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流量计简介

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浏览:- 发布日期:2019-01-22 16:42:28【

流量计简介

测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着现代工业的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,为了适应不同用途,各种类型的流量计相继问世。

    按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置

按流量计的结构原理进行分类:差压式流量计、浮子流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计等不同类型。

常用流量计有:

一,孔板流量计

孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器(或差压变送、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。

优点:

应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流;检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便与专业化规模生产

缺点:

1、测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平,精确度难于提高;范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅31~41;

2、有较长的直管段长度要求,一般难于满足。尤其对较大管径,问题更加突出;

3、孔板以内孔锐角线来保证精度,因此传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次;

4、采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、漏问题,大大增加了维护工作量。

二、立式腰轮流量计

腰轮流量计又叫罗茨流量计,其结构特征为:在流量计的壳体内有一个计量室,计量室内有一对或两对可以相切旋转的腰轮。腰轮流量计能用于各种清洁液体的流量测量,尤其适用于油品计量,也可制成测量气体的流量计。它的计最准确度高,可达0.1-0.5级。

特点:

腰轮流量计产品设计新颖,外形美观。具有重量轻、精度高,安装使用方便等特点。是容积式流量计的典型产品之一。其主要缺点有:体积大、笨重.压损较大,运行中振动较大等 。利用互成45度角的两对腰轮结构,可以大大减小运行中的振动噪声。

、文丘里流量计

内文丘里管由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体所构成。这种结构特点,使之在使用过程中不存在类似孔板节流件的锐缘磨蚀与积污问题,并能对节流前管内流体速度分布梯度及可能存在的各种非轴对称速度分布进行有效的流动调整(整流),从而实现了高精确度与高稳定性的流量测量。

优点:如果能完全按照ASME标准精确制造,测量精度也可以达到0.5%, 但是国产文丘里由于其制造技术问题,精度很难保证,国内老资格的技术力量雄厚的开封仪表厂也只能保证4% 测量精度,对于超超临界发电的工况,这种喉管处的均压环在高温高压下使用是一个很危险的环节,不采用均压环,就不符合ASNE ISO5167标准,测量精度就无法保证,这是高压经典式文丘里制造中的一个矛盾。

缺点:无法保证长期测量精度。结构长度必须按ISO-5167规定制造, 否则就达不到所需精度, 由于ISO-5167对经典文丘里的严格结构规定,使得它的流量测量范围最大/最小流量比很小, 一般在3–5之间。很难满足流量变化幅度大的流量测量

、涡街流量计

涡街流量计是在流体中安放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。当通流截面一定时,流速与导容积流量成正比。因此,测量振荡频率即可测得流量.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、光电式及超声式等由于它兼有无转动部件和脉冲数字输出的优点,很有发展前途。  

优点:

1、涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。  

2、涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。使用范围广,涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响可以测量液体、气体或蒸汽的流量。  

3、它造成的压力损失小准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。   

缺点:

1、造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。

2、抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。

3、对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成极大影响。

4、直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。

、转子流量计

浮子流量计又称转子流量计,通过量测设在直流管道内的转动部件的 (位置 )来推算流量的装置。是变面积式流量计的一种。一般分为玻璃和金属转子流量计。金属转子流量计是工业上最常用的,对于小管径腐蚀性介质通常用玻璃材质,由于玻璃材质的本身易碎性,关键的控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转子流量计。

特点:

转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。结构简单、直观、压力损失小、维修方便。可广泛用于复杂,恶劣环境及各种介质条件的流量测量与过程控制中。

、电磁流量计

图片3 

电磁流量计是20世纪五六十年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。 电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。

特点:  

1、电磁流量计的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。

2、电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。  

3、电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。

4、电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。  

5、供水管道结垢或磨损改变内径尺寸,将影响原定的流量值,造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。

七、质量流量计

由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下,往往难以达到这一要求,而造成仪表显示值失真。因此,质量流量计就得到广泛的应用和重视。质量流量计分直接式和间接式两种。直接式质量流量计利用与质量流量直接有关的原理进行测量,目前常用的有量热式、角动量式、振动陀螺式、马格努斯效应式和科里奥利力式等质量流量计。间接式质量流量计是用密度计与容积流量直接相乘求得质量流量的。

在现代工业生产中,流动工质的温度、压力等运行参数不断提高,在高温高压的情况下,由于材质和结构等方面的原因,直接式质量流量计的应用遇到困难,而间接式质量流量计由于密度计受湿度和压力适用范围的限制,往往也不好实际应用。因此,在工业生产中广泛采用的是温度压力补偿式质量流量计。可把它看作一种间接式质量流量计,不是配用密度计,而是利用温度、压力与密度间的关系,用温度、压力信号经函数运算为密度信号,与容积流量相乘而得到质量流量.目前温度、压力补偿式质量流量计虽已实用化,但当被测介质参数变化范围很大或很迅速时,正确地补偿将很困难或不可能,因此进一步研究在实际生产中适用的质量流量计和密度计还是一个课题。

 

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