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技術知識

幾種常見的流量計優點和缺點匯總

時間:2018-01-25 08:56 作者:液位計廠家 點擊:
電磁流量計渦街流量計超聲波流量計孔板流量計都有自己的優點和缺點,也就像人無完人一樣,總之沒有一種所謂完美的流量計,針對於特定的工況總有種最適宜的流量計倒是不可否認!下麵將從電磁流量計,超聲波流量計,渦街蒸汽流量計,孔板流量計,熱式質量流量計間作一個比較!
一、電磁流量計
1、優點
(1)電磁流量計可用來測量工業導電液體或漿液。
(2)無壓力損失。
(3)測量範圍大,電磁流量變送器的口徑從DN6到DN3000。
(4)電磁流量計測量被測流體工作狀態下的體積流量,測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。
2、缺點
(1)電磁流量計的應用有一定局限性,它隻能測量導電介質的液體流量,不能測量非導電介質的流量,例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯裏需考慮。
(2)電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。按照計量要求,對於液態介質,應測量質量流量,測量介質流量應涉及到流體的密度,不同流體介質具有不同的密度,而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度,僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。
(3)電磁流量計的安裝與調試比其它流量計複雜,且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用,兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時,從安裝地點的選擇到具體的安裝調試,必須嚴格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動,不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時,必須排盡測量管中存留的氣體,否則會造成較大的測量誤差。
(4)電磁流量計用來測量帶有汙垢的粘性液體時,粘性物或沉澱物附著在測量管內壁或電極上,使變送器輸出電勢變化,帶來測量誤差,電極上汙垢物達到一定厚度,可能導致儀表無法測量。
(5)供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸,將影響原定的流量值,造成測量誤差。如100mm口徑儀表內徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。
(6)變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號,除流量信號外,還夾雜一些與流量無關的信號,如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量,必須消除各種幹擾信號,有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能,最好采用微處理機型的轉換器,用它來控製勵磁電壓,按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相幹擾和正交幹擾。但改進的儀表結構複雜,成本較高。
二、超聲波流量計
1、優點
(1)  超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表,可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態,不會產生壓力損失,且便於安裝。
(2)  可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。
(3)  超聲波流量計的測量範圍大,管徑範圍從20mm~5m.
(4)  超聲波流量計可以測量各種液體和汙水流量。
(5)  超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。
2、缺點
(1)  超聲波流量計的溫度測量範圍不高,一般隻能測量溫度低於200℃的流體。
(2)  抗幹擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音幹擾、影響測量精度。
(3)  直管段要求嚴格,為前20D,後5D。否則離散性差,測量精度低。
(4)  安裝的不確定性,會給流量測量帶來較大誤差。
(5)  測量管道因結垢,會嚴重影響測量準確度,帶來顯著的測量誤差,甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
(6)  可靠性、精度等級不高(一般為1.5~2.5級左右),重複性差。
(7)  使用壽命短(一般精度隻能保證一年)。
(8)  超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量,對液體應該測量它的質量流量,儀表測量質量流量是通過體積流量乘以人為設定的密度後得到的,當流體溫度變化時,流體密度是變化的,人為設定密度值,不能保證質量流量的準確度。隻能在測量流體速度的同時,又測量了流體密度,才能通過運算,得到真實質量流量值。
三、渦街蒸汽流量計
1、優點
(1)    渦街流量計無可動部件,測量元件結構簡單,性能可靠,使用壽命長。
(2)    渦街流量計測量範圍寬。量程比一般能達到1:10。
(3)    渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。
(4) 它造成的壓力損失小。
(5) 準確度較高,重複性為0.5%,且維護量小。
2、缺點
(1)    渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響,但液體或蒸汽的最終測量結果應是質量流量,對於氣體,最終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
(2)    造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體工況變化時的介質密度;將濕飽和蒸汽假設成幹飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限製或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大。
(3)    抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速衝擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
(4)    對測量髒汙介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質髒汙或被汙物纏繞,改變幾何體尺寸,對測量精度造成極大影響。
(5)    直管段要求高。專家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D後20D,才能滿足測量要求。
(6)    耐溫性能差。渦街流量計一般隻能測量300℃以下介質的流體流量。
四、孔板流量計
1、優點
(1)標準節流件是通用的,並得到了國際標準組織的認可,無需實流校準,即可投用,在流量計中亦是唯一的。
(2)結構易於複製,簡單、牢固、性能穩定可靠、價格低廉;
(3)應用範圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產過程的管徑、工作狀態(溫度、壓力)皆有產品。
(4)檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產,便與專業化規模生產;
2、缺點
   (1)測量的重複性、精確度在流量計中屬於中等水平,由於眾多因素的影響錯綜複雜,精確度難於提高。
(2)範圍度窄,由於流量係數與雷諾數有關,一般範圍度僅3∶1 ~ 4∶1。
(3)有較長的直管段長度要求,一般難於滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;
(4)壓力損失大;
   通常為維持一台孔板流量計正常運行,水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由壓力損失和流量計算確定。一年約需多耗電數萬度,折合人民幣數萬元。下表中列出了孔板在正常壓力損失情況下的能耗計算結果。其中運行天數按三百五十天計算,電價按0.35元/度計算。由表中計算電耗數據可見,孔板的附加運行費用是極高的,而采用彎管流量計該運行費用為零!
(5)孔板以內孔銳角線來保證精度,因此對腐蝕、磨損、結垢、髒汙敏感,長期使用精度難以保證,需每年拆下強檢一次。
(6)采用法蘭連接,易產生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護工作量。
五、熱式質量流量計(恒溫差)
- 優點
1. 球閥安裝,安裝拆卸方便。並可以帶壓安裝。
2. 基於金氏定律,直接測量質量流量。測量值不受壓力和溫度影響。
3. 響應迅速。
4.量程範圍大,管道式安裝最小可以測量8.8mm管道的流量,最大可以測到30’’
5. 插入式類型的流量計,一支流量計可以用於測量多種管徑。
- 缺點
1.精度不及其他類型流量計,一般為3%。
2.適用範圍窄,隻能用於測量幹燥的非爆炸性的氣體,如壓縮空氣、氮氣、氬氣及其他中性氣體。

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