各种流量计工作原理结构图
涡轮流量计的工作原理、结构及工作过程
涡轮流量计的工作原理、结构及工作过程一、涡轮流量计工作原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。
流体的流速越高，动能就越大，叶轮转速也就越高。
在规定的流量范围和一定的流体黏度下，转速与流速成线性关系。
因此，测出叶轮的转数或转速，就可以确定流过管道的流体流量或总量。
我们日常生活中的某些自来水表都是利用这种原理制成的，这种仪表被称为速度式仪表。
涡轮流量计正是利用相同的原理在结构上加以改进后制成的。
二、涡轮流量计的结构示意图：1.涡轮：是用高导磁系数的不锈钢材料制成，叶轮芯上装有螺旋形叶片，流体作用与叶片上使之转动。
2.导流器：用来稳定流体的流向和支撑叶轮的。
3.磁电感应转换器：由线圈和磁钢组成，用以将叶轮的转速转换成相应的电信号，以供给前置放大器进行放大。
4.外壳：整个流量计安装在外壳上，外壳由非导磁的不锈钢制成，两端与流体管道相连接。
5.前置放大器：接收磁电感应转换器信号并放大。
三、涡轮流量计的工作过程：当流体通过涡轮叶片与管道之间的间隙时，由于叶片前后的压差产生的力推动叶片，使涡轮旋转。
在涡轮旋转的同时，高导磁性的涡轮就周期性地扫过磁钢，使磁路的磁阻发生周期性的变化，线圈中的磁通量也跟着发生周期性的变化，线圈中便感应出交流电信号。
交变电信号的频率与涡轮的转速成正比，也就是说与流量成正比。
这个电信号经前置放大器放大后，送往电子计数器或电子频率计，以累积或指示流量。
四、涡轮流量计的特点：1.涡轮流量计安装方便，磁电感应转换器与叶片间不需要密封和此轮传动机构，因而测量精度高，可耐高压，静压可达50MPa。
2.由于基于磁电感应转换原理，故反应快，可测脉动流量。
输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。
3.涡轮流量计的涡轮容易磨损，被测介质中不应带机械杂质，否则会影响测量精度和损坏机件。
因此一般需要加过滤器。
4.安装时必修保证前后有一定的直管段，以使流向比较稳定。
2-15种流量计及各种压力、温度、流量、液位、控制原理动态图!
2.孔板流量计
3.立式腰轮流量计
4.喷嘴流量
5.容积式流量计
6.椭圆齿轮流量计
7.文丘里流量计
8.涡轮流量计
9.转子式流量计
04 液位仪表原理
1.差压式液位计A
2.差压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液位计B
3.差压式液位计C
4.超声波测量液位原理
5.电容式液位计
05 阀门原理
1.薄膜执行机构
2.带阀门定位器的活塞式执行机构
14、喷嘴流量计
工作原理：喷嘴的测量原理是依据流体力学的节流原理，充满管道的流体，当它们流经管道内的 喷嘴时，流速将在喷嘴形成局部收缩，从而使流速加快，静压力降低，于是在喷嘴前后便产生了 压力降或叫压差，介质流动的流量愈大，在喷嘴前后产生的压差也就愈大，所以可通过测量压差 来测量流体流量的大小。 工作特点： ①结构简单,安装方便； ② 喷嘴比孔板的压力损失小，要求直管段长度也短； ③无需实流校验，性能稳定； ④可耐高温高压、耐冲击； ⑤耐腐蚀性能比孔板好，寿命长； ⑥精度高、重复性好、流出系数稳定； ⑦圆弧形结构设计可测量各种液体、气体、蒸汽以及各种脏污介质； ⑧ 整体锻造加工技术，造价较高。
孔板流量计 工作原理：流体充满管道，流经管道内的节流装置时，流束会出现局部收缩，从而使流速增加，静 压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的 压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守 衡定律和流动连续性定律为基准的。 工作特点： ①节流装置结构简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉； ②应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用； ③标准型节流装置无须实流校准，即可投用； ④ 一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
涡街流量计的工作原理图
涡街流量计的工作原理图
涡街流量计一般也称为漩涡流量计或是卡门涡街流量计,而之所以有漩涡和卡门涡街流量计之称这完全是由其工作原理得来的。
工作原理：在仪器壳体管道内设置一个三角柱漩涡的发生体，当流体以相应的流速经过三角柱就会产生有规则漩涡，而这种漩涡就称为“卡门漩涡”。
在涡街流量计的三角柱下游会设计一个记录流体所产生轻微压差的机械传感器，如果流体不流动就不会产生漩涡，当有一定流速的流体流动时就会由下游的机械传感器精确计量，该传感器能承受管道高达1g的震动，压力冲击和温度骤变都对其测量没有任何影响，所以涡街流量计也具有测量性稳定的特性。
涡街流量计一般可以精确测量蒸汽、气体、和液体，同时也广泛应用于水、人工燃气、天然气、蒸汽、过热蒸汽等各个领域。
2-15种流量计及各种压力、温度、流量、液位、控制原理动态图!
8、涡轮流量计
工作原理：流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片 具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的 条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器（由永久磁钢和线圈组 成）的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感 应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可 远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流 经传感器的流体的瞬时流量Q成正比。 工作特点：它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐高压，测量范围宽，体积 小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道中测量低粘度气体。
2、电磁流量计
工作原理：基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的 导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道 内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和 测量电极的电磁隔离。 工作特点： ①具有双向测量系统； ② 传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径; ③ 压力损失小; ④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响⑤主要应用于污水处理方面。
01温度仪表
1.薄膜热电偶的结构
2.固体膨胀式温度计
3.热电偶补偿导线的外形图
4.热电偶温度计
5.热电阻的结构
02 压力仪表原理
1.弹簧管式压力仪表
2.电接点式压力仪表
3.电容式压力传感器
4.膜盒式压力传感器
5.压力式温度计
6.应变式压力传感器
流量计工作原理ppt课件
涡街流量计
优点 ① 结构简单，无可动部件，长期运行可靠性高； ② 测量精度高； ③ 测量范围宽，量程比可达10：1。 缺点 ① 不适用于低雷诺数测量； ② 安装时上下游需较长直管段。 选用标准 ① 洁净气体、蒸汽和液体的测量； ② 低流速流体及粘度较大的液体不宜采用涡街流量计。
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电磁流量计
电磁流量计主要由磁路系统、测量导管、外壳、衬里、 电极和转换器等部分组成。
工作原理 基于法拉第电磁感应定律，即当导体在磁场中作
切割磁感线运动时，在导体中会产生电动势，电动势 的大小与导体在磁场中的有效长度和垂直于磁场方向 的运动速度成正比。
同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动从而切 割磁感线时，会在管道两边的电极上产生动生电动势。 流体速度越快，产生的电动势就越大。
① 时差法
超声波在流体中顺流、逆流的传播速度不同，导致传播相
同距离时会存在时间差，该时间差与流体的流动速度成正比，
因此测出时间差就可以得出流体的流速。
时差法只能用于高速流动的清洁液体和气体。
② 波束偏移法
流体流动会引起超声波束偏移，流速越大，偏移角越大，
两接收器收到的信号强度差值也越大，因此可以通过测量两接
由于科氏力是惯性力，流体质量越大，产生的科氏力就越大， 丈量管的扭曲角就越大。通过测量扭曲角就可以计算出质量流量。
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科氏力质量流量计
优点 ①直接测量质量流量， 有很高的测量精确度； ②可测量流体. 范围广泛，
涡街流量计
工作原理 基于卡门涡街原理，在测量管道中设置漩涡发生
第四章 流量检测(容积式、速度式、质量式测量技术))
第二节 速度式流量测量方法
2 工作原理
2)工作原理： （1）在仪表中装一旋转叶轮，流体流过时，推动 涡轮旋转，涡轮的转速与流速成正比。 （2）涡轮转动时，涡轮上导磁的叶片顺次接近管 壁上的线圈，改变线圈磁回路的磁阻，使线圈 磁通量发生变化，产生与流量成正比的脉冲信 号。 （3）将此脉冲转换成电流信号给出瞬时流量信 号，累积得到累计流量，这种将转速转换成脉 冲信号的方法叫磁阻法。
b 实际上，涡轮流量计出厂时，ζ值由 厂家根据适用的流体标定给出。
第二节 速度式流量测量方法
4 涡流流量计使用的注意事项 注意：1）仪表允许的使用特性在曲线的平直部 分。 ζ的线性度±0.5% ，复现性±0.1% 。 2）仪表前后要有直管段。前15D，后5D。 防止 管内流速分布不均匀的影响。。 3）仪表前加滤网，防止杂质进入。使用时不超 过规定的最高工作温度，压力和转速。水平安 装，加逆止阀。
1 椭圆齿轮流量计：齿轮旋转，每转一周，排出 四份齿轮和仪表壳体之间形成的月牙空腔容积 的液体。因此只有测出齿轮的转速就能知道流 体的容积流量。 2 腰轮流量计：通过壳体外轴上的一对啮合齿轮 带动两腰轮，排出流量。可用来测液体，气体。 3 刮板式流量计：转子带动刮板在凸轮外缘滚动， 转子每转一周就有计量容积液体排出。 4 湿式流量计用于实验式气体容积流量测量。气 体从水面下中心位置气体入口进入，推动转翼 转动，从气体出口排出。
第一节 容积式流量测量方法 六、容积式流量计使用时注意
1）容积式流量计使用时要加滤网，仪表处加旁路， 便于清扫。 2）被测液体混有气体时，要加装气体分离装置。 3）注意被测流体的温度。
第二节 速度式流量测量方法
一 工作原理：直接测量管道内流体的速度测流量。 如测得是平均流速v ，则容积流量 qv v A ， 如测得是某点流速v，则体积流量 qv KvA ， K为平均流速与被测点流速的比值。 1）注意事项：因使用平均流速，故其测量结果 的准确度不仅与仪表本身有关，而且与截面上 的流速分布情况有关。因此在测量仪表前后有 足够长的直管段或加装整流器。 2）要充分了解被测流体的速度分布。
涡轮流量计的工作原理与结构
1．涡轮流量计的工作原理涡轮流量计的原理示意图如图3—1所示．在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑．当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转．在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比．由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量．涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测．当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化．传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值．涡轮流量计总体原理框用见图3—2所示．2．涡轮流量计的构造流体从机壳的进口流入．通过支架将一对袖承固定在管中心轴线上，涡轮安装在轴承上．在涡轮上下游的支架上装有呈辐射形的整流板，以对流体起导向作用，以避免流体自旋而改变对涡轮叶片的作用角度．在涡轮上方机壳外部装有传感线圈，接收磁通变化信号．下面介绍主要部件．(1)涡轮涡轮由导磁不锈钢材料制成，装有螺旋状叶片．叶片数量根据直径变化而不同，2－24片不等．为了使涡轮对流速有很好的响应，要求质量尽可能小．对涡轮叶片结构参数的一般要求为：叶片倾角10°－15°(气体)，30°－45°（液体）；叶片重叠度P为1—1．2；叶片与内壳间的间隙为0．5—1mm．(2)轴承涡轮的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承，要求耐磨性能好．由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力，使铀承的摩擦转矩增大，加速铀承磨损，为了消除轴向力，需在结构上采取水力平衡措施，这方法的原理见图3—3所示．由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径Ds，所以，在涡轮段流通截而扩大，流速降低，使流体静压上升 P，这个 P的静压将起到抵消部分轴向推力的作用．图3－3 水力平衡原理示意图此主题相关图片如下：(3)前置放大器前置放大器由磁电感应转换器与放大整形电路两部分组成，示意图见图3—4所示．磁电转换器国内一般采用磁阻式，它由永久磁钢及外部缠绕的感应线圈组成．当流体通过使讽轮旋转的，叶片在永久磁钢正下方时磁阻最小，两叶片空隙在磁钢下方时磁阻最大，涡轮旅转，不断地改变磁路的磁通量，使线圈中产生变化的感应电势，送入放大整形电路，变成脉冲信号．输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，其比例系数K为K＝（3－1）式中f――涡轮流量计输出脉冲频率；qv——通过流量计的流量．该比例系数亦称为涡轮流量计的仪表系数。
电磁流量计结构图及工作原理
电磁流量计结构图及工作原理电磁流量计是一种用来测量管道中流体流速的仪器，它通过测量液体在磁场中移动时感应出的电动势来确定流速。
电磁流量计广泛应用于工业生产中的流体输送和计量过程中，具有精度高、稳定性好、维护成本低等优点。
结构图电磁流量计的结构主要包括以下几个部分： 1. 电极：通常有两个电极，分别安装在管道的两侧，用于施加激励电场和感应电动势。
2. 磁场：通过在管道周围布置线圈或永久磁铁产生磁场，液体通过磁场时会感应出电动势。
3. 信号采集器：用于接收电极感应的电动势信号，并将其转换为标准的电信号输出。
4. 显示器：将处理后的信号显示为流量值，通常以数字形式呈现。
工作原理电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当液体通过管道流动时，液体中的载流体质子在磁场中运动时会产生感应电动势。
电磁流量计的电极感应到液体中的电动势信号，再经过信号采集器处理后，最终转换成流速的电信号输出。
电磁流量计通过测量管道中感应出的电动势来确定流速，其测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
磁场和流体的速度是影响电磁流量计测量精度的重要因素。
当液体流经磁场时，磁场会受到流体传导电阻的影响而变化，进而引起电动势信号的变化，从而实现对液体流速的测量。
在实际应用中，电磁流量计可以根据液体性质、管道尺寸和流速范围等参数进行调节和校准，以确保测量的准确性和稳定性。
电磁流量计在化工、石油、水处理等行业起着重要的作用，对流体流量的准确测量至关重要。
电磁流量计结构简单、使用方便，具有精度高、稳定性好、维护成本低等优点，是现代工业生产中不可或缺的重要仪器设备之一。
流量计基础知识
计量产品基础知识一、流量计的种类及原理一、容积式流量计种类及原理1、腰轮流量计□工作原理腰轮流量计又称罗茨或转动流量计，当气体由进口流入，在进出口压差作用下，处于图3a位置时，腰轮Ａ上的合成力矩不平衡，故腰轮Ａ不能转动。
而腰轮B上的合成力矩不平衡，故腰轮B按顺时针方向转动，同时把计量室内的气体排向出口，与此同时腰轮B转轴上的驱动齿轮带动了腰轮Ａ转轴上的驱动齿轮，使腰轮Ａ按逆时针方向转动，逐渐由图3ｂ位置到达图3ｃ位置，同样通过两腰轮上所受力矩和转动过程则形成图3ｄ位置，两腰轮如此主从交替转动，腰轮旋转一周就有四个如图中阴影部分容积的气体排出，通过腰轮的转数和齿轮减速系统，输入到指示机械从而显示出气体的总流量。
腰轮流量计主要由壳体、腰轮、驱动齿轮、出轴密封、精度修正器、计数器等组成。
特点：具有测量准确度高，量程比宽，被测气体的密度和粘度的变化对仪表示值和准确度影响小，对仪表前后直管段要求不高，但仪表传动机构复杂，制造要求高，关键件易磨损。
腰轮流量计需定期清洗和添加、更换润滑油。
2、椭圆齿轮式流量计椭圆齿轮流量计的测量部分主要由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳(计量室)所构成，如下图所示：原理与腰轮流量计的工作原理类似。
椭圆齿轮流量计计量精度高，适用于高粘度介质流量的测量，但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量)。
如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。
3、刮板式流量计□工作原理如图所示，刮板在流体的推动下带动转子一起转动，转动过程中刮板在固定的凸轮的作用下依次伸出缩回，连续地与壳体壁形成计量腔计量流体体积，计量腔的容积是固定的，因此，转子的转数与流过流量计的流体体积成正比，通过减速机构在计数器中得到流体体积。
刮板流量计是一种容积式流量计量仪表用以测量封闭管道中流体的体积流量。
流量计可以现场显示累积流量，并有远传输出接口，与相应的光电式电脉冲转换器和流量积算仪配套使用，可进行远程测量、显示和控制。
各种流量计工作原理、结构图
第一节节流式流量检测如果在管道中安置一个固定的阻力件，它的中间是一个比管道截面小的孔，当流体流过该阻力件的小孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。
它与流量(流速)的大小有关，流量愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流量。
把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。
标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管，如图9.1所示。
对于标准化的节流件，在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序；可直接按照标准制造、安装和使用，不必进行标定。
图9.1 标准节流装置特殊节流件也称非标准节流件，如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4圆缺喷嘴等，他们可以利用已有实验数据进行估算，但必须用实验方法单独标定。
特殊节流件主要用于特殊；介质或特殊工况条件的流量检测。
目前最常见的节流件是标准孔板，所以在以下的讨论中将主要以标准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。
一、检测原理设稳定流动的流体沿水平管流经节流件，在节流件前后将产生压力和速度的变化，如刚9.2所示。
在截面1处流体未受节流件影响，流束充满管道，管道截面为A1，流体静压力为p1，平均流速为v1，流体密度为ρ1。
截面2是经节流件后流束收缩的最小截面，其截面积为A2，压力为P2，平均流速为v2，流体密度为ρ2。
图9.2中的压力曲线用点划线代表管道中心处静压力，实线代表管壁处静压力。
流体的静压力和流速在节流件前后的变化情况，充分地反映了能量形式的转换。
在节流件前，流体向中心图9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况 加速，至截面2处，流束截面收缩到最小，流速达到最大，静压力最低。
然后流束扩张，流速逐渐降低，静压力升高，直到截面3处。
由于涡流区的存在，导致流体能量损失，因此在截面3处的静压力P 3不等于原先静压力p 1，而产生永久的压力损失p δ。
各种流量计的基本原理培训ppt课件
采气时：0－25000m3h对应靶式输出124mA
2、注采气之后：看流量计的零点是否正确，则需要对进行调整。
3、双向流靶式流量计在测量气体时的温度-压力补偿方式
靶式流量计在出厂时是按设计院提供的操作压力、温度、管径、量程范围等参数进行标定 出厂的。但是，在实际工艺操作过程中，压力和温度随时随刻都在变化(实时值），这样就 造成靶式流量计输出产生偏差，为了消除由于操作压力和操作温度偏离标定值带来的误差， 因此，必须对测量气体的靶式流量计进行温度-压力补偿，使输出能反映流量的真实值。一 般在DCS系统上即可完成温-压补偿，如下式：
计量专业
1
储气库现有流量计种类： 1、电磁流量计 2、旋涡旋进流量计 3、靶式流量计 4、超声流量计
2
流量计的基本原理
3
一、电磁流量计 原理
电磁流量计是根据导电流体通过外加磁场时感生 的电动势来测量导电流体流量的一种仪器（法拉 第电磁感应定律）。就是当导体在磁场中作切割 磁力线运动时，在导体中会产生感应电势。
4、4.1.注气过程：
第一步：在注气之前，必须将靶式流量计前端1#球阀处于完全关闭状态，避免瞬间高压直 接冲击靶板造成流量计靶杆被打弯或传感器损坏。
第二步：通入气体后，应缓慢开启流量计前端控制阀门，将控制阀的开度控制在10~15％之 间。然后缓慢开启手动1#球阀，最好把开度控制在60％处。
第三步：这时再用流量计前端的控制阀来控制注气流量值的大小。
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二、旋涡旋进流量计
组成
1.旋涡发生体：用铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶片，它固定在壳体 收缩段前部，强迫流体产生强烈的漩涡流。 ⒉ 壳体： ⒊ 智能流量计积算仪 4. 温度传感器：以Pt1000 铂电阻 为温度敏感元件。 5. 压力传感器：以压阻式扩散硅桥路 为敏感元件。 6. 压电晶体传感器：检测出漩涡进动 的频率信号。 ⒎ 消旋器：作用是消除旋涡流， 以减小对下游仪表性能的影响。
涡街流量计工作原理图
涡街流量计工作原理图
涡街流量计是一种常用的流体测量仪表，它通过测量流体通过管道时产生的涡
旋来实现流量的测量。
涡街流量计的工作原理图如下所示：
1. 流体进入管道后，首先经过一个特殊设计的流体调节装置，使流体流经涡街
流量计时能够形成稳定的涡旋。
2. 当流体通过管道时，会在涡街流量计的测量部位产生一系列的涡旋，这些涡
旋的频率和流体的流速成正比。
3. 涡街流量计的传感器会检测到这些涡旋，并将其转换成相应的电信号。
4. 通过对这些电信号进行处理，涡街流量计可以准确地计算出流体的流量。
5. 最后，涡街流量计会将测得的流量数据显示在仪表盘上，并输出给控制系统
或记录设备。
涡街流量计的工作原理图清晰地展现了其测量流体流量的过程，通过测量涡旋
的频率和流速的关系来实现精确的流量测量。
这种测量方式简单可靠，适用于各种流体，广泛应用于化工、石油、制药等行业的流量测量领域。
总之，涡街流量计工作原理图展示了其通过测量流体产生的涡旋来实现流量测
量的原理，具有测量精度高、可靠性好等特点，是流量测量领域中常用的一种仪表。
质量流量计工作原理
流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。
在工业生产和科学研究中，仅测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须了解流体的质量流量。
质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。
间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。
1．间接式质量流量计间接式质量流量测量方法，普通是采用体积流量计和密度计或者两个不同类型的体积流量计组合，实现质量流量的测量。
常见的组合方式主要有 3 种。
(1)节流式流量计与密度计的组合由前述知，节流式流量计的差压信号P 正比于π q 2 ，如图 1 所示，密度计v连续测量出流体的密度π ，将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理，即可求出质量流量为(1-1) 靶式流量计的输出信号与π q 2 也成正比关系，故同样可按上述方法与密度计组合v构成质量流量计。
密度计可采用同位素、超声波或者振动管式等连续测量密度的仪表。
图 1 节流式流量计与密度计组合(2)体积流量计与密度计的组合如图 2 所示， 容积式流量计或者速度式流量计， 如涡轮流量计、 电磁流量计等， 测得的输出信号与流体体积流量q 成正比，这种流量计与密度计组合，通过乘v法运算，即可求出质量流量为(1-2)(3)体积流量计与体积流量计的组合如图 3 所示，这种质量流量检测装置通常由节流式流量计和容积式流量计或者速度式流量计组成， 它们的输出信号分别正比于和通过除法运算， 即可求出质量流量为(1-3)图 2 体积流量计和密度计组合 图 3 节流式流量计和其他体积流量计组合除上述几种组合式质量流量计外， 在工业上还常采用温度、 压力自动补偿式 质量流量计。
由于流体密度是温度和压力的函数， 而连续测量流体的温度和压力 要比连续测量流体的密度容易， 因此， 可以根据已知被测流体密度与温度和压力 之间的关系， 同时测量流体的体积流量以及温度和压力值， 通过运算求得质量流 量或者自动换算成标准状态下的体积流量。
电磁流量计工作原理图
电磁流量计工作原理图
电磁流量计工作原理图如下：
[图中的元件依次为：电源、电极、电流传感器、电磁线圈、
积分器、电路处理器、显示器和控制器。
]
该电磁流量计通过感应电磁场和法拉第电磁感应定律来测量流体的流量。
具体过程如下：
1. 电源向电极提供直流电流，使电极形成一个恒定的电场。
2. 当流体通过流量计时，它会与电极产生交流电荷。
这将产生一个交变的电场。
3. 电流传感器探测到交变的电场，并将其转换为交流电流信号。
4. 电磁线圈绕绕在流体管道上，产生一个交变的磁场。
磁场的强弱与流体流速成正比。
5. 交流电流信号通过积分器，并进行放大。
6. 电路处理器对信号进行处理，并根据电流信号的大小计算出流体的流速。
7. 控制器将流速值发送到显示器上进行显示，同时可以通过控制器进行相应的控制操作。
总之，电磁流量计通过感应电磁场和法拉第电磁感应定律，利
用电极、电流传感器、电磁线圈、积分器、电路处理器和控制器等组件，实现对流体流量的测量和控制。
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第一节节流式流量检测如果在管道中安置一个固定的阻力件，它的中间是一个比管道截面小的孔，当流体流过该阻力件的小孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。
它与流量(流速)的大小有关，流量愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流量。
把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。
标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管，如图9.1所示。
对于标准化的节流件，在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序；可直接按照标准制造、安装和使用，不必进行标定。
标准节流装置9.1 图圆缺喷特殊节流件也称非标准节流件，如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4嘴等，他们可以利用已有实验数据进行估算，但必须用实验方法单独标定。
特殊节流件主要用于特殊；介质或特殊工况条件的流量检测。
目前最常见的节流件是标准孔板，所以在以下的讨论中将主要以标准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。
一、检测原理设稳定流动的流体沿水平管流经节流件，如刚在节流件前后将产生压力和速度的变化，流在截面1处流体未受节流件影响，所示。
9.2，流体静压力为p，束充满管道，管道截面为A11?是经节，流体密度为平均流速为v2。
截面11，A流件后流束收缩的最小截面，其截面积为2?。
图，流体密度为，平均流速为压力为Pv222中的压力曲线用点划线代表管道中心处静9.2流体的静压力压力，实线代表管壁处静压力。
充分地反映和流速在节流件前后的变化情况，流体向中心在节流件前，了能量形式的转换。
．9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况图处，流束截面收缩到最小，流速达到最大，静压力最低。
然后流束扩加速，至截面2处。
由于涡流区的存在，导致流体能量张，流速逐渐降低，静压力升高，直到截面3?。
P不等于原先静压力p，而产生永久的压力损失损失，因此在截面3处的静压力13p设流体为不可压缩的理想流体，在流经节流件时，流体不对外作功，和外界没有热处沿管中心的流线、2能交换，流体本身也没有温度变化，则根据伯努利方程，对于截面1 有以下能量关系：22ppvv10201020???（9-1）??2221?????。
由于流速分布的不均匀，因为是不可压缩流体，则2处平均流速与截面1、21管中心的流速有以下关系：vCv,v?v?C）（ 9-222110120处流速分布不均匀的修正系数。
1、2式中C，C为截面2112??v为能量其损失的能量为，考虑到实际流体有粘性，在流动时必然会产生摩擦力，22损失系数。
处的能量关系可写成：在考虑上述因素后，截面1、222?ppCC222102021v?v?v??）（9-3 212??222根据流体的连续性方程，有??vAvA? 9-4）（2211?，(9-2)-A 。
／A ，收缩系数联解式=A／。
又设节流件的开孔面积为A 定义开口截面比m=A 0210）可得式（9-421??p?pv?9-5）（20210?2222??mC?C?12的位置随流速而变，而实际取压点的位置是固定的；另外实际取2因为流束最小截面压是在管壁取的，所测得的压力是管壁处的静压力。
考虑到上述因素，设实际取压点处取??p和pp和p需引入一个取压系得的压力为时，用它代替式(9-5)中管轴中心的静压力，122010?数，并且取p?p2010??）（9-6??p?p12??p???pp，并根据质量流量的定义，可写出质量流量与差压）的将上式代入（9-512关系：??A0????qvA2?p）9-7（2m22222??mC??C12?为令流量系数???? 9-8）（2222??mCC??12于是流体的质量流量可简写为??p2q??A 9-9）（0m体积流量为2?p??Aq）（9-10 0?对于可压缩性流体，考虑到气体流经节流件时，由于时间很短，流体介质与外界来不及可压缩性流体的流量公式与不可压缩性这样，进行热交换，可认为其状态变化是等熵过程，流体的流量公式就有所不同。
但是，为了方便起见，可以采用和不可压缩性流体相同的公??并规只是引入一个考虑到流体膨胀的校正系数称可膨胀性系数，式形式和流量系数，，?定节流件前的密度为，则可压缩性流体的流量与差压的关系为1???p2q??A1m0（9-11）2??p?q?A0v?1?=1式中可膨胀性系数￡的取值为小于等于1，如果是不可压缩性流体，则。
9-11）成为流量方程，也称流量公式。
式（? C在实际应用时，流量系数来表示，它们之间的关系为：常用流出系数4???C?1）（9-12d??，称为直径比。
这样，流量方程也可写成：式中D?AC0?p2q??1m4??1 9-13 ）（?AC20p??q v?4??11二、标准节流装置后直管段。
取压装置和符合要求的前、节流装置包括节流件、节流件前后的测标准节流装置是指节流件和取压装置都标准化，量管道也符合有关规定。
它是通过大量试验总结出来的，装置一经设计和加工完毕便可直接投入使用，无需进行单独标定。
这意味着，在标准节流装置的设计、加工、安装和使用中必须严格按精量的量，以行保证流测进数程求术照规定的技要、规和据度。
下面以标准孔板为例介绍标准节流装置的结构、特性和安装等的技术要求及规程：标准孔板9.3 图(1)标准节流件——孔板标准孔板是一块具有与管道轴线同心的圆形开孔的、两面平整且平行的金属薄板，其剖面图如图9.3所示。
它的结构形式和要求如下(详见标准GB／T2624—93)：1)标准孔板的节流孔直径d是一个很重要的尺寸，在任何情况必须满足d?12.5mm d0.20??0.75D同时，节流孔直径d值应取相互之间大致有相等角度的四个直径测量结果的平均值，并要求任一单测值与平均值之差不得超过直径平均值的士0.05％。
节流孔应为圆筒形并垂直于上游端面A。
2)孔板上游端面A的平面度(即连接孔板表面上任意两点的直线与垂直于轴线的平面之间的斜度)应小于0.5％，在直径小于D且与节流孔同心的圆内，上游端面A-4的粗糙度必须小于或等于10d；孔板的下游端面B无需达到与上游端面A同样的要求，但应通过目视进行检查。
3)节流孔厚度e应在O.005D与O.02D之间，在节流孔的任意点上测得的各个e值之间的差不得大于O.001D；孔板厚度E应在e与0.05D之间(当50mm≤D≤64mm时，E可以等于3.2mm)，在孔板的任意点上测得的各个E值之差不超过0.001D；如果E>e，孔板的下游侧应有一个扩散的圆锥表面，该表面的粗糙度应达到上游端面A的要求，圆锥面的斜角F为45土15。
4)上游边缘G应是尖锐的(即边缘半径不大于0.0004d)，无卷口、无毛边，无目测可见的任何异常；下游边缘H和I的要求可低于G，允许有些小缺陷。
上游边缘用不采的节流件应准取压装置不同(2)标同形式的取压装置。
对于标准孔板，我国国家规定，标准的取压方式有角接取压法、法兰取压法D D一取压法。
和2角接取压角接取压的取压口位于上、下游1)孔板前后端面处，取压口轴线与孔板各相应端面隙口环半或取压直间距等于取压口径之的之间宽度之半。
取压口可以是环隙取压口和单独钻孔。
当采用环和b.9.4中的a.取压口，分别如图管穿通圆整个周上隙常压隙取时，通要求环在道，或者每个夹持环应至少由四个开孔与管道内部连通，每个开孔的中心线彼此互成等角度，而2；当采用单独钻孔取12mm每个开孔面积不小于°与管道轴线90压时，取压口的轴线应尽可能以相交。
显然，环隙取压由于环室的均压作用，便于测出孔板两端的平稳差压，有利于提高测量精度，但是夹持环的加工制造和安装要求严格。
当时，一般采用单独钻孔取压。
环隙管径D>500mm10mm～宽度或单独钻孔取压口的直径口通常取4 角接取压口9.4 图之间。
．D取压D一2)法兰取压和2D取压装置是没有取压口的管段，以及法兰取压装置是没有取压口的法兰，D一2为保证取压口的轴线与节流件断面的距离而用来夹紧节流件的法兰，如图9.5所示。
D ll取压一图中的法兰取压口的间距是分别从节流件上、下游端面量起，而、D 212llll的取值见下表。
取压口的最小直口的间距都是从节流件上游端量起。
、、2211径可根据偶然阻塞得可能及良好的动态特性来决定，没有任何限制，但上游和下游取压口应具有相同的直径，并且取压口的轴线与管道轴线相交成直角。
l l、9-1 取压口间距的取值表21节流装置上游及下游侧的节流装置应安装在符合要求的两段直管段之间。
直管段(3)l上游第；)分为如下三段：节流件至上游第一个局部阻力件，其距离为直管段(如图9.5所示1l l。
节流件至下游第一个局部阻力件，距离为一与第二个局部阻力件，距离为标准节流20ll l、、装置对直段管的要求如下：201直管段应是有恒定横截面积的圆筒形管道，用目测检查管道应该是直的。
1)的内表面相对平均粗10D2)管道内表面应该清洁，无积垢和其他杂质。
节流件上游度应符合有关规定。
节流装置上、下游侧最短直管段长度随上游侧阻力件的形式和节流件的直径比而3)实际应用时建议采用比所规定的长度更表中所列长度是最小值，9-2。
异最短直管段长度见表调节流量的阀门应位于节流装置的下游。
如果直管段长度的直管段。
表中的阀门应全开，如果在流％的附加不确定度。
O.5用表中括号内的数值时，流出系数的不确定度要算术相加±l可则在第一个和第二个阻力件之间的长90°弯头外)，装置上游串联了几个阻力件(除全为0??串联几个取表中数值的一半，不论实际值是多少按第二个阻力件的形式，并取)=0.7(l°弯头时。
=O900如图9.59.1例所示，设阀门为全开闸阀，管道直径D=300mm，孔板开孔直径d=120mm，ll l的长度。
、、试确定直管段201??d/D?120/300?0.4解直径比由表9-2查得ll l=1/2×=14D，20D =6D，201把D=300mm，代入，即可求得各直管段长度：ll l=1800mm=4200mm =3000mm 201三、节流式流量计节流式流量计是基于节流装置的一种流量检测仪表，也称差压型流量计。
它由节流装置(节件和取压装置)、引压导管、差压计和显示仪表组成，框图如图9.6所示。
图9.6 节流式流量计框图??2qq?p?Kq，通过引压导管送到差压计。
节流装置把流体流量转换成差压vmm1?I?K?p，差压计进一步将差压信号转换为电流显示仪表把接收到的电流信号通过2l?K?I。
由于节流装置是一个非线性环节，因此显示标尺指示流量，标尺长度忙3仪表的流量指示标尺也必须是非线性刻度，这给尺寸设计和读数带来不便，误差也相对会增大一些。