就像我父亲曾经说过，当我要锤子时，我会带着橡胶槌出现时，“你需要正确的工具来完成正确的工作。” 流量计是测量多种固体材料流量的正确工具。

 

这个简单的事实导致了固体流量计的几种不同版本的发展。在本文中，我们将讨论和评估这些内容，以便您也将拥有适合您的工业流程应用程序的工具。

 

有几种用于计量固体流量的技术：

 

          冲击流量计–冲击流量计是固体流量计的非常流行形式，通常被称为“冲击流量计”，它通过进料管或斜槽引导物料，并为物料形成特定的轨迹，使其撞击平坦的传感板。

          冲击产生的力的大小是通过称重传感器或LVDT（线性可变差动变压器）来测量的。当板在材料的作用力作用下偏转时，称重传感器或LVDT偏转并产生信号，该信号通过积分器转换为流速（图2）。

          向心流量计–这是冲击设计的一种变化。向心固体流量计引导材料通过弯曲的感应板，该感应板连接到一个或多个称重传感器。进入弯道时，材料必须平行于传感板引导，施加在称重传感器上的切向力会传递到积分器，然后转换为流速（图2）。

          科里奥利流量计–固体科里奥利流量计的原理与液体科里奥利流量计的原理不同。在固体应用中，材料进入流量计并被引导到由电动机驱动的旋转叶片上。电机连接至扭矩臂，扭矩臂安装至称重传感器。随着送入科里奥利流量计的物料量增加，电动机上的扭矩也会增加。称重传感器检测到这种增加，并向积分器发送信号，积分器将其转换为流速（图2）。

          微波流量计–较少使用的技术之一，微波或雷达流量计，将24或125 GHz微波发射到管道或斜槽中的物料流中。根据多普勒原理，反射回传感器的微波变化将被测量并作为4至20 mA信号进行传输，以在PLC系统中缩放以成为流量。基于微波的产品可用于气动给料系统，因为物料流的额外力不会影响测量，就像上面讨论的三种技术一样（图2）。

          电容式流量计–使用电容的固体流量传感器基于两个独立的测量值。一种是从空管到满管的电容变化，该变化与材料的浓度成正比。另一个是速度测量，它使用两个传感器来指示材料从非常好个传感器移动到第二个传感器所花费的时间。然后，将来自这些测量的信号馈入积分器，该积分器输出流量。电容测量也可以用于气动系统（图2）。

 

流量计技术：比较

          当然，每种技术都有其优点和缺点。接下来，您将发现一些在尝试确定非常适合您的特定应用的产品时要考虑的更关键的方面。

 

冲击流量计：两个明显的优势

          首先，它们可以处理非常低到非常高的流速。其次，材料堆积在传感板上不会影响其准确性或可重复性，因为仅水平的冲击力会导致传感器变形。任何额外的重量（例如，某些物料粘住）都不会改变系统的输出。

 

          冲击计是所有这些技术中非常古老的一种，已经使用了60多年。冲击固体流量计可以非常紧凑-某些只有650 mm高，而另一些则适合于充气重力输送机输入，并且高度为2500 mm。随着单元尺寸的增加，成本也随之增加。但是，外壳设计为防尘的，非常易于清洁和校准。

向心流量计：更高的精度

          离心式固体流量计获得精度奖。但是，在使用此类产品时必须小心。具有正确的材料特性和流动性，向心解决方案可以非常精确。但是，如果材料完全发粘-并且开始积聚在传感板上-当测量切向力时，向心流量计的信号将开始偏移。此外，向心设计限制了流速，但该技术还提供了防尘罩，并易于校准。

 

科里奥利流量计：高流量，高精度，高功率使用

          科里奥利固体流量计是涉及高流速和要求高精度的应用的理想选择。随着过程仪表的发展，更高的流速和精度似乎已成为常态。科里奥利设计也已经过尝试和测试，但是它有一些缺点。磨料会过早磨损仪表的刀片，这意味着必须更换它们。

 

          大粒径可能会成为问题，因为它们会堵塞或阻塞放电。科里奥利电度表的另一个缺点是，该装置由低压电动机驱动。对于所有其他样式，该设备需要典型的仪表电源（通常为230 VAC或更低），而交流电动机则需要120至600 VAC。

 

微波流量计：低成本但精度较低

          微波流量计已经开始作为低成本，低精度的替代品，已经取代已经讨论过的大型设备而获得了一些应用。一种适合您的手并且可以在不到一个小时的时间内安装的产品，而不是必须用比您更高的设备吊装它的优点。校准既快速又简单，并且无需担心移动或旋转机械零件，因此非常有吸引力。但是，任何要求准确性的过程都不会从此类产品中受益。

 

          微波装置也可用于涉及重力进料固体，密相或稀相气动输送机的系统中。微波固体流量计通常看起来类似于微波液位传感器。

 

电容式流量计：安装简单，精度较低

          电容式流量计也已经上市了一段时间。两种测量原理的使用有助于提高总流量测量的准确性，但是该设备无法处理更大体积的材料。

 

          安装简单明了，因为它只涉及拆除一段管道并安装流量计。校准也很容易，但精度不如大型机械装置。

 

          电容单元可与重力供气或密相气动系统一起使用，与大型机械设备相比，这也是一种极具价格竞争力的解决方案。电容式固体流量计与基于液体的流量计非常相似，因为它看起来几乎完全像电磁流量计。

 

选择，选择：如何决定？

          选择正确的产品将归因于古老的三重约束：价格，准确性和适合性。如果您有能力花钱，则不必为了负担得起而牺牲所需的东西。

 

          准确性取决于您的过程要求。适应性取决于产品的性能，包括材料密度，流速，温度，水分含量，粒度，安装空间，预进料装置，材料兼容性等变量。重要的是不要忘记危险区域的认证！

 

成为专家或不成为专家

          我从事流量计工作已经八年了，我认为自己很精通。我的同事已经使用此技术35年了，他们认为自己很有经验。但是，我还没有见过任何认为自己是流量计专家的人！

 

          有太多变数要考虑，其中许多变数会随着季节而变化，甚至随着天气的每天变化而变化。不幸的是，没有快速简便的答案。在应用正确的产品和选件时，有必要对应用进行详细的了解。

 

          我的建议是与您当地的供应商交谈，并向他或她提供尽可能多的信息。在西门子，我们为您提供一份应用调查表，要求您输入所有必需的数据。然后，我们为该应用程序生成一个建议，并突出显示我们可能希望进一步调查的任何内容。我们的目标是始终确保您的应用中我们产品的非常佳性能。

 

有时候你只需要一把锤子

          正如我之前所说，固体流量计可能不是世界上非常令人惊奇的技术。但是，它们是许多工业流程应用程序中必不可少的部分，原因很简单，其他任何事情都无法完成。

 

          当然，对于您的日常房屋维修，您可以购买具有激光准确性和功率足以每秒射出几百米指甲的高级指甲枪。但实际上，有时您只需要一把锤子。同样，有时您只需要一个固体流量计–即可完成工作的正确工具。