所謂流量,是指單位時(shí)間內(nèi)流體(氣體、液體、粉末或固體顆粒等)流經(jīng)管道或設(shè)備某處橫截面的數(shù)量,又稱瞬時(shí)流量。當(dāng)流體以體積表示時(shí)稱為體積流量,以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量。
根據(jù)流量的定義,體積流量qv,和質(zhì)量流量qm可分別表示為:
(1)
式中,v為流體體積;m為流體質(zhì)量;t為時(shí)間;a為觀測截面面積;ρ為被測流體的密度;為截面上流體的平均流速。
流體在流過截面上各點(diǎn)時(shí)的流速一般并不相等,定義平均流速為:
(2)
式中,u為流體在流過截面上各點(diǎn)的流速。
體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系式為:
(3)
已知流體的密度和體積流量,即可換算出質(zhì)量流量。但流體的密度是隨流體的溫度、壓力變化而變化的,特別是氣體,其密度隨壓力、溫度變化而顯著不同,換算時(shí)應(yīng)予考慮。
在工程應(yīng)用中,除了要測量瞬時(shí)流量外,往往還需要了解在某一段時(shí)間內(nèi)流過流體的總量,即累積流量。累積流量等于該時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)流量對時(shí)間的積分:
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式中,qv為累積體積流量;qm為累積質(zhì)量流量;t為測量時(shí)間。
體積流量的計(jì)量單位為米3/秒(m3/s),質(zhì)量流量的計(jì)量單位為千克/秒(kg/s);累積體積流量的計(jì)量單位為米3 (m3);累積質(zhì)量流量的計(jì)量單位為千克(kg)。
除上述流量計(jì)量單位外,工程上還使用米3/時(shí)(m3/h)、升/分(l/min)、噸/小時(shí)(t/h)、升(l)、噸(t)等作為流量計(jì)量單位。
在工業(yè)生產(chǎn)中,瞬時(shí)流量是涉及流體介質(zhì)的工藝流程中需要控制和調(diào)節(jié)的重要參量,用以保持均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量。累積流量則是有關(guān)流體介質(zhì)的貿(mào)易、分配、交接、供應(yīng)等商業(yè)性活動(dòng)中必知的參數(shù)之一,它是計(jì)價(jià)、結(jié)算、收費(fèi)的基礎(chǔ)。
用于測量流量的計(jì)量器具稱為流量計(jì),通常由一次裝置和二次儀表組成。一次裝置安裝于流體導(dǎo)管內(nèi)部或外部,根據(jù)流體與一次裝置相互作用的物理定律,產(chǎn)生一個(gè)與流量有確定關(guān)系的信號。一次裝置又稱流量傳感器。二次儀表接受一次裝置的信號,并轉(zhuǎn)換成流量顯示信號或輸出信號。流量計(jì)可分為專門測量流體瞬時(shí)流量的瞬時(shí)流量計(jì)和專門測量流體累積流量的累積式流量計(jì)。累積式流量計(jì)又稱計(jì)量表。隨著流量測量儀表及測量技術(shù)的發(fā)展,大多數(shù)流量計(jì)都同時(shí)具備測量流體瞬時(shí)流量和計(jì)算流體總量的功能。