气体流量计生产厂家

专家引导选型 24小时售后服务
当前位置:2019亚洲杯下注 > 选型手册 >

流量计仪表选型分类 工农业如何选择适合自己的流量计

时间:2018/07/01来源:未知


摘 要:随着我国国民经济的快速发展,流量仪表在工农业生产中发挥着愈来愈重要的作用。浅谈我国流量仪表的种类和应用原理,并针对其应用范围和优缺点进行详细分析。通过对流量仪表技术现状和发展方向的探讨,以期促进我国流量仪表应用效率的不断提高。

流量计仪表选型分类 工农业如何选择适合自己的流量计
0 引言
        随着现代社会的不断进步,流量计理论已经得到初步完善。基于工业生产对能量计算的需求越来越普遍,各种流量仪表如雨后春笋般快速出现在现代工农业产品制造中。当前,以流量仪表为基础的流量测量技术更新换代速度不断加快,这间接地促进着我国国民经济的发展。

1 流量仪表的作用
        流量仪表的作用主要分为两个方面:首先,作为现代工业生产不可或缺的自动化流量检测系统,流量仪表可以对工农业产品进行有效检测,从而确保产品的质量。其次,流量仪表在商贸领域中可以充当计量仪表,对生产的成本费用进行准确测量。

2 传统流量仪表的分类和应用原理
2.1 节流式差压流量计
        节流式差压流量计不仅是传统流量仪表中最为基础的一项流量计,也是当代工业生产中运用最为普遍的一项流量计。一般来说,节流式差压流量计主要适用于测量液体、蒸汽以及气体等流体。

        节流式差压流量计主要是指在液体、气体以及蒸汽等流体流经如孔板、文丘里管以及喷嘴这样的节流装置时,会产生一定的压力,压力再转换为动能的过程中,差压信号逐渐形成。凭借差压信号与流体流量之间的某种关系,可以确定流量的大小。孔板是所有节流装置中最为经济可靠的节流装置,因其具备维护方便和结构简单的特点,广泛被工业企业所运用。但由于孔板在应用过程中所产生的噪音比较明显,因此,人们通常采用 V 锥来获得更为准确的信号读数。

2.2 靶式流量计
        靶式流量计可以有效解决流量计被污物堵塞的问题,这对于现代工业产品测量具有重要意义。靶式流量计的出现使得测量重油、原油等高黏度、低雷诺数流体变得更加简单。靶式流量计主要是指通过流体对放置于测量管中心的圆形靶的冲击,使靶体在外力的作用下产生微小位移,从而反映流量的大小。用力传感器是传统靶式流量计重点应用的部件之一,最具代表性的就是应变片式靶式流量计。由于该种流量计在流体温度变化的情况下极易产生温漂等问题,因此,其在现代工业生产中的应用比较少。

2.3 涡街流量计
        涡街流量计作为一种现代通用的流量计,其在近年来得到了飞速发展。涡街流量计运用的原理主要是流体振动原理。图 1 对涡街流量计的应用原理进行了直观展示。
图1 涡街流量计应用原理示意图
        涡街流量计在测量的过程中,流体流动的状态、外界的振动干扰往往会对其功能的发挥造成不良影响,从而导致流体流量大小测量的准确度不高。当前,许多国内外研究学者通过大量实验和探究,终于找到可以解决这一问题的办法,那就是数字信号处理技术。通过该技术与流量测量技术的有效结合,小波分析法和功率谱分析法快速出现并应用到现代工业生产中。

2.4 容积式流量计
        目前使用最为广泛的三大流量计分别是差压式流量计、浮子流量计以及容积式流量计。由于容积式流量计具备测量精度高的优点,其被广泛应用于一些昂贵流体介质的测量中,比如原油、液化石油气、天然气以及柴油等。容积式流量计的应用原理主要是指在计量室中多次充满和排放流体,最终得出流体总量大小。当前,容积式流量计主要用于国内外的贸易结算中。为避免基本误差的干扰,可以采用基本误差法和流量计系数法对基本误差进行处理。

2.5 浮子流量计
        浮子流量计作为目前应用较为广泛的一类流量仪表,其主要被应用于污水处理、电力、冶金以及石化等领域,尤其对于一些低流速、微流量的流体,浮子流量计在其中发挥的作用不容忽视。

        该流量计主要是指在流体流量位置不断变化的过程中,放置于锥形管中的浮子会随着流体流量位置变化而变化,据此对浮子和流体之间的流通面积进行改变,从而达到测量流体大小的目的。
流量计仪表选型分类 工农业如何选择适合自己的流量计
3 新型流量仪表的分类和应用原理
3.1 电磁流量计
        电磁流量计主要应用了电磁感应定律,当前,其已经被广泛应用于对一些化学物品进行测量,比如易燃易爆液体、酸、碱、盐等带有腐蚀功能的液体等。电磁流量计测量的突出特点在于其可以对流体进行正反双向测量,这样大大提高了测量的效率。

        电磁流量计在应用电磁感应定律的基础上,充分结合流体的特点,实现了对流体流量的准确测量,其主要是运用流体在流动过程中因切割磁场线所形成的电动势来估测流体体积的大小。当前,电磁流量计主要运用于导电率不少于 20 μs/cm的液体导电介质测量中。

3.2 超声波流量计
        超声波流量计的英文简称是 USF。USF 是一种 20 世纪 70年代出现的接触式流量仪表。与电磁流量计相比,其测量的流体范围更广,不仅包含气体、液体介质,还包含双向介质。与传统浮子流量计相反,其在测量大口径、大流量等流体中发挥的作用更加明显。

        超声波流量计主要是指由于超声波自身具有携带信息的功能,在超声波穿过流体介质的过程中,其自身会携带一些关于流体流量的信息,通过对这些信息的检测,从而得到有关流体流量的内容。当前,由于流体介质温度容易受到换能器和耦合材料温度的限制,导致超声波流量计在实际中难以得到充分应用。因此,仍然需要学者们的不断探究和努力。

3.3 科里奥利质量流量计
        该种流量计的英文简称是 CMF。CMF 主要是指流体在测量管中流动的过程中,随着测量管的振动,一种与流体流量成正比的科里奥利会逐渐形成,通过对该物质的测量从而得出液体流量的大小。

        与其他流量计不同,CMF 可以在不受温度、流体特点以及压力等参数的影响下,直接对流体流量进行测量,这在很大程度上便捷了测量的过程,对于现代工业企业的发展具有非常重要的作用。

3.4 激光流量计
        激光流量计是一种新型的流量计,其应用原理主要是多普勒效应。该流量计是由瑞士 Digmesa 企业研发的,其使用内径4 mm 的玻璃制测量管道,在测量时,不会对介质进行接触,主要适应于对由酒精、水组成的液体介质的测量。

4 流量仪表的未来发展方向
4.1 高精度和可靠性
        随着社会的不断进步,人类发展对石油、天然气以及煤炭等不可再生资源的需求越来越多。当前,气候问题和能源短缺问题已经成为当代社会面临的严峻问题。为了应对环境问题,提高流量仪表的精度和可靠性是一项重要的措施。未来,流量仪表的发展目标应致力于提高流量仪表的精度和可靠性,从而为全球环境战略的实施提供强有力的支撑。因此,当代学者应以改善环境为切入点,积极研发流量仪表,从而推动流量测量技术向又好又快的方向发展。

4.2 智能化和自动化
        智能化和自动化是未来流量仪表发展的一大方向。随着现代信息技术的突飞猛进,现代产业正在经历着一场深刻的变革。随着物联网的不断发展,传感器技术已经成为推动科技不断向前发展的重要动力。作为传感器的重要组成部分,流量仪表在测量流体的过程中其自动化程度和智能化程度都在快速提高。比如通过对流量仪表的改造,在其中植入系统App以及硬件,从而使流量仪表测量的准确程度越来越高、测量的速度越来越快。另外,以物联网为基础,在未来几年,流量仪表的智能识别、定位、远程控制以及跟踪功能都将得到快速实现,这可以动态地实现对液体流量的测量。

  各类流量计的正确选型要求及方法:
 
  流量计的正确选择对于流量的精确测量有着非常重要的意义,同样的工况条件选择不一样的流量仪表对于zui终的测量结果来说肯定是有相当大的差异。
 
  流量计如果一开始选择不当,严重的甚至导致无法进行数量的测量以及引起仪表的损坏,所以对于仪表维护人员来说,有必要对于如何选择合适的流量计有一个正确的认识,了解一些基本的选择方法,将有助于在选择仪表时产生错误。
 
  为了保证流量仪表在生产现场过程中发挥zui好、zui精确的使用,流量计的选择,一般情况下,必须要根据生产现场需要计量的介质而定。
 
  常见工况可以做以下参照:
 
  一、污水、纸浆等浑浊液体介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计及智能电磁流量计。但在选用电磁流量计时要考虑液体中不含较多空气或气泡。
 
  二、石油、柴油等油品介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计。
 
  三、砂浆、电粉浆等大浓度、固体颗粒含量大的介质,可选择的流量计品种是:电磁流量计。
 
  四、自来水大流量的介质,可选择的流量计品种是:适用选型为智能电磁流量计、超声波流量计。其他诸如涡街流量计、孔板流量计等也可以。
 
  五、气体介质,可选择的流量计品种是:1、超声波气体流量计。2、涡街流量计。如气体温度超过300℃,可选气压式流量计。
 
  六、带有较多气泡的液体介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计,使用该类型的流量计测量带有气泡的流体,效果十分好。
 
  七、纯净水、除盐水等电导率低的介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计非常适合测量这类流体。
 
  八、酸、碱液等强腐蚀性介质,可选择的流量计品种是:1、抗酸碱内衬的电磁流量计。2、外夹式超声波流量计。
 
  其后也要关注测量现场其他的条件要求与限制:
 
  方案一:如果你的水温在80度以下,不是纯净水(不导电),如果是污水泥浆不是很多不会沉积在管道里面。电磁流量计可作为首选,技术成熟,抗干扰强,维护极少,价格在流量计里也适中。
 
  方案二:如果你是不导电的液体,涡街流量计要看你的流速,流速低了他测不准,而且如果污水也不能测,精度不是那么高,能打到1%精度就拜托了,如果是行内人士请1:不要忽悠人,多起不义必自毙,2:如果是不知道先去学习
 
  方案三:如果不是污水,而且管道直径小于100毫米:玻璃转子流量计(浮子流量计)zui实惠,几百块钱,但只能看瞬时流量;涡轮流量计,精度适中,是一个轮子在里面转的,可能用一两年要换一次,流速越快换的时间间隔约短,因为会有磨损;另外精度zui高的还是齿轮流量计,类似水表,但是价格比较高点,比电磁流量计稍微便宜点,大口径的可能会贵一些。
 
  不同种类的流量计的区别是:测量原理不同,适应的工况条件差别很大。
 
  流量计,工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测zui大管径达2m,而且压损极小,但导电率低的介质,如气体、蒸汽等则不能应用,并且应用于工业现场的流量计种类很多,测量原理不同,适应的工况条件差别也很大:
 
  电磁流量计:根据法拉第电磁感应原理,即具有传导性的流体在流经电磁场时,通过测量电压可得到流体的速度,电磁流量计没有移动部件,不受流体的影响,在满管时测量导电性液体精确度很高,可用于测量浆状流体的流速,像其他速度测量计一样,是测量体积流量的仪表。
 
  超声波流量计:传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法,用以测量流体的平均速度,它也是无阻碍流量计,如果超声波变送器安装在管道外测,就无须插入。
 
  涡轮流量计:当流体流经涡轮流量计时,流体使转子旋转,转子的旋转速度与流体的速度相关,通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量,可精确地测量洁净的液体和气体。像差压节流式流量计,涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差,也需要移动部件。
 
  差压式流量计:采用zui普遍的流量测量技术,包括孔板流量计、V锥流量计、文丘里管和音速喷嘴以及威力巴流量计、阿牛巴流量计、德尔塔巴流量计等均速管类流量计,可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。差压式流量计没有移动部分,应用广泛,易于使用,但堵塞后,它会产生压力损失,影响精确度,流量计精度测量的精确度取决于压力测量仪表的精确度。
 
  不同流量计,根据本身测量原理不同,也存在不同的优缺点。
 
  1 、涡轮流量计
 
  涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
 
  涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度zui佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
 
  优点:(1)高精度,在所有流量计中,属于zui精确的流量计;(2)重复性好;(3)无零点扰能力好;(4)范围度宽;(5)结构紧凑。
 
  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。
 
  应用概述: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、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。
 
  2 、涡街流量计
 
  涡街流量计是在流体中安顿一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。
 
  涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
 
  涡街流量计是属于zui年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
 
  优点:(1)结构简单牢固;(2)适用流体种类多;(3)精度较高;(4)范围度宽;(5)压损小。
 
  缺点:(1)不适用于低雷诺数测量;(2)需较长直管段;(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
 
  3、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测量导电性液体的仪表。
 
  电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。
 
  70、80年代电磁流量在技术上有重大突破,使它成为应用广泛的一类流量计,在流量仪表中其使用量百分数不断上升。
 
  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。
 
  应用概述: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。
 
  4、差压式流量计
 
  差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,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。
 
  差压式流量计由一次装置(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。
 
  二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
 
  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。
 
  非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。
 
  差压式流量计是一类应用zui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zui重要的一类流量计。
 
  优点:
 
  (1)应用zui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)。
 
  应用概述:
 
  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;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
 
  5 、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zui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。
 
  80年代中期,日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。我国产量1990年估计在12~14万台,其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
 
  特点:(1)玻璃锥管浮子流量计结构简单,使用方便,缺点是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;(2)适用于小管径和低流速;(3)压力损失较低。
 
  6、容积式流量计
 
  容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度zui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;(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;(5)产生噪声及振动。
 
  应用概述:
 
  容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量zui大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。
 
  工业发达国家近年PD流量计(不包括家用煤气表和家用水表)的销售金额占流量仪表的13%~23%;我国约占20%,1990年产量(不包括家用煤气表)估计为34万台,其中椭圆齿轮式和腰轮式分别约占70%和20%。
 
  7、 超声流量计
 
  超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
 
  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、空间滤法及噪声法等。
 
  超声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,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。
 
  应用概述:
 
  (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、:怪液、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。
 
  8、 科里奥利质量流量计
 
  科里奥利质量流量计(以下简称CMF)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。
 
  9、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。
 
  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(open channel flowmeter)。
 
  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。



5 结语
        基于流量仪表的流量测量技术对于现代社会的发展具有至关重要的意义。虽然现存的流量仪表种类繁多,其测量功能也较传统测量仪器有了很大突破,但其仍然存在很多缺点。因此,工农业制造企业在选择流量仪表时应选用最贴近需要的流量仪表。

常见问题推荐
资料查询
价格咨询
江苏华云仪表有限企业
销售电话:0517-86996066
企业传真:0517-86883033
手 机:18915186518
E-mail:[email protected]
企业地址:江苏省淮安市金湖县工业园同泰大道99号
XML 地图 | Sitemap 地图