用单片机测量流体流速的_流量测量的主要方法
電磁流量計(jì)
由于流量檢測(cè)的復(fù)雜性和多樣性,流量檢測(cè)的方法非常多,常用于工業(yè)生產(chǎn)中的有10多種。
流量測(cè)量與儀表可以分為測(cè)量瞬時(shí)流量和總流量兩類。生產(chǎn)過程中流量大多作為監(jiān)控參數(shù),測(cè)量的是瞬時(shí)流量,但在物料平衡和能源計(jì)量的貿(mào)易結(jié)算中多數(shù)使用總量表。有些流量計(jì)備有累積流量的裝置,可以作為總量表使用。也有一些總量表備有流量的發(fā)訊裝置用來測(cè)量瞬時(shí)流量。
按測(cè)量方法和結(jié)構(gòu)分類,大致可以分成兩大類:測(cè)量體積流量和測(cè)量質(zhì)量流量。
1、測(cè)體積流量
測(cè)體積流量的方法又可分為兩類:容積法(又稱直接法)和速度法(又稱間接法)。
(1)容積法。在單位時(shí)間內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)固定體積對(duì)流動(dòng)介質(zhì)連續(xù)不斷地進(jìn)行度量,以排出流體的固定容積數(shù)來計(jì)算流量。流量越大,度量的次數(shù)越多,輸出的頻率越高。容積法受流體流動(dòng)狀態(tài)影響較小,適用于測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)的流體。
根據(jù)回轉(zhuǎn)體形狀不同,產(chǎn)品有適于測(cè)量液體的橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì))、旋轉(zhuǎn)活塞和刮板式流量計(jì);適于測(cè)量氣體流量的伺服式容積流量計(jì)、皮膜式流量計(jì)等。
(2)速度法。速度法先測(cè)出管道內(nèi)的平均流速,再乘以管道截面積求得流體的體積流量。速度法可用于各種工況下的流體的流量測(cè)量,但測(cè)量平均流速受管路條件影響較大,流動(dòng)產(chǎn)生的渦流以及截面上流速分布不對(duì)稱等都會(huì)影響測(cè)量精度。
基于速度法測(cè)量流量的方法主要有以下幾種。
a.差壓式。又稱節(jié)流式,利用節(jié)流件前后的差壓和流速關(guān)系,通過差壓值獲得流體的流速。
b.電磁式。導(dǎo)電流體在磁場中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),感應(yīng)電勢(shì)大小與流體的平均流速成正比。
c.旋渦式。流體在流動(dòng)中遇到一定形狀的物體會(huì)在周圍產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,旋渦釋放的頻率與流速成正比。
d.渦輪式。流體作用在置于管道內(nèi)部的渦輪上使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)速度在一定流速范圍內(nèi)與管道內(nèi)流體的流速成正比。
e.聲學(xué)式。根據(jù)聲波在流體中傳播速度的變化得到流體的流速。
f.熱學(xué)式。利用加熱體被流體的冷卻程度與流速的關(guān)系來檢測(cè)流速。
基于速度法的流量檢測(cè)儀表有節(jié)流式流量計(jì)、靶式流量計(jì)、彎管流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、旋渦流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲流量計(jì)、熱式流量計(jì)等。
2、測(cè)質(zhì)量流量
盡管體積流量乘以密度可以得到質(zhì)量流量,但測(cè)量結(jié)果卻與密度有關(guān)。在化工生產(chǎn)過程中有時(shí)流體密度不恒定,不能得到質(zhì)量流量,而很多場合又需要得到質(zhì)量流量。如石油行業(yè)要對(duì)產(chǎn)品流量精確計(jì)量,希望得到不受外界條件影響的質(zhì)量流量,如果采用先測(cè)得體積流量再乘以密度求取質(zhì)量流量的方法,由于流體密度會(huì)隨著溫度、壓力而變化,因此須在測(cè)量體積流量和密度的同時(shí),測(cè)量流體介質(zhì)溫度值及壓力值,進(jìn)行補(bǔ)償,再得到質(zhì)量流量。當(dāng)溫度、壓力變化頻繁或組分波動(dòng)時(shí),增加了換算次數(shù),無法提高計(jì)量精度。
質(zhì)量流量計(jì)是以測(cè)量流體經(jīng)過的質(zhì)量為依據(jù)的流量檢測(cè)儀表,具有精度不受流體的溫度、壓力、密度、黏度等變化影響的有點(diǎn)。質(zhì)量流量的測(cè)量方法也分為直接法和間接法兩類。直接法測(cè)量質(zhì)量流量有科里奧利力式流量計(jì)、量熱式流量計(jì)、角動(dòng)量式流量計(jì)等;間接法(又稱推導(dǎo)法)測(cè)出流體的體積流量,以及密度(或溫度和壓力),經(jīng)過運(yùn)算求得質(zhì)量流量,主要使用壓力溫度補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)。
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)
總結(jié)
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