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流量計發(fā)展歷程
更新時間:2018-05-16   點擊次數:2971次

  流量計發(fā)展歷程

   流量計的主要用途是用來測量流體的。由于一般應用都是非常貴重的流體,因此,需要相當的測量。工業(yè)和生活中,流量計都用來測量管道或明溝中的液體、氣體或蒸汽等流體流量的工業(yè)自動化儀表。關于流量計發(fā)展歷程,主要從1738年說起。

  早在1738年,瑞士人丹尼爾*·伯努利以伯努利方程為基礎,利用差壓法測量水流量;后來意大利人文丘里研究用文丘里管測量流量,并于1791年發(fā)表了研究結果;1886年,美國人赫謝爾用文丘里管制成測量水流量的實用裝置。

  經過不斷的發(fā)展,直到20世紀初期到中期,流量計測量才逐漸的步向成熟,而且也加大了投入,專門研究新的測量原理。在19111912年,美籍匈牙利人卡門提出卡門渦街的新理論;30年代又出現了探討用聲波測量液體和氣體的流速的方法,但到第二次世界大戰(zhàn)為止未獲很大進展,直到1955年才有應用聲循環(huán)法的馬克森流量計,用于測量航空燃料的流量。1945年,科林用交變磁場成功地測量了血液流動的情況。

  到了二十世紀60年代以后,人們對測量儀表的要求不斷的提高,因此,測量儀表開始向精密化、小型化等方向發(fā)展。例如,為了提高差壓儀表的度,出現了力平衡差壓變送器和電容式差壓變送器;為使電磁流量計的傳感器小型化和改善信噪比,出現了用非均勻磁場和低頻勵磁方式的 電磁流量計 。此外,具有寬測量范圍和無活動檢測部件的實用卡門渦街流量計也在70年代問世。

  在集成電路技術的迅猛發(fā)展后,新型的超聲()流量計得到了普遍應用,其主要采用的是鎖相環(huán)路技術。微型計算機的廣泛應用,進一步提高了流量測量的能力,如激光多普勒流速計應用微型計算機后,可處理較為復雜的信號。

  隨著科技的不斷發(fā)展,流量計的種類也開始得到完善,測量范圍也開始逐漸的擴大,而且度和操作方便度都有所提高。按測量方法分,流量計有差壓式、V錐流量傳感器、變面積式、容積式、速度式和電磁式等。

  在此需要對應用廣泛的幾種進行詳細的介紹:

  1差壓流量計

  差壓流量計是應用非常廣泛的一類流量測量儀表,約占流量測量儀表總數的70%。它由節(jié)流裝置和差壓計兩部分組成,充滿圓管的流體流經節(jié)流件(如孔板)時,流束在孔板處形成局部收縮,由于流速增加、靜壓力降低而在孔板前后產生壓差,這一壓差與流量的平方成正比。其實,測量壓差的儀表有應變、電容和振弦式等差壓變送器,以及雙波紋管差壓計等類型。這類儀表調試方便,且已規(guī)范化。只要將節(jié)流裝置與差壓計配套就可用于測量流體的流量?! ?/span>

  2、變面積式流量計

  其主要的表現形式是轉()子流量計,是由錐形玻璃管和浮子組成,浮子能在垂直安裝的錐形玻璃管內上下移動。被測流體自下向上流過管壁與浮子之間環(huán)隙時,托起浮子向上,這時管與浮子之間的環(huán)隙面積增大,直到浮子兩邊壓差所形成的力與浮子重力相等時,浮子便處在一個平衡位置。

  流量變化時浮子兩邊壓差所形成的力也隨之變化,使浮子又在一個新的位置上重新平衡,浮子浮起的高度即為流量計的讀數。

  3渦輪流量計

  由傳感器和顯示儀表組成,傳感器主要由磁電感應轉換器和渦輪組成。流體流過傳感器時,先經過前導流件,再推動鐵磁材料制成的渦輪旋轉。旋轉的渦輪切割固殼體上的磁電感應轉換器的磁力線,磁路中的磁阻便發(fā)生周期性的變化,從而感應出交流電信號。

  信號的頻率與被測流體的體積流量成正比,傳感器的輸出信號經前置放大器放大后輸至顯示儀表,進行流量指示和積算。渦輪轉速信號還可用光電效應、霍耳效應等轉換器檢出。

  4、電磁流量計

  電磁流量計是由傳感器、轉換器和顯示儀表組成,根據法拉第電磁感應定律工作。

  在此需要注意的是,一般流量計測量的是體積流量,而流體密度是隨著溫度、壓力的變化而變化的。質量流量卻與溫度、壓力變化無關。因此在一些情況下,就需要使用質量流量計了。質量流量計可分為直接式和推導式兩類。

  在科技的不斷發(fā)展下,人們對流量計的需求也不斷的提高。然而隨著新技術的發(fā)展,又出現一些新型流量測量儀表。例如多普勒激光流速計能測量射流元件內氣流變化速度、超聲速的氣流和湍流、燃燒火焰,特別是它能測量速度的分布;用氣動力輸送各種物料時,需要測量氣-固兩相流的流量,為此而研制出一種不需要單獨標定的相關流量計。

 

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