几种流量计的测量原理

变面积型

    这种类型流量计的典型代表是转子流量计。对于3″以内的管道，此流量计效果较好。它的突出优点是直接就地测量时不用外加电源。转子流量计按其制造材料不同，分为玻璃转子流量计和金属管转子流量计两大类。玻璃转子流量计结构简单，转子位置清晰可见，易读数，多用于常温、常压、透明和腐蚀性介质，如空气、煤气、氩气等。金属管转子流量计一般带有磁性连接指示器，用于高温、高压的场合，并且能传输出标准信号与记录仪等配套使用，计量累积流量。目前市场上有一种带加载弹簧锥形头的垂直式变面积式流量计，它没有冷凝室和缓冲室，测量范围达到100∶1，并且是线性输出，最适于蒸汽的测量。

 振荡型

    涡街流量计是振荡型流量仪表的典型代表。它是在流体前进方向上放置一非流线形物体，流体在该物体后方形成两列规则的非对称漩涡列。漩涡列的频率与流速成一定比例。这种测量方法的特点是管道内无可动部件，读数重复性、可靠性好，使用寿命长，线性测量范围宽（气体约为30∶1，液体约为10∶1），几乎不受温度、压力、密度、粘度等变化的影响，压力损失小， 精度高（约0.5%~1%）。其工作温度可达300℃以上，工作压力可达30MPa以上。但流体流速分布情况和脉动流会影响测量精度。不同的介质可采用不同的漩涡感测技术，对于蒸汽可用振动盘式或压电晶体式，对于空气可采用热力式或超声波式，对于水，几乎所有感测技术都适用。和孔板一样，涡街流量计的流量系数也是由一组尺寸来决定的。

 电磁型

    这类流量计是利用导电的流体流经磁场时产生感应电压的大小来检测流量的。因此它只适用于导电介质（目前已有适用于导电率低至0.008μs/cm介质的产品）。从理论上讲，这种方法不受流体的温度、压力、密度和粘度的影响，量程比可达100∶1，精度约为0.5%。适用管径从2mm到3m。广泛应用于水、泥浆、纸浆或腐蚀性介质的流量。电磁型流量计由于信号微弱，满量程时，通常只有2.5~8mV，流量很小时仅有几毫伏。易受外界干扰。因此，要求变送器的外壳、屏蔽线、测量导管、变送器两端的管道都要接地并单独设置接地点，绝对不要连接在电机、电器等的公用地线上。

超声波型

    这类流量计最常见的是多普勒流量计和时差流量计。多普勒流量计是根据被测流体中移动目标所反射的声波频率的变化来检测流量的。此法适于测量高速流体，不宜测量低速流体，且精度较低，对管道内壁的光滑程度要求较高，但它的电路简单。

    时差流量计是通过超声波在注流体中顺流和逆流传播的时间差来测量流量的。由于时差的数量级很小（一般为10~6s），因此，为保证测量精度，对电子线路的要求较高，从而仪表的成本相应增加。时差流量计一般适用于纯净且流速场均匀的层流液体。对于紊流液体，可采用多声束时差流量计。

动量矩型

    这类流量计是根据动量矩守恒原理， 通过流体冲击旋转部件（叶轮、螺旋器等），使之旋转，而旋转部件的转速与流速成比例关系。再利用磁学、光学、机械计数等方法将转速转换成电信号， 从而计算出流量。

    涡轮流量计是这类仪表中应用最广泛且精度较高的一种。它适用于气体、液体介质，但在结构上略有不同。用于气体的，其叶轮角度较小， 而且叶片数量多。涡轮流量计的精度可达0.2%~0.5%，在狭小范围内可达0.1%。量程比约10∶1。压损小，耐压高。但它对流体的洁净度有一定要求，且易受流体密度和粘度的影响， 口径越小，影响越大。和孔板一样，要保证安装点前后有足够的直管段，以避免流体旋转而改变对叶片的作用角度。