差壓式流量計和轉子流量計的區別

　　轉子流量計和差壓式流量計是工業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也不相同，因此，導致儀表的特點和適用場合也有所區別。下面就跟著小編一起來看看吧。

　　轉子流量計與差壓式流量計的區別

　　轉子流量計

　　轉子流量計，是由一個自下往上逐漸擴大的帶刻度的錐形管和一個置於錐形管內可以自由上下移動的轉子構成。工作時，被測流體由錐形管下端進入，沿著錐形管向上運動，流過轉子與錐形管之間的環隙，再從錐形管上端流出。受流動流體帶動作用，轉子受到一個自下向上流體對轉子的動壓力，正好等於轉子在被測流體中的重力***即轉子自身的重力減去流體對轉子的浮力***。

　　垂直安裝流量計時，轉子重心就在錐形管中心軸線上，轉子所受的三個力都平行於中心軸線。當受力平衡時，轉子就穩定在錐管內某一位置上。對於給定的轉子流量計，轉子的材料、大小和形狀都可確定，所以轉子在被測流體中的重力是已知的，只有流體對轉子的動壓力是隨流體流速大小而變化的。因此當流體流速變大或變小時，轉子受到的動壓力增大或減小，轉子將作向上或向下的移動，轉子與錐形管壁之間的環隙面積也發生變化，即流動截面積也發生變化，待變化到某一流速轉子受力平衡時，轉子就穩定在新的位置上。對於一臺給定的轉子流量計，轉子在錐管中平衡位置的高低反應了被測流體流經錐形管的流量大小。

　　差壓式流量計

　　差壓式流量計由三部分組成，即由節流裝置、導壓管和差壓計.差壓式流量計是利用流體流動的節流原理來實現流量測量的。節流原理是流體在有節流裝置的管道中流動時，在節流裝置前後的管壁處，流體的靜壓力產生差異的現象。

　　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化。根據能量守恆定律，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表示在節流裝置前後截面Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ處流體壓力與速度的分佈情況。流體在到達截面Ⅰ之前，以一定的流速v1流動，此時靜壓力為p1。在接近節流裝置時，由於遇到節流裝置的阻礙，使靠近管壁處的流體受到節流裝置的阻擋作用，使部分動能轉化為靜壓能，使得節流裝置***端面靠近管壁處的流體靜壓力升高，並且遠大於管徑中心處的壓力，因此節流裝置***端面處產生一徑向壓差。在徑向壓差的作用下，流體產生徑向加速度，從而使靠近管壁處的流體質點的流動方向傾斜於管道中心軸線，出現縮脈現象。由於受到慣性作用，流束的最小截面並不在節流裝置的孔口處，而是經過節流裝置之後仍繼續收縮，到截面Ⅱ處流束達到最小，此時流速最大，即v2，之後流束又逐漸擴大，至截面Ⅲ後完全恢復，流速逐漸降到原值，即v3=v1。

　　由於節流裝置產生流束的區域性收縮現象，使流體的流速隨之變化，即動能也跟著變化。根據能量守恆定律，表徵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，而後又隨著流束的恢復而恢復。由於在節流裝置端面處流通面突然縮小，而節流裝置之後流通面積突然又擴大，使流體形成區域性渦流，部分能量被消耗，同時流體流經孔板時，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不能恢復到原值p1，而產生永久的壓力損失.截面Ⅰ與Ⅱ處的壓差***δp=p1-p2***與流體在節流裝置前的流量有一一對應關係，只要測出節流裝置前後的壓差大小即可表示流量大小。

　　流量計的特點

　　1 轉子流量計

　　轉子流量計用以測量單相非脈動流體***液體或氣體***的流量，廣泛應用於化工、石油、輕工、醫藥、環保、食品及計量測試、科學研究等部門。

　　1.1 轉子流量計的優點：

　　①轉子流量計適用於小管徑和低流速。常用轉子流量計口徑在40-50mm以下，最小口徑可達1.5-4mm。在測量液體流速時，口徑10mm以下玻璃管轉子流量計徑，流速只在0.2-0.6m/s之間，甚至低於0.1m/s;金屬管轉子流量計和口徑大於15mm的玻璃管轉子流量計，流速在0.5-1.5m/s之間。

　　②轉子流量計可用於較低雷諾數，在轉子與管壁的環隙處流動的流體雷諾數只要大於40或500，即使雷諾數變化流量係數也要保持常數，即流體粘度對流量係數無影響。這數值遠低於節流差壓式儀表最低雷諾數104-105的要求。

　　③大部分轉子流量計沒有上游直管段要求，對安裝條件要求較低。

　　④轉子流量計流量測量範圍較廣，一般為10：1，最低為5：1，最高為25：1。

　　⑤與節流式流量計相比，轉子流量計壓力損失較低。

　　⑥玻璃管轉子流量計結構簡單，價格低廉，使用方便。

　　1.2 轉子流量計的缺點：

　　①轉子流量計用來檢測的流體，若與出廠標定時使用的流體不同，則需作流量示值修正。測量液體的轉子流量計通常以水標定，氣體用空氣標定，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引數變化的影響。

　　②玻璃轉子流量計因為有玻璃管，所以存在易碎的風險，尤其是用來檢測氣體流量的無導向結構轉子。

　　③大部分結構轉子流量計只能用於自下向上垂直流的管道安裝。

　　④轉子流量計應用僅適合於於中小管徑，普通全流型轉子流量計不適用於大管徑，玻璃管轉子流量計適用的最大口徑為150mm，金屬轉子流量計適用的最大口徑為200mm。

　　2 差壓式流量計

　　差壓式流量計應用廣泛、歷史悠久，在各類流量儀表中其使用量佔居首位。近來，各種新型流量計的出現，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域起著舉足輕重的作用，廣泛應用於石油、化工、冶金、電力、輕工等各部門。

　　2.1 差壓式流量計的優點：

　　①標準差壓式流量計應用廣泛，結構簡單牢固，效能穩定可靠，使用壽命長，安裝方便，適用於大流量的測量。

　　②標準節流裝置適用於測量管道直徑大於50mm，雷諾數在指數104-105以上，流體應當清潔且充滿全部管道，同時不發生相變。

　　2.2 差壓式流量計的缺點：

　　①差壓式流量計的測量精度偏低，測量的重複性、精確度在流量計中處於中等水平，由於各種因素的綜合影響，其精確度難以提高。

　　②流量測量範圍度窄，由於流量與儀表訊號***差壓***的平方根成正比關係，範圍度一般僅3：1-4：1。

　　③現場安裝條件要求較高，為保證流體在節流裝置前後為穩定的流動狀態，在節流裝置的上、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。

　　④差壓式流量計的壓損較大，孔板流量計的壓損最大，噴嘴流量計次之，文丘裡管流量計最小，當不允許有較大的管道壓損時，不宜採用。

　　⑤檢測件與差壓顯示儀表之間的引壓管線容易產生洩漏、堵塞、凍結及訊號失真等故障。

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