【文章內(nèi)容簡介】 間隙時(shí) , 流體對(duì)葉片前后產(chǎn)生壓差推動(dòng)葉片 , 使渦輪旋轉(zhuǎn) , 在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí) , 高導(dǎo)磁性的渦輪葉片周期性地改變磁電系統(tǒng)的磁阻值 , 使通過線圈的磁通量發(fā)生周期性的變化 , 在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) , 經(jīng)過放大和整形 , 可得到足以可測(cè)出頻率的方波脈沖 , 將脈沖送入計(jì)數(shù)器就可求得累積總量 。 優(yōu)點(diǎn) 安裝方便。 測(cè)量精度高，可耐高壓。 反應(yīng)快，可測(cè)脈動(dòng)流量。 輸出信號(hào)為電頻率信號(hào)，便于遠(yuǎn)傳，不受干擾。 缺點(diǎn) 一般需要加過濾器。 安裝時(shí)，前后要有一定的直管段。 F1發(fā)射的超聲波先到達(dá) T1 超聲波流量計(jì) 非接觸式流量測(cè)量儀表，利用超聲波在流體中的傳播特性來測(cè)量流體流量的 。 直式安裝 斜插式安裝 超聲波流量計(jì)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 非接觸測(cè)量 結(jié)果不受被測(cè)流體粘度、電導(dǎo)率及腐蝕性等因素的影響，可測(cè)各種氣體和液體的流量，適應(yīng)范圍廣。 可測(cè)大口徑管道內(nèi)的流體流量，甚至包括河流流量。輸出信號(hào)與流量呈線性關(guān)系。 流體中的氣泡或雜音會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響 。 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。 超聲波在流體中的傳播速度會(huì)隨流體溫度變化而變化，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，必要時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)正。 時(shí)差法 超聲波在流體中傳播時(shí)，在靜止流體和流動(dòng)流體中的傳播速度是不同的，利用這一特點(diǎn)可以求出流體的速度，再根據(jù)管道流體的截面積，便可知道流體的流量。 如果在流體中設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器，它們既可以發(fā)射超聲波又可以接收超聲波，一個(gè)裝在上游，一個(gè)裝在下游，其距離為 L，如下圖所示。 超聲波流量計(jì)測(cè)量原理 有時(shí)差法、相差法、頻差法、多普勒頻移法及聲速偏移法等。 如設(shè)順流方向的傳播時(shí)間為 t1，逆流方向的傳播時(shí)間為 t2，流體靜止時(shí)的超聲波傳播速度為 c，流體流動(dòng)速度為 v，則有 vcLtvcLt????21超聲波傳播時(shí)間差為 22122vcLvttt????? 一般來說，流體的流速遠(yuǎn)小于超聲波在流體中的傳播速度，即 cv, 則從上式便可得到流體的流速，即 tLcv ?? 22超 聲 波 傳 感 器 2超 聲 波 傳 感 器 1 管道D?此時(shí)超聲波的傳輸時(shí)間將由右式確定 ????si nc o ssi nc o s21vcDtvcDt???? 在實(shí)際應(yīng)用中 , 超聲波傳感器安裝在管道的外部 , 從管道的外面透過管壁發(fā)射和接收超聲波不會(huì)給管路內(nèi)流動(dòng)的流體帶來影響 ， 如下圖。 相差法 讓超聲波發(fā)生器發(fā)射連續(xù)超聲脈沖或周期較長的脈沖序列，則在順流和逆流兩種情況下所接收到的信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生一定的相位差 Δφ 。 22cLvt ??? ?????ω為超聲波的角頻率 由于 ω、 ｃ 及 L為已知量，這樣，測(cè)出 Δφ即可求得 v，也就可計(jì)算出流量的大小 。 頻差法 由時(shí)差法中的有關(guān)公式，可求出順流和逆流時(shí)接收器接收到的超聲波頻率之差 Δf 為 LvLvcLvcf 2??????只要測(cè)得 Δf，即可求出流速 v，進(jìn)而求得流量大小。 應(yīng)用問題 待測(cè)流體中不能含有過多的雜質(zhì)和氣泡，且粘度不能太大 ； 待測(cè)流體必須充滿整個(gè)管道；必須對(duì)超聲波速度進(jìn)行精確的溫度補(bǔ)償 ； 對(duì)不同管道、不同流速及不同粘度的介質(zhì)進(jìn)行雷諾數(shù)補(bǔ)償 。 光纖流量計(jì) 將一根多模光纖垂直地裝入管道，當(dāng)液體或氣體流經(jīng)與其垂直的光纖時(shí)，光纖受到流體渦流的作用而振動(dòng)，振動(dòng)的頻率與流速有關(guān)。測(cè)出頻率就可知流速 。 光纖流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)受到一個(gè)垂直于流動(dòng)方向的非流線體阻礙時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，在某些條件下，在非流線體的下游兩側(cè)產(chǎn)生有規(guī)則的漩渦，其漩渦的頻率 f與流體的流速可表示為 dvSf r?v—— 流體流速； d—— 流體中物體的橫向尺寸大小； Sr—— 斯特勞哈爾（ Strouhal）系數(shù)， 它是一個(gè)常數(shù)，僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 質(zhì)量流量計(jì) 質(zhì)量流量： 在單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道某一橫截面的流體質(zhì)量。 質(zhì)量流量計(jì)： 用來測(cè)量質(zhì)量流量的儀表。 在工業(yè)生產(chǎn)中，物料平衡和經(jīng)濟(jì)核算等通常都需要質(zhì)量流量。對(duì)于液體而言，可以將已測(cè)得的體積流量乘以密度換算成質(zhì)量流量 。對(duì)于氣體，則須經(jīng)上述換算和溫壓補(bǔ)正后方可得到比較準(zhǔn)確的質(zhì)量流量，通常稱為 推導(dǎo)式 （外補(bǔ)償式）質(zhì)量流量計(jì)，可分為溫度壓力補(bǔ)償式和密度補(bǔ)償式兩種。 另一種 測(cè)量質(zhì)量流量的 方法是使用 直接式 （內(nèi)補(bǔ)償式）質(zhì)量流量計(jì)，可直接測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)介質(zhì)的質(zhì)量。直接式質(zhì)量流量計(jì)又可分為科里奧利式、熱式和沖量式等、 直接式質(zhì)量流量計(jì) 利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí) ， 處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)系中 ， 產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力而制成的一種直接式質(zhì)量流量計(jì) 。 質(zhì)點(diǎn)具有兩個(gè)分量的加速度及相應(yīng)的加速度力： ① 法向加速度：即向心加速度 ar， 其量值為 ω 2r ， 方向朝向 P軸 。 ② 切向加速度：科里奧利加速度 at ， 其量值為 2ω v，方向與 ar垂直 。 由于復(fù)合運(yùn)動(dòng) ， 在質(zhì)點(diǎn)的 at方向上作用著科里奧利力為2ω vm， 而管道對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力 ， 其值為 2ω vm。 當(dāng)密度為 ρ的流體以恒定速度 v在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí) ， 任何一段長度為 Δx的管道都受到一個(gè)大小為 ΔFc 的切向科里奧利力 ，即 ΔFc =2ωvρAΔx A為管道的流通內(nèi)截面積 。 因?yàn)橘|(zhì)量流量 qm=ρvA ， 所以 ΔFc =2ωqmΔx 直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)流體所產(chǎn)生的科里奧利力就可以測(cè)得質(zhì)量流量 。 進(jìn)口出口驅(qū) 動(dòng) 器平行 U 形管檢 測(cè) 器 ( 左 右 兩 側(cè) ) 流量計(jì)的測(cè)量管道是兩根兩端固定平行的 U形管 ， 在兩個(gè)固定點(diǎn)的中間位置由驅(qū)動(dòng)器施加產(chǎn)生振動(dòng)的激勵(lì)能量 ， 在管內(nèi)流動(dòng)的流體產(chǎn)生科里奧利力 ， 使測(cè)量管兩側(cè)產(chǎn)生方向相反的撓曲 。 位于 U形管的兩個(gè)直管管端的兩個(gè)檢測(cè)器用光學(xué)或電磁學(xué)方法檢測(cè)撓曲量以求得質(zhì)量流量 。 科里奧利質(zhì)量流量傳感器 1— 支承管； 2— 檢測(cè)管； 3— 電磁檢測(cè)器； 4— 電磁激勵(lì)器； 5— 殼體 U形管型式 ?形管型式 兩種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 熱式質(zhì)量流量計(jì) 基于流體中熱傳遞和熱轉(zhuǎn)移與流體質(zhì)量流量的關(guān)系。 其工作機(jī)理是利用外熱源對(duì)被測(cè)流體加熱，測(cè)量因流體流動(dòng)造成的溫度場(chǎng)變化，從而測(cè)得流體的質(zhì)量流量。 被測(cè)流體的質(zhì)量流量可表示為 TPcq pm ??（ P為加熱功率； cp為比定壓熱容； ?T為加熱器前后溫差） 若采用恒定功率法，測(cè)量溫差 ?T就可以求得質(zhì)量流量； 若采用恒定溫差法，則測(cè)出熱量的輸入功率 P就可以求得質(zhì)量流量 非接觸式對(duì)稱結(jié)構(gòu)的熱式質(zhì)量流量計(jì) 1— 鎳管； 2—