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4种常用流量计的性能对比


文章日期:2017-06-18|阅读数:


4 种常用流量计的性能对比

随着工业的快速发展,流量计在工业生产中的应用也是越来越广泛,现在流量计的种类也是多种多样。按照结构原理分为:差压式流量计、容积式流量计、叶轮式流量计等,按照测量原理分为:力学原理、电学原理、声学原理等,还有其它各种分类方法。种类越多有时再选择上更加犯难,其实没有哪种流量计是***好的,在不同要求的测点需要选择***合适的才是***好的。

1 .弯管流量计

 

工作原理:弯管流量计属于差压式流量计,弯管传感器是利用流体的惯性原理产生差压的。当流体通过弯管时,由于受弯管的约束流体被迫作类似的圆周运动,流体在作圆周运动时产生的离心力作用于弯管的内外两侧,使弯管传感器内外两侧之间产生一个压力差,该压力差的大小与流体的密度有关,与流体的平均流速有关,与流体作圆周运动的曲率半径有关。

1.1 优点

 

1)节能:无任何插入件或节流件,没有附加的压力损失,大大降低流体在管道中所损耗的能量。

 

2)耐磨损:由于弯管传感器一般采用焊接整体安装,用高精度机加工弯管传感器代替常规弯头,一体一面决定精度,既避免了高温高压对其磨损的严重性又很好的解决了跑冒滴漏现象。

 

3)直管段要求相对较低:在实际的测量现场会有不少时候由于现场空间不足或者前后直管段不足而使用户大伤脑筋,弯管流量计由于其特殊测量原理在实际使用中对直管段要求不是特别高,只需保证前 5D  2D 即可。

 

4)适用范围宽:弯管流量计量程比可高达 101,能在高温、高压、粉尘、震动、潮湿等恶略条件下正常使用。

 

5)能满足双向测量:弯管流量计由于其本身的原理的特殊性,可满足介质的双向测量要求。

 

6)度高,重复性好。

 

1.2 缺点

 

1)弯管流量计是利用测量介质在管道内自然流动产生的惯性离心力的大小来进行测量的,由于这个过程压力损失很少,因此其产生的差压一般不会太大,是一种低差压流量计。

 

2)现场安装需要找到转弯处,没有转弯的需要人为制造一个转弯环境。

 

3)冬季零度以下地区,对于一些上冻介质测量需对导压系统进行保温,防止上冻。

 

2 涡街流量计

 

2.1 工作原理

 

在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。 涡街流量计就属于这种工作原理。

 

2.2 优点

1)涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。(2)涡街流量计对介质本身造成的压力损失比较小,约为孔板的 1/4  1/2。(3)涡街流量计的

体积流量不受被测流体的温度、压力、密度和粘度等热工参数的影响,一般不需单独标定。(4)适用流体种类多,如气体、液体、蒸汽和部分混相流体。(5)输出与流量成正比的脉冲信号,适用于总量计量。(6)安装简单方便。

 

2.3 缺点

 

1)测量精度受到管道流体流速不均匀的影响较大。(2)插入式结构精度较低,受安装对称性和管道截面

 

积的不确定性影响。

 

3)抗震性相对较差,不适用于高速冲击和强震动性的场所,例如蒸汽测量,当流速超过 40m/s 管道产生的附加振动会引起较大的测量误差, 40~60m/s 正是蒸汽的经济流速。

3 电磁流量计

 

3.1 工作原理

 

电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。即导体在磁场中切割磁力运动时在与导体流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电动势。

 

E:感应电动势,流量信号;k:系数;B:磁感应强度;D:测量管内径;V:平均流速

 

3.2 优点

 

1)无阻流检测件,不宜堵塞。

 

2)感应信号是充满整个空间的,是管道截面上的平均值,因此对直管段要求比较短,长度为倍管径。

 

3)测量范围比较宽,可达 20或者 501,口径从

 

2.5mm  3000mm 不等。

 

4)既可以测正反双向流量又可以测脉动流量。

 

5)测量中不受温度、压力、粘度、密度等因素影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度较高。

 

3.3 缺点

 

1)不能测量气体、蒸气和含有较多较大气泡的液体。(2)受衬里材料和电气绝缘材料限制,不能用于较高温度和压力的液体,一般温度小于 120℃,压力小于 2MPa。(3)管道结垢和磨损改变内径尺寸,将造成更大的测

 

量误差。

 

4)不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等。

 

4 孔板流量计

 

4.1 工作原理

 

充满管道的流体,当它流经管道内的节流件孔板时,流速将在孔板处形成局部收缩,因而流速增加,静压降低,于是在孔板前后便产生了差压。流量愈大,则差压愈大,这样可以根据差压来衡量流量的大小。

4.2 优点

1)标准节流件是通用的,并且得到国际标准组织认可,无需实流校准即可投入使用。

2)结构易于复制,性能稳定可靠。

3)测量范围广,包括全部气体、液体、蒸汽,一般工艺管道的参数都可测量。

4.3 缺点

1)压力损失比较大。通常为维持一台孔板流量计正常运行,水泵需要附加动力克服孔板的压力损失。该附加耗电量可直接由压力损失和流量计算确定。一年约需多耗电数万度,折合人民币数万元。

2)对前后直管段要求比较长,在实际工艺生产中有时难以满足。

3)采用法兰链接,容易产生跑冒滴漏现象。

4)冬季零度以下地区,对于一些上冻介质测量需对导压系统进行保温,防止上冻。

总结:通过对上述几种流量计的性能对比我们可以发现并没有哪种流量计是***好的,包括还有好多没有提到的,***适合的才是***好的。不同的测量环境不同的测量条件对流量计的要求也不相同,我们需要选择满足我们测量要求的流量计,看重他的优点,而这种流量计的缺点又是我们所不在乎的,这样才是***好的选择。



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