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    各类工业自动化流量测量仪表优缺点分析概述

    发表时间:2015-02-14   点击次数:  技术支持:15601403222
    工业过程仪表

    目前市场上的流量计的种类很多,分类方式也各不相同,润中仪表科技有限公司要据当下市场上通行的分类方法,将各类工业生产中使用到的仪表分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计,下面我们就由此分类来来分别阐述各种流量计的原理、优缺点,各自适应的使用范围及应用概况,并且对于各类仪表的国内外的发展情况作一个简单的介绍。
     
    一、涡轮流量计   
    涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
     一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。 涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。

    优点:(1)高精度,在所有流量计中,属于精确的流量计;(2)重复性好;(3)无零点扰能力好;(4)范围度宽;(5)结构紧凑。

    缺点:(1)不能长期保持校准特性;(2)流体物性对流量特性有较大影响。应用概况:  涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计
    在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上
    就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。 
     
    二、涡街流量计
     涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,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游涡的仪表。 
    涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。  涡街流量计是属于年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
    优点:(1)结构简单牢固;(2)适用流体种类多;(3)精度较高;(4)范围度宽;(5)压损小。
    缺点:(1)不适用于低雷诺数测量;(2)需较长直管段;(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。 
     
    三、电磁流量计
    电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。  电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。  70、80年代电磁流量在技术上有重大突破,使它成为应用广泛的
    一类流量计,在流量仪表中其使用量百分数不断上升。

    优点:(1)测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;(2)不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好;(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响;(4)流量范围大,口径范围宽;(5)可应用腐蚀性流体。

    缺点:(1)不能测量电导率很低的液体,如石油制品;(2)不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体;(3)不能用于较高温度。应用概况:  电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。 
     
    四、差压式流量计
      差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。  差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。 

    二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。  差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。  检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。 所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。  非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国内标准中的检测件。 差压式流量计是一类应用广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居*位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是重要的一类流量计。

    优点:(1)应用多的孔板式流量, 计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。

    缺点:(1)测量精度普遍偏低;(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;(3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。 应用概况:  差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。 
     
    五、浮子流量计
    浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。 
    浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。 
    80年代中期,日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。我国产量1990年估计在12~14万台,其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。

    特点:1)玻璃锥管浮子流量计结构简单,使用方便,

    缺点是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;(2)适用于小管径和低流速;(3)压力损失较低。
     
    六、容积式流量计
    容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
    本文由润中仪表科技有限公司整理发布。

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