计量用流量计的工作原理是什么?
计量用流量计的工作原理是通过对流体流动量的测量来确保能源和物资的准确计量。以下是几种常见流量计的工作原理详细介绍:
一、电磁流量计
电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律原理的流量计。其工作原理如下:
结构组成:电磁流量计主要由测量电极、导磁体、电信号处理单元等组成。
工作原理:当导电流体流经电磁流量计的测量电极时,流体中的电荷在电极间形成垂直于流体流动方向的磁场。根据法拉第电磁感应定律,这个磁场会在电极间产生感应电动势,其大小与流体的流速成正比。
信号处理:电磁流量计通过测量电极间的感应电动势,将其转换为电压信号,再经过放大、滤波、A/D转换等处理,最终得到与流速成正比的电流信号。
输出:电磁流量计将电流信号转换为标准信号输出,如4-20mA、0-5V等,以便于实现远传、控制等功能。
二、涡街流量计
涡街流量计是一种基于卡门涡街原理的流量计。其工作原理如下:
结构组成:涡街流量计主要由涡街发生器、测量管、导磁体、电信号处理单元等组成。
工作原理:当流体流经涡街发生器时,发生器会周期性地产生一系列同频率、同幅值的涡街。这些涡街在导磁体附近产生交变磁场,从而在导磁体上感应出与涡街频率相同的电动势。
信号处理:涡街流量计通过测量导磁体上的感应电动势,将其转换为电压信号,再经过放大、滤波、A/D转换等处理,最终得到与流速成正比的频率信号。
输出:涡街流量计将频率信号转换为标准信号输出,如脉冲信号、频率信号等,以便于实现远传、控制等功能。
三、超声波流量计
超声波流量计是一种基于超声波原理的流量计。其工作原理如下:
结构组成:超声波流量计主要由超声波发射器、接收器、换能器、电信号处理单元等组成。
工作原理:超声波流量计通过超声波发射器向流体中发射超声波,当超声波遇到流体中的界面时,部分超声波被反射回接收器。由于流体流速的存在,反射回来的超声波会产生多普勒频移,其大小与流速成正比。
信号处理:超声波流量计通过测量发射器和接收器之间的时间差以及频率差,计算出流速,并转换为标准信号输出。
输出:超声波流量计将流速信号转换为标准信号输出,如脉冲信号、频率信号等,以便于实现远传、控制等功能。
四、热式流量计
热式流量计是一种基于热传导原理的流量计。其工作原理如下:
结构组成:热式流量计主要由热敏元件、流体通道、电信号处理单元等组成。
工作原理:当流体流经热式流量计时,热敏元件会吸收热量。由于流体流速的存在,热敏元件吸收的热量会减少,其温度降低。热敏元件的温度变化与流速成正比。
信号处理:热式流量计通过测量热敏元件的温度变化,将其转换为电压信号,再经过放大、滤波、A/D转换等处理,最终得到与流速成正比的电流信号。
输出:热式流量计将电流信号转换为标准信号输出,如4-20mA、0-5V等,以便于实现远传、控制等功能。
总结:计量用流量计的工作原理各有特点,但总体上都遵循着一定的物理定律。在实际应用中,应根据具体工况选择合适的流量计,以确保计量的准确性和可靠性。
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