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液體流量計分類及優缺點

點擊次數:35 發布時間:2021-11-24 09:27:31

液體流量計是流量測量中經常會使用到的儀表之一。液體流量計根據工作原理有很多種,選型時需要根據實際工況來選擇合適的流量計。下面我們就來聊一聊流量測量中常用的幾種流量計。


一、電磁流量計

電磁流量計是基于電磁感應原理而工作的流量測量儀表。其由傳感器和變送器組成。

1. 工作原理

電磁流量計基本原理為:在一般非導磁材料做成的管道外面,安裝有一對磁極N和S,用以產生磁場。當導電液體流過管道時,因流體切割磁力線而產生了磁感電動勢,此感應的電勢由與磁極垂直方向的兩個電極引出,當磁場的強度不變,管道直徑一定時,這個感應電勢的大小僅與流速有關,將此感應電勢的大小傳給顯示儀表,就能讀出流量。


2. 優點

1)測量導管內無可動部件和阻流體,因而壓損很小,無機械慣性,故反應靈敏;

2)可測范圍寬:量程比一般為10:1,最高達100:1,流速范圍一般為1-6m/s,可擴展到0.5-10m/s;流量范圍可從90mL/h到十幾萬m3/h;管徑范圍可從2mm到2400mm或3000mm;

3)可測含有固體顆粒、懸浮物或酸、堿、鹽溶液等有一定電導率的液體體積流量,也可測脈動流量,并可進行雙向測量;

4)流量信號與流體體積流量之間有線性關系,故儀表具有均勻刻度;且流體的體積流量與介質的物理性質、流動狀態無關,故電磁流量計只需用水標定后,即可用來測量其他導電液體的體積流量而無需修正;

5)與其他大部分流量儀表相比,前置直管段要求較低。


3. 缺點

1)使用溫度和壓力不能太高;

2)應用范圍有限,不能用來測量氣體、蒸汽和石油制品等非導電流體及含有較多較大氣泡的流體的流量;

3)流速和速度分布不符合設定條件時,將產生較大的測量誤差;

4)當流速過低時,要把與干擾信號相向數量級的感應電勢進行放大和測量是較困難的,且儀表也易產生零點漂移;

5)電磁流量計的信號比較弱,外界略有干擾就能影響測量的精度。


二、超聲波流量計

超聲波流量計是通過檢測流體流動時對超聲束(或超聲脈沖)的作用,以測量體積流量的儀表。

1. 工作原理

聲波在流體中傳播,順流方向聲波傳播速度會增大,逆流方向則減小,同一傳播距離就有不同的傳播時間。傳播時間法就是利用傳播速度之差與被測液體流速之關系求取流速,并結合管徑得出流量。


2. 優點

1)超聲波流量計可作非接觸測量,夾裝式換能器超聲波流量計可無需停流載管安裝,只要在待測管道外部安裝換能器即可,即可以在不能斷流或不能打孔的已有管道上用超聲波流量計測量流量;

2)超聲波流量計為無流動阻橈測量,無額外壓力損失;

3)測量計的儀表系數可以從實際測量管道及聲道等幾何尺寸計算求得,即可采用干法標定,除帶測量管段式外一般不需作實流校驗;

4)超聲波流量計適用于大型圓形和矩形管道,且原理上不受管徑限制,其造價基本上與管徑無關;

5)多普勒超聲波流量計可測量固相含量較多或含有氣泡的液體。


3. 缺點

1)傳播時間法中超聲波流量計只能用于清潔液體和氣體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體;反之多普勒法LSF只能用于測量含有一定異相的液體;

2)外夾裝換能器的超聲波流量計不能用于襯里或結垢很厚的管道,以及不能用于襯里(或銹層)與內管剝離(若夾層夾有氣體會嚴重衰減超聲信號)或銹蝕嚴重(改變超聲路徑〕的管道;

3)多普勒法超聲波流量計多數情況下測量數度不高;

4)不能用于管徑小于DN25mm的管道。


三、靶式流量計

靶式流量計于六十年代開始應用于工業流量測量,主要用于解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量。

1. 工作原理

當介質在測量管中流動時,因其自身的動能與靶板產生壓差,而產生對靶板的作用力,使靶板產生微量的位移。其作用力的大小與介質流速的平方成正比,靶板所受的作用力經靶桿傳遞,使傳感器的彈性體產生微量變化,從而打破貼片電容組成的電橋平衡,產生與流量在靶板上作用力對應的電壓信號。


2. 優點

1)計量規模寬,流速低,特別適合大管徑、高低壓氣體或液體的測量;

2)具有一體化溫度、壓力補償,直接輸出質量或標方流量;

3)具有可選小信號切除、非線性修正、濾波時間可選擇;

4)安裝簡單方便,重復性好,測量快速,極易維護;

5)耐臟污、耐高溫、靈敏度高、抗阻塞抗干擾,抗雜質等能力特強;

6)壓力損失小。


3. 缺點

1) 不適合流體開關非常頻繁的工況,持續工作的情況下應用較好;

2)精度不是很高,一般做為過程控制類計量儀表,貿易結算慎用;

3)量程窄,一般儀表均為10:1的范圍度;

4)由于靶式流量計靶片及靶桿有自重,安裝好后必須重新設置零點。

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