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涡街流量计

16世纪意大利人雷奥纳多达芬奇，观察到漩涡如何在流动的水中形成。大约400年以后，匈牙利物理学家卡门描述了这些漩涡形成的物理定律。以下就是该测量方法的原理，每个涡街流量计内都有一个挡体安装在管道中央，该挡体适用于干扰流场的障碍物。挡体下游是一个用于记录流动流体所产生的最精微压差的机械传感器。如果流体不流动，将不会形成漩涡。一旦流体开始流动，并达到一定的流速。将在挡体下游逐渐形成漩涡。这些漩涡在挡体两侧交替分开，并由流体带走。现在挡体的下游形成高压和低压区从而出现了被称为卡门涡街的现象。

这些压差与通过漩涡的频率完全匹配，并由机械传感器精确计量。这里以慢动作显示，该传感器非常独特，因为它内在的平衡系统使得管道在承受高达1G的振动，压力冲击和温度骤变时，都对测量没有任何影响。两个连续漩涡之间的距离，与流体的特定体积相对应。因此，对通过的漩涡进行计数可计算总的流量。流速越高，测得漩涡的频率就越高。在一些应用中，速度太低，以致无法形成可检测到的漩涡。然而，可以通过安装缩径的涡街流量计来增加速度。该变动不会影响测量精度。可在传感器中加入温度传感器来增加功能，此类配置加上内置流量计算仪，可计算随温度变化的质量流量或能量流。该功能在饱和蒸汽或各类工业气体的测量中尤为重要。

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超声波流量计

根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,它是发展迅速的一类流量计之一。

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热式气体质量流量计

热式流量计内有两个深入测量管的温度传感器，他们被称为PT100热电阻。其中一个传感器测量实际气体温度作为参考值，与流速无关。第二个温度传感器则始终被加热，以便保持两个传感器之间预先设定的温差。比如十摄氏度，如果没有气体流动，传感器之间的温度差不会发生改变。而当流体开始在测量管中流动时，被加热的传感器上的一部分热能被流经它的气体所带走。相应冷却效果同时被测量，并立即通过增加更多加热电流来补偿损失的热量，从而维持恒定的温度差。保持恒温差所需的加热电流与对应气体的冷却效应成一定的比例关系。从而直接测得管中的质量流量。流速越高，则对被加热传感器的额外冷却效果就越多，所需的加热电流也越大。同样，利用该原理还可以保持加热电流维持在一恒定值。通过测量变化的温度差进行流量测量。

但热量是如何实际从被加热的传感器转移到流过它的气流中的呢。本顺序表明，热量是通过气体分子本身转移的。当气流通过时，气体分子吸收微小热量，并随气流将其带走。气流流动越快，分子吸收设定的频率也越快。热传导还取决于气体的密度，因为在较高压力或较低温度下，管道中的气体分子更多。更多数量的分子会与被加热的传感器接触。这意味着冷却量的增加，从而使加热电流增加。最后热传导还受气体热特性的影响。例如，在相同质量流量下，具有高热传导性的氢气以绿色显示。造成的冷却效果比空气大一百倍。因此，为了确保精确测量确定气体特性属性并保持一致，是非常重要的。使用热式原理的流量测量，还可以用于大型管道。有专门的仪表型号，适用于该种场合。可通过标准过程连接，直接将仪表插入到管道中。重要的是，应遵循安装要求，插入一定深度，以保证在正确的位置进行测量。为此，为插入式仪表配置管道内径参数非常重要。此外，插入式流量计还适用于工厂或建筑物空气循环系统的长方形或正方形管道。

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科里奥利质量流量计

在没有流体流经流量管时，流量管由安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动，其振幅小于1mm，频率约为80Hz，流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。在流量管向上振动的半个周期内，流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力；反之，流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。这便导致流量管产生扭曲，在振动的另外半个周期，流量管向下振动，扭曲方向则相反，这一扭曲现象被称之为科里奥利(Coriolis)现象，即科氏力。

编辑：小赛 审核：小飞

信息来源：仪表工程客 赛飞特综合

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