电子式水流量计的测量原理有哪些?
电子式水流量计是一种广泛应用于工业、农业、市政、环保等领域的流量测量仪表。它具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、安装方便等优点。本文将详细介绍电子式水流量计的测量原理。
一、电磁式水流量计
电磁式水流量计是利用法拉第电磁感应定律进行测量的。其原理如下:
电磁感应原理:当导体在磁场中运动时,会在导体中产生感应电动势。感应电动势的大小与导体在磁场中的运动速度、磁场强度以及导体长度成正比。
电磁式水流量计结构:电磁式水流量计主要由测量管、磁芯、电极、信号处理电路等组成。测量管内充满被测介质,磁芯固定在测量管内,电极安装在测量管两侧。
测量原理:当被测介质流过测量管时,介质中的带电粒子在磁场中运动,产生感应电动势。感应电动势的大小与被测介质的流速成正比。通过测量感应电动势,可以计算出被测介质的流速。
电磁式水流量计特点:电磁式水流量计具有测量范围宽、精度高、抗干扰能力强、不受介质温度、压力、密度等因素影响等优点。
二、超声波式水流量计
超声波式水流量计是利用超声波在介质中传播的速度和方向变化来测量流量的。其原理如下:
超声波传播原理:超声波在介质中传播时,其速度与介质的密度、温度、压力等因素有关。在相同条件下,超声波在介质中的传播速度是一定的。
超声波式水流量计结构:超声波式水流量计主要由发射器、接收器、信号处理电路等组成。发射器产生超声波,接收器接收超声波信号。
测量原理:超声波式水流量计采用时差法或多普勒法进行测量。时差法通过测量超声波在上下游两个传感器之间的传播时间差,计算出被测介质的流速。多普勒法通过测量超声波频率的变化,计算出被测介质的流速。
超声波式水流量计特点:超声波式水流量计具有测量范围宽、精度高、不受介质温度、压力、密度等因素影响、抗干扰能力强等优点。
三、涡街流量计
涡街流量计是利用流体在通过测量管时产生的涡街现象来测量流量的。其原理如下:
涡街现象:当流体通过测量管时,在测量管壁上会产生一系列有规律的涡街。涡街的频率与被测介质的流速成正比。
涡街流量计结构:涡街流量计主要由测量管、涡街发生器、传感器、信号处理电路等组成。测量管内充满被测介质,涡街发生器安装在测量管内。
测量原理:涡街流量计通过测量涡街的频率,计算出被测介质的流速。然后根据流速和测量管截面积,计算出被测介质的流量。
涡街流量计特点:涡街流量计具有结构简单、安装方便、精度高、抗干扰能力强、适用范围广等优点。
四、质量流量计
质量流量计是直接测量流体质量流量的仪表。其原理如下:
质量流量计结构:质量流量计主要由传感器、信号处理电路等组成。传感器通常采用热式、科里奥利力式、超声波式等原理。
测量原理:质量流量计通过测量流体在单位时间内通过的质量,计算出流量。热式质量流量计利用流体通过热传感器时温度变化来测量质量流量;科里奥利力式质量流量计利用流体在旋转测量管中产生的科里奥利力来测量质量流量;超声波式质量流量计利用超声波在流体中传播速度的变化来测量质量流量。
质量流量计特点:质量流量计具有精度高、稳定性好、不受介质温度、压力、密度等因素影响等优点。
综上所述,电子式水流量计的测量原理主要包括电磁式、超声波式、涡街流量计和质量流量计。这些测量原理各有特点,适用于不同的测量场合。在实际应用中,应根据被测介质的特性、测量精度要求、安装条件等因素选择合适的流量计。
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