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各種常用流量計優(yōu)缺點比較及應(yīng)用
常用流量計有以下幾種:渦輪流量計、渦街流量計計、電磁流量計、壓差式流量計、浮子流量計、容積式流量計、超聲波流量計、質(zhì)量流量計、明渠流量計,下面恒納儀表小編為大家簡單介紹。
一、電磁流量計
電磁流量計是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)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(yīng)用的題目,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(yīng)用廣泛的一類流量計,在流量儀表中其使用量百分?jǐn)?shù)不斷上升。
優(yōu)點:
1、流量范圍大,口徑范圍寬
2、測量通道是段光滑直管,不會阻塞,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
3、不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好
4、所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響
5、可應(yīng)用腐蝕性流體。
缺點:
1、不能用于較高溫度
2、不能測量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品
3、不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體
應(yīng)用概況:
電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場合,如鋼鐵產(chǎn)業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙產(chǎn)業(yè)測量紙漿液和黑液,化學(xué)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)腐蝕液,有色冶金產(chǎn)業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。
二、渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體均勻流速,從而推導(dǎo)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、質(zhì)量流量計稱為三類流量計中重復(fù)性、精度高的產(chǎn)品,作為九大類型流量計之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、全系列批量生產(chǎn)。
優(yōu)點:
1、高精度,在所有流量計中,測量精度高
2、結(jié)構(gòu)緊湊
3、重復(fù)性好
4、范圍度寬
5、無零點擾能力好
缺點:
1、不能長期保持校準(zhǔn)特性
2、流體物性對流量特性有較大影響
應(yīng)用概況:
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、自然氣和低溫流體,渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的自然計量儀表,僅荷蘭在自然氣管線上就采用了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)良的自然氣計量儀表。
三、渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離開釋出兩串規(guī)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:電容式、應(yīng)力式、應(yīng)變式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計是屬于年輕的一類流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計。
優(yōu)點:
1、適用流體種類多
2、結(jié)構(gòu)簡單牢固
3、精度較高
4、范圍度寬
5、壓損小
缺點:
1、需較長直管段
2、不適用于低雷諾數(shù)測量
3、儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計相比)
4、儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗
四、差壓式流量計
差壓式流量計是根據(jù)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(zhuǎn)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,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(jī)械、電子、機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數(shù),也可測量其它參數(shù)(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(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。
檢測件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類:標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測件是成熟程度較差的,尚未列進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中的檢測件。
差壓式流量計是一類應(yīng)用廣泛的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居*。近年來,由于各種新型流量計的問世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前還是重要的一類流量計。
優(yōu)點:
1、應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計可與之相相比
2、檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)
3、應(yīng)用多的孔板式流量,計結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長
缺點:
1、現(xiàn)場安裝條件要求高
2、測量精度普遍偏低
3、壓損大(指孔板、噴嘴等)
4、范圍度窄,一般僅3:1~4:1
應(yīng)用概況:
差壓式流量計應(yīng)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(yīng)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;活動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各產(chǎn)業(yè)部分的用量約占流量計全部用量的1/4~1 /3。
五、超聲波流量計
超聲波流量計是通過檢測流體活動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。
根據(jù)對信號檢測的原理超聲波流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、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(shè)置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于解決流量測量困難題目的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點,近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。
優(yōu)點:
1、為無活動阻撓測量,無壓力損失
2、可做非接觸式測量
3、可測量非導(dǎo)電性液體,對無阻撓測量的電磁流量計是一種補(bǔ)充
缺點:
1、多普勒法測量精度不高
2、傳播時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
應(yīng)用概況:
傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、:怪液、液化自然氣等,氣體應(yīng)用方面在高壓自然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗,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、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體
六、浮子流量計
浮子流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍寬廣的一類流量計,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、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%。我國產(chǎn)量1990年估計在12~14萬臺,其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。
優(yōu)點:
1、結(jié)構(gòu)簡單
2、使用方便
3、壓力損失較低
缺點:
1、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
七、容積式流量計
容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在流量儀表中是精度高的一類。它利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分,根據(jù)測量室逐次重復(fù)地布滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。
容積式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優(yōu)點:
1、可用于高粘度液體的測量
2、計量精度高
3、范圍度寬
4、安裝管道條件對計量精度沒有影響
5、直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計,總量,清楚明了,操縱簡便
缺點:
1、不適用于高、低溫場合
2、結(jié)果復(fù)雜,體積龐大
3、被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大
4、產(chǎn)生噪聲及振動。
5、大部分儀表只適用于潔凈單相流體
應(yīng)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使用量大的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、自然氣等)的總量測量。
產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家近年PD流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%;我國約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為34萬臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
八、質(zhì)量流量計
質(zhì)量流量計(以下簡稱CMF)是利用流體在振動管中活動時,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。
我國CMF的應(yīng)用起步較晚,近年已有幾家制造廠自行開發(fā)供給市場;還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引用*生產(chǎn)系列儀表。
九、明渠流量計
與前述幾種不同,它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。
非滿管態(tài)活動的水路稱作明渠,測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計。
明渠流量計除圓形外,還有U字形、梯形、矩形等多種外形。
明渠流量計應(yīng)用場所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流進(jìn)和排放渠;工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)澆灌用渠道。有人估計1995臺,約占流量儀表整體的1.6%,但是國內(nèi)應(yīng)用尚無估計數(shù)據(jù)。