目前我所常用于引氣流量測量的流量測量裝置主要有差壓式流量計(孔板流量計、文氏管)、渦街流量計、熱式氣體質量流量計或總靜壓-面積計算法。不同形式的流量計工作方式及結構不同,使得其具有不同的使用特性。
1、差壓式流量計
差壓式流量計可用來測量氣體、蒸汽和液體流量。差壓式流量計由差壓變送器和一次測量元件組成。雖然節流式差壓流量計是目前研究最多、測試數據最完善的流量測量裝置,但由于差壓流量計的邊緣磨損、低雷諾數誤差過大、容易積垢、壓損過大、對件后直管段長度要求過高等問題,在實際應用中受到制約。
2、熱式氣體質量流量計
熱式氣體質量流量計是一種基于流體流動與熱源間的熱量交換成正比,通過測量交換后的溫差(或功率)的流量儀表。該型流量計口徑一般較小,適用于測量流速低、流量范圍較小的氣體流量。雖然侵入式熱式質量流量計可用于大管徑,測量氣體流速范圍為2~60m/s的流量,但由于受流速分布的影響,準確度一般不會高于5%。
3、渦街流量計
渦街流量計是除差壓流量計外,可精確測量液體、蒸汽和氣體的較少的流量儀表。在所有流量計種類中,相同工況條件下,渦街流量計的壓力損失相對較小。
渦街流量計利用了卡門渦街原理來測量流體的流速,壓電式渦街流量計如圖1所示。在運行管道中放入一根或多根阻擋體,當流體流速達到一定范圍時,在阻擋體的后面會連續分離出穩定的卡門旋渦,此時旋渦的分離頻率與流體流速成正比。由于兩列旋渦是交替運動的,因此會在傳感器的兩側產生交替變化的壓力。這種交變力作用在傳感器的兩側,并通過專用電路將傳感器中電荷變化頻率檢測出來。
渦街流量計是用于氣體、蒸汽、液體等多種介質的測量,測量精度高,適合多種工業現場;渦街流量計的測量范圍較寬,很多渦街流量計標稱可測介質的最高溫度能達到450℃;渦街流量計價格適中,壓力損失小,長期穩定性好,工作中便于維護。