常用三种流量计的优缺点
时间:2016-08-08 阅读:203
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1、电磁流量计
电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。它在管道的两侧加一个磁场,被测介质流过管道就切割磁力线,在两个检测电极上产生感应电势,其大小正比于流体的运动速度。
其优点为:
1)电磁流量计可用来测量导电液体或浆液。
2)内部无阻流件,无压力损失。
3)测量范围大,电磁流量传感器的口径从2.5mm到3.8m。
4)电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
其缺点为:
1)电磁流量计的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。
2)电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
3)电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用,两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。流量计的电位应与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。
4)电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物(导电或不导电)附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。
5)供水管道结垢或磨损改变内径尺寸,将影响原定的流量值,造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。
6)传感器的测量信号为很小的毫伏级电势信号,除流量信号外,还夹杂一些与流量无关的信号,如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量,必须消除各种干扰信号,有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能,采用微处理机型的转换器,用它来控制励磁电压,按被测流体性质选择励磁方式和频率,可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂,成本较高。
7)价格稍微高。
2、超声波流量计
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。根据对信号检测的原理超声波流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属*流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。
其优点为:
1)超声波流量计是一种非接触式测量仪表,可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。它不会改变流体的流动状态,不会产生压力损失,且便于安装。
2)可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。
3)超声波流量计的测量范围大,管径范围从20mm~5m.
4)超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。
5)超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式。
其缺点为:
1)超声波流量计的温度测量范围不高,一般只能测量温度低于200℃的流体。
2)抗*力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。
3)直管段要求严格,为前20D,后5D。否则离散性差,测量精度低。
4)安装的不确定性,会给流量测量带来较大误差。
5)测量管道因结垢,会严重影响测量准确度,带来显著的测量误差,甚至在严重时仪表无流量显示。
6)可靠性、精度等级不高(一般为1.5~2.5级左右),重复性差。
7)使用寿命短(一般精度只能保证一年)。
8)超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量,对液体应该测量它的质量流量,仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的,当流体温度变化时,流体密度是变化的,人为设定密度值,不能保证质量流量的准确度。只能在测量流体速度的同时,又测量了流体密度,才能通过运算,得到真实质量流量值。
9)价格较高。
3、涡街流量计
涡街流量计的工作原理是在流体中安放一个非流线型旋涡发生体,使流体在发生体两侧交替地分离,释放出两串规则地交错排列的旋涡的流量计。在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比,通过计算旋涡分离频率可以测得介质的流量。
其优点为:
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)涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。
3)涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
4)它造成的压力损失小。
5)准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。
其缺点为:
1)涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的zui终测量结果应是质量流量,对于气体,zui终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
2) 造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。
3)抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。
4)对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成*影响。
5)直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
6)耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。