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流量计的特点以及选型

2019-12-03 09:21:34

 
     在当前的工业生产应用中,存在着种类繁多的流量计,对设计人员选型造成了   的难度.流量计按测量原理大致可以分为容积式,速度式,差压式,面积式,质量式等.不同类型的流量计其特点也略有不同,需针对不同的测量领域,不同的测量介质,不同的工作范围,选择不同种类,不同型号的流量计,以取得   的测量效果.
  一,流量计的特点
  1,孔板流量计
  孔板流量计是   常用的一种流量计,属于差压式流量计,以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础.充满管道的流体在经过管道内节流元件时(如标准孔板,标准喷嘴,长径喷嘴等),流体流线在节流元件处形成局部收缩,流速加快,在节流元件前后形成压差.
  孔板流量计一般由节流装置(节流件,测量管,直管段,流动调整器,取压管路)和差压流量计组成,对工况变化准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)并进行温压补偿.其主要特点是:
  (1)结构易于复制,简单,牢固,性能稳定.(2)廉.(3)应用广泛,液,气,蒸汽皆可测量.(4)准确度不高,压损大.
  2,涡街流量计
  在流体中设置漩涡发生体(阻流体),从漩涡发生体两侧交替地产生两列规则的交替排列的漩涡涡街,漩涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比.
  主要特点:
  (1)结构简单,维护方便.(2)适用流体种类多,液,气,蒸汽皆可测量.(3)准确度较高,测量范围宽,压损小.(4)不适用于低雷诺数测量.(5)抗干扰能力差.
  3,电磁流量计
  电磁流量计的原理是基于法拉第电磁感应定律,它是一种测量导电性液体的体积流量仪表.根据法拉第电磁感应定律,导体在磁场中运动时切割磁力线,在导体两端产生感应电势,利用右手定则即可确定感应电动势.
  主要特点:
  (1)没有阻流元件,不会堵塞,适用于带有悬浮物,固体颗粒的液体和污水的测量.(2)没有附加压力损失,节约能耗.(3)仪表测量范围大,流速可在0.5~10m/s内选定.(4)不能用于低导电率液体.(5)由于内衬材料为绝缘材料的限制,不能用于较高温的场合.
  4,均速管流量计
  均速管流量计(称Annbar,Torbar,Probar,Verabar,Itabar……等),是基于皮托管测速原理,以测管道中直线上几个点的流速来推算流量的一种插入式流量仪表.它是一根沿直径插入管道中的中空金属杆,在影响流体流动方向有成对的测压孔,一般有三对,其外形似笛子.迎流面的多点测压孔测量的是总压,与全压管相连通,引出平均全压p1;背流面的中心处有一开孔,与静压管相通,引出静压p2.
  主要特点:
  (1)结构简单,重量轻.(2)适应范围宽阔,可适用于多种流体(气,液,蒸汽).(3)压损小,节能.(4)在直管段长度不足时,准确度难以高于±2%~±3%,不宜作为计量仪表.(5)易于堵塞,要求流体洁净.
  5,平衡流量计
  平衡流量计(balancedflowmeter,BFM)是一种新型的流量计,是      航空航天局(NASA)下属马歇尔航空飞行中心(NASA-MSFC)针对航天飞机的主发动机液氧测量而设计发明的一种新型流量计,由A+FlowTek公司生产,亦称为A+K平衡流量计.
  A+K平衡流量计(BFM)对传统节流装置进行了的改进,将节流原理由边缘节流改为平衡节流.平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器,安装在管道的截面上,每个孔的尺寸和分布基于   的公式和测试数据定制,称为函数孔.当流体穿过圆盘的函数孔时,流体将被平衡调整,涡流被   小化,形成近似理想流体,通过标准取压装置,可获得稳定的差压信号,再根据伯努利方程可计算出体积流量,质量流量.
  主要特点:
  (1)测量精度高,其测量精度可达±0.5%.(2)直管段要求低,   小可达0.5D.(3)压损小,节约能耗.(4)适用范围广,可以测量气体,液体,蒸汽等各种介质.
  二,关于流量计的选型
   先熟悉仪表和被测介质两方面的情况,按照流体的特性及应用范围剔除不适合的方法和仪表,初步选择测量方法和仪表.然后,按照以下几个方面进行分析比较.
  先根据仪表性能进行选型,需要对精度的高低以及仪表的稳定性等方面进行大概的过滤.例如孔板的测量精度较差,相对来说质量流量计的测量精度较高.因此在选型时需要注意,选择精度符合工艺要求的仪表.其次,根据流体特性,选择不同的流量计.举例来说,孔板等差压流量计对于黏稠液体的测量效果不佳;均速管类仪表一般测量洁净的气体或液体,对于介质的洁净程度有较;电磁流量计用于测量可导电的介质,但是对于介质温度的要求较高,不能高于180℃.然后,从安装条件考虑,仪表处于管道的位置,前后直管段要求是否足够,管道周围空间大小是否便于仪表维护,管道是水平安装还是竖直安装等.从现场环境考虑,要考虑到现场的温度对仪表的影响,是否有电磁干扰,是否存在震动,例如涡街流量计,这种对环境要求比较高的流量计,在周围有干扰和震动的场合就不宜使用.   后,从经济方面考虑,比如平衡流量计,就可以做到取代孔板,减少压损,节约能耗.在大规格的管道上应尽量使用插入式流量计,以节约成本.
  以上介绍了一些工业控制中常用到的流量计类型以及选型方法.在工厂的实际应用中,仪表的选型比较纷繁,应在众多品种中扬长避短,选择   合适的仪表.随着技术的发展,传感技术,计算机技术,微电子技术,通信技术已在流量计上应用,不久的将来各种新型流量计将会应运而生,也将会给工业仪表应用带来新的变革.