各種流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及適合的介質(zhì)

各種流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及適合的介質(zhì)

• 電磁流量計(jì)

1. 優(yōu)點(diǎn)

1. 電磁流量計(jì)可用來測量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。
2. 無壓力損失。
3. 測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。
4. 電磁流量計(jì)測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

1. 缺點(diǎn)

1. 電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定的局限性，它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。
2. 電磁流量計(jì)是通過測量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計(jì)量要求，對于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測量質(zhì)量流量，測量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。
3. 電磁流量計(jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜，且要求更嚴(yán)格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時(shí)，從安裝地點(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試，必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動，不能有強(qiáng)磁場。在安裝時(shí)必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時(shí)，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。
4. 電磁流量計(jì)用來測量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測量。
5. 供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100mm口徑儀表內(nèi)徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。
6. 變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關(guān)的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能，較好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
7. 價(jià)格較高。

• 超聲波流量計(jì)

1. 優(yōu)點(diǎn)

1. 超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態(tài)，不會產(chǎn)生壓力損失，且便于安裝。
2. 可以測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。
3. 超聲波流量計(jì)的測量范圍大，管徑范圍從20mm-5m。
4. 超聲波流量計(jì)可以測量各種液體和污水流量。
5. 超聲波流量計(jì)測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。

1. 缺點(diǎn)

1. 超聲波流量計(jì)的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200℃的流體。
2. 抗*力差。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
3. 直管段要求嚴(yán)格，為前20D，后5D。否則離散性差，測量精度低。
4. 安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。
5. 測量管道因結(jié)垢，會嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無流量顯示。
6. 可靠性、精度等級不高（一般為1.5-2.5級左右），重復(fù)性差。
7. 使用壽命短（一般精度只能保證一年）。
8. 超聲波流量計(jì)是通過測量流體速度來確定體積流量，對液體應(yīng)該測量它的質(zhì)量流量，儀表測量質(zhì)量流量是通過體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的，當(dāng)流體溫度變化時(shí)，流體密度是變化的，人為設(shè)定密度值，不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只能在測量流體速度的同時(shí)，又測量了流體密度，才能通過運(yùn)算，得到真實(shí)質(zhì)量流量值。
9. 價(jià)格較高。

• 渦街流量計(jì)

1. 優(yōu)點(diǎn)

1. 渦街流量計(jì)無可動部件，測量元件結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用壽命長。
2. 渦街流量計(jì)測量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1:10。
3. 渦街流量計(jì)的體積測量不受被測流體的溫度、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。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。
4. 它造成的壓力損失小。
5. 準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性為0.5%，且維護(hù)量小。

1. 缺點(diǎn)

1. 渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的zui終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對于氣體，zui終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
2. 造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測量誤差會很大。
3. 抗振性能差。外來振動會使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
4. 對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。
5. 直管段要求高。專家指出，渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。
6. 耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。

• 孔板流量計(jì)

1. 優(yōu)點(diǎn)

1. 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是*通用的，并得到了標(biāo)準(zhǔn)組織的許可，無需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用，在流量計(jì)中亦是*的。
2. 結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉。
3. 應(yīng)用范圍廣，包括全部單相流體（液、氣、蒸汽）、部分混相流，一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)（溫度、壓力）皆有產(chǎn)品。
4. 檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn)，便于專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

1. 缺點(diǎn)

1. 測量的重復(fù)性、度在流量計(jì)中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，度難于提高。
2. 范圍度窄，由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)，一般范圍度僅3:1-4:1。
3. 有較長的直管段長度要求，一般難于滿足。尤其對較大管徑，問題更加突出；
4. 壓力損失大;通常為維持一臺孔板流量計(jì)的正常運(yùn)行，水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由壓力損失和流量計(jì)算確定。一年約需多耗電數(shù)萬度，折合人民幣數(shù)萬元。
5. 孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度，因此對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感，長期使用精度難以保證，需每年拆下強(qiáng)檢一次。
6. 采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護(hù)工作量。

• 熱式質(zhì)量流量計(jì)（恒溫差）

1、優(yōu)點(diǎn)

   （1）球閥安裝，安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。

   （2）基于金氏定律，直接測量質(zhì)量流量。測量值不受壓力和溫度影響。

   （3）響應(yīng)迅速。

   （4）量程范圍大，管道式安裝zui小可以測量8.8mm管道的流量，zui大可以測到30

   （5）插入式類型的流量計(jì)，一支流量計(jì)可以用于測量多種管徑。

2、缺點(diǎn)

   （1）精度不及其他類型流量計(jì)，一般為3%。

   （2）適用范圍窄，只能用于測量干燥的非爆炸性的氣體，如壓縮空氣、氮?dú)狻鍤饧捌渌行詺怏w。

差壓式流量計(jì)（應(yīng)用zui廣泛，即可單獨(dú)測量流量參數(shù)，也可測量其它參數(shù)（壓力、物位、密度）等）

以檢測件形式劃分差壓式流量計(jì)分類，有孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。

差壓式流量計(jì)的檢測件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水利阻力、動壓頭增益及射流式、以及離心式等幾大類。

主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）應(yīng)用zui多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；

（2）應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何*量計(jì)可與之比擬；（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

主要缺點(diǎn)是：（1）測量精度普遍偏低；（2）范圍度窄，一般僅3：1~4：1；（3）現(xiàn)場安裝條件要求高；（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。

容積式流量計(jì)（又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD流量計(jì)，是精度zui高的一類流量儀表）

按其測量元件分類：有橢圓齒輪流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、濕式氣體計(jì)及膜盒式氣體計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)等。

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）計(jì)量精度高；（2）安裝管道條件對計(jì)量精度沒有影響；（3）可用于高粘度液體的測量；（4）范圍度寬；（5）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì)，總量，清晰明了，操作簡便。

主要缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大；（2）被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大；（3）不適用于高、低溫場合；（4）大部分儀表只適用于潔凈單相流體；（5）產(chǎn)生噪聲及振動。

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，是繼差壓式流量計(jì)之后應(yīng)用較廣泛的一類流量計(jì)，適用于微小流量監(jiān)測。）

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；（2）適用于小管徑和低流速；（3）壓力損失較低。

主要缺點(diǎn)：耐壓力低，有玻璃管易碎。

渦輪流量計(jì)（渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、可奧利質(zhì)量流量計(jì)統(tǒng)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度品種。目前已超多種，多系列化發(fā)展。）

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）精度高，在所有流量計(jì)儀表中屬于zui的流量儀表；（2）重復(fù)性好；（3）無零點(diǎn)漂移，抗干擾性好；（4）測量范圍度寬；（5）結(jié)構(gòu)緊湊。

主要缺點(diǎn)：（1）不能長期保持校準(zhǔn)特性；（2）流體物性對流量特性影響較大。

渦街流量計(jì)（屬于國內(nèi)外新型流量儀表）

按頻率檢出方式，劃分有：應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、光電式及超聲波式、振動式等。

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單牢固；（2）適用于多流體種類的場合流量；（3）有較高測量精度；（4）測量范圍度寬，且壓損小。

主要缺點(diǎn)：（1）不適應(yīng)于低雷諾數(shù)流體測量；（2）需較長直管段；（3）與渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低。

電磁流量計(jì)（特別適用如臟污流體及腐蝕流體的測量）

    主要優(yōu)點(diǎn)：（1）由于測量通道是段光滑直管，不會阻塞，特別適用于固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、污水、泥漿等；（2）無壓損，節(jié)能效果好；（3）不受流體的濕度、密度、粘度、壓力和電導(dǎo)率變化影響；（4）流量范圍大，口徑范圍寬；（5）適用于腐蝕性流體的測量。

主要缺點(diǎn)：（1）不適用測量由釋放的石油制品流體；（2）不適用氣體、蒸汽及含有較大氣泡的液體；（3）不適用高溫場合。

超聲波流量計(jì)（與電磁流量計(jì)均屬于*流體直流的結(jié)構(gòu)。因此，適用于解決流量測量困難的場合，特別適用于大口徑流量測量領(lǐng)域。）

可分為傳播速度差法（直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法）、波速偏移法、多普差法、互相關(guān)法、空間濾去法及噪聲法等。

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）可做非接觸式流體測量；（2）屬于*測量，故無壓力損失；（3）它與電磁流量計(jì)相比，具有可測非導(dǎo)電性液體，*優(yōu)點(diǎn)。

主要缺點(diǎn)：（1）在傳播時(shí)間法時(shí)，只能用于清潔液體和氣體，而在多普勒法時(shí)，測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；（2）多普勒法測量精度不高。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在振動管中流動時(shí)，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力學(xué)原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)直接測量質(zhì)量流量，有很高的測量度。可測量流體范圍廣泛，包括高粘度的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測量管的振動幅小，可視作非活動件，測量管路內(nèi)*件和活動件。

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）多參數(shù)測量，在測量介質(zhì)質(zhì)量的同時(shí)可以獲取體積流zui、密度與溫度值。（2）對于影響量.如壓力、溫度、密度和粘度等以及流速的分布不敏感。  （3）安裝簡便，各種尺寸的傳感器管子其進(jìn)、出口方向隨意調(diào)動安裝。 （4）直接側(cè)量流體的質(zhì)量.實(shí)現(xiàn)了真正的高精度的流量測量。 （5）管路內(nèi)沒有任何可動部件，也沒有電極污染等問題，因此，故障率少，同時(shí)便于清洗、維護(hù)與保養(yǎng)。（6）可以側(cè)量廣泛的介質(zhì)，如氣體、液休及化工介質(zhì)、造紙漿液、漿體等。（7）地測量液體、低流速氣體，其抗蝕、防污、防爆、耐磨等問題均已較滿意地得到解決。（8）調(diào)整和使用很方便，不用配置進(jìn)出口的直管段。

主要缺點(diǎn)：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定形成零點(diǎn)漂移，影響其度的進(jìn)一步提高，使得許多型號儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量兩部分。科里奧利質(zhì)量流量計(jì)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（按型號而異）會顯著著影響測量值。科里奧利質(zhì)量流量計(jì)對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的流量傳感器安裝固定要求較高。不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm以下。

明渠流量計(jì)

明渠流量計(jì)屬于在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流動的流量儀表。因此，也亦稱非滿管狀流動的水溝叫明渠。

zui基本的分類是按測量原理分類。流量測量儀表按測量原理分類可分為：

（1）節(jié)流型流量計(jì)（差壓式流量計(jì)）：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、及其它派生的孔板和噴嘴：圓缺孔板、1/4圓噴嘴、文丘里噴嘴、均速管流量計(jì)（差壓）、楔型流量計(jì)等等；

（2）容積式流量計(jì)：齒輪流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、刮板流量計(jì)、體積管流量計(jì)等等

（3）電磁流量計(jì)：種類繁多的常規(guī)電磁流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、不滿管電磁流量計(jì)等等。

（4）轉(zhuǎn)子（浮子）流量計(jì)：玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電遠(yuǎn)傳金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)等；

（5）超聲流量計(jì)：按原理細(xì)分又可分為渡越時(shí)間差超聲流量計(jì)和多普勒超聲流量計(jì)；

（6）渦輪流量計(jì)；

（7）流體振蕩型流量計(jì)：渦街流量計(jì)、旋進(jìn)流量計(jì)、（振蕩）射流流量計(jì)；

（8）熱式流量計(jì)；

（9）直接質(zhì)量流量計(jì)：哥氏力質(zhì)量流量計(jì)、徑流橫動量式質(zhì)量流量計(jì)；

（10）相關(guān)流量計(jì)：流動相關(guān)流量計(jì)、熱相關(guān)流量計(jì)等等；

（11）激光流量計(jì)：很少作為工業(yè)現(xiàn)場儀表使用。

【天辰博銳】集團(tuán)有限公司

天辰博銳微小流量質(zhì)量流量計(jì)傳感器采用的單“Π”型測量管設(shè)計(jì)，變送器采用全數(shù)字信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感器的穩(wěn)定閉環(huán)控制、相位差和頻率的實(shí)時(shí)測量、流體密度、體積流量、組分比等實(shí)時(shí)計(jì)算、溫度補(bǔ)償計(jì)算和壓力補(bǔ)償計(jì)算。實(shí)現(xiàn)了目前小通徑0.8mm(1/32英寸)，zui小流量0.1kg/hr(1.67g/min)的液體或氣體測量。

　　天辰博銳微小流量計(jì)具有量程比寬、測量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

　　流量計(jì)可通過HART或RS485接口與計(jì)算機(jī)、DCS等通訊，用戶能可對其進(jìn)行在線節(jié)點(diǎn)配置、故障診斷和數(shù)據(jù)記錄。

　　應(yīng)用范圍：●石油化工 ●化工 / 纖維 / 塑料產(chǎn)業(yè) ●水/污水處理 ●光伏 ●航天 / 航空 / 汽車業(yè) ●釀造/食品加工 ●電力 ●制藥 / 生物科技 ●科研 / 實(shí)驗(yàn)室

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　● 測量精度高：±0.15~±0.5%，重復(fù)性：0.075~0.25%

　　● 微小流量測量：zui小流量0.1kg/h

　　● 采用時(shí)間域和頻率域結(jié)合的數(shù)字信號處理技術(shù)，無時(shí)漂和溫漂影響

　　● 采用平衡振動閉環(huán)控制技術(shù)，穩(wěn)定性好

　　● 懸浮板振動隔離技術(shù)，抗*力強(qiáng)

　　● 安裝簡易，無活動部件

　　產(chǎn)品適合測量幾乎所有的無固態(tài)顆粒物的流體，主要用于石油、化工、食品、環(huán)保 真空鍍膜 太陽能 半導(dǎo)體 煤炭冶金 制氣配氣 環(huán)保 各種分析儀器等行業(yè)

　　基本性能指標(biāo)：

　　l 產(chǎn)品通徑(mm)：DN001、DN002、DN003

　　l 量程范圍(kg/h)：0.1~260

　　l 測量精度：±0.15~±0.5%，重復(fù)性：0.075~0.25%

　　l 密度測量范圍(g/cm³)：0 ~ 2.8，精度：±0.0005

　　l 流體溫度范圍(℃)：-60 ~ +180，測量精度：±0.5

　　l 防爆等級：Ex d ib IIC T6 Gb

　　l 電 源：85 ~ 242VAC / 18 ~ 36VDC / 交直流自動切換

　　l 輸出接口：0 ~ 10kHz，精度±0.01%、4 ~ 20mA，精度±0.03%、MODBUS\HART