一、概述
流量計用以測量管路中流體流量(單位時間內(nèi)通過的流體體積)的儀表。常用的有差壓流量計、容積流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計和質(zhì)量流量計等。流量測量方法和儀表的種類繁多,分類方法也很多。但至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表。因為每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。
二、分類
按測量原理分有力學原理、熱學原理、聲學原理、電學原理、光學原理、原子物理學原理等。按照目前*流行、*廣泛的分類可分為:容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、渦街流量計、質(zhì)量流量計和熱式氣體流量計等。
1、差壓流量計
這是*普通的流量測量技術,其包括孔板、文丘里管和噴嘴、威力巴、德爾塔巴、阿牛巴等。差壓流量計可用于測量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。差壓流量計沒有移動部分,應用廣泛易于使用。但堵塞后,它會產(chǎn)生壓力損失,影響精度。流量測量的精度取決于差壓變送器的精度,一般在測量氣體和蒸汽時,需要注意溫度壓力的問題,且是包含節(jié)流元件、差壓變送器、溫度變送器(補償時)、壓力變送器(補償時)、流量累計積算儀等成套使用,相對來說,精度不是很好,但是測量穩(wěn)定,使用壽命長,現(xiàn)場應用量大。
2、容積流量計
流量計用于測量液體或氣體的體積流速,它將流體引入計量空間內(nèi),并計算轉(zhuǎn)動次數(shù)。常用有橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計和膜式氣量計等。
優(yōu)點:
測量精度高;
安裝管道條件對計量精度沒有影響;
可用于高粘度液體的測量;
直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計,總量;
容積流量計的精度較高,適用于有粘稠的液體測量。
缺點:
結構復雜,體積龐大;
被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;
不適用于高、低溫場合;
大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
產(chǎn)生噪聲及振動;
3、渦輪流量計
當流體流經(jīng)渦輪流量計時,流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關。通過轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速,推導出流量或總量。渦輪流量計可精度地測量潔凈的液體和氣體。像渦輪流量計,渦輪流量計也會產(chǎn)生不可恢復的壓力誤差,也需要移動部件。
4、電磁流量計
測量原理,法拉*電磁感應定律證明一個導體在磁場中運動將感應生成一個電勢。采用電磁測量原理,流體就是運動中的導體。感應電勢相對于流速成正比并被兩個測量電*所檢測,然后變送器將它進行放大,根據(jù)管道橫截面積計算出流量。具有傳導性的流體在流經(jīng)電磁場時,通過測量電壓可得到流體的速度。電磁流量計沒有移動部件,不受流體的影響。在滿管時測量導電性液體精度很高。電磁流量計可用于測量漿狀流體的流速。
5、超聲流量計
傳播時間法和多普勒效應法是超聲流量計常采用的方法,用以測量流體的平均速度。像其他速度測量計一樣,是測量體積流量的儀表。它是無阻礙流量計,如果超聲變送器安裝在管道外測,就無須插入。它適用于幾乎所有的液體,包括漿體,精度高。但管道的污濁會影響精度。
6、渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,游渦的速度與流體的速度成一定比例,從而計算出體積流量。渦街流量計適用與測量液體、氣體或蒸汽。它沒有移動部件,也沒有污垢問題。渦街流量計會產(chǎn)生噪音,而且要求流體具有較高的流速,以產(chǎn)生旋渦。
7、熱質(zhì)量流量計
通過測量流體的溫度的升高或熱傳感器降低來測量流體速度。熱式質(zhì)量流量計沒有移動部件或孔,能精度測量氣體的流量。熱質(zhì)量流量計是少數(shù)能測量質(zhì)量流量的技術之一,也是少數(shù)用于測量大口徑氣體流量的技術。
優(yōu)點
插入式熱式質(zhì)量流量計更適合于大管徑;
無活動部件,無分流管的熱分布式儀表無阻流件,壓力損失很小;
熱式質(zhì)量流量計使用性能相對可靠。
缺點
熱式質(zhì)量流量計響應慢;
被測量氣體組分變化較大的場所,測量值會有較大變化而產(chǎn)生誤差;
對于熱分布式熱式質(zhì)量流量計,被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值,必須定期清洗;對細管型儀表更有易堵塞的缺點,一般情況下不能使用;
對脈動流在使用上將受到限制;
液體用熱式質(zhì)量流量計對于粘性液體在使用上亦受到限制;
8、科里奧利流量計
這種流量計利用振動流體管產(chǎn)生與質(zhì)量流量相應的偏轉(zhuǎn)來進行測量??评飱W利流量計可用于液體、漿體、氣體或蒸汽的質(zhì)量流量的測量。
優(yōu)點
科里奧利質(zhì)量流量計直接測量質(zhì)量流量,有很高的測量精確度;
對直管段的要求不高;
可同時測流量、溫度、密度,實現(xiàn)一表多用;
缺點
不能用于測量低密度介質(zhì)和低壓氣體;液體中含氣量超過某一限制會顯著著影響測量值;
對外界振動干擾較為敏感,安裝時需要做好防震措施;
不能用于較大管徑,目前尚局限于150(200)mm以下;
測量管壁較薄,容易磨損和被腐蝕,管壁磨損后需要更換新的;
流量計重量和體積較大;
價格昂貴;