欢迎来到AG游戏网站仪表官网 企业风采| 收藏本站| 愿景使命
咨询服务热线
0571-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0571-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏AG游戏网站仪表有限公司

浅谈流量计的选型与应用



目前尚未发明一种能够适合任何流体与工况的流量计,每一种流量计都有其自身的优点与局限性。因此要想针对特定的工况选出最合适的那款流量计,首先就应该全面了解各流量计的优缺点。本文将详细介绍几种流量计的功能与使用环境,希望能为大家提供一些可参考的依据。

流量计作为较难制造的几类仪表的类别之一,其制作起来相对困难主要是因为流量计所测量的量是一个动态的量。在流体流动过程中不仅包含流体与管道之间的接触应力,还包含了流体与流体之间的粘性摩擦力,其受力形式较为复杂。同时,流量计自身还要受到诸多因素如管道、形状(矩形或者是圆形)、流体的物理性质、流体的流动状态(层流或者是湍流)、速度分布以及自身的加工水平等影响。国内外已先后出现了几十类流量计,大体可分为容积式、面积式、热式、差压式、电磁式、涡轮式、超声波式等几大门类。面对如此繁多的流量计种类,如何选取合适的流量计在满足使用要求的前提下还能降低成本是我们所要考虑的问题。除此之外,流量计的正确使用与维护也应该是我们所要关注的问题之一。

一、电磁式流量计

电磁流量计在国内的首次应用要追溯到上个世纪 50年代末,随后迅速普及使用其产品的更新速率也十分迅猛。该流量计的主要工作原理是一种遵循法拉第电磁感应定律的流量测量仪器。即当流体的流动方向垂直于磁感线方向时,在垂直于流体与磁感线的方向上会产生一个电动势 E,并且当电磁感应强度与两磁极的距离固定时,此时电动势大小与流体的流速成正比例关系,不会受到外界温度、压力以及黏度等因素的干扰,测量管内部不会由于突出或者是收缩造成流体压力的变化。除此之外,流量计所测得的结果是一个实时动态的精确结果是一个与电动势有正比例关系的精确值,因此其测量结果也较为精确。在选择机型时要考虑以下几个因素

1. 被测量的流体必须具有一定的导电性;

2. 测量流体流速时,流体最好能够超过量程的一半;

3. 流体压力必须低于流量计的最大承载压力;

4. 针对不同温度与腐蚀程度的流体要选用不同的内衬材料与电极。

优点:该种流量计由于其特殊的工作原理因此不存在节流部件,流体的压力损失也相对较小。测量的结果只与流体流速有关不受其他因素干扰,测量的液体的范围也相对较宽。随着制造技术与材料的不断更新换代,管口的直径也在逐渐的增大,在测量液固两相的介质时可以通过更换电极与刮刀式电极进行测量。随着技术不断革新该流量计的抗压能力可高达 32MPa,并且可以测量腐蚀性(强酸或者是强碱)的流体,其口径目前可达到 32 米,使用寿命可以达到十年以上。随着该种流量计的广泛使用,其制作成本也在一定程度上得到了降低,但是其价格尤其是大口径管口流量计的价格还是相对较高缺点:受该种流量计工作原理的限制,该流量计不能够测量伴随着大量气体生成的流体,不能够测量低电解率的流体,不能够测量高温流体。相比于其它种类的流量计而言,对安装与调试过程的要求也相对严格,在测量内不含有污垢且粘性较大的流体时,污垢会附着在电极上,会对测量结果造成一定的影响,并且当附着的污垢累积到一定程度后流量计甚至可能失灵。

二、超声波流量计

所谓超声波流量计是通过检测流体在流动过程中对朝圣波段的扰动情况来测量流体的流量,其通常需要在封闭的管道中来进行测量。其主要可分为:多普勒效应法噪声法、时间传播法等。为了得到更为精确的测量结果,在测量过程中通常选择流体流场稳定的区段,并遵循如下原则:

1. 被测量流体的管道必须是充满流体的满管;

2. 流体的管道的材质必须是均匀分布,这样有利于超声波的传导;

3. 流量计的安装位置应该选择在直管段处,并且检测位置最好选择在远离阀门、高压电或者是变频器等附近,避免他们对测量结果造成干扰。

4. 要注意测量管段的污垢附着情况,尽量选取在无污垢附着区域。

优点:该流量计选取的是一种非接触测量形式的测量,因而可以用来测量一些无法接触、不易观察的管道位置。该种流量计同样不会应影响流体原有的流动状态,也同样可以测量腐蚀性较强的流体,此外该流量计还可以测量导电性能较差的流体。该流量计的可测量的管道直径范围较大(20mm  5m),同样不会受到流体的自身的热物性参数影响。其安装形式可以分为捆绑式或者是便携式两种。

缺点:该种形式的流量计同样不能测量温度较高的流体,其测量温度上限为 200℃。对直管道的污垢附着情况要求也相对较高,当污垢附着过多时会降低测量精度,是结果出现一定的误差,严重的会使流量计失灵。因而其可靠向相对较低(通常为 1.5  2.5 级之间),测量结果的可重复性较低。

三、涡街流量计

该种流量计发明于上世纪 80 年代中期,自发明以来在技术革新上速率较快,作为一种新型的流量计可谓是集诸多优点于一身,也得到了广泛的应用。在我国国内,该种流量的使用范围也越来越广,我国在该类流量计的研发上已经具备了较为雄厚的实力。

在测量过程中需在流体管道中放置一个阻流棒,当流体流经该位置时会在阻流棒的两侧出现两个不对称的涡流,随后会形成两个旋转方向相反的旋涡列,我们称之为卡门漩涡列。当卡门漩涡列稳定时,该漩涡的出现频率与流体流速成线性关系。

优点:该流量计的应用范围较广几乎可以测量所有可以形成漩涡列的流体,同时除在封闭管道外,还可以在放置于开放的沟槽中的量流体流量。并且相比于涡轮流量计,该流量计在维护过程中成本较低,其比例常数也固定不变。

缺点:

1. 该类流量计尽管测量范围较大,大约在 101 左右,但是其测量的下限却受到很多因素的约束:Re 值不低于一万是涡街流量计工作的最低条件,同时对漩涡的能量也有一定的要求,当流体的流速较低时,所产生的漩涡强度与旋转速度也会相对较低,此时流量计很难作出响应,此时的测量结果就会失真。因此在测量之前一定要估算好流体的流速范围,以选取正确量程的流量计。同时,对于处于磁感强度较高的管道处的流体,不能采用此种方法进行测量。

2. 由于该种流量计是通过测量漩涡的产生频率来测量流体的流量,因此还要避免除阻挡棒以外的因素产生漩涡。为此,就要避免机械振动的产生。但是就实际工况而言机械振动的产生是难以消除的,所以在直管道较长的位置处不宜直接运用涡街流量计。

3.流体的温度该流量计的测量结果也有很大的影响。

比如对于压电式的涡街流量计的最大工作温度不能高于300℃,这主要是因为随着温度的升高,阻抗的电阻会随之降低进而使得测量结果失真,因此应该为磁敏式或者是电容式的涡街流量计。

涡街流量计作为一种新型的、功能较为强大的流量计品种,在选择的过程中也要注意一定的事项,假如与工况条件不符则也很难发挥其强大的性能。不仅要合理选择,还要注重日常维护,提前排出机器故障以提升其工作效率。

四、差压式流量计

该种流量计的使用历史可以说是较为悠久,并且其应用技术也较为成熟。该流量计的工作形式主要是通过静压力差来测量其流体的流量。最简单的该类流量计是由三个装置组成:节流器、差压信号收集器、差压信号变送器。节流器是在工业应用过程中,已经形成的标准化的生产装置——标准节流装置。比如标准的孔板、喷嘴等零部件。目前也存在着一些非标准的节流器,比如双重孔板、环形孔板等等,这些仪表的标定通常需要在实流情况下标定。

总之,该类流量计尽管出现的时间较早,但由于受到自身工作原理的限制以及其它种类流量计的冲击,使得差压式流量计的适用范围逐渐缩小,也慢慢地淡出了历史的舞台。

五、涡轮式流量计

该种类的流量计属于速度式流量计的重要组成部分其主要是通过涡轮来测量流体的流动速率,并以此为基础测量出流体的流量。该类流量计首先是要将流体的流动速度转变成涡轮的转动速度,进而将涡轮的转动速度再转换为电信号。该种形式的流量计不仅可以测量粘性较大的石油等液体,还可以测量气体的流量或者是温度较低的流体。

优点:该类流量计的测量精度较高,测量结果也具有较强的可重复性,同时抗干扰能力也相对较强。对于流体流动状态的影响较小,并且抗腐蚀能力较高,维修过程简便,结构简单,拆装方便。目前的涡轮式流量计的材质基本是碳化钨材质,同时倾向于一体化流量计的制造与研发,使得使用寿命大大提升

缺点:该种类的涡轮流量计不适宜长期服役,其在长期服役情况下准确率会下降。同时对管道的长度也有一定要求(长度不小于两倍管道直径),不适合测量污水流量。

除上述五类流量计以外还有容积式、热式等等在此不一一叙述。

综上所述,在流量计选取过程中一定要严格按照服役要求选取,从仪表的自身优缺点、服役工况以及经济因素几个方面综合考虑。在使用过程中,还要针对流体的性质来决定流体的放置位置、放置形式以及测量方法。、首先要保证流量计的正常使用,并在此基础上来提高仪表的测量精度。为了保证流量计的测量精度,首先要将流量计放置于远离强磁场的位置,还要考虑抗振性。同时还要针对外界环境以及流体温度来选取合适的流量计

结语

任何流量计都有自己的优点以及缺点,每一种流量计都有自己的使用极限。对于不同的外界条件、流体性质工况条件要选取与之相匹配的流量计。还要注意每一种流量计的检测与维修。这就要求我们要全面熟悉各类流量计的特性,进而在满足使用要求的前提下大大降低成本。