各類工業(yè)自動化流量測量儀表優(yōu)缺點分析概述

目前市場上的流量計的種類很多，分類方式也各不相同，潤中儀表科技有限公司要據(jù)當下市場上通行的分類方法，將各類工業(yè)生產(chǎn)中使用到的儀表分為:容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計，下面我們就由此分類來來分別闡述各種流量計的原理、優(yōu)缺點，各自適應(yīng)的使用范圍及應(yīng)用概況，并且對于各類儀表的國內(nèi)外的發(fā)展情況作一個簡單的介紹。
 
一、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)感受流體平均流速,從而且推導(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、科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復(fù)性、精度佳的產(chǎn)品,作為十大類型流量計之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。

優(yōu)點:(1)高精度,在所有流量計中,屬于精確的流量計;(2)重復(fù)性好;(3)無零點擾能力好;(4)范圍度寬;(5)結(jié)構(gòu)緊湊。

缺點:(1)不能長期保持校準特性;(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**應(yīng)用:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國,渦輪流量計
在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表,僅荷蘭在天然氣管線上
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)良的天然氣計量儀表。 
 
二、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)交替地分離釋放出兩串規(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:應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、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)結(jié)構(gòu)簡單牢固;(2)適用流體種類多;(3)精度較高;(4)范圍度寬;(5)壓損小。
缺點:(1)不適用于低雷諾數(shù)測量;(2)需較長直管段;(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。 
 
三、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)用的問題,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**的
一類流量計,在流量儀表中其使用量百分數(shù)不斷上升。

優(yōu)點:(1)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;(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;(3)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;(4)流量范圍大,口徑范圍寬;(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。

缺點:(1)不能測量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品;(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;(3)不能用于較高溫度。應(yīng)用概況:  電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域**,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,如鋼鐵工業(yè)高爐風口冷卻水控制,造紙工業(yè)測量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。 
 
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。 

二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標準化)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。  檢測件又可按其標準化程度分為二大類:標準的和非標準的。 所謂標準檢測件是只要按照標準文件設(shè)計、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。  非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入國內(nèi)標準中的檢測件。 差壓式流量計是一類應(yīng)用**的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居*位。近年來,由于各種新型流量計的問世,它的使用量百分數(shù)逐漸下降,但目前仍是重要的一類流量計。

優(yōu)點:(1)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;(2)應(yīng)用范圍**,至今尚無任何一類流量計可與之相比擬;(3)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)濟生產(chǎn)。

缺點:(1)測量精度普遍偏低;(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;(3)現(xiàn)場安裝條件要求高;(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。 應(yīng)用概況:  差壓式流量計應(yīng)用范圍特別**,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;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。 
 
五、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。

特點:1)玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,

缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險;(2)適用于小管徑和低流速;(3)壓力損失較低。
 
六、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)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。
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