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流量计选型:电磁流量计 VS 超声波流量计

发布于:2024-05-30 22:27:30 来自:电气工程/电气资料库 [复制转发]


我们都知道,在不同的场合我们该选用不同类型的流量计,主要是根据测量介质以及测量安装环境来对流量计进行型号选择。

当需要在电磁流量计与超声波流量计之中做出选择时,我们该怎么办呢?让我们对这两款流量计进行了解吧!

#1 电磁流量计

电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理,水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。

优点

1.电磁流量计可以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。

缺点

1.电磁流量计的应用有一定局限性,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。

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。

5.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。

#2 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,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。

按声道数划分:单声道、多声道。超声波仪表的单声道、多声道,主要影响流体的测量精度。

1)流体在管道中的流速分布不均匀,单声道所测的流速并不能充分反映管内流体流速,多声道流量计通过测量每个声道所在位置的线流速,因此测量精度更高,多声道适用于大口径复杂管道。

2)一对传感器探头为单声道,两对就是双声道,依此类推。用多个声道测量,以提高测量精度。

3)常用的有双声道、四声道、六声道,但目前双声道完全可以满足供暖、制冷管网的测量精度需求。

管段式超声波流量计将测量管与传感器相结合,解决了大部分测量过程中的技术难题,测量精度也高于其他类型超声波流量计,但造价相对较高,安装方便性不及外夹式超声波流量计。因此,具体应该选择什么类型的超声波流量计,需要根据项目预算以及现场实际情况来确定。

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

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。

#3 总结

1、介质

超声波流量计可以测量导电类介质,比如汽油、柴油、酒精等,不能测量强酸强碱。

电磁流量计可以测量导电率高的液体,可以测量强酸强碱。不能测量石油制品和有机溶剂等。

   
超声波流量计

2、精度

1)单声道超声波流量计精度1.0级,流速范围0.25m/s—12m/s;电磁流量计精度0.5级,流速范围0.5m/s—12m/s;

2)起始流速:超声波流量计 0.03m/s;电磁流量计 0.2m/s。

3、维修维护

超声波流量计管段式传感器如果出现故障停水后只需要更换换能器即可;电磁流量计出现故障需要把整个管体拆卸维修。

   
电磁流量计

4、成本预算

大口径管道超声波流量计(单声道)会比电磁流量计成本低。


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