液体流量计的种类及原理介绍 - 走航式声学多普勒流速仪底跟踪失效可能的原因是()

根据流量计使用的场景可以分为管道使用的流量计和明渠使用的流量计

% m. V% s5 O, B9 X$ |

1、管道使用的流量计

涡街流量计

* P3 }4 H# i- f

涡街流量计的工作原理是在测量管中垂直插入一个柱状物时，流体通过柱状物两侧就交替产生投规律的漩涡（如图所示），这种漩涡就称之为卡门涡街，因此就叫做涡街流量计。卡门涡街的释放频率与流动速度及柱状物的宽状有关。在柱状物的后端有旋涡处放置一个压力传感器，测量压力变化的频率，这样就能计算出液体流动的速度，再根据管子的截面积计算出管道的流量。

4 l5 H Y' k" u" I5 q3 a- @

+ r e( w! L! Q& b- d: M* h

涡街流量计优点：涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长，准确度高；

R5 ]( `0 J9 X E

涡街流量计缺点：对测量脏污介质适应性差，直管段要求高，抗振性能差。

( b- O/ W5 l# j. A% D0 m

涡轮流量计

/ `7 s' p. d6 u0 }+ i1 T) _* z0 T

涡轮流量计是一种速度式流量计，利用气体推动流量计叶轮转动，叶轮旋转的速度与流体体积流量成正比，根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的叶轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，经运算处理得出液体流速，再根据管子的截面积计算出管道的流量。

涡轮流量计的优点：结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大。

涡轮流量计的缺点：没办法长期保持准确度，对于介质的干净度要求较高，不适用流量流速急剧变幻的地方。

电磁流量计

* `3 U7 x2 m |; ]5 @/ H

根据法拉第电磁感应定律，当一导体在磁场中运动切割磁力线时，在导体的两端即产生感生电势e，其方向由右手定则确定，其大小与磁场的磁感应强度B，导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比，当磁场的磁感应强度B和导体在磁场内的长度L一定时，就可以根据电势e计算出液体的流动速度，再根据管子的截面积计算出管道的流量。

8 y) O2 B7 q- c: v

电磁流量计的优点：变送器结构简单，电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好.

0 v. J6 Y9 R5 M3 j

电磁流量计的缺点：电磁流量计易受外界电磁干扰的影响，电磁流量计目前还不能用来测量电导率很低的液体介质，被测液体介质的电导率不能低于 10 -5（S/cm），相当于蒸馏水的电导率，对石油制品或者有机溶剂等还无能为力。

$ r5 o. l( u# C6 u/ H$ m K, @

2、明渠使用的流量计

, y7 d' a! M e5 P

明渠使用的流量计有两种一种是多普勒超声波流量计，一种是雷达流量计。

多普勒超声波流量计：

多普勒超声波流量计是利用多普勒频移物理原理来测量水流速度的，再添加上一个测量水深的传感器，输入河面的宽度等信息就能计算出水流量。由于超声波频率较低，能穿透液体，多以适合测量含固体颗粒或气泡的流体，不适合测量纯净水。为频率较低当测量移动的物体时产生的多普勒频差很小，所以测量的精度比较差，还有就是超声波流量计安装在河流底部，容易被泥沙埋没，需要经常维护清理，在野外使用维护非常麻烦。还有就是多普勒发射源发射的频率受温度影响特别大，这就造成了测量的结果受温度的影响也特别大。

雷达流量计也是利用多普勒频移物理原理来测量水流速度的，但是雷达频率非常高，根高据多普勒原理同样的速度，频率越高多普勒频差也大，这样在处理器计算能力有限的情况下测量的精度也能做到很高。雷达流量计的频率非常高这样也就没法穿透水，这样即使清澈的纯净水的流速也能测量。雷达流量计是安装在水面以上的，和水面不接触，这样就不存在被沙子埋没的风险，野外几乎不需要维护。北京中科蓝电科技有限公司的雷达流速仪采用锁相环电路的频率源发射频率根本不受温度的影响，温度在-40-85度范围内测量精度不受影响。外壳采用烤漆处理抗腐蚀性特别好，塑料盖采用asa塑料，抗紫外线10年，防水等级达到了IP68，在野外使用极其可靠，使用期间根本不需要维护，参数的调整用4G物联网模块远程操作就可以。北京中科蓝电科技有限公司的雷达流量的上安装的雷达水位计采用FMCW调制，达到的测量精度非常高，而且比现在用的脉冲式的喇叭的雷达物位计的反应灵敏很多,天线采用的是微波透镜天线，体积非常小，波束也很小，避免了喇叭天线容易造成在野外蜘蛛在内部结网，影响测量的问题。北京中科蓝电科技有限公司的雷达流量计我们用了两三年了，都没有维护过，非常方便，当明渠底部有泥沙时，远程更改一下参数就可以。

* _3 u) i7 r, Z n4 h5 _/ P m + ?2 O* d& V; }# v * a u. Z& A4 a7 k1 V # a% p& `, Z3 _. q% b. z& f4 l( ]