信息摘要:
水電站生態(tài)流量的泄放涉及測流裝置(流量計)。水流量計根據(jù)工作原理有很多種,選型時需要根據(jù)實際工況來選擇隨適合的流量計。本文匯總了部分水流量計…
水電站生態(tài)流量的泄放涉及測流裝置(流量計)。水流量計根據(jù)工作原理有很多種,選型時需要根據(jù)實際工況來選擇隨適合的流量計。本文匯總了部分水流量計的工作原理。
1 電磁流量計
電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應規(guī)律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭于襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為 B 的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線感應出電動勢 E。電動勢 E 正比于磁通量密度 B,測量管內(nèi)徑 d 與平均流速 V的乘積、電動勢
E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流信號,用于流量的測量和控制。
式中:
E---------為電極間的信號電壓(v)
B---------磁通密度(T)
d---------測量管內(nèi)徑(m)
V--------平均流速(m/s)
K---------常數(shù)
由于 K 為常數(shù),勵磁電流是恒流的,故 B 也是常數(shù),則由(1-1)式可知,體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比,即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關(guān)系。因此,只要測量出 E 就可確定流量 Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由式可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。
電磁流量計是根據(jù)法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。
電磁流量計有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。
2 液體渦輪流量計
流體通過傳感器殼體時,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或累積流量。
在一定的流量范圍內(nèi),脈沖頻率 f 與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比,流量方程為:
式中 qv —— 流體的瞬時流量(工作狀態(tài)下)m3/h ;
f —— 脈沖頻率,Hz;
K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ,由校驗單給出。
每臺傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定證書中,K
值設(shè)入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。
液體渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。