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彻底搞懂涡轮流量计及其选型能少花很多冤枉钱

涡轮流量计是这类仪表中应用最广泛且精度较高的一种,它适用于气体、液体介质,但在结构上略有不同,用于气体的,其叶轮角度较小,而且叶片数量多,涡轮流量计的精度可达0.2%-0.5%,在狭小范围内可达0.1%,量程比为10:1。压损小,耐压高,但它对流体的洁净度有一定的要求,且易受流体密度和粘度的影响,孔径越小,影响越大,和孔板一样,要保证安装点前后有足够的直管段,以避免流体旋转而改变对叶片的作用角度。
正位移型
这类仪表的工作原理是根据旋转体每旋转一周,流体精确移动一个固定量来测量的,仪表的设计方式各异,如椭圆齿轮流量计、旋转活塞流量计、刮板流量计等等。椭圆齿轮流量计的量程比较大,可以达到20:1,且精度高,但运动齿轮易被流体中的杂质卡死,旋转活塞流量计单位流通量大,但由于结构上的原因,泄漏量较大,精度差。正位移型的流量计基本与流体粘度无关,适用于油脂类、水等介质,但不适用于蒸汽、空气等介质。
 
流量是工业生产过程中常用的过程控制参数。目前,市场上大约有超过100种不同的流量仪表。用户应当如何选择性能价格比较高的产品呢?今天自动化频道就带大家了解流量仪表的性能特点。
流量仪表的类型及特性
流量仪表的分类方法很多,下面列出工业生产过程中常用的7大类流量仪表的型式及其主要性能特点,并作简要介绍。
差压型
差压测量技术是目前应用最广泛的一种流量测量方法,几乎能测量各种工况下单相流体和高温高压下流体的流量。70年代,这种技术,曾占到市场份额的80%。差压型流量计一般是由节流装置、变送器这两部分组成。节流装置,常见的有孔板、喷嘴、毕托管、均速管等。节流装置的作用是使流经的流体收缩且在其上、下游产生差异。各种节流装置中,孔板由于其结构简单,安装方便,所以最常用。但是它对加工尺寸要求严格,只要按规范、要求加工安装,经检验合格后就可以在不确定度范围内进行流量测量,则不需要用实液检定
所有节流装置都有一个不可恢复的压力损失,压损最大的是锐边孔板,为仪表最大差价的25%-40%。毕托管的压损则很小,可以忽略不计,但是它对流体型面的变化非常敏感。
变面积型
这种类型流量计的典型代表是转子流量计。它的突出优点是直接就地测量时,不用外加电源。
转子流量计按其制造及材料不同,分为玻璃转子流量计和金属管转子流量计两大类。玻璃转子流量计结构简单,转子位置清晰可见,易读数,多用于常温、常压、透明和腐蚀性介质,如空气、煤气、氩气等。金属管转子流量计一般带有磁性连接指示器,用于高温、高压的场合,并且能传输出标准信号与记录仪等配套使用,计量累计流量。
目前市场上有一种带加载弹簧锥形头的垂直式变面积式流量计,它没有冷凝室和缓冲室,测量范围达到100:1,并且是线性输出,最适于蒸汽的测量。
震荡型
涡街流量计是震荡型流量仪表的典型代表。它是在流体前进方向上放置一非流线形物体,流体在该物体后方形成两列规则的非对称漩涡列。漩涡列的频率与流速成一定比例。
这种测量方法的特点是管道内无可动部件,读数重复性,可靠性好,使用寿命长,线形测量范围宽,几乎不受温度、压力、密度、粘度等变化的影响,压力损失小,精度高(约0.5%-1%)。其工作温度可达300℃以上,工作压力可达30MPa以上。但流体流速分布情况和脉动流会影响测量精度。
不同的介质可采用不同的漩涡感测技术,对于蒸汽可用振动盘式或压电晶体式,对于空气可采用热力式或超声波式,对于水几乎所有感测技术都适用,和孔板一样,涡街流量计的流量系数也是由一组尺寸来决定。
电磁型
这类流量计是利用导电的流量流经磁场时产生感应电压的大小来检测流量的。因此它只适用于导电介质。从理论上讲,这种方法不受流体的温度、压力、密度和粘度的影响,量程比可达100:1,精度约为0.5%,适用管径从2mm到3m,广泛应用于水、泥浆、纸浆或腐蚀性介质的流量测量
电磁流量计由于信号微弱,满量程时,通常只有2.5~8mV,流量很小时,仅有几毫伏,易受外界干扰。因此,要求变送器的外壳、屏蔽线、测量导管、变送器两端的管道都要接地并单独设置接地点,绝对不要连接在电机、电器等的公用地线上
超声波型
这类流量计最常见的是多普勒流量计和时差流量计。多普勒流量计是根据被测流体中移动目标所反射的声波频率的变化来检测流量的。此法适用于测量高速流体,不宜测量低速流体,且精度较低,对管道内壁的光滑程度要求较高,但它的电路简单。
时差流量计是根据超声波在注流体中顺流和逆流传播的时间差来测量流量的。由于时差的数量级很小,因此,为保证测量精度,对电子线路的要求较高,从而仪表的成本相应增加,时差流量计一般适用于纯净且流速场均匀的层流液体。对于紊流液体,可采用多声束时差流量计。
动量矩形
这类流量计是根据动量矩守恒原理,通过流体冲击旋转部件,使之旋转,而旋转部件的转速和流速成比例关系。再利用磁学、光学、机械计数等方法将转速转换成电信号,从而计算出流量
上述的每一种流量计各有自己的优、缺点,但是即使是同一种型式的表,不同厂家提供的产品,其结构性能也不尽相同。

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