测试技术 第十二章 流量测量

2、推导式质量流量计
– 由体积流量计和密度流量计组合而成。 – 见图10-20
一、流量的概念
体积/质量流量：流体在单位时间内流过管道某截面的 体积/质量。 （注意：流体的速度在截面上各处不可能是均匀的。） 某一时间内流过管道流体的体积V和质量M为：
V qv dt M qm dt

qv vdAF
F
源自文库


qm qv
这里，AF——截面面积，——流体密度 qV——体积流量， qm——质量流量
励磁方式有三种： 直流励磁：易使液体极化，电极间的内阻增 加。用于液态金属的流量 交流励磁：消除液体极化作用，但会产生电 磁干扰。 恒定电流方波励磁：由开关电路产生正负交 变的方波恒定电流，送入励磁线圈。不需 要做干扰处理。
C.超声波流量计 流体流速不同时，超声波在流体中的传播速度发生变化。 见图10-14 实现方法：时差法、相差法、频差法。
2）流体阻力式流量计
A.转子流量计 在垂直的锥形管道中放一个自由浮动的浮子，流体自下而上流经 锥形管时，浮子受流体作用向上运动，浮子的位置反映了流量的 大小。 见图12.5 图12.6
B.靶式流量计 管道内放一阻力靶，当介质流过阻力靶时随流量 的大小不同，作用于阻力靶的力也不同，通过测 出受力大小来确定流量的大小。 见图12.7
3）测速式流量计
A.涡轮流量计 流体流动推动叶轮旋转，测出叶轮转速从而算出被测介 质的流量。 见图12.8
B.电磁流量计——只能测量导电介质，如：血管流量。 利用电磁感应原理测量介质流量。 见图12.11 在均匀磁场中，垂直于磁场方向放置一个由不导磁材料制成 的管道。当导电的液体在管道中流动时，切割磁力线，在磁场和 流动方向垂直的方向上产生感应电动势。感应电动势的大小与流 速成正比。
二、流量仪表的分类
1、计量表 1）容积式计量表
用仪表内一个固定容量的容积连续测量被测介质，根据容积称量 的次数来决定流过的总量。 椭圆齿轮流量计：每转一周，两个齿轮送出4个标准体积的流体。 见图12.1
腰轮流量计（罗茨流量计）：原理同上。腰轮取代齿轮。 见图12.2 活塞式流量计：在流体推动下，活塞在气缸中作旋转或往 复运动，计量流体体积。可用在加油机。 括板式流量计：
D.热量流量计 被加热的元件，在被测介质中热量的消耗方式有： 导热、对流、辐射。 若其它条件不变时，元件在流体流动时的热损失取决于流体的流 速。 E.皮托管式流量计 前面介绍过皮托管测速。
F.标志法测速流量计 在流动的液体中，设法做一个标志，通过测量标志的移 动速度来测量介质的流速。 a.示踪法：流体中加入不同的物质作标志。如：放射性同 位素。 b.核磁共振法：用核磁共振现象作标志。
2）速度式流量计 流体流过仪表时，推动表内叶轮旋转，叶轮转动的转数 正比于流过介质的总量。 如：水表等。 特点：结构简单、精度较低（约2%）
2、流量计 1）差压式流量计 流体流过管道内某一收缩装置时，截面变窄使静 压发生变化，在装置前后产生压差。该压差与流 量成一定关系。 见图12.3、12.4
三、质量流量计
1、科里奥利质量流量计 流体在管中旋转着向前流动时，产生与质量流量成 正比的科里奥利力。该力与流体旋转角速度和向前运动 的速度有关。 见图10-18 （实际中，通过旋转产生科里奥利力是困难的。） 采用振动的方法：测量管在中点以其谐振或接近谐振的 频率振动时，在管内流动的流体产生科里奥利力。 测量管的结构有： 单管型：易受外界振动干扰，已不用 双管型：两管形状相同，故易起振；受力基本平衡； 测量管形状示例见《流量测量方法…》P190图11.3 一种质量流量计结构如图10-19
c.相关法：利用流体自身的成分变化、浓度差来判别流速。 d.混合稀释法：在流过封闭管道的流体中混入适当的物质， 通过测量此混合流体的浓度确定被测介质的流量。
4）流体振动式流量计
A.卡门涡街流量计 流体流过阻力体时，会出现两列规则的旋涡，旋涡的 频率正比于介质的流速。 见图10-16 B.旋进旋涡式流量计 流体通过起漩器后被强迫旋转前进，形成旋涡流，其中 心为涡核。当旋转流体进入扩张段时，引起涡核螺旋状 进动，进动频率与流量有关，测出进动频率就可确定流 量。 见《流量测量方法和仪表的选用》P288图16.8