液體流量計分類及優缺(quē)點
液體流量計是(shì)流量測量中經常會使用到的儀表之一。液體流(liú)量計根據工作原理有很多種,選型時需要根據實際工(gōng)況(kuàng)來選擇合(hé)適的流量計。下麵(miàn)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
電磁流量計是基於電(diàn)磁感應原理(lǐ)而工作的流量測量儀表(biǎo)。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(dǎo)磁材料做成的管道外麵,安裝有一對磁(cí)*N和S,用以產(chǎn)生磁場。當(dāng)導電液體流過管道時,因流體切割(gē)磁(cí)力線而產生了磁感電動勢(shì),此感(gǎn)應的電勢由與磁*垂(chuí)直方向的兩個電*引出,當磁場的強度不變,管道(dào)直徑一定時,這個感應電勢的(de)大小僅與流速有關,將此感應電勢的大小傳(chuán)給顯(xiǎn)示儀表,就能讀出流(liú)量。
2. 優點
1)測量導管內無可動部件和阻流體(tǐ),因而壓損很小,無機械慣(guàn)性,故反應靈敏;
2)可測範圍寬:量程比一般為10:1,*高達100:1,流速範(fàn)圍一(yī)般為1-6m/s,可擴展(zhǎn)到0.5-10m/s;流量範圍(wéi)可從90mL/h到十幾萬m3/h;管徑範圍(wéi)可從2mm到2400mm或3000mm;
3)可測含有固體顆粒、懸浮物或酸、堿、鹽溶(róng)液等有一定電導率的液體體積流量,也可測(cè)脈動流量,並可進(jìn)行雙向測(cè)量;
4)流量信號與流體體積流量之間有線性關係(xì),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(liú)量計隻需用(yòng)水標定後,即可用(yòng)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(guǎn)段要求較低。
3. 缺點
1)使用溫度和壓力不能太高;
2)應(yīng)用範圍有限,不能用來測量氣體(tǐ)、蒸汽和石油製品等非導電流體及含(hán)有較(jiào)多較大氣泡的流(liú)體的流量;
3)流速和速度分布不(bú)符合設定條(tiáo)件時,將產生較大的(de)測量誤差;
4)當(dāng)流速過低時,要把與幹擾信號(hào)相向數量級(jí)的感應電勢(shì)進行放大(dà)和(hé)測量是較困難的,且儀表也易產生零點漂移;
5)電(diàn)磁流量計的信號比較弱,外界略有幹(gàn)擾就能(néng)影響測量的精度。
二、超聲波流量計
超聲(shēng)波流量計是通過檢測流體流動時對超聲束(或超聲脈衝)的作用,以測量體積流(liú)量的儀表。
1. 工作原(yuán)理
聲波在流體中(zhōng)傳播(bō),順(shùn)流方向聲波傳播速度會增(zēng)大,逆流方向則減小(xiǎo),同一(yī)傳播距離就有不同的傳播時間。傳播時間法就是利用傳(chuán)播速度之差與被測(cè)液體流速之關係求取流速,並結合管徑得出流量。
2. 優點
1)超聲波流量計可作非(fēi)接觸測量,夾裝式換能器超聲波流(liú)量計可無需(xū)停流載管安裝,隻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(de)已有管道(dào)上用超(chāo)聲波(bō)流量計測量流量;
2)超聲波流量(liàng)計為無流動阻橈測量,無額外壓力損失;
3)測量計的儀表係數可(kě)以從實際測量管(guǎn)道及聲道等幾何尺(chǐ)寸計算求得,即可采(cǎi)用幹法標定,除(chú)帶測量管段式外一般不需作實流校驗;
4)超聲波流量計適用於(yú)大型圓形和矩形管道,且原(yuán)理上不受管徑限製,其造價基本上與管徑無關(guān);
5)多普勒超聲波流量計(jì)可測(cè)量(liàng)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(liàng)計(jì)隻能用於清潔液體和氣體,不能測(cè)量(liàng)懸浮顆粒和(hé)氣泡超過某一範圍的液體(tǐ);反之多普勒法LSF隻能用於測(cè)量含(hán)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於襯裏或結垢很厚的管道,以及不能用於襯裏(或鏽層)與內管剝離(lí)(若夾層夾有(yǒu)氣體會嚴重衰減超聲信號)或鏽蝕嚴重(改變超聲路徑〕的管道;
3)多普勒法(fǎ)超聲波流(liú)量計多數情況下測量數度不高;
4)不能用於管徑小於DN25mm的管道。
三、靶式流量計(jì)
靶式流量計於六十年代開始應(yīng)用於工業流量測(cè)量,主要用(yòng)於解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量。
1. 工作原(yuán)理
當(dāng)介質在測量管中流動時,因其自身的動能與靶板產生壓(yā)差,而產生對靶板的(de)作用力,使(shǐ)靶板產生微量的(de)位移。其作用力(lì)的(de)大小與介質流速的平方(fāng)成正比,靶板(bǎn)所受的作用力經靶杆傳(chuán)遞,使傳感器的彈性體產生微量變(biàn)化,從而打破貼片電容組成的(de)電橋平衡,產生與流量在(zài)靶板上作用(yòng)力對應的(de)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(dù)、壓(yā)力補償(cháng),直接輸出質量或標(biāo)方(fāng)流量;
3)具有可選小信號切除、非線性修正(zhèng)、濾波(bō)時間可選擇;
4)安裝簡單方便,重複性好,測量快速,*易維護;
5)耐(nài)髒汙、耐高溫、靈敏度高、抗阻塞抗幹擾,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(kuàng)下應用較好;
2)精度不是很高,一般做為過程控製類計量儀表,貿易(yì)結算慎用;
3)量程窄(zhǎi),一般儀表均為10:1的(de)範圍度;
4)由於靶式流量計靶片及靶杆有自重,安裝好後必須重新設置零點。
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