常用流量计之间的比较及选型原则

1、常用流量计之间的比较流量测量是四大重要过程参数之一（其他的是温度、压力和物位）。囹差压流量计囹（DP）这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。容积流量计（PD）PD流量计用于测量液体或气体的体积流速，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高，是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差，以及需装有移动部件。商涡轮流量计度当流体流经涡轮流

2、量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速，推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。电磁流量计具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。商超声流量计度传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就无须插入。它适用于几乎所

3、有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。商涡街流量计画是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，游涡的速度与流体的速度成一定比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。商热式质量流量计组通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔，能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一，也是少数用于测量大口径气体流量的技术。科里奥利流量计这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体

4、、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护，防止腐蚀。总的来说流量计就是在一种计量产品，它符合一般的价值规律，精度越高，价格越高，重量越大，价格越高，功能越多，价格越高，进口的产品比国产的贵。既然说到选型原则，那么必然要考虑功能、价格各方面的因素。比如说用户只要测量一个四寸管道的水的瞬时流量，那么大部分的流量计都可以满足测量要求，最低价格的数百元，最高价格的可能数十万，就只能看用户怎么选择了。测量液体测量气体都有不同的流量计适用。简单说一下适用的情况吧按照同口径价格从低到高排列测量液体玻璃转子流量计孔板椭圆齿轮流量计涡轮流量计金属转子流量计电磁流量计涡街流量计超声

5、波流量计质量流量计测量气体玻璃转子流量计孔板金属转子流量计涡轮流量计涡街流量计各类流量计原理和选择方法浅析涡轮流量计1涡轮变送器的工作原理涡轮流量计由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成。被测流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的转速随流量的变化而变化，即流量大，涡轮的转速也大，再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲，经前置放大器放大后，送入显示仪表进行计数和显示，根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量qv、流速V和流体密度p乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同

6、时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。涡轮变送器输出的脉冲信号，经前置于放大器放大后，送入显示仪表，就可以实现流量的测量。2涡轮流量计的选型(1)流量计本体最好选区用316不锈钢材料以防腐，如是防爆区还必须是防爆结果。(2)轴承一般有炭化鸨，聚四氟乙烯，碳石墨三种规格：碳化鸨的精度最高，它作为工业控制的标准件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工场所优先考虑。轴承的寿命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比较好。(3)感应探头是检测转动体的运动并把它转化为脉冲数字电信

7、号，它电磁线圈电压输出值接近正弦曲线，脉冲信号的频率范围随测量的流量大小成线性变化，典型的范围为10:1,25:1和100:1三种规格。电磁线圈的电阻一般小于2000Q,大于该值可能损坏。3涡轮流量计的安装(1)变送器的电源线采用金属屏蔽线，接地要良好可靠。电源为直流24V,650Q阻抗。(2)变送器应水平安装，避免垂直安装，并保证其前后有适应的直管段，一般前10D,后5D。(3)保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致，不得装反。(4)被测介质对涡轮不能有腐蚀，特别是轴承处，否则应采取措施。(5)注意对磁感应部分不能碰撞。4涡轮流量计的组态与校正标准的标定方法是十点水标定法，但黏度不同标定

8、的值不同，故通常要做黏度标定曲线。5涡轮流量计的显示仪表显示仪表的任务是将单位时间输出脉冲数和输出脉冲总数转换成瞬流量和总流量，并显示出来。由前放大器输出的脉冲信号，其幅值、波形都是不规则的，在进入显示仪表后，先需经整形电路整形成为有规则的具有一定幅值的矩形电脉冲信号民，再经过频率/电流转换电路，将频率信号变为相应的电流信号(420mA)再转换能瞬时流量值，总量由转换及积算电路得到。有的显示仪表就地显示，有的送DCS显示。6注意事项(1)安装涡轮流量计前，管道要清扫。被测介质不洁净时，要加过滤器。否则涡轮、轴承易被卡住，测不出流量来。(2)拆装流量计时，对磁感应部分不能碰撞。(3)投运前先进行

9、仪表系数的设定。仔细检查，确定仪表接线无误，接地良好，方可送电。(4)安装涡轮流量计时，前后管道法兰要水平，否则管道应力对流量计影响很大。7发展前景随着科学的不断发展，当今涡轮变送器已发展成小型化、高集成度的模块，设计,有强大的功能软件，并设有RS232标准计算机通信接口，对维护检修提供了方便。可与DCS连接通信，DCS替代了显示仪表，如HOFFER流量计在工业临近生产过程中更方便实用。总之，涡轮流量计是一种速度式流量仪表，由于具有测量精度高，反应速度快，测量范围广，价格低廉，安装方便等优点，被广泛应用于化工生产中。几种流量计的基础知识流量测量是四大重要过程参数之一(其他的是温度、压力和物位)

10、。闭合管道流量计以其采用的技术分类如下：一：差压流量计(DP)这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。二：涡轮流量计当流体流经涡轮流量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速，推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。三：电磁流量计具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。

11、电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。测量原理：法拉第电磁感应定律证明一个导体在磁场中运动将感应生成一个电势。采用电磁测量原理，流体就是运动中的导体。感应电势相对于流速成正比并被两个测量电极所检测，然后变送器将它进行放大，根据管道横截面积计算出流量。恒定的磁场由极性交替变化的开关直流电流而产生。测量系统包括一个变送器和一个传感器组成。它又有两种型号：一体化型，变送器和传感器组成一个整体的机械单元；分离型，变送器和传感器被分开安装。变送器：Promag50州按钮操作，两行显示）传感器：PromagW（DN25-2000）技术

12、参数测量变量：流速。输入变量测量范围：典型v=0o110m/s带指定测量精度可操作流量范围：超过1000:1输入信号状态输入（辅助输入）：U=3-30vDC,Ri=5kQ,电气隔离。可配置：累计量（S）复位，测量值抑制，错误信息复位。电流输入（仅当Promag53）:有源/无源可选，电气隔离分辨率：2A有源：4。20mA,Ri0150RUout=24VDC,抗电流短路无源：0/4。20mA,Ri01500Umax=30VDC。输出变量输出信号电流输出：有源/无源可选，电气隔离，时间常数可选（0.05100s）,满量程值可选，温度系数：典型0.005%o.r./C;分辨率:0.5有源：0/420

13、mA,RL<70CD(HART:RL>250Q)无源：4.20mA,max.30VDC,Ri<150Q脉冲/频率输出：无源，集电极开路30VDC,250mA,电气隔离.频率输出：满量程频率2.1000Hz(fmax=1250Hz),打开/关闭比例1:1脉冲宽度:最大10s.脉冲输出：脉冲值及脉冲极性可选，最大脉冲宽度可设定(0.05.2S),最大脉冲频率可选材料变送器外壳，一体化外壳：喷粉涂层铸铝；墙装外壳：铸铝传感器外壳，DN25.300:喷粉涂层铸铝；DN350.2000:涂层钢型号规格说明：50W9H-UD0A1AK2c4AW(DN900),50W就是50系列；9H表示

14、口径为900mm(DN900);U表示衬底材料为聚亚安酯；D表示过程连接/材料为PN10DIN250l,ST37-2法兰(适用于DN200-DN2000);0表示电极材料(所有电极)为1.4435/316L不锈钢；A表示标定为0.5%.3点标定；1说明认证为无需特殊认证；第二个A表示无防暴要求；K表示外壳防护等为IP68,分离型，墙装式；2表示分离型自带10m电缆；环境条件：环境温度-20.+60C(传感器，变送器)，在阴暗处安装，避免阳光直射，尤其在温暖气候区域。测量精度参考条件：符合DIN19200及VDI/VDE264l,介质温度：+28Cdk,环境温度：+22C业，预热时间：30分钟，

15、安装时应注意，只有当满管时才能获得准确的测量，避免以下安装位置：管道最高点安装(易聚集气泡)直接安装在一根向下的管线的敞开出口前。注意不要在泵的入口侧安装流量管，以避免抽压而造成的对流量管衬里的破坏。当使用往复、横膈膜或柱塞泵时需要在安装脉冲节气阀。当向下管道长度超过5m时，在传感器后安装一个虹吸管或一个放气阀。以避免低压而可能造成的对测量管衬里的破坏。保证满管，减少含气量。安装方位：最适宜的方位可帮助避免气体的累积和测量管内的残渣存积。垂直安装；这种方位对易自排空管道系统很理想，并可不加空管检测电极。水平安装：测量电极平面必须水平，这样可以防止由于夹带的气泡而产生的电极短时间绝缘。注意：空管

16、检测功能仅当测量装置为水平安装及变送器外壳向上时能正确工作。如果振动非常剧烈，应将传感器和变送器分开安装。基座，支撑：如果公称直径为DN>350,在能忍受足够负载的基座上安装变送器。注意不允许利用外框承住传感器的重量。这会使外框变形并破坏内部励磁线圈。如果可能，安装传感器最好避免例如阀门，三通，弯头等组件。保证以下所需的进口和出口直管段以确保测量精度：入口长度>10XDN出口长度>5>ON传感器及变送器接地传感器处于管道中心位置接地：传感器及介质必须有相同的电势用来保证测量精度及避免电极地腐蚀破坏。等电势通过在传感器内装地参考电极保证。如果介质在无衬里并接地地金属管中流

17、动，它可通过连接到变送器外壳而满足接地要求。对于分离型地接地同上一样。注意：如果不能确定介质地正确接地与否应安装接地环。故障诊断：电磁流量计如在启动后或操作期间出现故障，通常根据下述检查表进行故障诊断，直接找到问题的原因和相应的解决方法。检查显示无显示且无输出信号：1、检查电源端子1,2;2、检查保险丝。无显示但有信号输出：1、检查显示模块的电缆连接是否正确地插入放大板;2、显示模块损坏；3、测量电极损坏。显示文字为外文：关断电源，同时按住+/-键并给测量仪表上电，显示文字将会是英文(默认)并处于最大显示对比度。测量值显示，但无电流或脉冲输出信号：测量电极损坏显示故障：调试或测量期间的故障会立

18、即显示故障信息会包含一些符号，这些符号意思如下：S=<障信息P=±程故障=故障信息！=警告信息EMPTYPIPE=故障类型，即测量管部分满管或完全空管03:00:05=故障发生时间，小时/分钟/秒#401=故障代码电流输出：最小电流，4-20mA(25mA户2mA,输出信号对应于零流量；最大电流，4-20mA(25mA)>25mA。注意：被定义为警告信息的系统或过程故障，对于输入/输出无影响四：超声波流量计传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就

19、无须插入。它适用于几乎所有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。超声波流量计在工业界的使用越发广泛，因为它能有效的测量天然气流量。这种测量是非插入式的，不会造成压损。超声波流量计要求流体相对清洁。五：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，游涡的速度与流体的速度成一定比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高,在测量工况体积流量时几乎

20、不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。与涡轮流量计，电磁流量计，有一定的区别.无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20C+250C的工作温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的流量仪表。原理在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为，旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式：f=SrU1/d=Sr

21、U/md式中U1-旋涡发生体两侧平均流速，m/s；Sr-期特劳哈尔数；m-旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比管道内体积流量qv为qv=兀D2U/4=ttD2mdf/4SrK=f/qv=兀D2md/4Sr1(3)式中K-流量计的仪表系数，脉冲数/m3(P/m3)。K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2X1047X106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为斯特劳哈尔数与雷诺数关系

22、曲线式中qVn,qV-分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa和工况下的体积流量，m3/h;Pn,P-分别为标准状态下和工况下的绝对压力，Pa；Tn,T-分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K;Zn,Z-分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量

23、计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。为提高涡街流量计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了HLUG改进型涡街流量传感器，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350C）、强振动（01助恶劣工况下使用。在实际应用中，往往最大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，最小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的最佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与

24、仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。为了使用方便，电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，温度变送器，压力变送器压力变送器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流

25、量。温压补偿一体型带有温度传感器、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。六：旋涡式流量计一：原理：当沿着轴向流动的流体进入流量传感器入口时，旋涡发生体强迫流体进行旋转运动，于是在旋涡发生体中心产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进入扩散段，因回流作用强迫进行旋进式二次旋转。此时旋涡流的旋转频率与介质流速成正比，并为线性。两个压电传感器检测的微弱电荷信号经前置放大器差动放大、滤波、整形后变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，同时处理电路对两路的脉冲信号进行相位比较和判别，剔除干扰信号，而对正常的流量信号进行

26、计数处理。二：用途：主要用于替代差压流量计。此种流量计可用于测量干净、低粘度、中高速的流体流量。近年来适用于不同介质及工况条件的新型计量仪表相继问世，智能型旋进旋涡流量计即为其中之一。它是近年来开发并投放市场的一种速度式流量仪表，可适用于石油、蒸汽、天然气、水等多种介质的流量测量，并实现了压力、温度及压缩系数等动态参数的在线自动补偿。在某些特定场合下孔板流量计已不能满足最基本的测量要求。在天然气流量计量现场，往往都存在着一些特殊用户，主要表现为：瞬时流量较小或流量波动幅度较大。如果在这种情况下仍然使用传统的孔板流量计进行流量测量，那么就很有可能违背有关技术标准的规定。比如，要求”管道内的流量应

27、该不随时间变化，或实际上只随时间有微小和缓慢的变化”对于采用法兰取压的孔板流量计，一旦超越这些基本的使用条件，孔板流量计的测量准确性也就无从谈起；另外，在这种特殊情况下，对显示仪表的选配也是一件颇费周折的事情，如果匹配不当，那么指示或记录示值超差也就在所难免。对生产管理成本的严格控制是现代企业生存发展的迫切要求。如今，各个企业郡在经历着市场的严峻洗礼，生产成本就势必悠关企业的生死存亡，因此，在满足流量计基本要求的前提下，选用既能节省静态投资又能降低动态成本的新型计量仪表也就提上了有关决策者的议事日程。三：仪表特点与传统的孔板流量计进行比较，智能式旋进旋涡流量计具有以下几个主要特点：实现了机电一

28、体化，日常的计量过程不需人工值守；工艺安装条件不苛刻，仪表上、下游直管段可较孔板流量计大大缩短；系统的测量准确度能够满足目前的贸易计量要求（02%）”流量测量范围较宽（qmax/qmin=1520"）,可在孔板流量计无法涉足的部分小流量区域进行有效工作；体积小、重量轻，离线标定较为方便；测量信号既可就地显示，也可按需远传；无可动部件，因此对于一般的测量就不存在仪表的机械磨损；仪表管理人员勿需专业培训，流量、压力及温度等测量参数可以从表头直接读取并且不必进行折算转换；只需定期更换电池（微功耗）”及被测介质的参数。流量仪表知识的介绍流量仪表是一种仪表性能强烈依赖于使用条件变化的仪表，在现

29、场实际的测量环境中可以随着测量介质的稳定，压力，气泡含量等各种因素，仪表的精度受到影响。因此，由于测量介质的多样性，也决定了流量仪表的多样性。但是从总体来看，从测量原理上，可以划分为面积式（速度式）、体积式和质量式三种。从产品形式上目前主要的流量产品主要包括差压、电磁、涡街、质量、超声波、容积、转子等10多种方式。2:流量仪表的市场增长:根据MIR的调研，虽然2008年第四季度的经济大环境不景气，但就08年全年而言，流量仪表行业仍保持8.4%的增长。订单额从2007年的31亿元人民币增长到2008年约34亿万元人民币。其中传统仪表(节流、容积、涡轮、转子流量计等)增速明显放缓，2008年的增长率为4.8%;而新型仪表(电磁、超声、涡街、科氏质量流量计)2008年平均增长率达10%,特别是科式质量流量计和电磁流量计增长率10%以上。从目前的市场发展来看，传统仪表的增长速度明显减慢，如低端节流装置，技术门槛较低，国内能够生产的厂商众多，价格竞争激烈