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水電站生態流量的泄放涉及測流裝置(流量計)。水流量計根據工作原理有很多種,選型時需要根據實際工況來選擇隨適合的流量計。本文匯總了部分水流量計…
水電站生態流量的泄放涉及測流裝置(流量計)。水流量計根據工作原理有很多種,選型時需要根據實際工況來選擇隨適合的流量計。本文匯總了部分水流量計的工作原理。
1 電磁流量計
電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應規律。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。其電極頭于襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,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 正比于磁通量密度 B,測量管內徑 d 與平均流速 V的乘積、電動勢
E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流信號,用于流量的測量和控制。
式中:
E---------為電極間的信號電壓(v)
B---------磁通密度(T)
d---------測量管內徑(m)
V--------平均流速(m/s)
K---------常數
由于 K 為常數,勵磁電流是恒流的,故 B 也是常數,則由(1-1)式可知,體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比,即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關系。因此,只要測量出 E 就可確定流量 Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由式可知,被測流體介質的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。
電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。
電磁流量計有一系列優良特性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。
2 液體渦輪流量計
流體通過傳感器殼體時,由于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后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(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,可傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或累積流量。
在一定的流量范圍內,脈沖頻率 f 與流經傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比,流量方程為:
式中 qv —— 流體的瞬時流量(工作狀態下)m3/h ;
f —— 脈沖頻率,Hz;
K —— 傳感器的儀表系數 m-3 ,由校驗單給出。
每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫在檢定證書中,K
值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。
液體渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。