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流量计种类及常见工况下流量计的选型要点

2020-02-15 14:21:58来源:励志吧0次阅读

流量计种类及常见工况下流量计的选型要点

流量计英文名称是flowmeter,全国科学技术名词审定委员会把它定义为:指示被测流量(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。从古罗马人测量居民用水流量、古埃及人测量河水流量到现代人对各种工业过程流量的计量,都充分体系了流量是现代工业测量过程中的一个重要参数,人类对流体的测量具有悠久的历史。随着微电子技术的迅速发展,能源计量、环境保护、交通运输等应用领域对流量测量需求的牵引,使得流量计得到快速发展。同时流量计对测量介质的要求在降低,适用范围也越来越宽,智能化程度及可靠性得到了很大的提高。下面来为大家介绍流量计种类、常见工况下流量计的选型要点、流量计腐蚀性介质的流量测量。一起来看看吧!

流量计种类

1、差压式流量计

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。

差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。

差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。

2、靶式流量计

靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量,先后经历了气动表和电动表两大发展阶段,SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式(电容式)靶式流量计测量原理的基础上,采用了最新型力感应式传感器作为测量和敏感传递元件,同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪表。

3、容积式流量计

容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。

容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。

4、涡轮流量计

涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。

涡轮流量计和容积式流量计、质量流量计称为流量计中三类重复性、精度高的产品,作为十大类型流量计之一。

5、电磁流量计

电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。

6、涡街流量计

涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,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游涡的仪表。涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。

7、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。

8、科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量计该流量计是一种直接而精密地测量流体质量流量的新颖仪表,以结构主体采用两根并排的U形管,让两根管的回弯部分相向微微振动起来,则两侧的直管会跟着振动,即它们会同时靠拢或同时张开,即两根管的振动是同步的,对称的。如果在管子同步振动的同时,将流体导入管内,使之沿管内向前流动,则管子将强迫流体与之一起上下振动。

9、热式质量流量计

热式流量计传感器包含两个传感元件,一个速度传感器和一个温度传感器。它们自动地补偿和校正气体温度变化。仪表的电加热部分将速度传感器加热到高于工况温度的某一个定值,使速度传感器和测量工况温度的传感器之间形成恒定温差。当保持温差不变时,电加热消耗的能量,也可以说热消散值,与流过气体的质量流量成正比。

10、金属转子流量计

转子流量计由两个部件组成,转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管;转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。转子流量计当测量流体的流量时,被测流体从锥形管下端流入,流体的流动冲击着转子,并对它产生一个作用力(这个力的大小随流量大小而变化);当流量足够大时,所产生的作用力将转子托起,并使之升高。同时,被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面,这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。

流量计垂直安装时,转子重心与锥管管轴会相重合,作用在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。当这三个力达到平衡时,转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计,转子大小和形状己经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时,转子将作向上或向下的移动,相应位置的流动截面积也发生变化,直到流速变成平衡时对应的速度,转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计,转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。

11、孔板流量计

充满管道的流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。

12、明渠流量计

与前述几种不同,它是在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。明渠流量计的工作原理是利用明渠技术,通过测量流体液位高度,再经过仪器内部的微处理器运算得到流量。由于是非接触测量,明渠流量计能在较恶劣的环境中应用。明渠流量计在微机控制下,发射和接受明渠,根据传输时间计算出明渠流量计距被测液面的距离,从而得到液位高度,由于该液位与流量之间有一定的比例关系,因此可根据计算公式最终得到液体流量Q。

常见工况下流量计的选型要点

1、污水、纸浆等浑浊液体介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计及智能电磁流量计。但在选用电磁流量计时要考虑液体中不含较多空气或气泡。

2、石油、柴油等油品介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计。

3、砂浆、电粉浆等大浓度、固体颗粒含量大的介质,可选择的流量计品种是:电磁流量计。

4、自来水大流量的介质,可选择的流量计品种是:适用选型为智能电磁流量计、超声波流量计。其他诸如涡街流量计、孔板流量计等也可以。

5、气体介质,可选择的流量计品种是:a.超声波气体流量计。b.涡街流量计。

如气体温度超过300℃,可选气压式流量计。

6、带有较多气泡的液体介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计,使用该类型的流量计测量带有气泡的流体,效果十分好。

7、纯净水、除盐水等电导率低的介质,可选择的流量计品种是:超声波流量计非常适合测量这类流体。

8、酸、碱液等强腐蚀性介质,可选择的流量计品种是:a.抗酸碱内衬的电磁流量计。b.外夹式超声波流量计。

流量计腐蚀性介质的流量测量

流量计介质有很多种类,有普通型也有腐蚀性,针对腐蚀性介质,在流量计选择上一定要做到防腐蚀耐腐蚀的处理。流量计腐蚀性介质的流量测量说明如下:

1、腐蚀现象腐蚀是金属在其环境中由于化学作用而遭受破坏的现象。一切金属与合金对于某些特定环境可以是耐腐的,但是在另一些环境中却对腐蚀又很敏感。一般来说,对于所有坏境都耐腐蚀的工业用金属材料是不存在的。

2、腐蚀性介质对流量测量仪表的损害介质的腐蚀性对流量测量仪表是个严重威胁:

a、腐蚀性介质将流量测量仪表与介质直接接触的关键零部件腐蚀,使之损坏,丧失功能。例如,腐蚀造成差压变送器膜片损坏,硅油外漏而完全失效。电磁流量计电极因腐蚀引起介质外泄,导致励磁线圈烧毁等。

b、流量测量仪表的关键零部件长时间受腐蚀性介质的腐蚀而改变几何尺寸,导致仪表准确度降低。例如,转子流量计中的转子被流体腐蚀后,外形尺寸减小,导致流量示值偏低。又如涡街流量计中的旋涡发生体被流体腐蚀而宽度尺寸减小,迎流面表面变得粗糙,从而引起流量系数改变。

c、缩短仪表寿命。例如金属管转子流量计中的锥形管等零部件,使用几年后,其焊接处被烂穿。

d、腐蚀性介质渗漏,如不及时发现,及时处理,还容易酿成安全和人身事故。

3、对流量测量中流体腐蚀的措施

a、定期更换仪表腐蚀性介质对金属的腐蚀,情况是多种多样的。有的腐蚀速度很快,即全面腐蚀,有的腐蚀是轻微的,速度很慢,即局部腐蚀。在作仪表选型时应针对具体情况具体分析,然后作出决策。

b、避重就轻。避重就轻就是在对工艺流程和有有关介质特性深入了解的基础上,合理选择测量方案,同样可以达到计量或对生产过程进行控制的目的,避开腐蚀性强的部位,而选在腐蚀性较轻的部位,甚至更改被调参数种类。

上述是为大家讲解的流量计种类、常见工况下流量计的选型要点、流量计腐蚀性介质的流量测量。希望这些知识能够加深大家对流量计的了解!综上所述,流量计成长至今,只管曾经日益成熟,但因为功效分歧,种类繁多,尚无一种在任何场合都实用的全能性流量计。每种流量计各有其分歧的实用范围,也各有其局限性。咱们在抉择应用流量计时,必要针对分歧的被测工具,依照其物理和化学属性,抉择得当的流量计。流量计伴随着现代工业的发展有必要逐步完善其性能,而技术的进步也让流量计的完善成为可能。流量计的发展将向提高流量计的可靠性,提高流量计对介质适应性、对环境的适应性等方面发展。同时随着新的信号处理技术及新的信号传输技术的应用,流量计将向高度智能化方向发展。

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