飽和蒸汽流量計(jì)分類有不同的方法。

按儀表與被測管道連接方式不同，可分為法蘭型、法蘭卡裝型。

按用途不同，可分為防爆型、普通型、高溫型、耐腐型、插人型。

    按結(jié)構(gòu)分為一體型、遠(yuǎn)傳型。

    按測量原理分為體積流量、質(zhì)量流量。

    按功能分為常規(guī)型、智能型。

    按測量原理分為體積流量、質(zhì)量流量。

    按功能分為常規(guī)型、智能型。

    按檢測方法分為熱敏式、超聲式、電容式、應(yīng)力式、應(yīng)變式、振動(dòng)體式、光電式、光纖式、電磁式。

從目前的習(xí)慣，大多數(shù)生產(chǎn)廠和用戶都以檢測方法來分類，這樣能直接區(qū)分儀表的特點(diǎn)和用途。以下將對不同檢測方法VSF作一些簡介。

    1.熱敏式飽和蒸汽流量計(jì)

熱敏式是早出現(xiàn)的產(chǎn)品。它采用檢測方式②、③（見本章第二節(jié)四）。旋渦分離引起局部流速變化，改變熱敏電阻阻值，以此檢測出旋渦信號(hào)。

    圖3.9 （a）所示是一對自熱式熱敏電阻嵌裝在三角柱發(fā)生體迎流面的中部，中心線的兩邊，檢測與旋渦同步產(chǎn)生的環(huán)流（檢測方式③）。圖3.9（b）所示熱敏電阻則嵌裝在三角柱發(fā)生體后部開設(shè)的測量槽內(nèi)。當(dāng)旋渦分離時(shí)，發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，在交變壓差作用下，測量槽中出現(xiàn)方向交替變化的橫向流動(dòng)，使熱敏電阻阻值發(fā)生周期變化（檢測方式②）。

    熱敏電阻構(gòu)成測量電橋的橋臂，用恒流源供電，阻值周期變化被轉(zhuǎn)換成交變電壓，從橋路輸出，經(jīng)放大、濾波、整形，輸出方波信號(hào)。

    為提高儀表的抗臟污能力和測量高溫流體，有的生產(chǎn)廠把熱敏電阻移到發(fā)生體外部，這樣便于對檢測元件的定期清洗與降溫。

    這種儀表檢測靈敏度較高，下限流速較低，對管道的機(jī)械振動(dòng)不敏感。儀表多用于較清潔、無腐蝕作用的流體。

    2.超聲式、

超聲式是繼熱敏式之后，由美國西屋公司首先推出的產(chǎn)品。圖3.10所示是儀表的工作原理圖，在旋潤發(fā)生體后方。用檢測方式⑤檢側(cè)渦街信號(hào)。

    早期產(chǎn)品是在發(fā)生體下游的管璧上安裝一對與發(fā)生體軸線方向相垂直的超聲波探頭A、B，探頭A為發(fā)射換能器，發(fā)射出撅率為幾十千赫茲到幾百千赫茲的等幅連續(xù)超聲波束。超聲波束穿過流體傳播，到達(dá)對面管壁的接收探頭B。當(dāng)旋渦分離并隨流體向下游運(yùn)動(dòng)并通過超聲波束時(shí)，每一對旋轉(zhuǎn)方向相反的旋渦對超聲波產(chǎn)生一個(gè)周期的調(diào)制作用[圖3.10 （b）, （c）]，受到調(diào)制的超聲波束其幅值、頻率和相位都發(fā)生變化，探頭B接收聲信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大、解調(diào)、濾波、整形后變成頻率與流成正比的方波信號(hào)。

    超聲探頭A, B是一對諧振頻率相同的換能器.超聲發(fā)射電路愉出連續(xù)等幅電信號(hào)，激勵(lì)發(fā)射換能器A。發(fā)射電路由振蕩器和功率放大器組成。超聲接收電路由具有調(diào)諧功能的選頻放大器、解調(diào)（檢波）電路、濾波電路、整形電路組成。

    工作時(shí)，把發(fā)射電路的工作頻率、接收電路的中心工作頻率分別調(diào)整到與超聲探頭的諧振頻率相*，使儀表的聲、電系統(tǒng)處于匹配的工作區(qū)域，使其對渦街信號(hào)有較高的檢測靈敏度。由于超聲系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離各種噪聲的頻域，從而提高了系統(tǒng)的抗*力。

    早期的超聲式VSF對被側(cè)介質(zhì)的沮度變化比較敏感。另外，測量液體時(shí)，液體中所含的微量氣泡對測量的影響也很明顯。針對這些問題，制造廠推出了雙聲道VSF。兩對超聲探頭互相垂直交叉安裝，兩束超聲波成X形傳播。雙聲路VSF對外界的干擾、介質(zhì)溫度變化和液體中的氣泡等影響有較強(qiáng)的抗*力。

    液體超聲式VSF的超聲探頭可安裝在管壁外面，超聲波通過耦合劑穿過管壁，進(jìn)入被測介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了不接觸測量?？稍诓粩嗔髑闆r下進(jìn)行維修。

    超聲式下限雷諾數(shù)比其他檢測方法VSF低些。

    3.應(yīng)變式

應(yīng)變式VSF采用檢側(cè)方式①和⑤來檢測渦街信號(hào)，如圖3.11所示。

    早推出應(yīng)變式的是日本的北辰公司。后來美國Fischer & Porter公司開發(fā)成功增強(qiáng)型應(yīng)變式。我國在20世紀(jì)80年代初期也開發(fā)了該類產(chǎn)品。

    如圖3.11所示，在組合式發(fā)生體之間，設(shè)里了一個(gè)彈性應(yīng)變梁，應(yīng)變梁把前后兩發(fā)生體連接起來。應(yīng)變檢測元件封裝在應(yīng)變梁內(nèi)，感測渦街信號(hào)。

    當(dāng)旋渦分離時(shí)，在旋渦發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生交變壓力差。在此壓差作用下，發(fā)生體的T形尾部產(chǎn)生搖動(dòng)，帶動(dòng)應(yīng)變梁內(nèi)的檢測元件測出渦街信號(hào)。應(yīng)變式VSF的另一種檢測方式是采用獨(dú)立的應(yīng)變檢測元件安裝在發(fā)生體下游特定位置，用檢測方式⑤進(jìn)行檢測。

    應(yīng)變式適用于測量液體流量。國外還用這種儀表測量糖漿、飲料和重油的流量。

4.電容式

    電容式用檢測方式①、②工作。早的產(chǎn)品出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代中期。首先由英國肯特公司采用矩形發(fā)生體，把發(fā)生體兩側(cè)表面做成電容器的可動(dòng)電極，檢測旋渦分離時(shí)在發(fā)生體兩邊產(chǎn)生的交變壓差。后來，日本的東機(jī)，公司又利用三角往發(fā)生體兩側(cè)的斜面作電容器的可動(dòng)電極，達(dá)到了同樣的效果。之后，日本東機(jī)口公司又采用檢測方式③，在發(fā)生體兩側(cè)開設(shè)導(dǎo)壓孔，把交變壓差引到發(fā)生體頂部，電容檢測元件放置在測量管外部，如圖3.12所示。

20世紀(jì)80年代后期，抽國E+H公司推出差動(dòng)開關(guān)電容（DSC）式，采用檢測方式③工作，如圖3.13所示，將電容檢測元件制成圓筒形。該圓簡用薄璧金屬管制作，成為差動(dòng)開關(guān)電容的動(dòng)電極。在薄壁圈筒的里面有一同心的圓住形陶瓷管，瓷管外表面兩側(cè)涂敷兩片金屬薄膜作固定電極。金屬薄璧目筒和陶瓷管的一端共同固定在基座上，另一端為懸璧式自由端。

    根據(jù)檢測方式③，圓筒形電容檢測元件插入三角柱發(fā)生體的測量孔中，三角往發(fā)生體兩側(cè)的導(dǎo)壓孔把交變差壓引人，作用到電容檢測元件上。金屬薄壁圈筒在交變差壓作用下產(chǎn)生左右振動(dòng)，引起動(dòng)電極和固定電極之間的距離變化改變電容量，并通過差分電路檢測電容變化的頻率，實(shí)現(xiàn)旋渦信號(hào)檢測。

    設(shè)計(jì)時(shí)考慮了內(nèi)外電極的剛度匹配，因此當(dāng)外界振動(dòng)作用到電容檢測元件時(shí)，不管振動(dòng)方向如何，引起電容元件內(nèi)外電極變形方向和變形的大小相同（或相近），從而兩電極之間的相對位移近似為零，明顯提高了VSF的抗振性能。這種儀表的另一特點(diǎn)是耐溫性能好，可測400℃的高溫介質(zhì)，因此可用于飽和蒸氣和部分過熱蒸氣的流量測量。

    差動(dòng)開關(guān)電容式VSF的局限性是抗臟污能力相對較差，儀表選型時(shí)應(yīng)充分注意。

    5.振動(dòng)體式

    振動(dòng)體式采用檢測方式②工作，如圖3.14所示。在發(fā)生體軸向開設(shè)圓往形測量孔，孔內(nèi)放置軟磁材料制作的輕質(zhì)空心小球或圈盤，這兩者通稱為振動(dòng)體。旋渦分離產(chǎn)生的交變壓差，通過導(dǎo)壓孔作用到振動(dòng)體上方和下方，推動(dòng)它們上下運(yùn)動(dòng)。位于振動(dòng)體上方的電磁檢測元件檢測出振動(dòng)體上下運(yùn)動(dòng)的頻率，即為旋渦頻率。

    這種儀表由于振動(dòng)體的存在，降低了儀表對不同測量介質(zhì)的適應(yīng)能力和儀表的可靠性。選用高居里點(diǎn)磁性材料作振動(dòng)體，可測量溫度高達(dá)427℃的燕氣，還可測極低溫（-268℃）的液態(tài)氣體。

    6.應(yīng)力式

應(yīng)力式是20世紀(jì)70年代末期出現(xiàn)的流量計(jì)，采用檢測方式①、②、④、⑤。無論采用哪種檢測方式，都是把檢測元件受到的力以應(yīng)力形式作用到壓電元件上，轉(zhuǎn)換成交變的電荷信號(hào)。再經(jīng)電荷/電壓轉(zhuǎn)換、放大、濾波、整形后輸出頻率與體積流量成正比的方波。圖3-15所示是應(yīng)力式VSF的幾種不同形式。

壓電元件有響應(yīng)快、靈敏度高、信號(hào)強(qiáng)、工藝性好等特點(diǎn)。它可以制成圓片、條片、圓往、圓管等多種形狀測量元件，制造成本低廉。還可根據(jù)不同的檢測方式，選用不同的壓電效應(yīng)工作模式。圖3.15（a）、（b）采用薄圓片形壓電元件，以縱向振動(dòng)（即3方向極化、3方向受力）的工作模式，在兩電極上產(chǎn)生電荷信號(hào)，應(yīng)取用縱向壓電常數(shù)d33。圖3.15（c）、（d）采用長條形薄片或圓管形壓電元件，以橫向振動(dòng)的工作模式，在壓電元件的兩電極上產(chǎn)生電荷信號(hào)，應(yīng)取用橫向壓電常數(shù)d31。圖3.15（e）也采用圓管形壓電元件，但卻以扭轉(zhuǎn)振動(dòng)作用的模式工作，應(yīng)取用d15壓電常數(shù)產(chǎn)生電荷信號(hào)。

    圖3.15（e）所示中，當(dāng)旋渦分離時(shí)，產(chǎn)生不對稱的交變壓差，使發(fā)生體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)力。如把壓電元件制作成扭力管形式，安裝在旋渦發(fā)生體的兩端，就可檢測到交變的扭力。壓電檢測元件經(jīng)特殊方式極化，僅對扭力作用靈敏，對管道振動(dòng)產(chǎn)生的縱向力和橫向力都不靈敏，提高了的抗振性能。選用高居里點(diǎn)壓電元件和耐高溫的封裝材料、密封材料制作壓電檢測元件，就可使VSF*工作在250~300℃。其主要用于高溫流體如蒸氣流量測量。

    應(yīng)力式對管道振動(dòng)敏感，主要原因是壓電元件對振動(dòng)敏感造成的。另外，由于壓電元件工作在非諧振狀態(tài)，此時(shí)壓電元件的等效阻抗高達(dá)106~107Ω。為了有效接收電荷信號(hào)，要求儀表的前置放大器（電荷放大器）的輸人阻抗也至少達(dá)到106Ω以上才能與壓電元件的阻抗相匹配。這么高輸人阻抗的放大器就很容易引入各種電磁干擾信號(hào)，所以提高儀表的抗電磁干擾的能力也是制造和應(yīng)用應(yīng)力式應(yīng)重視的問題。

    應(yīng)力式是國內(nèi)外的主導(dǎo)產(chǎn)品。我國生產(chǎn)的產(chǎn)品中約有70%~80%是應(yīng)力式產(chǎn)品。克服上述兩個(gè)問題，提高儀表的質(zhì)量是擺在生產(chǎn)廠家面前的重要任務(wù)。

    以上簡要介紹了六種不同檢測方法的，在各種檢測方法中還有不同的類型，形式多樣、內(nèi)容豐富。的發(fā)展過程中，把各種檢測技術(shù)都融入不同的產(chǎn)品中，優(yōu)勢互補(bǔ)、推陳出新?？梢钥闯鍪瞧袼辛髁坑?jì)中具親和力和想象力的儀表。還有一些其他檢測方法的，由于還未大量生產(chǎn)和應(yīng)用，因篇幅限制，這里未作介紹。

蒸汽流量計(jì) http://www.360abg.org/

天然氣流量計(jì) http://www.ybcaigou.com/