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讨论分析几种主要流量仪表的选用

发布日期:2017-11-13  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:超声波、电磁等新技术为流量测量开拓了新的领域,使得流量仪表日趋智能化,产生了众多新型的流量仪表。科学、合理的选用适宜的流量仪表,成为一项非常关键的工作。文章主要就几种流量仪表的选用进行讨论分析。......

 摘 要:随着自动化、信息技术的发展,流量仪表传统的测量技术和方法得到了进一步的发展和完善。超声波、电磁等新技术为流量测量开拓了新的领域,使得流量仪表日趋智能化,产生了众多新型的流量仪表。但是每种流量仪表都有其优势和局限性, 至今尚无一种适用于任何场合的流量仪表。科学、合理的选用适宜的流量仪表,成为一项非常关键的工作。文章主要就几种流量仪表的选用进行讨论分析。

 
1 流量仪表的选用的要求
        流量仪表的选用首先尽量满足流体介质在工况条件下的实际所需,其量程要符合计量要求,保证计量准确性;测量低压气体时,要在保证测量的稳定可靠性、可重复性、准确性的同时,尽量减少由仪表本身产生的压损、降低耗能;对脏污、粘度较大的介质,尽量选不易堵塞、方便清理的流量测量仪表;测量同种流体介质时,尽可能选相同的流量仪表,这样获得的测量数据有可比性;流量仪表尽可能选用直管段要求低、仪表性能稳定可靠、安装方便的;选用流量仪表时还应该考虑后续的维修成本,尽量减少维修,避免因流量测量仪表出现故障导致停产处理。
 
2 几种流量仪表的选用
2.1 超声波流量计
        超声波流量计是通过检测流体流动对超声脉冲的作用以测量流量的仪表。根据对信号检测的方式,可分为传播速度法(时差法、相差法、频差法)、多普勒法、互相关法等。
 
        优势:超声波流量计具有无压损、量程比宽、双向测量有相同准确度、可以测量脉动流等其他流量计所不及的优点, 另外它可以测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。特别适于大管径大流量的测量, 测量管径从厘米级到米级。可做非接触式测量,适于测量强腐蚀、易燃易爆介质。超声波流量计在高压天然气领域已得到良好应用。
 
        局限性:当被测液体中含有气泡等,会影响测量精度,这要求变送器前后分别有10D和5D的直管段;超声波流量仪表结构复杂,价格较贵。
 
2.2 电磁流量计
        电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的,导电流体在磁场中流动时会产生感应电动势, 采用一对电极测量感应电动势, 可以得到流体流过一定面积的流量。
 
        优势:电磁流量计无压损、直管段要求较低、量程范围宽、应用简便、成本低廉。此外,电磁流量计反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,而且线性好。还有电磁流量计感应电压信号只与被测介质的平均流速成正比,测量精度较高。
 
        局限性:电磁流量计测量的介质必须具有导电性并且电导率需大于5μs /cm。对流速低于0.1m/s的介质测量难度极大。因受电气绝缘材料、衬里材料限制, 通用型电磁流量计对介质温度有一定要求。使用时要避开电磁性物体,以免影响传感器的工作磁场和流量信号。
 
2.3 科氏质量流量计
        流体在旋转的管内流动时会对管壁产生科氏力。科氏质量流量计就是利用流体在振动管中流动时, 产生与质量流量成正比的科氏力原理制成的。通过测量科氏力就可测得质量流量。
 
        优势:科氏质量流量计精度高,多用于进出界区原料、成品结算。适合测量多相液体。特别适合测量大粘度介质,如各种乳胶混合浆油、漆涂料等。由于精度、稳定度较高, 量程较大,它被广泛应用到化工、制药、石油等领域的配料混合的过程控制中。安装方便,无直管段要求。多参数测量,在体积流量测
量的同时可获取质量流量、温度、密度等参数。能直接测得管道内流体的质量流量,而不必通过测量其他参数计算求得。管道内无可动部件、故障少。
 
        局限性:不能测量低密度介质和低压气体,液体中气泡超过一定值会使测量值不准。易发生零点漂移。不能用于较大管径测量。对外界振动干扰敏感。压损较大。大部分科氏流量计重量和体积较大,价格昂贵。
 
2.4 德尔塔巴流量计
        德尔塔巴流量计是由德国思科( Systec-Controls) 公司和德国埃尔朗根( Erlangen) 大学合作研发的一种差压式流量仪表。德尔塔巴流量计由探头、安装套管、变送器连接部件、差压变送器等四部分组成。其探头的长度等于管道内径,探头前后各分布着一排不均匀分布的孔,孔径为8mm,分别为高压孔和低压孔,高压孔始终面向流体的流动方向。通过探头的前后两排孔将管道内压力在孔内取平均,并得出探头前后差压。
 
        优势:低直管段要求,高精度,适于大管径流量测量。特殊的探头设计,产生大差压,量程范围大,精度高。压损小,耗能低,运行成本低。应用范围广,可测量干气、液体、蒸汽等多种介质; 测量口径从3mm 至15000mm,适于各口径的方管及圆管等。将差压探头、温度和压力的测量以及差压变送器在一根探头上安装,实现真正的一体化安装。减少接头、泄露,更安全,安装便利。探头取压孔的防堵设计使其基本免维护。
 
        局限性:低流速时差压值较低,对差压变送器要求较高。
 
3 结语
        流量仪表已日趋成熟,种类也不断增加,但至今也没有十全十美、普遍适用流量仪表。每种仪表都有其优势和局限性。流量仪表的选用应根据仪表自身的特点和和现实的需求来确定,合理选用,实现最小投入发挥出最佳效果。另外,流量仪表的现状还不能满足现实需要, 还有很多流量测量问题有待解决。如对有腐蚀性、脏污、高粘性、多相、微小流量的介质等的检测,需要更有效的测量方法和技术。
 
作者:金属管浮子流量计
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