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流量設(shè)備的基本知識(shí)

閱讀：1526發(fā)布時(shí)間：2009-7-31

流量設(shè)備的分類，按照流量設(shè)備的測(cè)量原理可分為：容積式流量計(jì)，速度式流量計(jì)，靶式流量計(jì)，電磁流量計(jì)，旋渦流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，差壓流量計(jì)，超聲波流量計(jì)，質(zhì)量流量計(jì)等。

1 、 轉(zhuǎn)子流量計(jì)
浮子流量計(jì) , 又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì) , 是變面積式流量計(jì)的一種 , 在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中 , 圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的 , 浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng)，與浮子重量平衡后，通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上zui常用的，對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的生產(chǎn)廠家很多，主要有承德克羅尼（采用德國(guó)科隆技術(shù)）、開封儀表廠、重慶川儀、常州成豐都生產(chǎn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，由于轉(zhuǎn)子流量計(jì)精度高，重復(fù)性好，在小管徑（ ≤ 200MM ）流量檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用?！　?/div>
2 、容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì)是通過測(cè)定殼體和轉(zhuǎn)子之間形成的計(jì)量容積來測(cè)量流體的體積流量。根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式，容積式流量計(jì)有腰輪式，刮板式、橢圓齒輪式等。容積式流量計(jì)特點(diǎn)是測(cè)量精度高，有的可達(dá) 0.2% ；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；適用性廣；耐高溫高壓；安裝條件不高。廣泛應(yīng)用于原油等油品的測(cè)量。但由于是齒輪傳動(dòng)，管道的塊狀物是zui大的隱患，需要在設(shè)備前裝過濾器，壽命有限，經(jīng)常需要維修。國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)單位有：開封儀表廠、安徽儀表廠等。
3 、 差壓流量計(jì)
差壓流量計(jì)是一種使用歷史悠久，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較*的測(cè)量裝置。它是以測(cè)量流體流經(jīng)節(jié)流裝置所產(chǎn)生的靜壓差來顯示流量大小的一種流量計(jì)。zui基本的配置是由節(jié)流裝置、差壓信號(hào)管路和差壓計(jì)組成。工業(yè)上zui常用的是節(jié)流裝置是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了的“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。如，標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴、文丘利噴嘴、文丘利管。現(xiàn)在節(jié)流裝置特別是噴嘴流量測(cè)量朝一體化方向，將高精度的差壓變送器和溫度補(bǔ)償與噴嘴作成一體化，大大提高了精度。采用皮托管技術(shù)可對(duì)節(jié)流裝置進(jìn)行在線標(biāo)定?，F(xiàn)今在工業(yè)測(cè)量中也采用一些非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，如雙重孔板，圓缺孔板，環(huán)形孔板等，這些儀表一般需要實(shí)流標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但由于它尺寸公差、形狀和位置公差的要求比較高，加工的技術(shù)難度較高。以標(biāo)準(zhǔn)孔板為例，它屬于超薄板狀零件，加工易產(chǎn)生變形，較大的孔板在使用過程中也易產(chǎn)生變形而影響精度。節(jié)流裝置的取壓孔一般不會(huì)開得太大，在使用過程中也會(huì)產(chǎn)生變形而影響測(cè)量精度。標(biāo)準(zhǔn)孔板由于在使用過程中經(jīng)過流體對(duì)它的摩擦，也會(huì)使其與測(cè)量有關(guān)的結(jié)構(gòu)要素（如銳角）產(chǎn)生磨損而降低測(cè)量精度。
盡管差壓流量計(jì)發(fā)展較早，但隨著其他各種形式的流量?jī)x表的不斷*和開發(fā)，隨著工業(yè)發(fā)展對(duì)流量計(jì)量要求的不斷提高，差壓流量計(jì)在工業(yè)測(cè)量中的地位已經(jīng)部分地被*的、高精度的、便利的流量?jī)x表所取代。
4 、 電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)原理研制出的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度成正比，由此再根據(jù)管徑，介質(zhì)的不同，轉(zhuǎn)換成流量。
電磁流量計(jì)與選型原則： 1 ）、被測(cè)量液體必須是導(dǎo)電的液體或漿液； 2 ）、口徑與量程，是正常量程超過滿量程的一半，流速在 2 -4 米 之間； 3 ）、使用壓力必須小于流量計(jì)耐壓； 4 ）、不同溫度及腐蝕性介質(zhì)選用不同內(nèi)襯材料和電極材料。
電磁流量計(jì)的測(cè)量精度建立在液體充滿管道的情形下，管道中有空氣的測(cè)量問題目前尚未得到很好解決。
電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器是其核心部件，直接影響測(cè)量的精度，目前國(guó)產(chǎn)的轉(zhuǎn)換器由于種種原因達(dá)不到要求，基本被外國(guó)品牌所壟斷，見下表
電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家
轉(zhuǎn)換器廠家
上海光華 . 愛而美特
德國(guó)科隆
開封儀表廠
英國(guó) E-MAG
上海橫河
日本橫河
上海威爾泰
美國(guó) AB
重慶川儀
美國(guó) AB
電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：無節(jié)流部件，因此壓力損失小，減少能耗，只與被測(cè)流體的平均速度有關(guān)，測(cè)量范圍寬；只需經(jīng)水標(biāo)定后即可測(cè)量其他介質(zhì)，無須修正，作為結(jié)算用計(jì)量設(shè)備使用。由于技術(shù)及工藝材料的不斷改進(jìn)，穩(wěn)定性、線性度、精度和壽命的不斷提高和管徑的不斷擴(kuò)大，對(duì)于固液兩相的介質(zhì)的測(cè)量采用了可更換電極以及刮刀電極的方式，解決了高壓（ 32MPA ）、耐腐蝕（防強(qiáng)酸、堿襯里）介質(zhì)的測(cè)量問題，以及口徑的不斷擴(kuò)大（zui大作到 3200MM 口徑），壽命的不斷增長(zhǎng)（一般大于 10 年），電磁流量計(jì)得到越來越廣泛的應(yīng)用，其成本也得到了降低，但整體價(jià)格特別是大管徑的價(jià)格仍較高，因此在流量?jī)x表的采購中有重要的地位。
5 、超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是近代發(fā)展起來的一種新型測(cè)量流量的儀表，只要能傳播聲音的流體均可以用超聲波流量計(jì)測(cè)量；超聲波流量計(jì)可以測(cè)量高粘度液體、非導(dǎo)電性液體或氣體的流量，其測(cè)量流速的原理是：超聲波在流體中的傳播速度會(huì)隨被測(cè)流體流速而變化。目前高精度的超聲波流量計(jì)還是國(guó)外品牌的天下，如日本的富士、美國(guó)的康樂創(chuàng)；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)超聲波流量計(jì)的廠家主要有：唐山美侖，大連先超、武漢泰隆等。
超聲波流量計(jì)一般不作結(jié)算計(jì)量?jī)x表使用，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量點(diǎn)損壞生產(chǎn)不能停機(jī)更換，又需要檢測(cè)參數(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)的情況也往往用到超聲波流量計(jì)。超聲波流量計(jì)zui大優(yōu)勢(shì)是用于大口徑流量測(cè)量（管徑大于 2 米 ），即使有些結(jié)算用計(jì)量點(diǎn)，經(jīng)過使用雙方認(rèn)可，選用精度高的超聲波流量計(jì)，可以節(jié)約成本，并減少維護(hù)量。
6 、質(zhì)量流量計(jì)
經(jīng)過多年研究， 1977 年美國(guó) MICRO-MOTION 公司首先推出 U 型管質(zhì)量流量計(jì)，此種流量計(jì)一問世，便顯示其*的生命力，其優(yōu)點(diǎn)是可直接得到質(zhì)量流量信號(hào)，且不受介質(zhì)的物理參數(shù)影響，精度為計(jì)量值的 ± 0.4% ，有的可達(dá)到 0.2% ，可計(jì)量種類極多的氣體，液體和稀漿，特別適用于液化石油氣和液化天然氣等以質(zhì)量交易介質(zhì)測(cè)量，補(bǔ)充了電磁流量計(jì)不足；由于不受上流側(cè)流速分布的影響，因而在流量計(jì)的前后側(cè)不需要直接管段。不足處是，質(zhì)量流量計(jì)加工精度較高，一般有很重的基座，因此價(jià)格昂貴；由于容易受到外部振動(dòng)影響而使精度下降，要注意其安裝地點(diǎn)及方式的選擇。國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠家：上海光華 . 愛而美特 ，重慶耐德等。
7 、漩渦流量計(jì)
漩渦流量計(jì)又稱渦街流量計(jì)，是上 70 年代末才問世的產(chǎn)品，投放市場(chǎng)以來深受歡迎，得到廣泛應(yīng)用，可測(cè)量液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)。渦街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，輸出信號(hào)是與流量成正比的脈沖頻率信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，不受流體溫度、壓力成分、粘度和密度的影響。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)件，檢測(cè)元件不接觸被測(cè)流體，具有精度高，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。不足之處是在安裝時(shí)需要一定直管段，且普通型對(duì)于振動(dòng)和高溫沒有很好的解決辦法。渦街有壓電式和電容式，后者在耐溫和耐振動(dòng)方面有優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格較貴，一般用于過熱蒸汽的測(cè)量。
目前壓電式主要的供應(yīng)廠家有：中國(guó)臺(tái)灣弓鼎公司、北京博思達(dá)公司、上海橫河等。電容漩渦流量計(jì)的生產(chǎn)廠家有 E+H 公司、山東威海賽博公司等。
8 、靶式流量計(jì)
測(cè)量原理：介質(zhì)在測(cè)量管中流動(dòng)時(shí)，因自身的動(dòng)能與靶板產(chǎn)生壓差，使靶板產(chǎn)生微量的位移，由此產(chǎn)生的作用力與流速成正比。可測(cè)量超小流量，超低流速流量（ 0 -0.08M /S ），精度可達(dá) 0.2% 。生產(chǎn)廠家有重慶川儀、泉州日新等。
流量計(jì)分類及適用條件見下表：
類別
口徑 MM
工作壓力 MPA
工作溫度 o C
安裝要求
體積重量
成本
壽命
容積式計(jì)量表
橢圓齒輪
10-250
10
80
需過濾器
重
中
中
腰輪
15-300
6.4
80
同上
重
高
中
旋轉(zhuǎn)活塞
15-100
6.4
120
同上
小
低
中
速度式
水表
15-600
1
40-100
水平
小
較低
中
渦輪
4-500
6.4
120
水平
小
中
較低
靶式流量計(jì)
 
15-1500
42
-40-450
需要直管段
中
較低
長(zhǎng)
電磁流量計(jì)
導(dǎo)電液體
2-3200
6.4
100
對(duì)直管段要求不高
大
高
長(zhǎng)
旋渦流量計(jì)
旋進(jìn)型
50-150
1.6
60
需要直管段
中
中
長(zhǎng)
卡門型
25-300
6.4
300
需要直管段水平
輕
中
長(zhǎng)
轉(zhuǎn)子流量計(jì)
玻璃管
1.5-100
1.6
120
必須垂直安裝
輕
低
中
金屬管
15-150
6.4
150
同上
中
中
長(zhǎng)
差壓流量計(jì)
孔板
50-1000
20
500
需要直管段
小
低
長(zhǎng)
噴嘴
50-500
20
500
同上
中
較低
長(zhǎng)
文丘利管
100-1200
2.5
500
同上
重
中
長(zhǎng)
超聲波流量計(jì)
用于大流量測(cè)量
50-5000
 
 
需要直管段
小
低
長(zhǎng)
質(zhì)量流量計(jì)
 
 
39
-240-200
 
 
 
 
 

 


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