各種流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及適合介質(zhì)資料

1、各種流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) 一、電磁流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 電磁流量計(jì)可用來測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。 (2) 無壓力損失。 (3) 測(cè)量范圍大，電磁流量變送器的口徑從 2.5 mm到2.6 m。 (4) 電磁流量計(jì)測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量，測(cè)量原理中 不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。 2、缺點(diǎn) (1) 電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體 流量，不能測(cè)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(cè)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(duì)于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)量介質(zhì)流 量應(yīng)

2、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(hào)的儀表 配用。在安裝變送器時(shí)，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(dòng)，不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。 在安裝時(shí)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(cè)流體等電位。在使用時(shí)，必須排盡測(cè)量管中存留的氣體， 否則會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。 (4) 電磁流量計(jì)用來測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性

3、物或沉淀物 附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化，帶來測(cè)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(cè)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(cè)量誤差。如100mm 口徑儀表內(nèi)徑變化1mm會(huì)帶來約2%附加 誤差。 (6) 變送器的測(cè)量信號(hào)為很小的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào)，除流量信號(hào)外, 還夾雜一些與流量無關(guān)的信號(hào)，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。 為了準(zhǔn)確測(cè)量流量，必須消除各種干擾信號(hào)，有效放大流量信號(hào)。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(lì)磁電壓，按被測(cè)流體性質(zhì)選擇勵(lì)磁方式和頻率， 可以排除同相干 擾和正交干擾。但改進(jìn)

4、的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。 (7) 價(jià)格較高。 二、超聲波流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測(cè)量?jī)x表， 可用來測(cè)量不易接觸、 不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，不 會(huì)產(chǎn)生壓力損失，且便于安裝。 (2) 可以測(cè)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(cè)量范圍大，管徑范圍從 20mmr5 m. (4) 超聲波流量計(jì)可以測(cè)量各種液體和污水流量。 (5) 超聲波流量計(jì)測(cè)量的體積流量不受被測(cè)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。 2、缺點(diǎn) (1) 超聲波流量計(jì)的溫度測(cè)量范圍不高，一般只能測(cè)量溫度低于

5、200 C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(cè)量精度。 (3) 直管段要求嚴(yán)格，為前20D,后5D。否則離散性差，測(cè)量精度低。 (4) 安裝的不確定性，會(huì)給流量測(cè)量帶來較大誤差。 (5) 測(cè)量管道因結(jié)垢，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量準(zhǔn)確度，帶來顯著的測(cè)量誤 差，甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無流量顯示。 (6) 可靠性、精度等級(jí)不高(一般為1.52.5級(jí)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(cè)量流體速度來確定體積流量，對(duì)液體應(yīng) 該測(cè)量它的質(zhì)量流量，儀表測(cè)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

6、變化時(shí)，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(cè)量流體速度的同時(shí)， 又測(cè)量了流體密度，才能通過運(yùn)算，得到真實(shí)質(zhì)量流量值。 (9) 價(jià)格較高。 三、渦街流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 渦街流量計(jì)無可動(dòng)部件，測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，使用 壽命長(zhǎng)。 (2) 渦街流量計(jì)測(cè)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(cè)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(cè)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。 2、缺點(diǎn) (1) 渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體

7、積流量不受被測(cè)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(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流 量，對(duì)于氣體，最終測(cè)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(cè)量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測(cè)量誤 差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)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(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì) 的總測(cè)量誤差會(huì)很大。 備注：在水達(dá)到飽和溫度后，如定壓加熱，則飽和水開始汽化， 在水沒有完全汽化之前，含有飽和水的蒸汽叫濕飽和蒸汽，簡(jiǎn)稱濕蒸 汽。濕飽和蒸汽繼續(xù)在定壓條件下加熱，

8、 水完全汽化成蒸汽時(shí)狀態(tài)叫 干飽和蒸汽，干飽和蒸汽繼續(xù)定壓加熱，蒸汽溫度上升而超過飽和溫 度時(shí)，就變成過熱蒸汽。 (3) 抗振性能差。外來振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，甚至不 能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振 動(dòng)，使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。 (4) 對(duì)測(cè)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(duì)測(cè)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(cè)量要求。 (4)耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300C以下介質(zhì)的流體 流量。 四、孔板流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn)

9、 (1) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全世界通用的，并得到了國(guó)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。 (2) 結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉； (3) 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。 (4) 檢測(cè)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)。 2、缺點(diǎn) (1) 測(cè)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(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提高。 (2) 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 (3) 有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度要求，一般難

10、于滿足。尤其對(duì)較大管徑， 問題更加突出。 (4) 壓力損失大；通常為維持一臺(tái)孔板流量計(jì)正常運(yùn)行，水泵需要 附加動(dòng)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(jià)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。 (5) 孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度，因此對(duì)腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟 污敏感，長(zhǎng)期使用精度難以保證，需每年拆下強(qiáng)檢一次。 (6) 采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護(hù)

11、 工作量。 五、熱式質(zhì)量流量計(jì)(恒溫差) 1、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(cè)量質(zhì)量流量。測(cè)量值不受壓力和溫度影 (3) 響應(yīng)迅速。 (4) 量程范圍大，管道式安裝最小可以測(cè)量 8.8m m管道的流量，最 大可以測(cè)到30 (5) 插入式類型的流量計(jì)，一支流量計(jì)可以用于測(cè)量多種管徑。 2、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(cè)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。 六、彎管流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) (1) 無任何附加節(jié)流件或插入件，無附加阻力損失，可大量降低流體 在管道內(nèi)輸送的動(dòng)力

12、消耗，節(jié)約能源。 (2) 彎管傳感器對(duì)微量磨損不敏感，可保證流量計(jì)長(zhǎng)期高精度運(yùn)行。 這一點(diǎn)彎管流量計(jì)有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，而應(yīng)用最經(jīng)典的孔板流量計(jì) 也同樣存在磨損問題，如孔板流量計(jì)的重要部位入口銳角對(duì)微量磨損 就十分敏感，對(duì)精度影響很大，所以孔板每年必須進(jìn)行一次或一次以 上的強(qiáng)制性磨損檢查。 （3）可測(cè)量較臟污流體，由于彎管傳感器是一個(gè)90標(biāo)準(zhǔn)彎頭，沒 有阻力件,不會(huì)被臟污介質(zhì)堵塞。 （4）可采用直接焊接法進(jìn)行安裝，而孔板的不耐磨損給焊接式孔板 流量計(jì)保持長(zhǎng)期高精度正常使用帶來了困難，而彎管流量計(jì)完全可以 滿足直接焊接法安裝的一切技術(shù)條件，它的耐磨損、免維護(hù)、長(zhǎng)周期、 高精度的特點(diǎn)，使焊接法安裝

13、這一優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮。 （5）量程范圍寬，直管段要求不嚴(yán)，適應(yīng)性強(qiáng)直管段要求不太嚴(yán)，一 般只需要保證前5D后2D即可 （6）安裝環(huán)境廣適應(yīng)力強(qiáng)。彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振 動(dòng)、潮濕及其它惡劣環(huán)境、安裝條件差的場(chǎng)合中正常使用。 （7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉,使用壽命長(zhǎng)。 2、缺點(diǎn) （1）小流速測(cè)量困難。氣體流速需大于 2m/s，液體流速需大于 0.2m/s。 （2）在工作現(xiàn)場(chǎng)需要增加轉(zhuǎn)彎或使用” S”型直管段傳感器。 （3）高精度傳感器的加工成本較高。 （4）彎管傳感器幾何結(jié)構(gòu)尺寸決定了流量系數(shù) a（R*D）?，F(xiàn)有管道彎 頭打孔取壓并不能取代彎管傳感器。從而限制了彎管流量計(jì)使用的廣 泛性及

14、方便程度。彎管流量計(jì)只宜安裝在彈性變形的管道，而不宜在 塑性變形的管道。 七、V錐流量計(jì) 1、優(yōu)點(diǎn) （1）主管段要求短，在前后沒有其他節(jié)流作用的設(shè)備時(shí)，可以沒有 直管段。因?yàn)殄F形結(jié)構(gòu)使得它就有校正流場(chǎng)，使流場(chǎng)變均勻的功能。 （2）測(cè)量量程比寬。因?yàn)榈蛪喝涸诠艿乐醒肴〉?，管道中央為?場(chǎng)相對(duì)于整個(gè)截面內(nèi)流場(chǎng)最穩(wěn)定的地方， 取得的壓力震蕩小，故可以 測(cè)量的下限更低，在上限不變的情況下，下限降低則量程比變的更寬 可達(dá)10： 1。 （3）測(cè)量精度可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)相同的精度，甚至更高，輕 易達(dá)到1.5級(jí)。 （4） 壓損更小。在同樣的流通面積及流速下，V錐流量計(jì)造成的壓 損更小。一般為孔板流量計(jì)壓損的1/4。 （5）節(jié)流邊緣不易被磨損，流出系數(shù)能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定不變，（因?yàn)?節(jié)流裝置為一錐形，當(dāng)流體經(jīng)過該錐體時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)邊界層效應(yīng)， 即 會(huì)使流體離開節(jié)流邊緣一個(gè)微小的距離，正是這個(gè)微小的距離保護(hù)了 節(jié)流邊緣不易被磨損）使其標(biāo)校周期可以更長(zhǎng)。 2、缺點(diǎn) （1）對(duì)每一臺(tái)流量計(jì)都要實(shí)流標(biāo)定它的流出系數(shù)，增加制造成本。 沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支持。 （2）只