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流量計該如何選型？
點(diǎn)擊次數：1484 發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 08:09:47
流量計分類(lèi)
按照目前最流行、最廣泛的分類(lèi)法,即分為:容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計來(lái)分別闡述各種流量計的原理、特點(diǎn)、應用概況及國內外的發(fā)展情況。
渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類(lèi),它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導出流量或總量的儀表。
一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計稱(chēng)為流量計中三類(lèi)重復性、精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類(lèi)型流量計之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規模。
優(yōu)點(diǎn):
(1)高精度,在所有流量計中,屬于最精確的流量計;
(2)重復性好;
(3)無(wú)零點(diǎn)擾能力好;
(4)范圍度寬;
(5)結構緊湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長(cháng)期保持校準特性;
(2)流體物性對流量特性有較大影響。
應用概況:
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用:石油、有機液體、無(wú)機液、液化氣、天然氣和低溫流體統在歐洲和美國,渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量?jì)x表,僅荷蘭在天然氣管線(xiàn)上就采用了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計,它們已成為優(yōu)良的天然氣計量?jì)x表。
渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線(xiàn)型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的游渦的儀表。
渦街流量計按頻率檢出方式可分為:應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動(dòng)體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計是屬于最年輕的一類(lèi)流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類(lèi)流量計。
優(yōu)點(diǎn):
(1)結構簡(jiǎn)單牢固;
(2)適用流體種類(lèi)多;
(3)精度較高;
(4)范圍度寬;
(5)壓損小。
缺點(diǎn):
(1)不適用于低雷諾數測量;
(2)需較長(cháng)直管段;
(3)儀表系數較低(與渦輪流量計相比);
(4)儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應用經(jīng)驗。
電磁流量計
電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。
電磁流量計有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計不易應用的問(wèn)題,如臟污流、腐蝕流的測量。
70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破,使它成為應用廣泛的一類(lèi)流量計,在流量?jì)x表中其使用量百分數不斷上升。
優(yōu)點(diǎn):
(1)測量通道是段光滑直管,不會(huì )阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;
(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節能效果好;
(3)所測得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;
(4)流量范圍大,口徑范圍寬;
(5)可應用腐蝕性流體。
缺點(diǎn):
(1)不能測量電導率很低的液體,如石油制品;
(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;
(3)不能用于較高溫度。
應用概況:
電磁流量計應用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場(chǎng)合,如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙工業(yè)測量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛生要求的場(chǎng)所。
差壓式流量計
差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來(lái)計算流量的儀表。
差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類(lèi),如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。
二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類(lèi)規格龐雜的一大類(lèi)儀表,它既可測量流量參數,也可測量其它參數(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為:節流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類(lèi)。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類(lèi):標準的和非標準的。
所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計、制造、安裝和使用,無(wú)須經(jīng)實(shí)流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。
非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入國際標準中的檢測件。
差壓式流量計是一類(lèi)應用最廣泛的流量計,在各類(lèi)流量?jì)x表中其使用量占居首位。近年來(lái),由于各種新型流量計的問(wèn)世,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是最重要的一類(lèi)流量計。
優(yōu)點(diǎn):
(1)應用最多的孔板式流量, 計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命長(cháng);
(2)應用范圍廣泛,至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計可與之相比擬;
(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠(chǎng)家生產(chǎn),便于規模經(jīng)濟生產(chǎn)。
缺點(diǎn):
(1)測量精度普遍偏低;
(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現場(chǎng)安裝條件要求高;
(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
應用概況:
差壓式流量計應用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門(mén)的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。
浮子流量計
浮子流量計,又稱(chēng)轉子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,從而使浮子可以在錐管內自由地上升和下降。
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應用范圍最寬廣的一類(lèi)流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80年代中期,日本、西歐、美國的銷(xiāo)售金額占流量?jì)x表的15%~20%。我國產(chǎn)量1990年估計在12~14萬(wàn)臺,其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。
特點(diǎn):
(1)玻璃錐管浮子流量計結構簡(jiǎn)單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險;
(2)適用于小管徑和低流速;
(3)壓力損失較低。
容積式流量計
容積式流量計,又稱(chēng)定排量流量計,簡(jiǎn)稱(chēng)PD流量計,在流量?jì)x表中是精度最高的一類(lèi)。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據測量室逐次重復地充滿(mǎn)和排放該體積部分流體的次數來(lái)測量流體體積總量。
容積式流量計按其測量元件分類(lèi),可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉子流量計、旋轉活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤(pán)流量計、液封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優(yōu)點(diǎn):
(1)計量精度高;
(2)安裝管道條件對計量精度沒(méi)有影響;
(3)可用于高粘度液體的測量;
(4)范圍度寬;
(5)直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便。
缺點(diǎn):
(1)結果復雜,體積龐大;
(2)被測介質(zhì)種類(lèi)、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;
(3)不適用于高、低溫場(chǎng)合;
(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
(5)產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。
應用概況:
容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類(lèi)使用量最大的流量計,常應用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測量。
工業(yè)發(fā)達國家近年P(guān)D流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷(xiāo)售金額占流量?jì)x表的13%~23%;我國約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為34萬(wàn)臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
超聲流量計
超聲流量計是通過(guò)檢測流體流動(dòng)對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。
根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬無(wú)阻礙流量計,是適于解決流量測量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計之一。
優(yōu)點(diǎn):
(1)可做非接觸式測量;
(2)為無(wú)流動(dòng)阻撓測量,無(wú)壓力損失;
(3)可測量非導電性液體,對無(wú)阻撓測量的電磁流量計是一種補充。
缺點(diǎn):
(1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;
(2)多普勒法測量精度不高。
應用概況:
(1)傳播時(shí)間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠(chǎng)排放液、:怪液、液化天然氣等;
(2)氣體應用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗;
(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠(chǎng)排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
流量計選型原則
總的來(lái)說(shuō)，流量計就是在一種計量產(chǎn)品，它符合一般的價(jià)值規律，精度越高，價(jià)格越高，重量越大，價(jià)格越高，功能越多，價(jià)格越高，進(jìn)口的產(chǎn)品比國產(chǎn)的貴。
既然說(shuō)到選型原則，那么必然要考慮功能、價(jià)格各方面的因素。比如說(shuō)用戶(hù)只要測量一個(gè)四寸管道的水的瞬時(shí)流量，那么大部分的流量計都可以滿(mǎn)足測量要求，最低價(jià)格的數百元，最高價(jià)格的可能數十萬(wàn)，就只能看用戶(hù)怎么選擇了。
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