热式质量流量计基本原理浅析
摘 要:热式质量流量计基本原理同热线风速计工作原理一样,即:基于加热传感元件的对流传热。热式质量流量计根据加热元件的不同,分为热线式和热膜式。由于热线与热膜流速计在原理上没有根本差别,只是加热元件不同而已。下面我们将以热线为代表进行工作原理分析。
关键词:热式质量流量计 原理 浅析
1 物理基础——热传递
强迫对流造成的热耗散,我们称之为热损耗。从物理上看,热损耗相关的参量有:介质的速度;介质和热线之间的温度差;介质的物理特性,诸如密度、浓度、粘度和导热;热线的物理特性,诸如电阻率、电阻温度系数、热传导率;热线的长度和直径;介质的可压缩性;流动方向和热线方向之间夹角。
在考虑上述因素的情况下,我们可以用经验公式表示如下[9]:
(1)
式中:努谢尔(Nusselt)数;为热耗散;为热线的长度;为流体的热传导率;为热线的工作温度;为环境温度,一般情况下为流体介质温度;为热线在工作温度为时的电阻;为热线的直径;为热传递系数;雷诺数(Reynolds);为流动速度;为运动粘度,其值为;为动力粘度;为流体密度;普朗特(Prandtl)数;为热扩散系数;格勒射夫(Grashof)数;为重力加速度;为膨胀系数;马赫(Mach)数;为声速;为电阻温度系数。
2 敏感元件
根据敏感元件类型,可以分为热线敏感元件、热膜敏感元件、集成热膜敏感元件和薄膜铂电阻敏感元件。下面分别予以介绍。
2.1 热线敏感元件
热线敏感元件的结构如图所示。将金属丝(即热线)焊到两根叉杆上,叉杆的另一端为插接杆,中间为连接线,连接线外为保护罩,保护罩内为绝缘填料。
根据热线敏感元件的选用标准,金属丝的材料和尺寸选择取决于灵敏度、空间分辨率和强度等方面的综合要求,通常选用钨丝或镀铂钨丝作为热线敏感元件。金属丝线径一般为4um～5um,最细可到0.25um。线长一般为1.25mm,最短可达0.1mm。钨丝强度好,熔点温度高达3400℃,但容易氧化,因此只能用于250℃以下。铂金丝易脆,抗拉程度仅为钨丝的5.7%,但不易氧化。作为两种材料相结合的镀铂钨丝,兼具抗拉程度高,抗氧化程度强的双重优点。
热线敏感元件的机械强度不高,能承受的电流较小,因此不适宜在液体和带有颗粒的气体中工作。
2.2 热膜敏感元件
为了将热线测量技术应用到液体流量的测量,发展了热膜敏感元件。它的机械强度较高,所以能适应某些条件较恶劣的流场(如污水流动的流场等)。热膜敏感元件是由沉积在热绝缘衬底(通常为石英)上的0.01um薄的铂金属或镍膜构成的。最一般的衬底形状是圆锥型、楔型和圆柱型等
热膜敏感元件由热膜、衬底、绝缘层和导线几部分构成。敏感元件膜是由确保敏感元件厚度能够均匀的阴极溅射法沉积而成的。一个较厚的传导材料层被用于把膜的终端连接到电子加热电流源。膜通常覆盖了具用1um～2um厚的石英沉积层(或类似的绝缘层)。这个覆盖层保护了热膜免于粒子摩擦并且对于液体中的热膜探针提供了电绝缘。对于圆柱形热膜探针来说,其直径约为25um～70um,长度约为1mm～2mm。
2.3 集成热膜敏感元件
基于微机电系统(Micro Electro Mechanical System)技术,利用溅射方法在半导体硅片或玻璃底片上形成三个铂薄膜电阻,它们分别是微加热器、加热器温度控制器、温度传感器。其工作原理是以加热器和流体的热传导为基础,通过计算加热器的热量损失来确定流量。
集成热膜敏感元件具有灵敏度高,几何尺寸小,动态响应快等优点。这种微型传感器稳定性好,精度高,压损小,一致性好,可进行批量生产。
2.4 薄膜铂电阻敏感元件
薄膜铂电阻的制作与热膜敏感元件基本类似,即将金属铂在真空条件下,采用溅射的方法沉积于陶瓷或玻璃基片上,并经刻划、引线、涂釉、烧结退火等工艺制成。
薄膜铂电阻作为一种新型的测温元件,具有尺寸小、响应快、易于与集成电路相匹配的特点,且具有测温范围宽、精度高、线性好、性能稳定等优点。目前广泛应用于化工、能源、机电、航空航天、国防等各领域中温度测量和控制及温度补偿。
根据实际情况及相关课题的研究,本论文中采用薄膜铂电阻作为热膜敏感元件,其温度特性将在第四章进行详细的实验研究。
3 热式质量流量计的工作模式
目前,在工业中使用的热式质量流量计的传感电路工作模式基本有两种类型:恒流型和恒温型。
3.1 恒流工作模式
典型的恒流风速计是由惠斯登电桥和R-C补偿电路构成。在恒流工作模式,敏感元件工作温度(电阻)是变化的,但流过敏感元件的电流是不变的。这样,就可以通过检测敏感元件的温度变化,确定被测量介质的流速。
恒流工作模式的风速计存在的热滞后效应,所以必须对恒流风速计动态响应进行补偿。恒流流速计的热滞后效应大,电子补偿困难多,难以适应热膜技术的使用需要,特别是补偿本身还必须随流动速度而变,致使实际使用上存在着诸多不便,因而恒流流速计的发展实际上困难重重,发展速度缓慢。同时,由于恒流风速计存在使用不方便,随着速率的增加输出信号减小以及敏感元件容易受到损害等问题,所以恒流型工作模式现在一般很少采用。
3.2 恒温工作模式
恒温型风速计主要也是由一个惠斯登电桥构成。在恒温工作模式,敏感元件工作在恒温条件下(电阻不变)。利用反馈控制电路使热线温度和电阻保持恒定。热线是作为电桥的一臂而存在的。当加有电流的热线置于流场当中时,由于流体流动的关系,热线温度将发生改变。这种改变立即导致电桥偏离平衡,从而输出不平衡信号。这个不平衡信号经放大以后又反馈到电桥中,以抑制热线的温度改变,补偿热线电阻的变化,从而使电桥恢复平衡,使热线温度和电阻保持恒定。
由于恒温型测量电路易于使用,频率响应高,低噪声等一系列优点,所以本课题的测量电路采用恒温型电路。
参考文献
[1] 王池.我国流量计量发展现状[J].现代计量测试,2000,8(2):8～11.
[2] 苏彦勋.第一讲:流量计量与测试仪表发展的趋势[J].电子仪器仪表用户,1999,6(1):46～48.
[3] 盛森芝,徐月亭,袁辉靖.近十年来流动测量技术的新发展[J].力学与实践,2002,24(5):1～14.
[4] 郑开银,蒋大旭.试论气体流量计今后的发展方向[EB/OL].中国流量网,http://www.chinaflow.com.cn.
作者：张旭
电磁流量计是在各类工业生产和电流流量测量等方面具有很强实用性的重要仪器。他的工作原理主要是依据法拉第的电磁感应原理，主要针对于管内导电介质的体积和流量进行测量，从而可以比较顺利把握使用的精度和准确的流量测量值。
电磁流量计一般是使用交流磁场进行测量，可以保证测量的高效和便捷，受外部因素的影响也会比较小，保证测量数据的准确性等。
另外，的测量导管和电极都使用特殊的材料制成以保证使用的磁场维持稳定，不受到外部因素的干扰，最大程度的维护和形成测量数据的稳定性能，把导电流量进行准确的测量。
正是由于电磁流量计的特殊结构才使得它不但简洁而且测量的数据非常的准确、有效，在很多的工业生产和电力测量部门被广泛的使用。
介绍GILFLO流量计工作原理，特点、功能，实际应用情况。
传统的孔板流量计最大的不足是在被测流量相对于满量程流量较小时，差压信号很小，这一缺点大大影响其范围度和测量精确度。人们针对其不足，在传统的孔板式差压流量计基础上，开发了可变面积可变压头孔板流量计。因为其输出的差压信号与被测流量之间有线性关系，所以也称线性孔板差压流量计。
线性孔板最早由英国斯派莎克(SpiraxSarco)公司开发并命名为GILFLO，1993年进入中国市场后，由于其突出的优点，使得其在测量范围度要求大，测量精确度要求高，振动较明显等场合很受青睐。
1 GILFLO流量计工作原理
GILFLO又称弹性加载可变面积可变压头孔板，其环隙面积随流量大小而自动变化，曲面圆锥形塞子在差压弹簧力的作用下来回移动，环隙变化使输出信号(差压)与流量成线性关系，并大大地扩大范围度，其结构如图1所示。
在孔板流量计中，当流体流过开孔面积为A的孔板时，流量q与孔板前后产生的差压之间有如下关系：
式中：
q——流量; K1——常数; A——孔板开孔面积;
Δp——差压。
在图1中所示的Gilflo线形孔板中，于孔板处插入一个纺锤形活塞，由差压引起的活塞—弹簧组件的压缩量(活塞的移动距离)为Χ，则式(2)成立：
式中：K2——弹簧系数。
当活塞向前移动时，流通面积受活塞形状的影响而发生变化，其关系为：
式中：
K3——常数。由式(2)和(3)得
将式(4)代入式(1)得
式中：K——常数。
由式(5)可知，流量与差压成线性关系，所以取出差压信号即可得到流量。
2 特点
(1)范围度宽。典型的GILFLO流量计可测范围为1%FS～100%FS，因此，对于流量变化大的测量对象，一台流量计就可解决。能适应蒸汽、燃油测量的夏季、冬季负荷变化。
(2)精确度高。由于逐台经过水标定，并进行多项补偿，因此测量精确度大大提高，精确度可达±1%。
(3)线性差压输出。差压信号与流量成线性关系，被测流量相对于满量程流量较小时，差压信号幅值也较大，有利于提高测量精确度。
(4)直管段要求低。由于孔板的变面积设计，使其成为在高雷诺数条件下工作的测量机构，可在紧靠弯管、三通下游的部位进行测量(为了保证测量精确度，制造厂还是要求上游直管段≥6倍管径，下游直管段≥3倍管径)。
(5)耐振性好。在振动较大的恶劣场所，人们总是抱怨涡街流量计用不好，容易出现“无中生有”和示值偏高问题。GILFLO流量计耐振性要比涡街流量计优越。
3 流量二次表的国产化
与GILFLO配用的流量二次表，进口原装产品为M800系列流量显示计算机，国产化产品为FC6000 SpiraxSarco型流量演算器。供应商既可供应进口原装产品又可供应国产化产品。 流量二次表实现国产化的目的主要是根据中国的国情和微电子技术发展的新成果增加了用户需要的，有些是必不可少的重要功能。
3.1 下限流量计费功能
任何流量计都有保证精确度的最小流量和可测量最小流量，如果流量进一步减小，将会出现精确度无法保证或小信号切除的情况，这对贸易计量来说是不公正的。因此，供用双方往往根据流量测量范围和能够达到的范围度，约定某一流量值为“下限流量”，而且约定若实际流量小于该约定值，按照多少流量收费。
在智能二次表菜单中，有一条写入“下限流量约定值”，另一条写入“下限收费流量”，仪表运行后，如果实际流量小于“下限流量约定值”，即以“下限收费流量”取代实际流量进行积算。
3.2 停汽判断功能
有些用户在休息天将蒸汽完全关闭，停止用汽，这时不能再按“下限收费流量”计费，方法是由仪表根据停汽后流体温度、压力参数的变化作出判断，判断结果一旦为“停汽”，即停止积算。
由仪表对停汽作出灵敏而正确的判断，以流体温度和压力为信号具有相同的效果。当供汽总阀关闭后，管道内温度很快降低到饱和温度，随着管内流体的进一步冷却，温度和压力同步降低，当低于“标志值”时，仪表作出已停汽的判断。
另外，这一功能的运用，供用双方协商设置一个合适的“标志值”是重要的。
3.3 超计划耗用计费功能 流量计如果超过设定范围运行，一般均导致计量值偏低。除此之外，在热网中如果超计划耗能，还将影响热网的供热品质。这不仅损害供方利益，而且损害其他用户利益。遇此情况，热力公司一般同需方约定最大用能量，如果超过此量，一般约定加1倍或数倍收费。
智能二次表实现这一功能需占用二条菜单，一条写入“最大耗用流量”，另一条写入“超用费率”。仪表运行时，依次显示两个瞬时流量，一个是“实际流量”，另一个是“收费流量”。
3.4 掉电记录功能
用于热能计量的表计一般都为电动式，当其电源中断后，仪表停止工作，累积值虽能保持但不会继续增加。有时需方为了少付热费，就将仪表电源拉掉一段时间，显然这是很不公平的。流量演算器的掉电记录功能就是要将这种有意拉电和无意掉电事件一次不漏地记录下来。
智能二次表内部装有实时时钟，其集成电路自带长寿命蓄电池，可以长期使用，当主电源掉电时，仪表自动记下实时时钟所指的日期和时间，当主电源恢复供电时，仪表再一次记下实时时钟所指的日期和时间。
3.5 定时抄表功能
定时抄表功能，就是仪表在抄表员所指定的抄表时刻(在菜单中预先设置)，读取流量累积值并存放在仪表的一个单元中，当抄表人员按下抄表键时，仪表显示抄表符号和该单元中的数据。该单元中的累积值一直保持到下一天的“抄表时间”才被刷新。如果全厂流量演算器设置同一抄表时间，那么，抄表人员巡回路线和时间的差异都不影响抄录结果，因此有利于分表和总表的平衡计算。
定时抄表功能在智能二次表中占用一条菜单，即“抄表时间”。
3.6 无纸记录功能 有许多流量测量系统都希望具备记录功能，记下重要数据和信息。在智能流量演算器中加上一片海量存储器，在软件的支持下，使仪表具有无纸记录功能，从而可收到简单、可靠、价廉、存储的信息量大的效果。例如在一片Flash Rom海量存储器中可存入11520组与流量测量有关的重要数据和信息，每一组数据除了日期和时间数据之外，还可以包含质量流量累积值、热量累积值、质量流量瞬时值、热量瞬时值、流体压力、流体温度、故障诊断结果、流体密度等，重要数据和信息。如果每10分钟存储一组数据，则可存放80天的最新数据。保存数据的时间间隔最长为1小时。这些数据存放在流量二次表中，便于查询和抄录。
4 实际应用
从2006年7月开始在嘉兴嘉爱斯热电有限公司的13家用户中采用了DN50～200mm口径的GILFLO流量计21台，其中8家印染企业原来采用标准孔板流量计，最小口径250mm，最大400mm，另外5家企业是新增用户，直接采用了GILFLO流量计。
8家印染企业是热网主要用户，蒸汽用量占整个供热量的2/3，每小时用量达到180～220吨，在使用标准孔板流量计时，每天在两个交接班时段共计约3个小时流量明显减少，大部分时间，部分设备在运行，流量值小于标准孔板流量计的下限值，导致流量指示为零，造成蒸汽计量的损失。每天按照2小时计算，每天损失蒸汽44.12吨。按照蒸汽价格130元/吨计，每天损失5500元。自更换了15台DN200口径的GILFLO流量计后，由于下限计量范围明显下降，交接班时的小流量计量明显得到改善，每年可增收汽款达到了160多万元，仪表的投资约105万元，经济效益十分明显。
通过2006年半年的实际运行，仪表工作状态非常稳定、可靠。从2007年开始，在与热用户签定供热协议时，将GILFLO流量计作为了双方贸易结算计量的标准配置。在处理大用户计量时采用了DN200口径双表并联运行的方式，并留有进行再并联的接口，确保最大流量满足用户的需要。在更新流量计的同时，采用了GPRS(或CDMA)远程通讯系统，将二次仪表(FC6000)采集的数据及时地传送至供热管理部门，使整个蒸汽计量系统得到了进一步的完善。 5 结束语
GILFLO是新一代孔板流量计，测量范围度大，测量精确度高，在涡街流量计不能胜任的许多恶劣场所，在普通孔板流量计不能胜任的要求高的场合，线性孔板均能显示其独特的优越性，是在传统孔板差压式流量计基础上的飞跃。
国产化的智能流量二次表，结合中国实际增设的许多功能，在热能贸易计量中有实际效果，为维护热力公司的合法权益作出贡献。
参考文献：
[1] 纪纲.流量测量仪表应用技巧.北京：化学工业出版社.2003 [2] GB/T2624-93流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量 [3] 余小寅，纪纲.流量测量应用技术-热能贸易结算中的计量要求
V锥型流量计： 工作原理
V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，如图一所示，P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上，流速发生变化时，差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体，流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大。
测量介质
V型锥流量计主要用于煤气(焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气)，天然气(包括含湿量5%以上的天然气)，各种碳氢化合物气体，包括含湿的HC气体，各种稀有气体，如氢、氦、氩、氧、氮等，湿的氯化物气体，空气，包括含水，含其它尘埃的空气，烟道气;饱和蒸气，过热蒸汽;油类，包括原油(在一定的粘度下)、燃料油、含水乳化油等，水，包括净水、污水，各种水溶液，包括盐、碱水溶液，含蜡、含有水，含油、含沙的水。
优点
1.安装直管段要求低
伯努力方程要求受测流体为理想流体，在实际应用中这是根本不可能的，很多情况会造成流体分布不均匀，如弯头，阀门，缩径，扩径，泵，三通等等，对其它仪表而言，这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布，如在紧邻仪表上游有单弯管，双弯管，经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度，由于V型流量计可均匀流体分布曲线，因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大，管道价格高或直管段不够的情况下，V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内，对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试，测试结果表明，V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。 这对那些大口径，费用昂贵的管路用户，或较短运行管路的用户带来好处。
2、量程比很宽
可以测量较低雷诺数范围(Re≥8000)的流量(小流量)。
典型量程比是10∶1，选择合适的参数，可以做到50∶1。由于V锥体悬挂在管道的中央，直接与高流速区域产生相互作用，迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合;当流量减小时，V锥继续与管道内的最大流速产生相互作用，在其它差压仪表可能检测不出差压信号时，V锥传感器仍然能够产生差压信号低到8000。这是V锥流量计在检测小流量时的一个最大优点。
3、高精度
V锥传感器的一次元件精度为±0.5%。系统精度取决于V锥传感器的精度等级和差压变送器、二次仪表的精度等级等。
4、重复性好
V锥传感器的重复性优于0.1%
5、V锥传感器耐磨损，传感器长期稳定性能好
由于V锥体的外形是收缩流体，在锥体表面产生真空效应，不会对突变表面产生撞击，沿锥体表面形成分界层，引导流体离开β边。这意味着β边不会遭到脏污流体的磨损，因此β系数保持不变，V锥传感器具有长期稳定性能好的特点。
6、信号稳定性好
差压检测一般都有"信号波动"，即使在流量稳定情况下，一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动。对于V锥传感器，流体通过V锥，在V锥体后面形成短的涡流，产生低振幅，高频率信号，转换成稳定的V锥信号。其信号波动是孔板的1/10。
7、永久压力损失小
因为流体对突变V锥的平滑表面没有撞击，因此V锥传感器的永久压损比孔板低。同样，由于V锥信号的稳定性，同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。同样的β值，其压损是孔板的1/3～1/5。
8、V锥体β系数计算范围宽
由于V锥传感器的V锥独特的几何形状，使得它的β系数范围宽，标准的β系数范围：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。
9、V锥传感器不堵塞，不粘附，无滞留死区，适用于脏污介质的流量测量
由于V锥传感器具有自清洁的功能，不会在管内有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域，适用于脏污流体的流量测量，比如：焦炉媒气、高炉媒气、原料油、渣油等。
10、可以测量高温高压的介质
工作温度最高850℃，最大压力40MPa。
11、规格齐全，安装方式灵活
可选择法兰式、对夹式、直接焊接式等。管径从15mm～2000mm。 缺点
当然，作为差压流量计的一种，它由于成本关系而并不能完全取代孔板、文丘里等传统差压流量计的位置。相比涡街流量计、电磁流量计等，它又有安装导压管等劣势。 电磁流量计
工作原理
电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计，其传感器主要由内衬绝缘材料的测量管，穿通测量管壁安装的一对电极和用以产生工作磁场的一对线圈及铁芯组成。当导电流体流经传感器测量管时，在电极上将感应与流体平均流速成正比的电压信号。该信号经转换器放大处理，直接显示流量及总量并可输出模拟、数字信号。 测量介质
测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体;各种易燃，易爆介质;各种工业污水，纸浆，泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。
优点
1、电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。
2、无压力损失。
3、测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。
4、电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
5、无节流部件，因此压力损失小，减少能耗，只与被测流体的平均速度有关，测量范围宽;只需经水标定后即可测量其他介质，无须修正，最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进，稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大，对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式，解决了高压( 32MPA )、耐腐蚀(防强酸、碱衬里)介质的测量问题，以及口径的不断扩大(最大作到 3200MM 口径)，寿命的不断增长(一般大于 10 年)，电磁流量计得到越来越广泛的应用，其成本也得到了降低，但整体价格特别是大管径的价格仍较高，因此在流量仪表的采购中有重要的地位。
缺点
1、电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。
2、电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
3、电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动，不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。
4、电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。
5、供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。
6、变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号，有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能，最好采用微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压，按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂，成本较高。
7、价格较高。
涡街流量计 工作原理
涡街流量计的原理是在流量计管道中，设置一阻流件，当流体流经阻流件时，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游会产生两列不对称的旋涡，这些旋涡在阻流件的侧后方分开，形成所谓的卡门 (Karman)旋涡列，两列旋涡的旋转方向是相反的，卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度，L为两个相邻旋涡间的距离)时，旋涡列是稳定的，在此情况下，产生旋涡的频率f与流量计管道中流体流速υ呈线性关系。 测量介质
涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。 优点
1、涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长。
2、涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1：10。
3、涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
4、它造成的压力损失小。
5、准确度较高，重复性为0.5%，且维护量小。 缺点
1、涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响，但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量，对于气体，最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算，必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
2、造成流量测量误差的因素主要有：管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除，涡街流量计的总测量误差会很大。
3、抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差，甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。大管径影响更为明显。
4、对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕，改变几何体尺寸，对测量精度造成极大影响。
5、直管段要求高。专家指出，涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D，才能满足测量要求。
6、 耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。
液体涡轮流量计是采用感热式测量，通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量，因为是用感热式测量，所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果 。液体涡轮流量计是一个较为准确、快速、可靠、高效、稳定、灵活的流量测量仪表，在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用，相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。液体涡轮流量计是不能控制流量的，它只能检测液体或者气体的质量流量，通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。但是，质量流量控制器，是可以检测同时又可以进行控制的仪表。质量流量控制器本身除了测量部分，还带有一个电磁调节阀或者压电阀，这样质量流量控制本身构成一个闭环系统，用于控制流体的质量流量。质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流，或者计算机、PLC提供。
根据法拉第电磁感应定律，在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道，当导电液体在管道中以流速v流动时，导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明，只要管道内流速分布为轴对称分布，两电极之间产生感生电动势：
e=KBDv (3-36)
式中，v为管道截面上的平均流速，k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为： qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可见，体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系，与磁场的磁感应强度B成反比，与其它物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。
需要说明的是，要使式(3—37)严格成立，必须使气体流量计测量条件满足下列假定： ①磁场是均匀分布的恒定磁场;
②被测流体的流速轴对称分布;
③被测液体是非磁性的;
④被测液体的电导率均匀且各向同性。
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