超聲波流量計(jì)與渦街流量計(jì)對(duì)比

1. 工作原理

超聲波流量計(jì)主要有一對(duì)或多對(duì)能發(fā)送和接收超聲脈沖的超聲波換能器、脈沖信號(hào)處理電路、單片機(jī)控制器等組成。其測(cè)量原理是:超聲波換能器等原件均安裝在此直管段，換能器一般沿管壁安裝，且直接同流體接觸。超聲波換能器發(fā)射的超聲波脈沖穿過(guò)管道如同船只渡河。如果管道內(nèi)沒(méi)有介質(zhì)流動(dòng),聲波將以相同速度來(lái)回在一對(duì)換能器之間傳播,當(dāng)管道中的有介質(zhì)流動(dòng)時(shí),沿介質(zhì)流動(dòng)方向相同的超聲波脈沖將加快速度,反之,逆向傳播的超聲波脈沖將減慢速度。并且流過(guò)管道的介質(zhì)速度越快,超聲波脈沖的順流與逆流的時(shí)間差就越大,該時(shí)間差值得大小正好與介質(zhì)流速成正比,通過(guò)記錄超聲波脈沖在管道介質(zhì)中的時(shí)間差值,就能換算成介質(zhì)流量。

渦街流量計(jì)是利用流體震動(dòng)感原理研制的一種漩渦分離型流量?jī)x表,當(dāng)流體以足夠大的流速流經(jīng)垂直于流體流向物體時(shí),若該物體的幾何尺寸適當(dāng),則在物體的后面沿兩條平行線上產(chǎn)生整齊排列。轉(zhuǎn)向相反的渦流列,其數(shù)量即為渦街頻率。頻率是與流體的流速成正比,因?yàn)橥ㄟ^(guò)測(cè)量漩渦頻率就可以得到流體流速,繼而測(cè)算出流體的流量。

2. 優(yōu)缺點(diǎn)

超聲波流量計(jì)

優(yōu)點(diǎn)：零壓損、不受氣體中固、液態(tài)微顆粒影響、量程比寬、重復(fù)性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高、具備自檢功能、易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，抗干擾能力差，易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測(cè)量精度。直管段要求嚴(yán)格，為前20D,后5D。否則離散性差，測(cè)量精度低。安裝的不確定性，會(huì)給流量測(cè)量帶來(lái)較大誤差。測(cè)量管道因結(jié)垢，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量準(zhǔn)確度，帶來(lái)顯著的測(cè)量誤差，甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無(wú)流量顯示。

渦街流量計(jì)

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量范圍寬,量程比一般能達(dá)到1:10。渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定。它可以測(cè)量液體、氣體或蒸汽的流量。它造成的壓力損失小。準(zhǔn)確度較高,重復(fù)性為0.5%，且維護(hù)量小。

缺點(diǎn)：抗震性能較差，振動(dòng)源會(huì)使得渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,嚴(yán)重的會(huì)無(wú)法正常工作。較大口徑的影響會(huì)更明顯,因此在安裝渦街流量計(jì)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源。渦街流量計(jì)不能測(cè)量溫度≥300℃的流體介質(zhì),耐高溫性能低。直管段要求高。*指出,渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測(cè)量要求。渦街流量計(jì)不適用于DN300mm的管徑,因?yàn)榇藭r(shí)流量系數(shù)較小。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

超聲波流量計(jì)和渦街流量計(jì)都是常用的流量測(cè)量?jī)x器，同時(shí)具有測(cè)量*、操作簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等有優(yōu)點(diǎn)。它們?cè)趹?yīng)用領(lǐng)域上存在一定的區(qū)別。例如，渦輪流量計(jì)經(jīng)常作為流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)表使用。航空航天燃料計(jì)量。如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液氫、液氧燃料的計(jì)量，航天一院101所在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試過(guò)程中用量較大。飛機(jī)燃料航空煤油的計(jì)量。飛機(jī)和航天器液壓系統(tǒng)中液壓油的計(jì)量經(jīng)常采用渦輪流量計(jì)計(jì)量。如紅油、藍(lán)油。飛行器及大型機(jī)械潤(rùn)滑油的計(jì)量。制藥行業(yè)。藥液罐裝通常采用渦輪流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。如天士力集團(tuán)。化工行業(yè)?；どa(chǎn)過(guò)程中水、各種溶液、試劑、添加劑的計(jì)量經(jīng)常采用渦輪流量計(jì)計(jì)量。

綜上所述，超聲波流量計(jì)和渦街流量計(jì)各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。在選擇使用哪種流量計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求和工作條件來(lái)決定。