管式液体流量计的工作原理是什么?

管式液体流量计是一种常用的流量测量仪表,广泛应用于工业生产、科研实验、环境保护等领域。它具有结构简单、安装方便、测量精度高等优点。本文将详细介绍管式液体流量计的工作原理。

一、管式液体流量计的基本结构

管式液体流量计主要由传感器、变送器和显示仪表三部分组成。

  1. 传感器:传感器是流量计的核心部件,负责将液体流经时的物理参数转换为电信号。根据传感器的工作原理,管式液体流量计可分为节流式、电磁式、涡街式、超声波式等。

  2. 变送器:变送器将传感器输出的电信号进行放大、转换,使之成为与流量成正比的电信号输出,以便显示仪表显示或进行远传。

  3. 显示仪表:显示仪表用于显示流量计的测量结果,可以是模拟式仪表,也可以是数字式仪表。

二、管式液体流量计的工作原理

  1. 节流式流量计

节流式流量计利用节流装置(如孔板、文丘里管等)使流体流速增加,从而产生压力差。根据伯努利方程,压力差与流量成正比。传感器通过测量压力差来计算流量。

具体原理如下:

(1)当液体流经节流装置时,流速增加,压力降低。

(2)压力差传感器将压力差转换为电信号。

(3)变送器将电信号放大、转换,输出与流量成正比的电信号。

(4)显示仪表显示流量值。


  1. 电磁式流量计

电磁式流量计利用法拉第电磁感应定律,通过测量液体流经磁场时的感应电动势来计算流量。

具体原理如下:

(1)将液体流经一根导磁管道,管道内部产生磁场。

(2)液体流经磁场时,产生感应电动势。

(3)传感器测量感应电动势的大小,根据法拉第电磁感应定律,计算流量。


  1. 涡街式流量计

涡街式流量计利用卡门涡街原理,当流体流经一定形状的障碍物时,会在障碍物两侧产生有规律的涡街。涡街频率与流量成正比。

具体原理如下:

(1)液体流经涡街流量计时,在障碍物两侧产生有规律的涡街。

(2)传感器测量涡街频率。

(3)根据卡门涡街原理,计算流量。


  1. 超声波式流量计

超声波式流量计利用超声波在流体中的传播速度与流量之间的关系来计算流量。

具体原理如下:

(1)发射超声波在流体中传播。

(2)超声波在流体中传播时,由于流速的存在,传播速度发生变化。

(3)传感器测量超声波的传播时间。

(4)根据超声波传播速度与流量的关系,计算流量。

三、管式液体流量计的特点

  1. 结构简单,安装方便。

  2. 测量精度高,重复性好。

  3. 适用范围广,可用于各种液体介质的流量测量。

  4. 抗干扰能力强,适应各种恶劣环境。

  5. 维护方便,使用寿命长。

总之,管式液体流量计是一种性能优良、应用广泛的流量测量仪表。掌握其工作原理,有助于更好地应用于实际生产中,提高生产效率。

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