A. 測量流體流量的流量計主要有如下四種
1、電磁流量計。大蘆
2、超聲流量計。
3、文丘里流量計。
4、濕式氣體流量計跡鄭。葉輪式流量計,葉輪式流量計的工作原理是將葉輪置於被滾州帶測流體中,受流體流動的沖擊而旋轉,以葉輪旋轉的快慢來反映流量的大小。
B. 流量檢測的方法
主要斷面流量方式種類
目前進行流量自動測量的方式有以下6種:纜道測流、聲學多普勒流速(ADCP)、超聲波時差法測流、水工建築物(涵閘)推算流量、水位比降法推算流量、雷達水表面波流速測量再推算流量。
纜道自動測流
1、纜道自動測流
纜道測流是適合我國國情的一種測流方式,經 50多年發展,技術設備較為成熟,其中全自動纜道測流系統測流精度可達到95~98%。該方法由人工一次性啟動纜道測流裝置後,可自動測量全斷面測點流速和垂線水深,並自動計算出斷面面積和流量。由於纜道測流的測量精度較高,且不需要進行率定,在系統工程中主要是用於不規則斷面的流量測量,實現對主要測流斷面的流量控制。
超聲波時差法測流
2、超聲波時差法測流
超聲波時差法測量流速國內外均有定型產品用於管道和渠道,但國內沒有定型生產用於天然河流的產品。本方法能方便地解決斷面不同水層的平均流速測量,充分利用電腦技術將超聲波時差法測流、超聲或壓力水位計和預置河床斷面等技術集於一體後,可構建實時在線的流量測量系統,該方法適用於斷面較穩定,
有一定水深的河道,還需要借用斷面面積參數(另用人工方法測量)和用流速儀等標准測流設備標定流量計算模型後,才能正常啟用,其建站總投資大於纜道測流站。
超聲波時差法自動測流站工作原理為在測量斷面上設置單層或多層超聲波換能器斜交叉布置在河兩岸,超聲波換能器由二次儀表控制,從河道的一岸順流發射超聲波,另一岸接收,然後再反向進行工作,根據順、逆流傳輸測到的時間差計算出相應水層的平均流速,另外一換能器向上發射超聲波,遇到水面時反射再由同一換能器接收回波,根據時間差測出水深(也可選用壓力水位計測量出水深)。如果是規則斷面則通過水位算出斷面面積,通過流速積分和人工標定的流量系數可計算出流量,其流量精度可達5%以內。若為不規則斷面則必須根據數據建立數學模型,根據測量數據計算流量或通過人為標定流量系數計算流量。
該儀器的最大特點是在線連續測量,缺點是在斷面較寬、水淺和含沙量較高的條件下無法使用。另外,由於換能器是安裝在河的兩岸,二次儀表只能放在某一岸,而另一岸的換能器信號線則必須從河底或高架過河。如果從河底過施工難度較大,無疑增加了工程量和投資。再則超聲波時差法測流,易受行船影響,致使測流精度降低。
3、聲學多普勒流速測流聲學多普勒流速測流
聲學多普勒流速測流
聲學多普勒流速測流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的簡稱,是利用聲學多普勒原理進行研製的,是目前世界上最為先進的河流流速流量實時測量設備,自1981 年在美國誕生以來,隨著技術不斷進步和日益完善,已從海洋測量逐步應用於河流流量測量,測量精度也得到很大的提高。從最初的盲區1 m 以上,降低到所謂的「零盲區」,剖面單元縮小到目前的0.05~0.25m ,使其在寬淺河流上的應用成為可能。
該種方法又分為2種,即走航式聲學多普勒流速聲學多普勒流速
(1)聲學多普勒流速法
DX- LSX- 1多普勒超聲波流量計流速測量基於多普勒效應,探頭斜向上發出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(可以認為流體中的雜質和水流的速度一致),當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf, 多普勒頻移Δf正比於流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。利用聲波在流體中傳播的多普勒效應,通過測定流體中運動粒子散射聲波的多普勒頻移,即可得到流體的速度,結合內置壓力式水位計,利用速度面積法,即可測量液體的流量。適合於明渠、河道及難以建造標准斷面的流速流量測量以及於各種滿管和非滿管明渠流速流量測量。聲學多普勒測量儀最大優點是安裝方便,可靠性高,價格低廉,比較適合河道測流。所有功能集於一身的設計,同時測量平均流速、水深、水溫採用速度面積法測流,無水頭損失,不需建設標准堰槽。採用超聲波多普勒原理測流速流量,測量精度高,起始速度低。無機械轉子結構,對水流狀態無影響,測量更精準。自帶溫度感測器,可用於補償水溫對聲速的影響。可測量瞬時流量和累積流量。採用頻域多普勒分析演算法,數據穩定可靠,實時性強。安裝簡單,不需輔助工程設施
(2)走航式聲學多普勒流速測流法
走航式聲學多普勒流速測流法是一種需渡河載體(如小船)的游動式測流設備,因為它一次能同時測出河床的斷面形狀、水深、流速和流量,適用於大江大河的流量監測。
該流量計的主機和換能器裝在一防水容器內,工作時全部浸入水中,通過防水電纜與攜帶型計算機相連,流量計的操作控制在攜帶型計算機上進行。全套系統由蓄電池供電,也可以用交流供電,流量計的換能器一般由3個或4個發射頭構成,它們可以向水下發射在空間互成一定角度的3束或4束超聲波(4束超聲波最佳),這些超聲波在由水面射向河底的穿行過程中不斷地經水中的固體顆粒、氣泡和河底反射回來。根據這些返回信號的頻率可以測出流量計和各水層以及河底的相對位移速度,其中流量計與河底的相對速度即是船速,扣除船速便可以求取各層水流對河底的流速。根據河底返回速度分量結合測得的船行方位便可求取水流的真實方向。根據河底返回信號的時間測出水深。流量計由河這岸向對岸穿行測量一次,便可測出經過各點的水深以及流速的大小和方向,將流速矢量對河
床水流斷面進行積分,便得到了河床流量。因為採用的是矢量積分,所以所測流量的大小與流量計渡河路徑無關。
4、水工建築物涵閘))流量測量
關系曲線求出對應的過水流量。其優點是只要准確地測量出上下游水位及閘門開度,即可換算出過流量,但不足之處是需人工進行標定,確定經驗公式的相關系數。
典型的閘流流量公式:
Q=CBH03/2
式中:C 為流量系數,B 為過水總凈寬,H0為上游水頭
典型的孔流流量公式: Q=MA√Z
式中:A 為過流斷面,Z 為上下游水位差,M 為綜合流量系數
由於受水工建築物的結構、閘門形狀和下游出水口的流態等多種因素影響,流量系數不易准確確定,需要通過人工測量來確定流量關系曲線,測量精度不高。
5、比降法
通過測量河流上一段距離的上下游水位及水面坡度,設定的河流的糙率系數,根據曼寧經驗公式推算流量。當測流河道的水流不是自由流,水位受上下游水工建築物的影響較大時就無法推算流量。另外,此方法精度不高,在比降不大的河段更是不準確。故本方法在此是不可行的。
6、雷達水表面波流
通過測量河流幾點水表面流速,再由水表面流速推算河道流量。此方法精度不高,受外界因素影響較大,如風,下雨等。另一關鍵因素是雷達測速儀在水表面流速低於0.5米時已無法測量米時已無法測量,,所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現。。
2.2 測流方法比選
綜述3.1.1,前3種及第6種方法屬於流速面積法,4、5二項屬於水位~流速關系法。在天然河流或渠道上,流速面積法是比較准確的流量測驗方法。但真正能做到實時自動測量流量的只有聲學多普勒測量法
測量水的流速,要用專門的流速儀(轉子流量器),流速乘以截面積就是水的流量。
轉子流量計是根據節流原理測量流體流量的,但是它是改變流體的流通面積來保持轉子上下的差壓恆定,故又稱為變流通面積恆差壓流量計,也稱為浮子流量計。轉子流量計是工業上和實驗室最常用的一種流量計。它具有結構簡單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點。
轉子流量計適用於測量通過管道直 徑D<150mm的小流量,也可以測量腐蝕性介質的流量。使用時流量計一般安裝在垂直走向的管段上,流體介質自下而上地通過轉子流量計,經特殊設計的轉子流量計可以水平安裝或上進底出垂直安裝。
(3)用四種方法檢測水的流量擴展閱讀:
轉子流量計的工作原理:
轉子流量計由兩個部件組成,轉子流量計一件是從下向上逐漸擴大的錐形管;轉子流量計另一件是置於錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的轉子。
轉子流量計當測量流體的流量時,被測流體從錐形管下端流入,流體的流動沖擊著轉子,並對它產生一個作用力(這個力的大小隨流量大小而變化),當流量足夠大時,所產生的作用力將轉子托起,並使之升高。
同時,被測流體流經轉子與錐形管壁間的環形斷面,這時作用在轉子上的力有三個:流體對轉子的動壓力、轉子在流體中的浮力和轉子自身的重力。 流量計垂直安裝時,轉子重心與錐管管軸會相重合,作用在轉子上的三個力都沿平行於管軸的方向。
當這三個力達到平衡時,轉子就平穩地浮在錐管內某一位置上。對於給定的轉子流量計,轉子大小和形狀己經確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對浮子的動壓力是隨來流流速的大小而變化的。
因此當來流流速變大或變小時,轉子將作向上或向下的移動,相應位置的流動截面積也發生變化,直到流速變成平衡時對應的速度,轉子就在新的位置上穩定。對於一台給定的轉子流量計,轉子在錐管中的位置與流體流經錐管的流量的大小成一一對應關系。
為了使轉子在在錐形管的中心線上下移動時不碰到管壁,通常採用兩種方法:
1、在轉子中心裝有一根導向芯棒,以保持轉子在錐形管的中心線作上下運動。
2、在轉子圓盤邊緣開有一道道斜槽,當流體自下而上流過轉子時,一面繞過轉子,同時又穿過斜槽產生一反推力,使轉子繞中心線不停地旋轉,就可保持轉子在工作時不致碰到管壁。轉子流量計的轉子材料可用不銹鋼、鋁、青銅等製成。
D. 水的流速如何檢測
水流速度檢測方法:
一、流速儀法
流速儀法是用流速儀測定水流速度,並由流速與斷面面積的乘積來計算流量的方法。流速儀法的測量成果可作為率定或校核其他測流方法的標准。適用條件:在水深大於10cm、流速不小於0.05m/s時,可用流速計測量流速。
二、浮標法
浮標測流法是一種簡便的測流方法,根據觀測浮標漂移速度,測量水道橫斷面,以此來推估斷面流量。適用條件:渠道長度不小於10米、無彎曲、底壁平滑。
三、薄壁堰法
薄壁堰法測量精度較高。比較常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。a、薄壁三角堰法適用條件:它適用於水頭0.05 m ≤H ≤0.35 m、流量Q≤0.1 m3/ s 的水流量測。b、薄壁矩形堰法適用條件:測量過堰水深H時,應在堰口上游大於3H處進行。
四、巴氏槽法
巴氏槽即巴歇爾水槽,它具有水頭損失小、不宜沉積雜物、量水精度高等特點。缺點是造價高、對施工質量要求也較高。適用條件:槽各部位尺寸符合標准槽要求,在設計安裝時不能隨意改變給定的標准尺寸;在進口的下游應有不小於0.2m的跌水。
五、容積法
在一段時間內,使渠道內的污水引入體積經過率定的容器中,用時間終了與起始時刻相對應的水量凈體積差△V除以時段差△t,結果即流量Q,重復測量數次,取平均值。適用條件:流量較小,排水渠道不規范。
六、流量計法
直接選用有針對性的專業流量計進行測量。根據流量計的結構原理,可分為以下幾種類型:容積式流量計、葉輪式流量計、差壓式流量計、電磁流量計、超聲波流量計等。
流速變化用雷諾數量化:
流速是流體的流動速度。當流速很小時,流體分層流動,互不混合,稱為層流,或稱為片流;逐漸增加流速,流體的流線開始出現波浪狀的擺動,擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加,此種流況稱為過渡流。
當流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦,稱為湍流,又稱為亂流、擾流或紊流。
這種變化可以用雷諾數來量化。雷諾數較小時,黏滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於黏滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的湍流流場。
E. 水的流量的測量方法是什麼
流量,從水力學角度講,應該是:單位時間內通過某一過水斷面的水體體積,其常用單位為每秒立方米,多用於河流、湖泊的斷面的進出水量測量,流量的測量方法,從水文站角度講,可分為浮標法、流速儀法、超聲波法等,流速儀法測量精度最高
F. 流量計主要有哪幾種分類測量原理分別是什麼
流量計主要有哪幾種分類?測量原理分別是什麼?
本文詳細詳細介紹流量計的分類和測量原理;如果覺得回答對您有所幫助的話,麻煩您高抬貴手,給美國威盾VTON流量計點個贊!
流量計常用的種類
1、渦街流量計
智能進口渦街流量計是根據卡門(Karman)渦街原理研究生產的,主要用於工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標准信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。
渦街流量計是在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
2.電磁流量計
電磁流量計(Electromagnetic Flowmeters,簡稱EMF)是20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。 比如威盾VTON品牌的新型進口電磁流量計於1968開始銷售;電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律製造的用來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。
電磁流量計測量原理是基於法拉第電磁感應定律。流量計的測量管是一內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。其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的流體流經測量管。將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E 正比於磁通量密度B,測量管內徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出並通過電纜送至轉換器。轉化器將流量信號放大處理後,可顯示流體流量,並能輸出脈沖,模擬電流等信號,用於流量的控制和調節。
3.旋進漩渦氣體流量計
旋進旋渦流量計可廣泛應用於石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業測量各種氣體流量,是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿易計量的首選產品。
流量感測器的流通剖面類似文丘利管的型線。在入口側安放一組螺旋型導流葉片,當流體進入流量感測器時,導流葉片迫使流體產生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時,旋渦流受到迴流的作用,開始作二次旋轉,形成陀螺式的渦流進動現象。該進動頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質和密度的影響,檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、濾波、整形轉換為與流速成正比的脈沖信號,然後再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理,最後在液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數據)。
4.熱式氣體質量流量計
熱式氣體質量流量計是利用熱傳導原理來測量氣體質量流量的儀表。該類儀表的感測器由兩個基準級熱電阻(鉑RTD)組成。一個是質量速度感測器T1。一個是測量氣體溫度變化的溫度感測器T2。當這兩個熱電阻置於被測氣體中時,其中T1被加熱到T2(被測氣體的溫度)以上的一個恆定的溫度,T2用於感應被測氣體的溫度。當被測氣體流動時,氣體的分子與被加熱的T1發生摩擦帶走熱能,T1的溫度下降,要維持T1,T2恆定的溫度差,T1被加熱要消耗功率。根據熱效應的金氏定律,加熱功率P,溫度差△T與質量流量Q有一定的數字關系,及得出氣體質量流量。
5.靶式流量計
靶式流量計於六十年代開始應用於工業流量測量,主要用於解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量,先後經歷了氣動表和電動表兩大發展階段。
當介質在測量管中流動時,因其自身的動能與靶板產生壓差,而產生對靶板的作用力,使靶板產生微量的位移,其作用力的大小與介質流速的平方成正比,其數學公式:
F = Cd·A·ρ·V2/2
F:所受的作用力
Cd:流體阻力系數
A:靶板對測量管軸向投影面積
ρ:工況下介質密度
V:介質在測量管中的特徵流速
6.金屬管浮子流量計
金屬管浮子流表採用可變面積式測量原理生產研究,適用於測量液體,氣體。全金屬結構,有指示型、電遠傳型、耐腐型、高壓型、夾套型、防爆型。具有 0-10mA,4-20mA的標准模擬量信號輸出和現場指示。累積,數字通訊,現場修改測量參數,不同的供電方式功能,帶有磁性過濾器和特殊規格品種。廣泛應用於,石油、化工、發電、制葯、食品、水處理等。復雜,惡劣環境條件,及各種介質條件的流量測量過程中。
金屬管浮子流量計浮子在測量管中,隨著流量的變化,將浮子向上移動,在某一位置浮子所受的浮力與浮子重力達到平衡。此時浮子與孔板(或錐管)間的流通環隙面積保持一定。環隙面積與浮子的上升高度成正比,即浮子在測量管中上升的位置代表流量的大小,變化浮子的位置由內部磁鐵傳輸到外部的指示器,使指示器正確地指示此時的流量值。
7.超聲波流量計
超聲波流量儀表是以「速度差法」為原理,測量圓管內液體流量的儀表。它採用了先進的多脈沖技術、信號數字化處理技術及糾錯技術,使流量儀表更能適應工業現場的環境,計量更方便、經濟、准確。產品達到國內外先進水平,可廣泛應用於石油、化工、冶金、電力、給排水等領域。
超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、雜訊法及相關法等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種非接觸式儀表,適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態,不產生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。
7.渦輪流量計
渦輪流量計是採用先進的超低功耗單片微機技術研製的渦輪流量感測器與顯示積算一體化的新型智能儀表,具有機構緊湊、讀數直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優點。
流體流經感測器殼體,由於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動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之後葉片旋轉,在力矩平衡後轉速穩定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由於葉片有導磁性,它處於信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切割磁力線,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,此信號經過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量和累計量。
G. 供水流量的確定方法有哪些
供水流量的確定方法可以根據用戶需要確定生活給水泵的轉速
採用圖解法求轉速n2值時,必須在轉速n1的(Q-H)1曲線上,找出與A2(Q2,h2)點工況相似的A1點。下面採用「相似工況點拋物線」法求A1點。應用比例律可得
H1/H2=(Q1/Q2)2 令H1/Q21=H2/Q22=k 則有 H=KQ2 式中 K-常數。
式表示通過坐標原點的拋物線簇方程,它由比例律推求得到,所以在拋物線上各點具有相似的工況,此拋物線稱為相似工況拋物線。如果水泵變速前後的轉速相差不大,則相似工況點對應的效率可以認為相等。因此,相似工況拋物線又稱為等效率曲線。
2、根據水泵*高效率點確定轉速。水泵工作時的凈揚程為Hst,水泵運行時的工況點A1不在*高效率點,為了使水泵在*高效率點運行,可通過改變水泵的轉速來滿足要求。
如何確定生活給水泵的流量
(1)單建築:
1)沒有高位水箱情況,設計流量時應按照每秒的流量來確定,
2)如果有高位水箱的情況,設計流量就應該按照每小時的* 大流量來確定。
(2)如果是居民小區的設計流量應該按照《建築給水排水設計規范》GB 50015-2003(2009年版)中第3.6.1條確定。
(3)不同用水性質的建築共用同一無負壓供水設備時,設計流量應按照《建築給水排水設計規范》 GB 50015-2003(2009年版)有關規定確定。(4)當地有給水設計流量實測數據時,可按其確定系統的給水設計流量。公式為:
K--變化系數(宜採用1.5~2.5)
q--用水量標准(華南地區宜採用300升/人·日,高級住宅採用400升/人·日)
t一用水時間(一般採用12小時/日)
m-用水人數(一般一戶按4~5人計算,*酒店客房按2人計算)
H. 水流量怎麼進行監測
用水流量檢測器進行檢測。