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不同类型流量计的优缺点

时间:2015/05/18来源:未知

   流量计的种类和类型各式各样,按照使用最广泛的分类有: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、涡街流量计旋进旋涡流量计、热式质量流量计及各类插入式流量计。这些流量计根据使用范围和工作原理不同分别适合不同工况环境下的介质计量。

一. 涡轮流量计
  涡轮流量计是速度式流量计中的使用最广泛的流量计,它采用多叶片的涡轮,有流体经过叶轮时,叶轮转动切割磁场,从而且推导叶轮转动与流量的正比关系最系终通过运算得出流体的流量值。
优点:
   (1)测量精度高,量程范围度宽;
   (2)重复性好,无零点扰干扰能力好;
   (3)无零点扰干扰能力好;
      (4)结构紧凑体积较小,安装使用比较方便
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、天然气等。
 
二.涡街流量计
  涡街流量计是在流量计管体内设有三角柱游涡发生体,流体流过发生体时两侧交替分离释放出两串规则地交错排列的游涡,然后通过感应探头测出感应频率的多少,最后再通过温度探头,压力探头等参数运算得出气体或者液体的流量。这种流量计在测量蒸汽等气体中发挥了重要作用。
优点:
  (1)结构简单牢固;安装方便
  (2)适用流体种类多,使用寿命长;
  (3)精度较高,范围度宽压损小;
缺点:
  (1)不适用于低雷诺数测量;
  (2)前后需较长直管段;
  (3)不适合安装在有振动的管道上;
  (4)如果介质有回流,安装现场有信号干扰也不适合。
 
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通过测量有导电性能的溶液,从而得出具体的流量体积。
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的取压部件得出流体的前后差压,然后再根据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。
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。
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。
非标准检测件是根据流量计使用单位的现场工况要求,由流量计生产单位技术人员定制出的流量计。
差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。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 最重要的一类流量计。
 优点:
  (1)应用最多的孔板式流量, 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。

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最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。
特点:
  (1)浮子流量计结构简单,使用方便;
  (2)适用于小管径和低流速;
  (3)压力损失较低,但是测量精度一般。

六.容积式流量计
  容积式流量计,又称定排量流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。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。
  容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量   计、湿式气量计及膜式气量计等。
优点:
  (1)计量精度高;
  (2)安装管道条件对计量精度没有影响;
  (3)可用于高粘度液体的测量;
  (4)范围度宽;没有直管段要求;
  (5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计,总量,清晰明了,操作简便。
缺点:
  (1)结果复杂,体积庞大;
  (2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大;
  (3)不适用于高、低温场合;
  (4)大部分仪表只适用于洁净单相流体;
应用概况:
  常应用于昂贵介质(油品,天然气)的总量测量。使用最广泛的是气体罗茨流量计,椭圆齿轮流量计,腰轮流量计等。
 
七.超声波流量计
  超声波流量计是把超声波作用在流体上,然后再检测出通过流体的超声波产生的变化得出流体流量。
  根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法 
  超声波流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方 面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。
优点:
  (1)可做非接触式测量;
  (2)为无流动阻挠测量,无压力损失;
  (3)可测量非导电性液体,是对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。
缺点:
  (1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
  (2)多普勒法测量精度不高。
应用概况:
  (1)传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、液化天然气等;
  (2)气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;
  (3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非常清洁的液体。

八. 科里奥利质量流量计
  科里奥利质量流量计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里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
  
九.明渠流量计
与前述几种不同,它是在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表,也是超声波流量计的一种。
非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。

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