法的不同,可分为传播速度差法、多普勒法、电子束迁移法、噪声法和相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十年来随着集成电路技术的飞速发展而得到应用的一种非接触式仪表。适用于测量难以接触和观察的流体和大型管道的流量。它可以与水位计一起使用,测量开放水的流量。使用超声波流量比不需要在流体中安装测量元件,所以不会改变流体的流动状态而产生附加阻力。仪表的安装和维护不会影响生产管道,是一种理想的节能流量计。
工业流量测量一般存在于大口径管道中,大流量测量比较困难。这是因为普通的流量计会随着管道直径的测量给制造和运输带来困难,导致成本和能耗增加。安装不仅有这些缺点,还可以避免使用超声波流量计。由于各种超声波流量计都可以安装在管道外部进行非接触式流量测量,所以仪器的成本基本上与被测管道的直径无关,而其他类型的流量计成本随着成本的增加而大大增加。的直径。因此,与其他具有相同功能的流量计相比,超声波流量计的直径越大,超声波流量计的功能价格越好。超声波流量计被认为是一种很好的测量大型管道径流量的仪器,可以测量两相介质的流量,因此可以用来测量污水等脏流量。在电厂中,使用便携式超声波流量计测量大型管道径流(如汽轮机进水和汽轮机循环水)比过去的剥管式流量计更方便。流体流动产生的超声波也可用于气体测量。管径从2厘米到5米,从几米宽的明涵到500米宽的河流。此外,测量仪的超声波流量测量精度几乎不受人体温度测量的影响,压力、粘度、密度等参数的影响,可以做成非接触式便携式测量仪,解决其他类型仪器难以测量的测量问题,具有较强的耐腐蚀性、导电性、放射性和易燃易爆介质的流动。此外,由于其非接触测量特性和合理的电子电路,单个仪器可用于测量各种管径和流量范围。超声波流量计的适应性是其他仪器无法比拟的。超声波流量计具有上述一些优点,因此越来越受到重视。随着产品系列化、通用化的发展,被制成不同声道标准、耐高温、防爆、潮湿的仪器,以适应不同介质、不同环境。和不同管道条件下的流量测量。
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热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种。
1.接触式热式质量流量计
这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内,与流体直接接触,常被称为托马斯流量计,适于测量气体的较大质量流量. 由于加热及测量元件与被测流体直接接触,因此元件易受流体腐蚀和磨损,影响仪表的测量灵敏度和使用寿命。测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用,这是接触式的缺点。
2.非接触式热式质量流量计
这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外,与被测流体不直接接触,克服了接触式的缺点。
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