壓力表
殺菌鍋專用溫度計(jì)
玻璃留點(diǎn)溫度計(jì)
棒式玻璃溫度計(jì)
數(shù)字顯示儀表和熱電阻和熱電偶
玻璃水銀電接點(diǎn)溫度計(jì)(導(dǎo)電表)
PT100熱電偶熱電阻
烘箱溫度計(jì)和竹節(jié)溫度計(jì)和煙包溫度計(jì)
數(shù)字溫濕度計(jì)(電子數(shù)顯溫度計(jì))
玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
金屬管流量計(jì)
液位計(jì)
u型壓力計(jì)
wss雙金屬溫度計(jì)
玻璃棒溫度計(jì)
工業(yè)水銀溫度計(jì)
電接點(diǎn)溫度計(jì)
金屬套溫度計(jì)
玻璃溫度計(jì)
雙金屬溫度計(jì)
壓力式溫度計(jì)
電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)
LZB玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)
精密水銀溫度計(jì)
其他分類
有機(jī)玻璃面板流量計(jì)
不銹鋼玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
壓力表
磁翻板液位計(jì)
YWZ系列液位計(jì)
玻璃管液位計(jì)
WXZD系列智能溫控儀
NFP系列可控硅觸發(fā)器
銅套溫度計(jì)
V型船用溫度計(jì)
溫度傳感器
電磁流量計(jì)
LZ(Z/D)W微小流量金屬管浮子流量計(jì)
塑管轉(zhuǎn)子流量計(jì)
東京計(jì)裝流量計(jì)
R/G/F系列玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
VA/SA/FA系列玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
GA24/FA24型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
DK800系列玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)
實(shí)驗(yàn)室精密溫度計(jì)(可以定制特殊規(guī)格)
液位管(玻璃管)
數(shù)顯溫度計(jì)
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各種流量計(jì)工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)講解
測量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計(jì)或流量表.流量計(jì)是工業(yè)測量中重要的儀表之一.隨著工業(yè)生 產(chǎn)的發(fā)展,對流量測量的準(zhǔn)確度和范圍的要求越來越高,流量測量技術(shù)日新月異.為了適應(yīng)各種用途, 各種類型的流量計(jì)相繼問世。目前已投入使用的流量計(jì)已超過 100 種。
每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原 理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。
按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類。有容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)。
按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按測量目的又可分為總量測量和流量測量,其儀表分別 稱作總量表和流量計(jì)。總量表測量一段時間內(nèi)流過管道的流量,是以短暫時間內(nèi)流過的總量除以該時間的 商來表示,實(shí)際上流量計(jì)通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此, 以嚴(yán)格意義來分流量計(jì)和總量表已無實(shí)際意義。
一、按測量原理分類
1.力學(xué)原理:屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式;利用動量定理的沖量式、 可動管式;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式;利用流體動量原理的靶式;利用角動量定理的渦輪式;利 用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。
2.電學(xué)原理:用于此類原理的儀表有電磁式、差動電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等。
3.聲學(xué)原理:利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測量的有超聲波式.聲學(xué)式(沖擊波式)等。
4.熱學(xué)原理:利用熱學(xué)原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
5.光學(xué)原理:激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
6.原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表.
7.其它原理:有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guān)原理等。
二、按流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理分類
按當(dāng)前流量計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況,根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,大致上可歸納為以下幾種類型:
1差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)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(jì)算流量的儀表。
差壓式流量計(jì)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(jì)分類,如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。
二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì),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(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類:標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和 估算測量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測件是成熟程度較差的,尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測件。
差壓式流量計(jì)是一類應(yīng)用最廣泛的流量計(jì),在各類流量儀表中其使用量占居首位。近年來,由于各種 新型流量計(jì)的問世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是最重要的一類流量計(jì)。
優(yōu)點(diǎn):
1)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長;
2)應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計(jì)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(jì)生產(chǎn)。
缺點(diǎn):
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(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛,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(jì)全部用量的 1/4~1/3
2孔板流量計(jì)
優(yōu)點(diǎn):
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全世界通用的,并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用,在流量 計(jì)中亦是唯一的。結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價格低廉;
應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。
檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn);
缺點(diǎn):
測量的重復(fù)性、精確度在流量計(jì)中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯綜復(fù)雜,精確度難于提 高。范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅 3∶1 ~ 4∶1。有較長的直管段長度要求,一般難于滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;壓力損失大; 通常為維持一臺孔板流量計(jì)正常運(yùn)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(jì)算確定。一年約需多耗電數(shù)萬度,折合人民幣數(shù)萬元。下表中列出了孔板在正常壓力
損失情況下的能耗計(jì)算結(jié)果。其中運(yùn)行天數(shù)按三百五十天計(jì)算,電價按 0.35 元/度計(jì)算。由表中計(jì)算電耗數(shù)據(jù)可見,孔板的附加運(yùn)行費(fèi)用是極高的,而采用彎管流量計(jì)該運(yùn)行費(fèi)用為零!
孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,因此對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長期使用精度難以保證, 需每年拆下強(qiáng)檢一次。采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護(hù)工作量。
3浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)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(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì),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(jì)在 12~14 萬臺,其中 95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì)。
特點(diǎn):
1)玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險;
2)適用于小管徑和低流速;
3)壓力損失較低。
4容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì),又稱定排量流量計(jì),簡稱 PD流量計(jì),在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機(jī)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。
容積式流量計(jì)按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。
優(yōu)點(diǎn):
1)計(jì)量精度高;
2)安裝管道條件對計(jì)量精度沒有影響;
3)可用于高粘度液體的測量;
4)范圍度寬;
5)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì),總量,清晰明了,操作簡便。
缺點(diǎn):
1)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大;
2)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;
3)不適用于高、低溫場合;
4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
5)產(chǎn)生噪聲及振動。
應(yīng)用概況:
容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類使用量最大的流量計(jì),常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油 品、天然氣等)的總量測量。
工業(yè)發(fā)達(dá)國家近年 PD流量計(jì)(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的 13%~23%;我國 約占 20%,1990 年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計(jì)為 34 萬臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占 70%和 20%。
5污水流量計(jì)種類
污水流量計(jì)按計(jì)量原理分類:
1、流量計(jì)有節(jié)流式流量計(jì)、畢托管流量計(jì)、均速管流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、靶式流量計(jì),這些流量計(jì)是利用伯努利方程原理,通過測量流體差壓信號反映流量;
2、流量計(jì)有渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、多普勒超聲波流量計(jì)、熱線測速流量計(jì),這些是通過測量流體流速來反映流量;
3、流量計(jì)有齒輪式流量計(jì)、刮板式流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì),這些是通過測量一個個標(biāo)準(zhǔn)體積的小容積來反映流量;
4、流量計(jì)有熱式質(zhì)量流量計(jì)、差壓式質(zhì)量流量計(jì)、葉輪式質(zhì)量流量計(jì)、哥力式質(zhì)量流量計(jì)、間接式質(zhì)量流量計(jì),這些是通過測量流體質(zhì)量來反映流量;
5、流量計(jì)有堰槽式流量計(jì),它是通過測量液位來反映流量。
污水流量計(jì)特點(diǎn):
1、污水流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、使用壽命長。
2、測量管內(nèi)無活動部件和阻力部件,無壓損,不會產(chǎn)生阻塞 測量可靠,抗干擾能力強(qiáng) 體積小、重量輕、安裝方便、維護(hù)量小、測量范圍寬,測量不受流體溫度、密度、壓力、粘度、電導(dǎo)率等變化的影響,可在老管道上開孔改造安裝,施工安裝簡單,工程量小。
6渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì),是速度式流量計(jì)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(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類型流量計(jì)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(diǎn):
1)高精度,在所有流量計(jì)中,屬于最精確的流量計(jì);
2)重復(fù)性好;
3)元零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好;
4)范圍度寬;
5)結(jié)構(gòu)緊湊。
缺點(diǎn):
1)不能長期保持校準(zhǔn)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(jì)在以下一些測量對象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無機(jī)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(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)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(jì),它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量儀表。
7渦街流量計(jì)(USF)
渦街流量計(jì)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。當(dāng)通流截面一定時,流速與導(dǎo)容積流量成正比。
因此,測量振蕩頻率即可測得流量.渦街流量計(jì)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。 這種流量計(jì)是 70 年代開發(fā)和發(fā)展起來的.由于它兼有無轉(zhuǎn)動部件和脈沖數(shù)字輸出的優(yōu)點(diǎn),很有發(fā) 展前途。
優(yōu)點(diǎn)
1)渦街流量計(jì)無可動部件,測量元件結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,使用壽命長。
2) 渦街流量計(jì)測量范圍寬。量程比一般能達(dá)到 1:10。
3) 渦街流量計(jì)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(shù)的影響。一般不需 單獨(dú)標(biāo)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(zhǔn)確度較高,重復(fù)性為 0.5%,且維護(hù)量小。
缺點(diǎn)
1) 渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響,但液體或蒸汽的最終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量,對于氣體,最終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體 積流量都必須通過流體密度進(jìn)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(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計(jì) 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(jì)產(chǎn)生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
4)對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,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(jì)直管段一定要保證前 40D 后 20D,才能滿足測量要求。
6)耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測量 300℃以下介質(zhì)的流體流量。
USF 在 60 年代后期進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用,80 年代后期起在各國流量儀表銷售金額中已占 4%~6%。1992 年世界 范圍估計(jì)銷售量為 3.54.8萬臺,同期國內(nèi)產(chǎn)品估計(jì)在 8000~9000 臺。
8電磁流量計(jì) (EMF)
電磁流量計(jì)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(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)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)用廣泛的一類流量計(jì),在流量儀表中其使用量百分?jǐn)?shù)不斷上升。
優(yōu)點(diǎn):
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(shí)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(diǎn):
1)電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性,它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量,不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)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里需考慮。
2)電磁流量計(jì)是通過測量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計(jì)量要求,對于液態(tài)介質(zhì),應(yīng)測量質(zhì)量流量,測量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度,不同流體介質(zhì)具有不同的密度,而且隨溫度變化。如果電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度,僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。
3)電磁流量計(jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜,且要求更嚴(yán)格。變送器和轉(zhuǎn)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(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試,必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動,不能有強(qiáng)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。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(jì)用來測量帶有污垢的粘性液體時,粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上,使變送器輸出電勢變化,帶來測量誤差,電極上污垢物達(dá)到一定厚度,可能導(dǎo)致儀表無法測量。
5)供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)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(nèi)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(guān)的信號,如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測量流量,必須消除各種干擾信號,有效放大流量信號。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能,最好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器,用它來控制勵磁電壓,按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。
7)價格較高
應(yīng)用概況:
電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,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(fēng)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(qiáng)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。
從50年代初進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用以來,使用領(lǐng)域日益擴(kuò)展,80年代后期起在各國流量儀表銷售金額中已占16%~20%。?我國近年發(fā)展迅速,1994年銷售估計(jì)為6500~7500臺。國內(nèi)已生產(chǎn)最大口徑為2~6m的ENF,并有實(shí)流校驗(yàn)口徑3m的設(shè)備能力。
9超聲流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計(jì)的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計(jì)雖然在70年代才出現(xiàn),但由于它可以制成非接觸型式,并可與超聲波水位計(jì)聯(lián)動進(jìn)行開口流量測量,對流體又不產(chǎn)生擾動和阻力,所以很受歡。
超聲波流量計(jì)按測量原理分可分為時差式和多普勒式
利用時差式原理制造的時差式超聲流量計(jì)近年來得到廣泛的關(guān)注和使用,是目前企事業(yè)使用最多的一種超聲波流量計(jì)。利用多普勒效應(yīng)制造的超聲多普勒流量計(jì)多用于測量介質(zhì)有一定的懸浮顆粒或氣泡介質(zhì),使用有一定的局限性,但卻解決了時差式超聲波流量計(jì)只能測量單一清澈流體的問題,也被認(rèn)為是非接觸測量雙相流的理想儀表。
優(yōu)點(diǎn):
1)超聲波流量計(jì)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(tài),不會產(chǎn)生壓力損失,且便于安裝。
2)可以測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。
3)超聲波流量計(jì)的測量范圍大,管徑范圍從20mm~5m.
4)超聲波流量計(jì)可以測量各種液體和污水流量。
5)超聲波流量計(jì)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(shù)的影響?梢宰龀晒潭ㄊ胶捅銛y式兩種形式。
缺點(diǎn):
1)超聲波流量計(jì)的溫度測量范圍不高,一般只能測量溫度低于200℃的流體。
2)抗干擾能力差。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
3)直管段要求嚴(yán)格,為前20D,后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(jié)垢,會嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確度,帶來顯著的測量誤差,甚至在嚴(yán)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),重復(fù)性差。
7)使用壽命短(一般精度只能保證一年)。
8)超聲波流量計(jì)是通過測量流體速度來確定體積流量,對液體應(yīng)該測量它的質(zhì)量流量,儀表測量質(zhì)量流量是通過體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的,當(dāng)流體溫度變化時,流體密度是變化的,人為設(shè)定密度值,不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只能在測量流體速度的同時,又測量了流體密度,才能通過運(yùn)算,得到真實(shí)質(zhì)量流量值。
應(yīng)用概況:
傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn);多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
10質(zhì)量流量計(jì)
由于流體的容積受溫度、壓力等參數(shù)的影響,用容積流量表示流量大小時需給出介質(zhì)的參數(shù)。在介質(zhì)參數(shù)不斷變化的情況下,往往難以達(dá)到這一要求,而造成儀表顯示值失真。
因此,質(zhì)量流量計(jì)就得到廣泛的應(yīng)用和重視。質(zhì)量流量計(jì)分直接式和間接式兩種。直接式質(zhì)量流量計(jì)利用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進(jìn)行測量,目前常用的有量熱式、角動量式、振動陀螺式、馬格努斯效應(yīng)式和科里奧利力式等質(zhì)量流量計(jì)。間接式質(zhì)量流量計(jì)是用密度計(jì)與容積流量直接相乘求得質(zhì)量流量的。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,流動工質(zhì)的溫度、壓力等運(yùn)行參數(shù)不斷提高,在高溫高壓的情況下,由于材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面的原因,直接式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用遇到困難,而間接式質(zhì)量流量計(jì)由于密度計(jì)受濕度和壓力適用范圍的限制,往往也不好實(shí)際應(yīng)用。因此,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的是溫度壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)?砂阉醋饕环N間接式質(zhì)量流量計(jì),不是配用密度計(jì),而是利用溫度、壓力與密度間的關(guān)系,用溫度、壓力信號經(jīng)函數(shù)運(yùn)算為密度信號,與容積流量相乘而得到質(zhì)量流量.目前溫度、壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)雖已實(shí)用化,但當(dāng)被測介質(zhì)參數(shù)變化范圍很大或很迅速時,正確地補(bǔ)償將很困難或不可能,因此進(jìn)一步研究在實(shí)際生產(chǎn)中適用的質(zhì)量流量計(jì)和密度計(jì)還是一個課題。
11熱式質(zhì)量流量計(jì)(恒溫差TMF)
優(yōu)點(diǎn):
1)球閥安裝,安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。
2)基于金氏定律,直接測量質(zhì)量流量。測量值不受壓力和溫度影響。
3)響應(yīng)迅速。
4)量程范圍大,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(jì),一支流量計(jì)可以用于測量多種管徑。
缺點(diǎn):
1)精度不及其他類型流量計(jì),一般為3%。
2)適用范圍窄,只能用于測量干燥的非爆炸性的氣體,如壓縮空氣、氮?dú)、氬氣及其他中性氣體。