各類工業自動化流量測量儀表優缺點分析概述

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當下市場上通行的分類方法，將各類工業生產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、優缺點，各自適應的使用范圍及應用概況，并且對于各類儀表的國內外的發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,它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導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、科里奧利質量流量計稱為流量計中三類重復性、精度佳的產品,作為十大類型流量計之一,其產品已發展為多品種、多系列批量生產的規模。

優點:(1)高精度,在所有流量計中,屬于精確的流量計;(2)重復性好;(3)無零點擾能力好;(4)范圍度寬;(5)結構緊湊。

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。應用概況:  渦輪流量計在以下一些測量對象獲得**應用:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體統在歐洲和美國,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生體,流體在發生體兩側交替地分離釋放出兩串規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:應力式、應變式、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,但其發展迅速,目前已成為通用的一類流量計。
優點:(1)結構簡單牢固;(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)不適用于低雷諾數測量;(2)需較長直管段;(3)儀表系數較低(與渦輪流量計相比);(4)儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應用經驗。 
 
三、電磁流量計
電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。  電磁流量計有一系列優良特性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。  70、80年代電磁流量在技術上有重大突破,使它成為應用**的
一類流量計,在流量儀表中其使用量百分數不斷上升。

優點:(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)不產生流量檢測所造成的壓力損失,節能效果好;(3)所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;(4)流量范圍大,口徑范圍寬;(5)可應用腐蝕性流體。

缺點:(1)不能測量電導率很低的液體,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。應用概況:  電磁流量計應用領域**,大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場合,如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制,造紙工業測量紙漿液和黑液,化學工業的強腐蝕液,有色冶金工業的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物化學等有衛生要求的場所。 
 
四、差壓式流量計
  差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測件產生的差壓,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。它已發展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數,也可測量其它參數(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計、制造、安裝和使用,無須經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,尚未列入國內標準中的檢測件。 差壓式流量計是一類應用**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,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是重要的一類流量計。

優點:(1)應用多的孔板式流量, 計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命長;(2)應用范圍**,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,便于規模經濟生產。

缺點:(1)測量精度普遍偏低;(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;(3)現場安裝條件要求高;(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。 應用概況:  差壓式流量計應用范圍特別**,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態方面: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自由地上升和下降。 
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應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構簡單,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不斷地分割成單個已知的體積部分,根據測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流體體積總量。
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