便携石油流量计中普遍采用的测量原理之一为涡街原理。当流体流过钝体时,由于流体黏性作用和钝体表面不光滑性,钝体两侧会交替地产生旋涡,这些旋涡形成的排列有序的漩涡列被称为涡街。涡街的形成频率与流速成正比,因此,通过测量涡街频率,便可计算出流速。
便携石油流量计采用压电传感器检测涡街的形成。当测量流速大于或等于0.2 m/s时,流体流经钝体后会产生压力波动,压电传感器检测到这些压力波动并将其转换成脉冲信号。脉冲信号的频率与流速成正比,通过对脉冲信号的频率进行计数,便可得到流速信息。
另一种常见的测量原理为多普勒原理。当声波或雷达波遇到流动介质时,介质的运动会引起波长的变化,从而导致接收到的信号频率与发射信号频率不同。这种频率差称为多普勒频移,其大小与介质的速度成正比。
便携石油流量计采用超声波或雷达波作为测量信号,并利用多普勒频移原理来计算流速。超声波或雷达波发射器和接收器安装在管道两侧,声波或雷达波分别沿流体流向和逆流方向传播。由于流体沿管道轴向运动,流体中超声波或雷达波传播速度发生变化,导致接收信号频率产生多普勒频移。通过测量多普勒频移的大小,便可计算出流速。
皮托管原理是指流体在通过缩窄断面时,由于流体速度增加而导致流体压头降低。皮托管是一种测量流体压差的装置,它通过测量流体在管道中不同位置的压差来推算流速。便携石油流量计采用微型皮托管进行流量测量,其基本原理与传统皮托管类似,都是利用流体流过缩窄断面的速度增加和压头降低的关系来计算流速。
便携石油流量计采用压差传感器检测流体压差。当流体流经微型皮托管的测量点时,会产生压差,压差传感器检测到压差并将其转换成电信号。电信号与流速平方成正比,通过对电信号进行平方根运算,便可计算出流速。
科里奥利原理是一种基于物体在旋转参照系中受科里奥利力作用的原理。科里奥利力是一种惯性力,其方向垂直于物体的运动方向和旋转轴方向。科里奥利效应使得流体在弯管中流动时会产生附加的压力,这一附加压力与流速和流体密度成正比。
便携石油流量计采用弯管式科里奥利流量计进行流量测量,它通过测量流体在弯管中产生的附加压力来推算流速。科里奥利流量计由两个弯曲的管道组成,流体流经管道时会产生科里奥利力,并使管道产生振动。振动传感器检测管道振动并将其转换成电信号。电信号与流速和流体密度成正比,通过对电信号进行处理,便可计算出流速。
热式原理是指当流体流过加热元件时,加热元件会失去热量,而流体的温度也会相应升高。热量损失率与流速成正比,因此,通过测量加热元件的热量损失率,便可计算出流速。
便携石油流量计采用热式传感器进行流量测量,它通过测量流体流过加热元件导致的温度变化来推算流速。热式传感器由加热元件和测温元件组成。加热元件将电能转换为热能,测温元件检测加热元件周围的流体温度。流速越大,加热元件散失的热量越多,流体温度升高也越快。通过测量流体温度变化率,便可计算出流速。
凸轮转子式流量计是一种体积式流量计,它利用两片特殊形状的凸轮和转子进行流量测量。当流体流过测量腔时,流体的容积流量会带动转子旋转。转子旋转带动凸轮运动,凸轮运动的角速度与流速成正比。
便携石油流量计采用凸轮转子式传感器进行流量测量,它通过测量凸轮的角速度来推算流速。传感器由转子、凸轮和磁编码器组成。转子旋转带动凸轮旋转,磁编码器检测凸轮旋转并将其转换成脉冲信号。脉冲信号的频率与凸轮角速度成正比,通过对脉冲信号的频率进行计数,便可计算出流速。