容积式流量计,又称定排量流量计。它利用机械测量元件把流体连续不断的分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复的充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积流量。
浮子式流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管中自由的上升和下降。
差圧式流量计 ,是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体的条件和检测间与管道的尺寸来计算流量的仪表。
涡街流量计,在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替的分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。
流量控制系统有四个主要特点:
1.流量计和流量调节装置中不包含影响调节过程快速性的大滞后效应和大惯性特性,所以系统响应快,通频带宽。
2.系统中普遍存在外扰,如负载流量的波动和泵的脉动造成的压力脉动等。
3.为增加系统的稳定程度和*外扰能力,在流量控制系统中不采用微分控制规律,多采用以积分为主的PI调节,并在保证调节精度和快速性的前提下尽可能地缩小系统的通频带宽(见PID调节器)。
4.同一管道系统的各个流量控制系统之间往往存在相互影响,因而会使整个流量控制系统的性能变坏。
为了避免这种情况,有三种解决办法:
1.把同一管道系统的几个流量控制系统作为一个整体,按多变量系统的设计原则来确定整个系统的调节规律,以保证系统的稳定性和其他控制性能;
2.采用解耦方法(见解耦控制问题)来消除相互影响;
3.使各个流量控制系统具有不同的通频带,以减小各个流量控制系统之间的相互影响。
一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律:力=质量×加速度(F=ma),当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时,质点受两个分量的加速度及其力:
1.法向加速度,即向心加速度αr,其量值等于2ωr,朝向P轴;
2.切向角速度αt,即科里奥利加速度,其值等于2ωV,方向与αr垂直。由于复合运动,在质点的αt方向上作用着科里奥利力Fc=2ωVm,管道对质点作用着一个反向力-Fc=-2ωVm。
当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时,任何一段长度Δx的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc: ΔFc=2ωVρAΔx (1)式中,A—管道的流通截面积。由于存在关系式:mq=ρVA所以:ΔFc =2ωqmΔx (2)因此,直接或间接测量在旋转管中流 动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。