國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種標(biāo)準(zhǔn)取壓方 式：角接取壓、法蘭取壓和D-D/2取壓。

(1)角接取壓

角接取壓的取壓口位于上、下游孔板的前后端 面處，有環(huán)室取壓和單獨(dú)鉆孔取壓兩種結(jié)構(gòu)形式。 它所取出的壓力為節(jié)流件前后端面處的壓力。圖3- 68所示為角接取壓裝置示意圖，上半部分為環(huán)室取 壓結(jié)構(gòu)，下半部分為單獨(dú)鉆孔取壓結(jié)構(gòu)。

每個(gè)取壓 孔開孔面積不小12mm2。小管徑時(shí)一般采用環(huán)室取 壓，當(dāng)管道直徑500mm的大管徑時(shí)，一般都采 用單獨(dú)鉆孔取壓。環(huán)隙寬度或單獨(dú)鉆孔取壓口的直 徑a通常為4 ~ 10mm。

(2)法蘭取壓和0-/)/2取壓

如圖3~69所示，法蘭取壓時(shí)孔板被夾持在兩塊特殊加工的法蘭中，其間加墊片，厚度不超過1mm。在兩法蘭上分別鉆一個(gè)取壓 孔，上游取壓孔中心距孔板前端面為 25.4mm,下游取壓孔中心位置距孔板后端 面為25. 4mm，即前后距離均為lin，取壓 孔直徑為6 ~ 12mm，取壓孔中心與管道中心垂直。

它所取的壓力為離孔板前后端面 25. 4mm處的壓力。ZM)/2取壓裝置的上 游取壓孔的中心距孔板的前端面為0，下 游取壓孔的中心為距孔板前端面的肌。 取壓孔直徑應(yīng)小于0. 13D，且小于13mm。

取壓孔直徑的zui小直徑可根據(jù)偶然阻塞的可能性和動(dòng)態(tài)特性來決定，沒有任何限制。上游取 壓孔和下游取壓孔應(yīng)具有相同的直徑，且取壓孔的中心線應(yīng)與管道軸線相交成直角。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置外，還包括安裝在節(jié)流件上游側(cè)及下游側(cè)的 測量直管段。其長度規(guī)定為上游側(cè)測量直管段為10/>，下游側(cè)測量直管段為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流 裝置僅適用于圓形測量管道，在節(jié)流裝置前后的直管段上，內(nèi)壁表面應(yīng)無可見坑凹、毛刺和 沉積物，對相對粗糙度和管道圓度均有規(guī)定。管徑大小也有一定限制（Z>^50mm)，適用于 單相、均質(zhì)流體且充滿管道，流速恒定或緩慢變化。

4.差壓流量計(jì)

差壓式流量計(jì)是基于節(jié)流裝置的一種流量測量儀表，也稱節(jié)流式流量計(jì)。差壓式流量計(jì) 由節(jié)流裝置、引壓導(dǎo)管、差壓變送器（差壓計(jì)）組成，其組成框圖如圖3-70所示。

節(jié)流裝置把流體流量)轉(zhuǎn)換成差壓信號= 引壓導(dǎo)管把節(jié)流裝置產(chǎn)生的差壓信號傳送差壓變送器（差壓計(jì)），差壓變送器將差壓信號轉(zhuǎn)換為國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號 (例如/。=4?20mA DC)輸出或顯示流量大小。因?yàn)檩敵龅臉?biāo)準(zhǔn)信號便于集中控制和實(shí)行綜 合自動(dòng)化，所以用差壓變送器和節(jié)流裝置等組成的差壓式流量計(jì)已經(jīng)很普遍。

差壓變送器的工作原理是被測差壓使敏感元件產(chǎn)生微小位移，引起電容、電阻、電感和 張力的變化，再經(jīng)電子測量線路轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。

由于節(jié)流裝置是一個(gè)非線性環(huán)節(jié)，因而差壓式流量計(jì)的輸出電流A與輸入的流量之間 呈現(xiàn)的關(guān)系，即被測流量和差壓變送器的輸出電流的平方根成正比。但一般都 希望輸人輸出呈線性關(guān)系，即指示流量時(shí)有均勻的刻度。解決的辦法是在差壓變送器內(nèi)增添 開方運(yùn)算功能，將標(biāo)準(zhǔn)電流信號進(jìn)行開方。

差壓變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號的幵方運(yùn)算，并不是將電流的毫安數(shù)開方就完成任務(wù)，應(yīng) 使開方后的電流仍然保持在標(biāo)準(zhǔn)信號范圍之內(nèi)。例如直流4~20mA的信號，開方之后仍然在4~20mA范圍內(nèi)。故實(shí)際運(yùn)算公式是/。= /Rx yT^T + 4，先宴把起點(diǎn)電流4mA減去， 經(jīng)過開方后再把它加上，例如13mA時(shí)，開方后變?yōu)?。= ( 713-4 +4)mA =16mA的4?20mA信號。將開方|tf后的電 流值對應(yīng)關(guān)系畫成曲線，得到圖3-71。

如 能設(shè)計(jì)某種電路，使其輸出和輸入滿足圖中曲線關(guān)系，就可用來實(shí)現(xiàn)開方運(yùn)算。

5.差壓流量計(jì)主要特點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低；應(yīng)用 范圍非常廣泛，能夠測量各種工況下的液、 氣、蒸汽等全部單相流體和高溫、高壓下 的流體，也可應(yīng)用于部分混相流，如氣固、 氣液、液固等的測量。

(2)缺點(diǎn)

現(xiàn)場安裝條件要求較高，需較長的直管段，較難滿足；測量范圍窄，范圍度（即測量 的zui大流量與zui小流量的比值）小；流量計(jì)對流體流動(dòng)的阻礙而造成的壓力損失較大；測 量的重復(fù)性、準(zhǔn)確度不高，由于影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，準(zhǔn)確度也難以提高。

三、容積式流量計(jì)

容積流量計(jì)又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD流量計(jì)。它是一種直接測量型流量計(jì)，在流量 儀表中是準(zhǔn)確度zui高的一類。容積式流量計(jì)主要用來測量不含固體雜質(zhì)的液體，如油類、冷 凝液、樹脂和液態(tài)食品等黏稠流體的流量對于高黏度介質(zhì)的流量，其他流量計(jì)很難測量，而 容積式流量計(jì)卻能測量，準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2%。容積流量計(jì)按其測量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活 塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)和皮膜式流量計(jì)等。

1. 工作原理

流體通過流量計(jì)，就會(huì)在流量計(jì)進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差。流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件 (簡稱轉(zhuǎn)子）在這個(gè)壓力差作用下將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并將流體由入口排向出口。在這個(gè)過程中， 流體一次側(cè)次地充滿流量計(jì)的“計(jì)量空間”，然后又不斷地被送往出口。在給定流量計(jì)條件 下，該計(jì)量空間的體積是確定的，只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，就可以得到通過流量計(jì)的流體 體積的累積值。

2. 橢圓齒輪流量計(jì)

橢圓齒輪流量計(jì)的測量部分是由兩個(gè)互相嚙合的橢圓形齒輪、軸和殼體（它與橢圓形 齒輪構(gòu)成計(jì)量室）等組成。其測量原理如圖3-72所示。當(dāng)被測流體流過橢圓齒輪流量計(jì)時(shí)， 它將帶動(dòng)橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)，橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周，就有一定數(shù)量的流體流過儀表，只要用傳動(dòng) 及累積機(jī)構(gòu)記錄下橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，就能知道被測流體流過儀表的總量。LY-LC系列橢圓齒輪流量計(jì)的測量部分主要由兩個(gè)相互嚙合的橢圓齒輪及其外殼（計(jì) 量室）所構(gòu)成，橢圓齒輪在被測介質(zhì)的壓差A(yù)P = P, -P2的作用下，產(chǎn)生作用力矩使其轉(zhuǎn) 動(dòng)。在圖3-72a所示位置時(shí)，由于P, >P2，在A和P2的作用下所產(chǎn)生的合力矩使輪1順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，把輪1和殼體間的半月形容積內(nèi)的介質(zhì)排至出口，并帶動(dòng)輪2作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn) 動(dòng)，這時(shí)1為主動(dòng)輪，2為從動(dòng)輪。圖3-72b所示為中間位置，1和2均為主動(dòng)輪。而在圖 3-72c所示位置，和戶2作用在輪1上的合力矩為零，作用在輪2上的合力矩使輪2逆時(shí) 針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并把已吸人半月形容積內(nèi)的介質(zhì)排至出口，這時(shí)2為主動(dòng)輪，1為從動(dòng)輪，與 3-72a所示情況剛好相反。

如此往復(fù)循環(huán)，輪1和輪2互相交替地由一個(gè)帶動(dòng)另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)， 將被測介質(zhì)以半月形容積為單位一次側(cè)一次側(cè)地由進(jìn)口排至出口。顯然，圖3_72a、b、“又 僅表示楠圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)了 1/4周的情況，而其所排出的被測介質(zhì)為一個(gè)半月形容積。所以，橢 圓齒輪每轉(zhuǎn)一周所排比的被測介質(zhì)量為半月形容積的4倍，則通過橢圓齒輪流星計(jì)的體積流量Q =4tiF0式中，n為橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率（rad/S); FQ為半月形部分的容積。

這樣，在橢圓齒輪流量計(jì)的半月形容積K 一定的條件下，只要測出橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速 度?便可知道被測介質(zhì)的流量。

橢圓齒輪流量計(jì)流量信號（即橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速度心的顯示，有就地顯示和遠(yuǎn)傳顯示 兩種。

就地顯示將齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)通過一系列的減速及調(diào)整轉(zhuǎn)速比機(jī)構(gòu)之后，直接與儀表面板上的 指示針相連，并經(jīng)過機(jī)械式計(jì)數(shù)器進(jìn)行總量的顯示。

遠(yuǎn)傳顯示主要是通過減速后的齒輪帶動(dòng)*磁鐵旋轉(zhuǎn)，使得彈簧繼電器的觸點(diǎn)以與* 磁鐵相同的旋轉(zhuǎn)頻率同步地閉合或斷開，從而發(fā)出一個(gè)個(gè)電脈沖遠(yuǎn)傳給另一個(gè)顯示儀表。

橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度高，適用于高黏度介質(zhì)流量的測量，黏度越大的介質(zhì)，從齒 輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量越小。因此被測介質(zhì)的黏度越大，泄漏誤差越小，對測 量越有利。但不適用于含有固體顆粒的流體（固體顆粒會(huì)將齒輪卡死，以致無法測量流 量）。如果被測液體介質(zhì)中夾雜有氣體時(shí)，也會(huì)引起測量誤差。

橢圓齒輪流量計(jì)在安裝前應(yīng)清潔管道。若液體內(nèi)含有固體顆粒，則必須在管道上游加裝 過濾器；若含氣體應(yīng)安裝排氣裝置。橢圓齒輪流量計(jì)對前后直管段沒有一定的要求，它可以 水平或垂直安裝。安裝時(shí)，應(yīng)使流量計(jì)的橢圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸與地面平行。

3.腰輪流量計(jì)

腰輪流量計(jì)又叫羅茨流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)特征為：在流量計(jì)的殼體內(nèi)有一個(gè)計(jì)量室，計(jì)量室內(nèi)有一對或兩對可以相切旋轉(zhuǎn)的腰輪（由此得名腰輪流量計(jì)）。在流量計(jì)殼體外面與兩個(gè)腰 輪同軸安裝了一對傳動(dòng)齒輪，它們相互嚙合使兩個(gè)腰輪可以相互聯(lián)動(dòng)。因此它較橢圓齒輪流 量計(jì)的明顯優(yōu)點(diǎn)是能保持長期的穩(wěn)定性。腰輪流量計(jì)的工作原理與橢圓齒輪流量計(jì)相同，其 結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖3-73所示。

腰輪流量計(jì)能用于各種清潔液體的流量測量，尤其適用于油品計(jì)量，也可制成測量氣體 的流量計(jì)。它的計(jì)量準(zhǔn)確度高，可達(dá)0. 1 ~0. 5級。

四、電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓 損極小，可測流量范圍大，zui大流量與zui小流量的比值一般為20:1以上，適用的工業(yè)管徑 范圍寬，zui大可達(dá)3m，輸出信號和被測流量成線性，準(zhǔn)確度較高，可測量電導(dǎo)率不小于lp/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體 以及泥漿、礦漿等流體流量。但它不能測量氣體、蒸 汽以及純凈水的流量。

1.工作原理

當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中— 會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與導(dǎo)體在磁場 中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng) 的速度成正比。同理，如圖3-74所示，導(dǎo)電流體在磁 場中作垂直方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，也會(huì)在管道兩 邊的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。感應(yīng)電動(dòng)勢的方向可用 右手定則判定，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由下式確定：

Ex=BDv (3-93)

式中，圪為感應(yīng)電動(dòng)勢（V); S為磁感應(yīng)強(qiáng)度（T); D為管道內(nèi)徑（m); t;為液體的平均 流速（m/s)。

由于體積流量仏等于流體的流速〃與管道截面積/4的乘積

將式（3-93)代入式（3-94)得由上式可知，在管道直徑D已定且保持磁感應(yīng)強(qiáng)度S不變時(shí)，被測體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢 呈線性關(guān)系。若在管道兩側(cè)各續(xù)入一根電極，就可引入感應(yīng)電動(dòng)勢&，測量此電動(dòng)勢的大 小，就可求得體積流量。

2.電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)

電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖3-75所示，主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和 轉(zhuǎn)換器等部分組成。

(1)磁路系統(tǒng)

磁路系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用*磁鐵來實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正 電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間的內(nèi)阻增 大，從而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，*磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng) 濟(jì)。所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場，且是50Hz工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。產(chǎn)生交變磁場勵(lì) 磁線圈的結(jié)構(gòu)型式因測量導(dǎo)管的口徑不同而有所不同，圖3-75所示是一種集中繞組式結(jié)構(gòu)。 它由兩只串聯(lián)或并聯(lián)的馬鞍形勵(lì)磁繞組組成，上下各一只夾持在測量導(dǎo)管上，為了形成磁路 并保證磁場均勻，在線圈外圍有若干層硅鋼片疊成的磁軛。

采用交變磁場的電磁流量計(jì)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度故此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢&也是 一交變電動(dòng)勢，即

式中，為磁感應(yīng)強(qiáng)度的zui大幅值（T); W為交變磁場的角頻率（s — 1);為時(shí)間（s)。

(2)測量導(dǎo)管

測量導(dǎo)管的作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流 或短路，測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低電導(dǎo)率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。

(3)電極

電極的作用是引出和被測流量成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制

成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過一 時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂 直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影一 響測量準(zhǔn)確度。電極的結(jié)構(gòu)如圖3-76所示

(4) 外殼

外殼應(yīng)用鐵磁材料制成，是保護(hù)勵(lì)磁 線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。

(5) 襯里

在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，

有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止 感應(yīng)電動(dòng)勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑 料或陶瓷等。

(6)轉(zhuǎn)換器

由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢信號十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉(zhuǎn)換器的作 用就是將感應(yīng)電動(dòng)勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。

電磁流量計(jì)為了消除電極的極化現(xiàn)象，一般都采用交變磁場。雖然這可以有效地克服介 質(zhì)的極化現(xiàn)象，但隨之而來的是帶來正交干擾信號明顯在增大。正交干擾是指相位和感應(yīng)電 動(dòng)勢A相差90。的無用信號。產(chǎn)生正交干擾的主要原因是••當(dāng)電磁流量計(jì)工作時(shí)，管道內(nèi) 充滿導(dǎo)電液體，使被測液體、電極、電極引線和轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗構(gòu)成閉合回路。當(dāng)閉合回 路中有交變磁場通過，就要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢（干擾電動(dòng)勢），其值為

比較式（3-96)和式（3-98)可以看出干擾電動(dòng)勢~和被測感應(yīng)電動(dòng)勢坎的頻率相 同，相位相差90。，習(xí)慣上稱為正交干擾。嚴(yán)重時(shí)，正交干擾甚至超過被測感應(yīng)電動(dòng)勢坎， 使流量計(jì)無法工作，故必須設(shè)法消除正交干擾的影響。消除正交干擾的主要方法有下列兩種：

1)自動(dòng)對消法。如圖3-77所示， 從一個(gè)電極上引出兩根導(dǎo)線分別繞過磁- 極形成兩個(gè)閉合回路。當(dāng)有磁力線穿過 這兩個(gè)閉合回路時(shí)，在兩個(gè)回路內(nèi)產(chǎn)生 方向相反的干擾電流A和〖2，調(diào)整調(diào)零 電位器W的中間位置，使干擾電流h = i2，進(jìn)而使干擾電動(dòng)勢自動(dòng)抵消，從而有 效地抑制正交干擾的影響。

圖3-77中的/?y代表測量電路的等效輸人電阻。

2)在轉(zhuǎn)換器的電路中進(jìn)一步采取抑制措施來消除正交干擾。

3.電磁流量計(jì)的選用與安裝f意事項(xiàng)電磁流量計(jì)的合理選用及正確i裝對提高流量計(jì)的測量精度和延長儀表壽命，都是極其

重要的。其選用原則有以下四點(diǎn)：

1) 被測流體必須是導(dǎo)電液體，它不能測量氣體、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物

質(zhì)，也不能測量純凈水。 、

2) 口徑與量程的選擇。流量計(jì)口徑比管道內(nèi)徑稍小。流量計(jì)的量程根據(jù)不低于預(yù)計(jì)的

zui大流量值的原則選擇滿量程刻度，常用流量超過滿量程的50%，這樣可獲得較高的 測量準(zhǔn)確度。常用流速為2 ~4m/szui合適。

3) 壓力的選擇。使用壓力必須低于電磁流量計(jì)額定工作壓力，一般不得超過16 x105Pa。

4) 溫度的選擇。被測介質(zhì)溫度不能超過襯里材料的容許使用溫度，一般不大于200SC。 電磁流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)如下：

1) 安裝位置。電磁流量計(jì)可以垂直、水平安裝，但推薦垂直安裝，且被測流體是自下 而上流動(dòng)。也可以水平安裝，但要使兩電極在同一水平面上。水平安裝時(shí)要保證在何時(shí)測量 導(dǎo)管都充滿液體。

2) 電磁流量計(jì)信號比較弱，滿量程時(shí)只有幾毫伏，且流量很小時(shí)’只有幾微伏，外界 稍有干擾就會(huì)影響測量準(zhǔn)確度。因此，流量計(jì)的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管都要接地。要求單 獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)，千萬不要連接在電動(dòng)機(jī)或上、下管道上。

3) 流量計(jì)的安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離一切磁源（如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器等）。

4) 電磁流量計(jì)是速度式流量計(jì)。當(dāng)流線分布不符合設(shè)定條件時(shí)，將產(chǎn)生測量誤差。因 此，在電磁流量計(jì)前必須有10^左右的直管段，以消除各種局部阻力對流線分布對稱性的影響。