現(xiàn)行流量計(jì)的特點(diǎn)以及選型

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，存在著種類繁多的流量計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)人員選型造成了   的難度。流量計(jì)按測(cè)量原理大致可以分為容積式、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式等。不同類型的流量計(jì)其特點(diǎn)也略有不同，需針對(duì)不同的測(cè)量、不同的測(cè)量介質(zhì)、不同的工作范圍，選擇不同種類、不同型號(hào)的流量計(jì)，以取得   的測(cè)量效果。
　　一、現(xiàn)行流量計(jì)的特點(diǎn)
　　1、孔板流量計(jì)
　　孔板流量計(jì)是   常用的一種流量計(jì)，屬于差壓式流量計(jì)，以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)。充滿管道的流體在經(jīng)過(guò)管道內(nèi)節(jié)流元件時(shí)(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴等)，流體流線在節(jié)流元件處形成局部收縮，流速加快，在節(jié)流元件前后形成壓差。
　　孔板流量計(jì)一般由節(jié)流裝置(節(jié)流件、測(cè)量管、直管段、流動(dòng)調(diào)整器、取壓管路)和差壓流量計(jì)組成，對(duì)工況變化準(zhǔn)確度要求高的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)(傳感器或變送器)并進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。其主要特點(diǎn)是：
　　(1)結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定。(2)廉。(3)應(yīng)用廣泛，液、氣、蒸汽皆可測(cè)量。(4)準(zhǔn)確度不高，壓損大。
　　2、渦街流量計(jì)
　　在流體中設(shè)置漩渦發(fā)生體(阻流體)，從漩渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列規(guī)則的交替排列的漩渦渦街，漩渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。
　　主要特點(diǎn)：
　　(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。(2)適用流體種類多，液、氣、蒸汽皆可測(cè)量。(3)準(zhǔn)確度較高，測(cè)量范圍寬，壓損小。(4)不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量。(5)抗干擾能力差。
　　3、電磁流量計(jì)
　　電磁流量計(jì)的原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，它是一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的體積流量?jī)x表。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁力線，在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，利用右手定則即可確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
　　主要特點(diǎn)：
　　(1)沒(méi)有阻流元件，不會(huì)堵塞，適用于帶有懸浮物、固體顆粒的液體和污水的測(cè)量。(2)沒(méi)有附加壓力損失，節(jié)約能耗。(3)儀表測(cè)量范圍大，流速可在0.5~10m/s內(nèi)選定。(4)不能用于低導(dǎo)電率液體。(5)由于內(nèi)襯材料為絕緣材料的限制，不能用于較高溫的場(chǎng)合。
　　4、均速管流量計(jì)
　　均速管流量計(jì)(稱Annbar、Torbar、Probar、Verabar、Itabar……等)，是基于皮托管測(cè)速原理，以測(cè)管道中直線上幾個(gè)點(diǎn)的流速來(lái)推算流量的一種插入式流量?jī)x表。它是一根沿直徑插入管道中的中空金屬桿，在影響流體流動(dòng)方向有成對(duì)的測(cè)壓孔，一般有三對(duì)，其外形似笛子。迎流面的多點(diǎn)測(cè)壓孔測(cè)量的是總壓，與全壓管相連通，引出平均全壓p1；背流面的處有一開(kāi)孔，與靜壓管相通，引出靜壓p2。
　　主要特點(diǎn)：
　　(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕。(2)適應(yīng)范圍寬闊，可適用于多種流體(氣、液、蒸汽)。(3)壓損小，節(jié)能。(4)在直管段長(zhǎng)度不足時(shí)，準(zhǔn)確度難以高于±2%~±3%，不宜作為計(jì)量?jī)x表。(5)易于堵塞，要求流體潔凈。
　　5、平衡流量計(jì)
　　平衡流量計(jì)(balancedflowmeter，BFM)是一種新型的流量計(jì)，是      航空航天局(NASA)下屬馬歇爾航空飛行(NASA-MSFC)針對(duì)航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)液氧測(cè)量而設(shè)計(jì)發(fā)明的一種新型流量計(jì)，由A+FlowTek公司生產(chǎn)，亦稱為A+K平衡流量計(jì)。
　　A+K平衡流量計(jì)(BFM)對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了大的改進(jìn)，將節(jié)流原理由邊緣節(jié)流改為平衡節(jié)流。平衡流量傳感器是一個(gè)多孔的圓盤節(jié)流整流器，安裝在管道的截面上，每個(gè)孔的尺寸和分布基于   的公式和測(cè)試數(shù)據(jù)定制，稱為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過(guò)圓盤的函數(shù)孔時(shí)，流體將被平衡調(diào)整，渦流被   小化，形成近似理想流體，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置，可獲得穩(wěn)定的差壓信號(hào)，再根據(jù)伯努利方程可計(jì)算出體積流量、質(zhì)量流量。
　　主要特點(diǎn)：
　　(1)測(cè)量，其測(cè)量精度可達(dá)±0.5%。(2)直管段要求低，   小可達(dá)0.5D。(3)壓損小，節(jié)約能耗。(4)適用范圍廣，可以測(cè)量氣體、液體、蒸汽等各種介質(zhì)。
　　二、關(guān)于流量計(jì)的選型
　　   先，   熟悉儀表和被測(cè)介質(zhì)兩方面的情況，按照流體的特性及應(yīng)用范圍剔除不適合的方法和儀表，初步選擇測(cè)量方法和儀表。然后，按照以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析比較。
　　   先，根據(jù)儀表性能進(jìn)行選型，需要對(duì)精度的高低以及儀表的穩(wěn)定性等方面進(jìn)行大概的過(guò)濾。例如孔板的測(cè)量精度較差，相對(duì)來(lái)說(shuō)質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量精度較高。因此在選型時(shí)需要注意，選擇精度符合工藝要求的儀表。其次，根據(jù)流體特性，選擇不同的流量計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，孔板等差壓流量計(jì)對(duì)于黏稠液體的測(cè)量效果不佳；均速管類儀表一般測(cè)量潔凈的氣體或液體，對(duì)于介質(zhì)的潔凈程度有較；電磁流量計(jì)用于測(cè)量可導(dǎo)電的介質(zhì)，但是對(duì)于介質(zhì)溫度的要求較高，不能高于180℃。然后，從安裝條件考慮，儀表處于管道的位置，前后直管段要求是否足夠，管道周圍空間大小是否便于儀表維護(hù)，管道是水平安裝還是豎直安裝等。從現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境考慮，要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的溫度對(duì)儀表的影響，是否有電磁干擾，是否存在震動(dòng)，例如渦街流量計(jì)，這種對(duì)環(huán)境要求比較高的流量計(jì)，在周圍有干擾和震動(dòng)的場(chǎng)合就不宜使用。   后，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，比如平衡流量計(jì)，就可以做到取代孔板，減少壓損，節(jié)約能耗。在大規(guī)格的管道上應(yīng)盡量使用插入式流量計(jì)，以節(jié)約成本。
　　以上介紹了一些工業(yè)控制中常用到的流量計(jì)類型以及選型方法。在工廠的實(shí)際應(yīng)用中，儀表的選型比較紛繁，應(yīng)在眾多品種中揚(yáng)長(zhǎng)避短，選擇   合適的儀表。隨著技術(shù)的發(fā)展，傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)已在流量計(jì)上應(yīng)用，不久的將來(lái)各種新型流量計(jì)將會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，也將會(huì)給工業(yè)儀表應(yīng)用帶來(lái)新的變革。