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各种流量计优缺点分析

发布时间:1970-01-01

一、涡轮流量计

  智能涡轮流量计是一种精密流量测量仪表,与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。智能涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。

优点QWLJ型气体涡轮流量计

1、精确度高:全量程一般为1%-2.0%,高精度型为0.5%-1.0%;属于高精确度的一种。   

2、重复性好:一般可达0.05%~0.2%,由于其具有良好的重复性,通过经常校准或在线校准后可达到极高的精确度,因此在贸易结算中是优先选用的流量计之一。

3、范围度宽:中大口径一般可达20:1以上,小口径为10:1,始动流量也较低。

4、压力损失较小:在常压下一般在0.1~2.5kPa。

5、结构紧凑,体积轻巧,安装使用比较方便,流通能力大。

6、可采用多种显示方式,可只带机械计数器或只配普通型流量积算仪,也可在机械计数器上增加温压补偿仪,或只带温压补偿仪,且可长期采用锂电池供电,使用方便。

7、由于一般采用脉冲频率信号输出,适于总量计量及与计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强。同时若采用高频信号输出,可获得很高的频率信号(3-4kHz),信号分辨力强。



缺点

1、要长期保持校准特性,需要定期清洗校准。

2、介质中含有的悬浮物或腐蚀性成份,会造成轴承磨损及卡住等问题。

3、介质的物理特性(如密度、粘度等)对涡轮流量计的特性有较大影响。气体流量计易受密度影响,与温度、压力关系密切,因此要进行温压修正。


不适用场

1、气体涡轮流量计受流场分布影响较大,因此对入口无整流器的流量计应按要求对传感器的上下游侧设置直管段。

2、不适合于存在较强脉动流的场合使用,也不适于混相流的测量。

3、对被测介质的清洁度要求较高,需按要求安装过滤器,但这也带来压损的增大。

4、小口径的涡轮流量计的流量特性受物性影响严重,故小口径涡轮流量计性能难以提高。如最小口径为DN25,但其范围度仅为10:1,精确度最高仅达±1.0%。

5、不允许使用在存在快速开关或流量短时间内反复波动的场合。



二、气体腰轮流

一种用于对管道中流量进行连续或间歇测量的高精度计量仪表,常用于工业管道中大口径气体、液体、蒸汽介质流体的流量测量。


优点

1、腰轮流量计始动流量小,量程比宽。

2、计量精度不受流量波动影响,适用于流量不稳定的场合。

3、计量精度高,性能稳固,寿命长。
     缺点
     1、可动机械部分较多,需要定期清理流量计内部气体杂质。(视气体洁净程度决定)

2、对气质要求较高,不适合杂质太多的气体。

3、开关前后截止阀门需要缓慢开始,快速开始容易造成瞬间流量过大,冲坏腰轮转子。

4、需定期加油,加油时需停气。






三、孔板流量计


      将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、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、液体及引的流量。

优点

1、标准节流件是全用的,并得到了国际标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量传感器中也是唯一的;

2、结构易于复制,简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;

3、应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量;

4、检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便于专业化规模生产。

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,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难于提高;

2、范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1~4∶1;

3、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;

4、压力损失大;

5、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;

6、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。 




四、科里奥利质量流量计

  质量测量的原理是牛顿第二定律F=Ma,当流体在振动管中流动时,将产生与质量流量成正比的科里奥利力,当没有流体流过时,振动管不产生扭曲,振动管两侧电磁信号检测器检测到的信号是同相位的;当有流体经过时,振动管在力矩作用下产生扭曲,两检测器间将存在相位差,变送器测量左右检测信号之间的滞后时间,这个时间差乘上流量标定系数就可确定质量流量。科里奥利质量流量计的密度测量原理是振动频率与流体密度的平方根成反比,通过测量振动频率确定流体密度。所以质量流量计即可实现对流体质量流量的测量,又可实现对流体密度的测量。


优点

1、质量流量计直接测得流体的质量流量,其变送器转换的电流信号无需开方;

2、使用寿命长,维护率低:质量流量计的测量主体为一根 U 形管,U 形管两开口端固定,流体由此流入流出,管道内无障碍物,无可动部件,故障因素少,安装维护方便;

3、多功能:质量流量计可同时测得流量、密度、温度等多个现场变量,变送器有两路可以单独组态的输出信号,可用于显示流量、密度、温度等测量值,一台质量流量计可替代多台测量仪表;

4、精度高:对于液体大都能够达到±0.1(零点的稳定性/实际流量)×100%,气体能达到±0.5(零点的稳定性/实际流量)×100%,裂解炉进料控制中使用的质量流量计的零点稳定性分别是CMF200M418NU 型为2.18KG/H,CMF200M419NU 型为2.18KG/H和CMF300M426NU型为6.80KG/H;

5、质量流量计的阻尼时间可调;

6、质量流量计具有很强的回路自诊断功能,方便故障查找。

缺点

1、价格较高:对于用惯了转子流量计的用户来说,质量流量计的确显得贵一些。

2、维护费用较高:原则上讲,对于计量产品应当定期标定;产品的故障率尽管不同品牌不尽相同,但出现故障的可能都存在,因而一般是需要一些标定﹑维修费用的。由于各生产厂家收费政策不同﹑用户使用情况不同﹑产品故障率也不一样,因而用户的维护费支出可能有差别。

3、生产难度较大:质量流量计/质量流量控制器是高技术产品,其生产难度是相当大的,这也是多年来我国尝试开发者很多,真正成功者极少的原因之一,由于其生产难度大,品质保证难度也大,因而用户在选购时要小心谨慎,避免带来无尽的烦恼。

4、某些情况下可能造成气路堵塞:当质量流量控制器出现某些故障,或气源不洁导致传感器或分流器堵塞,或因操作失误,均有可能造成气路堵塞。对有的用户而言,应当特别给以注意,既要选择合适的型号,又要正确进行系统设计和正确使用。

5、不能用于低压气体和低密度介质。

6、对外界震动干扰较为敏感,流量传感器安装固定要求高。

7、不能用于大口径,一般200mm以下。





五、涡街流量计

      涡街流量计的工作原理是在流体中安放一个非流线型旋涡发生体,使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旋涡的流量计。在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比,通过计算旋涡分离频率可以测得介质的流量。

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。

3、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。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。

4、它造成的压力损失小。

5、准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。

缺点

1、涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。

2、 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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。


六、超声波流量计

  超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。根据对信号检测的原理超声波流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来是发展迅速的一类流量计之一。

优点

     1、超声波流量计是一种非接触式测量仪表,可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。它不会改变流体的流动状态,不会产生压力损失,且便于安装。


2、可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。

3、超声波流量计的测量范围大,管径范围从20mm5m. 4)超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。

4、超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式。

缺点

1、超声波流量计的温度测量范围不高,一般只能测量温度低于200℃的流体。

2、抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。

3、直管段要求严格,为前20D,5D。否则离散性差,测量精度低。

4、安装的不确定性,会给流量测量带来较大误差。

5、测量管道因结垢,会严重影响测量准确度,带来显著的测量误差,甚至在严重时仪表无流量显示。

6、可靠性、精度等级不高(一般为1.52.5级左右),重复性差。

7、超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量,对液体应该测量它的质量流量,仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的,当流体温度变化时,流体密度是变化的,人为设定密度值,不能保证质量流量的准确度。只能在测量流体速度的同时,又测量了流体密度,才能通过运算,得到真实质量流量值。


七、
V锥流量计

V锥型流量计是一款流量测量仪表,主要用于液体、气体、蒸汽的流量测量,V锥型流量计分一体式与分体式两种形式。

缺点

1、如果介质有颗粒杂质,易堵塞。

2、我有客户说过,有些管道阀门打开过快而压力突然很大过来,会把锥形探头打断,甚至把管道都打烂了。

3、压损在电磁、涡街、热式、威力巴这些非可动部件,非孔板原理的流量计里压损是最大的,大概会有10~20%的压损,一条管道上用好几台压损就更大了。

4、如果表坏了必须要拆下来,很多企业停机是很麻烦的。

5、因为是差压式,需要压力、温度补偿,而这两个补偿探头比流量计容易坏。

6、量程比小,一般是1:10,好的到20,而电磁一般能到100,除了电磁和热式,其他流量计都在小流量上测量精度下降很多,甚至测不出。

优点

1、能耐高温,最高600度左右,其实最好比较低的好,因为时间长了不锈钢材料易脆,现在很多厂家都把椎体还做个支架焊在管道内部以免断掉。

2、如果环境颗粒不是很多,流体流程比不是太大,产品工艺允许的话寿命是非常长的,质量稳定,因为是差压式,质量还是很不错的。

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