流量是工业测量中重要的参数之一。超声波流量计作为一种非接触式的仪器仪表,以其高精度、无压力损失、宽测量范围等优点,已经得到广泛应用。超声波信号在流体中传播时,流体的流速会对超声波信号进行调制,通过检测超声波信号,建立数学模型,推导出流体的流速,从而实现流体流量的测量。
工业生产过程中, 很多原料、半成品、成品是以流体状态出现的。流体的流量就成为决定产品成分和质量的关键, 也是生产成本核算和合理使用能源的重要依据。因此流量的测量和控制是生产过程自动化的重要环节。
工业生产过程中, 很多原料、半成品、成品是以流体状态出现的。流体的流量就成为决定产品成分和质量的关键, 也是生产成本核算和合理使用能源的重要依据。因此流量的测量和控制是生产过程自动化的重要环节。
单位时间内流过管道某一截面的流体数量, 称为瞬时流量。 而在某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体量的总和, 即瞬时流量在某一段时间内的累积值, 称为总量或累积流量。
瞬时流量有体积流量和质量流量之分。
工程上讲的流量常指瞬时流量, 下面若无特别说明均指瞬时流量。
生产过程中各种流体的性质各不相同, 流体的工作状态(如介质的温度、 压力等)及流体的粘度、腐蚀性、导电性也不同, 很难用一种原理或方法测量不同流体的流量。尤其工业生产过程的情况复杂, 某些场合的流体是高温、高压, 有时是气液两相或液固两相的混合流体。所以目前流量测量的方法很多, 测量原理和流量传感器(或称流量计)也各不相同, 从测量方法上一般可分为三大类。
(1)速度式速度式流量传感器大多是通过测量流体在管路内已知截面流过的流速大小实现流量测量的。它是利用管道中流量敏感元件(如孔板、转子、涡轮、靶子、非线性物体等)把流体的流速变换成压差、位移、转速、冲力、频率等对应的信号来间接测量流量的。差压式、转子、涡轮、 电磁、旋涡和超声波等流量传感器都属于此类。
(2)容积式 根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数来测量流体的瞬时流量和总量的。常用的有椭圆齿轮、 旋转活塞式和刮板等流量传感器。
(3)质量式质量流量传感器有两种。一种是根据质量流量与体积流量的关系, 测出体积流量再乘被测流体的密度的间接质量流量传感器, 如工程上常用的采取温度、 压力自动补偿的补偿式质量流量传感器。另一种是直接测量流体质量流量的直接式质量流量传感器, 如热式、惯性力式、动量矩式质量流量传感器等。直接法测量具有不受流体的压力、温度、粘度等变化影响的优点, 是一种正在发展中的质量流量传感器。
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