差壓式流量計和轉(zhuǎn)子流量計的區(qū)別
差壓式流量計和轉(zhuǎn)子流量計的區(qū)別
轉(zhuǎn)子流量計和差壓式流量計是工業(yè)上和實驗室中最常用的流量計。雖然都是測量流量的儀表，但是其原理卻大相徑庭，其流量基本方程的推導(dǎo)也不相同，因此，導(dǎo)致儀表的特點和適用場合也有所區(qū)別。下面就跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來看看吧。
轉(zhuǎn)子流量計與差壓式流量計的區(qū)別
轉(zhuǎn)子流量計
轉(zhuǎn)子流量計，是由一個自下往上逐漸擴大的帶刻度的錐形管和一個置于錐形管內(nèi)可以自由上下移動的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。工作時，被測流體由錐形管下端進(jìn)入，沿著錐形管向上運動，流過轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙，再從錐形管上端流出。受流動流體帶動作用，轉(zhuǎn)子受到一個自下向上流體對轉(zhuǎn)子的動壓力，正好等于轉(zhuǎn)子在被測流體中的重力(即轉(zhuǎn)子自身的重力減去流體對轉(zhuǎn)子的浮力)。
垂直安裝流量計時，轉(zhuǎn)子重心就在錐形管中心軸線上，轉(zhuǎn)子所受的三個力都平行于中心軸線。當(dāng)受力平衡時，轉(zhuǎn)子就穩(wěn)定在錐管內(nèi)某一位置上。對于給定的轉(zhuǎn)子流量計，轉(zhuǎn)子的材料、大小和形狀都可確定，所以轉(zhuǎn)子在被測流體中的重力是已知的，只有流體對轉(zhuǎn)子的動壓力是隨流體流速大小而變化的。因此當(dāng)流體流速變大或變小時，轉(zhuǎn)子受到的動壓力增大或減小，轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動，轉(zhuǎn)子與錐形管壁之間的環(huán)隙面積也發(fā)生變化，即流動截面積也發(fā)生變化，待變化到某一流速轉(zhuǎn)子受力平衡時，轉(zhuǎn)子就穩(wěn)定在新的位置上。對于一臺給定的轉(zhuǎn)子流量計，轉(zhuǎn)子在錐管中平衡位置的高低反應(yīng)了被測流體流經(jīng)錐形管的流量大小。
差壓式流量計
差壓式流量計由三部分組成，即由節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管和差壓計.差壓式流量計是利用流體流動的節(jié)流原理來實現(xiàn)流量測量的。節(jié)流原理是流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。
流動流體的能量有靜壓能和動能兩種形式。流體具有靜壓能是因為有壓力，具有動能是因為有流動速度，在一定條件下，這兩種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化。根據(jù)能量守恒定律，在沒有外加能量的前提下，流體所具有的靜壓能和動能，再加上用以克服流體流動阻力的能量損失，其能量總和是相等的。圖2表示在節(jié)流裝置前后截面Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ處流體壓力與速度的分布情況。流體在到達(dá)截面Ⅰ之前，以一定的流速v1流動，此時靜壓力為p1。在接近節(jié)流裝置時，由于遇到節(jié)流裝置的阻礙，使靠近管壁處的流體受到節(jié)流裝置的阻擋作用，使部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，使得節(jié)流裝置入口端面靠近管壁處的流體靜壓力升高，并且遠(yuǎn)大于管徑中心處的壓力，因此節(jié)流裝置入口端面處產(chǎn)生一徑向壓差。在徑向壓差的作用下，流體產(chǎn)生徑向加速度，從而使靠近管壁處的流體質(zhì)點的流動方向傾斜于管道中心軸線，出現(xiàn)縮脈現(xiàn)象。由于受到慣性作用，流束的最小截面并不在節(jié)流裝置的孔口處，而是經(jīng)過節(jié)流裝置之后仍繼續(xù)收縮，到截面Ⅱ處流束達(dá)到最小，此時流速最大，即v2，之后流束又逐漸擴大，至截面Ⅲ后完全恢復(fù)，流速逐漸降到原值，即v3=v1。
由于節(jié)流裝置產(chǎn)生流束的局部收縮現(xiàn)象，使流體的流速隨之變化，即動能也跟著變化。根據(jù)能量守恒定律，表征流體靜壓能的靜壓力也要變化.在截面Ⅰ處，流體具有靜壓力p1。在截面Ⅱ處，流速增到最大v2，靜壓力就降到最小p2，而后又隨著流束的恢復(fù)而恢復(fù)。由于在節(jié)流裝置端面處流通面突然縮小，而節(jié)流裝置之后流通面積突然又?jǐn)U大，使流體形成局部渦流，部分能量被消耗，同時流體流經(jīng)孔板時，為克服摩擦力也需消耗能量，所以流體在截面Ⅲ處的靜壓力p3不能恢復(fù)到原值p1，而產(chǎn)生永久的壓力損失.截面Ⅰ與Ⅱ處的壓差(δp=p1-p2)與流體在節(jié)流裝置前的流量有一一對應(yīng)關(guān)系，只要測出節(jié)流裝置前后的壓差大小即可表示流量大小。
流量計的特點
1 轉(zhuǎn)子流量計
轉(zhuǎn)子流量計用以測量單相非脈動流體(液體或氣體)的流量，廣泛應(yīng)用于化工、石油、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、食品及計量測試、科學(xué)研究等部門。
1.1 轉(zhuǎn)子流量計的優(yōu)點：
?、俎D(zhuǎn)子流量計適用于小管徑和低流速。常用轉(zhuǎn)子流量計口徑在40-50mm以下，最小口徑可達(dá)1.5-4mm。在測量液體流速時，口徑10mm以下玻璃管轉(zhuǎn)子流量計徑，流速只在0.2-0.6m/s之間，甚至低于0.1m/s;金屬管轉(zhuǎn)子流量計和口徑大于15mm的玻璃管轉(zhuǎn)子流量計，流速在0.5-1.5m/s之間。
②轉(zhuǎn)子流量計可用于較低雷諾數(shù)，在轉(zhuǎn)子與管壁的環(huán)隙處流動的流體雷諾數(shù)只要大于40或500，即使雷諾數(shù)變化流量系數(shù)也要保持常數(shù)，即流體粘度對流量系數(shù)無影響。這數(shù)值遠(yuǎn)低于節(jié)流差壓式儀表最低雷諾數(shù)104-105的要求。
③大部分轉(zhuǎn)子流量計沒有上游直管段要求，對安裝條件要求較低。
?、苻D(zhuǎn)子流量計流量測量范圍較廣，一般為10：1，最低為5：1，最高為25：1。
?、菖c節(jié)流式流量計相比，轉(zhuǎn)子流量計壓力損失較低。
?、薏ＡЧ苻D(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，使用方便。
1.2 轉(zhuǎn)子流量計的缺點：
?、俎D(zhuǎn)子流量計用來檢測的流體，若與出廠標(biāo)定時使用的流體不同，則需作流量示值修正。測量液體的轉(zhuǎn)子流量計通常以水標(biāo)定，氣體用空氣標(biāo)定，如實際使用流體密度、粘度與之不同，流量要偏離原分度值，要作換算修正。因此，測量精度受流體物理參數(shù)變化的影響。
②玻璃轉(zhuǎn)子流量計因為有玻璃管，所以存在易碎的風(fēng)險，尤其是用來檢測氣體流量的無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子。
?、鄞蟛糠纸Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子流量計只能用于自下向上垂直流的管道安裝。
?、苻D(zhuǎn)子流量計應(yīng)用僅適合于于中小管徑，普通全流型轉(zhuǎn)子流量計不適用于大管徑，玻璃管轉(zhuǎn)子流量計適用的最大口徑為150mm，金屬轉(zhuǎn)子流量計適用的最大口徑為200mm。
2 差壓式流量計
差壓式流量計應(yīng)用廣泛、歷史悠久，在各類流量儀表中其使用量占居首位。近來，各種新型流量計的出現(xiàn)，致使它的用量有所下降，但差壓式流量計目前仍在整個流量計量領(lǐng)域起著舉足輕重的作用，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、輕工等各部門。
2.1 差壓式流量計的優(yōu)點：
?、贅?biāo)準(zhǔn)差壓式流量計應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，安裝方便，適用于大流量的測量。
?、跇?biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于測量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在指數(shù)104-105以上，流體應(yīng)當(dāng)清潔且充滿全部管道，同時不發(fā)生相變。
2.2 差壓式流量計的缺點：
?、俨顗菏搅髁坑嫷臏y量精度偏低，測量的重復(fù)性、精確度在流量計中處于中等水平，由于各種因素的綜合影響，其精確度難以提高。
?、诹髁繙y量范圍度窄，由于流量與儀表信號(差壓)的平方根成正比關(guān)系，范圍度一般僅3：1-4：1。
?、郜F(xiàn)場安裝條件要求較高，為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段(指孔板，噴嘴)，一般難以滿足。
?、懿顗菏搅髁坑嫷膲簱p較大，孔板流量計的壓損最大，噴嘴流量計次之，文丘里管流量計最小，當(dāng)不允許有較大的管道壓損時，不宜采用。
?、輽z測件與差壓顯示儀表之間的引壓管線容易產(chǎn)生泄漏、堵塞、凍結(jié)及信號失真等故障。
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