各种流量计的优缺点及适合的介质.doc

各种流量计的优缺点及适合的介质一、 电磁流量计1、 优点（1） 电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。（2） 无压力损失。（3） 测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。（4） 电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。2、 缺点（1） 电磁流量计的应用有一定的局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。（2） 电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。（3） 电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动，不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。（4） 电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。（5） 供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。（6） 变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号，有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能，最好采用微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压，按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂，成本较高。（7） 价格较高。二、 超声波流量计1、 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20mm-5m。（4） 超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。（5） 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。2、 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，后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1.5-2.5级左右），重复性差。（7） 使用寿命短（一般精度只能保证一年）。（8） 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。（9） 价格较高。三、 涡街流量计1、 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） 涡街流量计的体积测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。2、 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。四、 孔板流量计1、 优点（1） 标准节流件是全世界通用的，并得到了国际标准组织的许可，无需实流校准，即可投用，在流量计中亦是唯一的。（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）皆有产品。（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。2、 缺点（1） 测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平，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;通常为维持一台孔板流量计的正常运行，水泵需要附加动力克服孔板的压力损失。该附加耗电量可直接由压力损失和流量计算确定。一年约需多耗电数万度，折合人民币数万元。（5） 孔板以内孔锐角线来保证精度，因此对腐蚀、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。五、 热式质量流量计（恒温差）1、优点 （1）球阀安装，安装拆卸方便。并可以带压安装。 （2）基于金氏定律，直接测量质量流量。测量值不受压力和温度影响。 （3）响应迅速。 （4）量程范围大，管道式安装最小可以测量8.8mm管道的流量，最大可以测到30 （5）插入式类型的流量计，一支流量计可以用于测量多种管径。2、缺点 （1）精度不及其他类型流量计，一般为3%。 （2）适用范围窄，只能用于测量干燥的非爆炸性的气体，如压缩空气、氮气、氩气及其他中性气体。差压式流量计（应用最广泛，即可单独测量流量参数，也可测量其它参数（压力、物位、密度）等）以检测件形式划分差压式流量计分类，有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水利阻力、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。主要优点是：（1）应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；（2）应用范围广泛，至今尚无任何一流量计可与之比拟；（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。主要缺点是：（1）测量精度普遍偏低；（2）范围度窄，一般仅3：14：1；（3）现场安装条件要求高；（4）压损大（指孔板、喷嘴等）。容积式流量计（又称定排量流量计，简称PD流量计，是精度最高的一类流量仪表）按其测量元件分类：有椭圆齿轮流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、湿式气体计及膜盒式气体计、液封转筒式流量计等。主要优点：（1）计量精度高；（2）安装管道条件对计量精度没有影响；（3）可用于高粘度液体的测量；（4）范围度宽；（5）直读式仪表无需外部能源可直接获得累计，总量，清晰明了，操作简便。主要缺点：（1）结构复杂，体积庞大；（2）被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大；（3）不适用于高、低温场合；（4）大部分仪表只适用于洁净单相流体；（5）产生噪声及振动。浮子流量计（又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，是继差压式流量计之后应用较广泛的一类流量计，适用于微小流量监测。）主要优点：（1）结构简单，使用方便；（2）适用于小管径和低流速；（3）压力损失较低。主要缺点：耐压力低，有玻璃管易碎。涡轮流量计（涡轮流量计和容积式流量计、可奥利质量流量计统称为流量计中三类重复性、精度最佳的品种。目前已超多种，多系列化发展。）主要优点：（1）精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表；（2）重复性好；（3）无零点漂移，抗干扰性好；（4）测量范围度宽；（5）结构紧凑。主要缺点：（1）不能长期保持校准特性；（2）流体物性对流量特性影响较大。涡街流量计（属于国内外新型流量仪表）按频率检出方式，划分有：应力式、应变式、电容式、热敏式、光电式及超声波式、振动式等。主要优点：（1）结构简单牢固；（2）适用于多流体种类的场合流量；（3）有较高测量精度；（4）测量范围度宽，且压损小。主要缺点：（1）不适应于低雷诺数流体测量；（2）需较长直管段；（3）与涡轮流量计相比，仪表系数较低。电磁流量计（特别适用如脏污流体及腐蚀流体的测量） 主要优点：（1）由于测量通道是段光滑直管，不会阻塞，特别适用于固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、污水、泥浆等；（2）无压损，节能效果好；（3）不受流体的湿度、密度、粘度、压力和电导率变化影响；（4）流量范围大，口径范围宽；（5）适用于腐蚀性流体的测量。主要缺点：（1）不适用测量由释放的石油制品流体；（2）不适用气体、蒸汽及含有较大气泡的液体；（3）不适用高温场合。超声波流量计（与电磁流量计均属于无阻碍流体直流的结构。因此，适用于解决流量测量困难的场合，特别适用于大口径流量测量领域。）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）、波速偏移法、多普差法、互相关法、空间滤去法及噪声法等。主要优点：（1）可做非接触式流体测量；（2）属于无阻碍测量，故无压力损失；（3）它与电磁流量计相比，具有可测非导电性液体，独特优点。主要缺点：（1）在传播时间法时，只能用于清洁液体和气体，而在多普勒法时，测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体；（2）多普勒法测量精度不高。科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计是利用流体在振动管中流动时，产生与质量流量成正比的科里奥利力学原理制成的一种直接式质量流量仪表。明渠流量计明渠流量计属于在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流动的流量仪表。因此，也亦称非满管状流动的水沟叫明渠。最基本的分类是按测量原理分类。流量测量仪表按测量原理分类可分为：（1）节流型流量计（差压式流量计）：标准孔板、标准喷嘴、及其它派生的孔板和喷嘴：圆缺孔板、1/4圆喷嘴、文丘里喷嘴、均速管流量计（差压）、楔型流量计等等；（2）容积式流量计：齿轮流量计、旋转活塞流量计、刮板流量计、体积管流量计等等（3）电