對于測量中的高溫水流量計產(chǎn)品的選型及其功能簡介
點擊次數(shù)：1958 發(fā)布時間：2021-09-08 01:18:56
在生產(chǎn)過程中所采用的各種測量方法多基于多種不同的測量原理，利用各種不同的輸出信號變化來反映流量的變化。與此同時，流量控制的要求在不同場合也各有不同,但是不管是基于什么要求，能否對流量進(jìn)行準(zhǔn)確控制始終是一個關(guān)系到能否提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵技術(shù)問題，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域尤其如此。本文介紹了化肥企業(yè)生產(chǎn)中常用的流量儀表及其選型，并針對其主要性能和適用條件進(jìn)行了分析，以期為實際生產(chǎn)中的儀表選型提出參考意見。
1.儀表選型的一般規(guī)定
儀表選型應(yīng)根據(jù)工藝裝置的規(guī)模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。*先，設(shè)計中采用的儀表必須是經(jīng)**授權(quán)部門認(rèn)可、取得制造許可證的合格產(chǎn)品，嚴(yán)禁選用未經(jīng)工業(yè)鑒定的試制儀表。其次，儀表選型要安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理，同時，在同一工程項目中，儀表品種規(guī)格力求統(tǒng)一，儀表選型應(yīng)有利于全廠或區(qū)域性的集中控制和集中管理，有利于提高化工企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
2.化肥企業(yè)生產(chǎn)用流量儀表主要類型及性能分析
2.1差壓型
差壓型流量計約占工業(yè)應(yīng)用30%以上，是一種使用歷史悠久、試驗數(shù)據(jù)較為完善、技術(shù)完善成熟，應(yīng)用*廣泛的一種流量測量儀表，有代表性的產(chǎn)品類型有孔板流量計、楔型流量計等，此類儀表的優(yōu)點為：測量方法簡單、無可動部件，工作可靠、適應(yīng)性強、可不經(jīng)實際定標(biāo)而保證一定精度。差壓流量計的工作原理是利用節(jié)流件前后的差壓與平均流速或流量的關(guān)系，由差壓測量計計算出流量值。差壓流量計，幾乎能測量各種工況條件下單相流體和高溫、高壓條件下流體的流量，應(yīng)用非常廣泛。目前，差壓流量測量儀表正朝著一體化方向發(fā)展，將高精度的差壓變送器與節(jié)流裝置組成一體化儀表，提高了測量儀表的精度等級。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流量測量范圍逐步擴大，壓損逐步縮小，精度等級將會大幅提高。
2.2流體阻力式
流體阻力式流量測量計是根據(jù)阻力體受力大小或位移來測量流量。流體阻力式流量計主要有：轉(zhuǎn)子流量計和靶式流量計。
轉(zhuǎn)子流量計是一種利用改變流通面積的方法來測量流量的流量計。也稱浮子流量計或面積流量計。其優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，對儀表前后直管段長度要求不高，壓力損失小且恒定，測量范圍比較寬，工作可靠且線性刻度。轉(zhuǎn)子流量計適用范圍廣泛，可測氣體、蒸汽(電、氣遠(yuǎn)傳金屬浮子流量計)和液體的流量。對于76.2 mm以內(nèi)的管道，此流量計效果*好。按制造材料的不同，轉(zhuǎn)子流量計分為玻璃管轉(zhuǎn)子流量計和金屬管轉(zhuǎn)子流量計。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子位置清晰可見，易讀數(shù)，多用于常溫、常壓、透明和腐蝕性介質(zhì)，如空氣、煤氣、水及氬氣等。金屬管轉(zhuǎn)子流量計有磁性連接結(jié)構(gòu)，用于高溫、高壓場合，并輸出與二次儀表相匹配的標(biāo)準(zhǔn)信號，進(jìn)行瞬時流量和累計流量的顯示。金屬管轉(zhuǎn)子流量計是工業(yè)上*常用的流量計，而在小管徑、腐蝕性介質(zhì)場合時常用玻璃材質(zhì)。由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計。由于轉(zhuǎn)子流量計精度高、重復(fù)性好，在小管徑(≤200 mm)流量測量方面得到廣泛應(yīng)用。
靶式流量計是60年代隨著工業(yè)生產(chǎn)迫切需要解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量而發(fā)展起來的一種新型流量測量儀表。其工作原理是通過測量流體作用在靶上的力而實現(xiàn)流量測量。優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便、不易堵塞，主要應(yīng)用于低雷諾數(shù)（如大粘度、小流量）、含固體顆粒的漿液（如泥漿、紙漿、沙漿、礦漿）及腐蝕介質(zhì)流量測量。
2.3流體振動式
流體振動式流量測量計是根據(jù)流體振動原理測量流量。包括兩種應(yīng)用自然振動的卡門渦街流量計和應(yīng)用強迫振動的漩渦流量計。渦街流量計的優(yōu)點是測量精度較高；量程比寬（可達(dá)30:1）；使用壽命長，壓力損失小，安裝與維護(hù)比較方便；測量幾乎不受流體參數(shù)變化的影響，用水或空氣標(biāo)定后的流量計無須校正即可用于其它介質(zhì)的測量；易與數(shù)字儀表或計算機接口，對氣體、液體和蒸汽介質(zhì)均適用。其缺點是流體流速分布情況和脈動情況將影響測量準(zhǔn)確度，因此適用于紊流流速分布變化小的情況，并要求流量計前后有足夠長的直管段，且普通型對于振動和高溫沒有很好的解決辦法。
2.4測速式流量計
測速是流量計主要有渦輪流量計、高溫水流量計、超聲波流量計。
渦輪流量計根據(jù)動量矩守恒原理設(shè)計而成，主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標(biāo)定其他流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。它的優(yōu)點是測量精度高，復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好；量程范圍寬，量程比可達(dá)(10～20):1，刻度線性；耐高壓，壓力損失?。粚α髁孔兓磻?yīng)迅速，可測脈動流量；抗干擾能力強，信號便于遠(yuǎn)傳及與計算機相連，其缺點是制造困難，成本高。
高溫水流量計是基于法拉*電磁感應(yīng)原理研制出的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、無機械慣性，反應(yīng)靈敏，可測量脈沖流量，而且線性較好，可以直接進(jìn)行等分刻度。高溫水流量計可以測量各種腐蝕性介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。但只能測量導(dǎo)電液體，因此對于氣體、蒸氣以及含大量氣泡的液體，或者電導(dǎo)率很低的液體不能測量。其缺點是輸出電壓微弱，通常滿量程時只有25-80mV，流量很小時僅有幾毫伏，易受外界干擾，因此要求傳感器的外殼、測量導(dǎo)管、轉(zhuǎn)換器等都應(yīng)接地良好并單獨設(shè)置接地點，絕對不能連接在電機、電器等設(shè)備的公用線上；高溫水流量計得到越來越廣泛的應(yīng)用，其成本有所降低，但整體價格，特別是大管徑的價格仍較高。
超聲波流量計是近代發(fā)展起來的一種新型測量流量的儀表，*常見的是多普勒流量計和時差流量計。超聲波流量計可以測量高黏度液體、非導(dǎo)電性液體或氣體的流量。它的優(yōu)點為可實現(xiàn)非接觸測量，管內(nèi)無插入零件，無液體附加阻力，不受介質(zhì)粘度、導(dǎo)電度及腐蝕性影響。具有線性特性，易于數(shù)字化。缺點是精度不夠高，不適用于溫度波動大、介質(zhì)物理性質(zhì)變化大的液體測量；不適用于小流速、小管徑的精確測量，在大口徑管道的流量測量(管徑大于2000mm)具有優(yōu)勢。
2.5容積式流量計
容積式流量計有橢圓齒輪流量計和腰輪流量計，是通過測定殼體與轉(zhuǎn)子之間形成的計量容積來測量流體的體積流量。主要用于各種液體流量的測量，尤其是油流量的準(zhǔn)確測量；在高壓力、大流量的氣體流量測量中，這類流量計也有應(yīng)用。由于橢圓齒輪容積流量計直接依靠測量輪嚙合，因此對介質(zhì)的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質(zhì)流過流量計，需要在流量計前安裝過濾器；壽命有限，需經(jīng)常性維修。
3.本文結(jié)語
選擇一款經(jīng)濟適用且滿足功能需求的流量儀表，需要從儀表的工作性能、流體特性、現(xiàn)場條件及環(huán)境、成本費用來考慮，綜合多方面因素分析，確定*佳方案。隨著技術(shù)發(fā)展，各種流量儀表不斷更新升級，流量測量準(zhǔn)確度一定會不斷提高。
1.儀表選型的一般規(guī)定
儀表選型應(yīng)根據(jù)工藝裝置的規(guī)模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。*先，設(shè)計中采用的儀表必須是經(jīng)**授權(quán)部門認(rèn)可、取得制造許可證的合格產(chǎn)品，嚴(yán)禁選用未經(jīng)工業(yè)鑒定的試制儀表。其次，儀表選型要安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理，同時，在同一工程項目中，儀表品種規(guī)格力求統(tǒng)一，儀表選型應(yīng)有利于全廠或區(qū)域性的集中控制和集中管理，有利于提高化工企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
2.化肥企業(yè)生產(chǎn)用流量儀表主要類型及性能分析
2.1差壓型
差壓型流量計約占工業(yè)應(yīng)用30%以上，是一種使用歷史悠久、試驗數(shù)據(jù)較為完善、技術(shù)完善成熟，應(yīng)用*廣泛的一種流量測量儀表，有代表性的產(chǎn)品類型有孔板流量計、楔型流量計等，此類儀表的優(yōu)點為：測量方法簡單、無可動部件，工作可靠、適應(yīng)性強、可不經(jīng)實際定標(biāo)而保證一定精度。差壓流量計的工作原理是利用節(jié)流件前后的差壓與平均流速或流量的關(guān)系，由差壓測量計計算出流量值。差壓流量計，幾乎能測量各種工況條件下單相流體和高溫、高壓條件下流體的流量，應(yīng)用非常廣泛。目前，差壓流量測量儀表正朝著一體化方向發(fā)展，將高精度的差壓變送器與節(jié)流裝置組成一體化儀表，提高了測量儀表的精度等級。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流量測量范圍逐步擴大，壓損逐步縮小，精度等級將會大幅提高。
2.2流體阻力式
流體阻力式流量測量計是根據(jù)阻力體受力大小或位移來測量流量。流體阻力式流量計主要有：轉(zhuǎn)子流量計和靶式流量計。
轉(zhuǎn)子流量計是一種利用改變流通面積的方法來測量流量的流量計。也稱浮子流量計或面積流量計。其優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，對儀表前后直管段長度要求不高，壓力損失小且恒定，測量范圍比較寬，工作可靠且線性刻度。轉(zhuǎn)子流量計適用范圍廣泛，可測氣體、蒸汽(電、氣遠(yuǎn)傳金屬浮子流量計)和液體的流量。對于76.2 mm以內(nèi)的管道，此流量計效果*好。按制造材料的不同，轉(zhuǎn)子流量計分為玻璃管轉(zhuǎn)子流量計和金屬管轉(zhuǎn)子流量計。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子位置清晰可見，易讀數(shù)，多用于常溫、常壓、透明和腐蝕性介質(zhì)，如空氣、煤氣、水及氬氣等。金屬管轉(zhuǎn)子流量計有磁性連接結(jié)構(gòu)，用于高溫、高壓場合，并輸出與二次儀表相匹配的標(biāo)準(zhǔn)信號，進(jìn)行瞬時流量和累計流量的顯示。金屬管轉(zhuǎn)子流量計是工業(yè)上*常用的流量計，而在小管徑、腐蝕性介質(zhì)場合時常用玻璃材質(zhì)。由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計。由于轉(zhuǎn)子流量計精度高、重復(fù)性好，在小管徑(≤200 mm)流量測量方面得到廣泛應(yīng)用。
靶式流量計是60年代隨著工業(yè)生產(chǎn)迫切需要解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量而發(fā)展起來的一種新型流量測量儀表。其工作原理是通過測量流體作用在靶上的力而實現(xiàn)流量測量。優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便、不易堵塞，主要應(yīng)用于低雷諾數(shù)（如大粘度、小流量）、含固體顆粒的漿液（如泥漿、紙漿、沙漿、礦漿）及腐蝕介質(zhì)流量測量。
2.3流體振動式
流體振動式流量測量計是根據(jù)流體振動原理測量流量。包括兩種應(yīng)用自然振動的卡門渦街流量計和應(yīng)用強迫振動的漩渦流量計。渦街流量計的優(yōu)點是測量精度較高；量程比寬（可達(dá)30:1）；使用壽命長，壓力損失小，安裝與維護(hù)比較方便；測量幾乎不受流體參數(shù)變化的影響，用水或空氣標(biāo)定后的流量計無須校正即可用于其它介質(zhì)的測量；易與數(shù)字儀表或計算機接口，對氣體、液體和蒸汽介質(zhì)均適用。其缺點是流體流速分布情況和脈動情況將影響測量準(zhǔn)確度，因此適用于紊流流速分布變化小的情況，并要求流量計前后有足夠長的直管段，且普通型對于振動和高溫沒有很好的解決辦法。
2.4測速式流量計
測速是流量計主要有渦輪流量計、高溫水流量計、超聲波流量計。
渦輪流量計根據(jù)動量矩守恒原理設(shè)計而成，主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標(biāo)定其他流量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。它的優(yōu)點是測量精度高，復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好；量程范圍寬，量程比可達(dá)(10～20):1，刻度線性；耐高壓，壓力損失?。粚α髁孔兓磻?yīng)迅速，可測脈動流量；抗干擾能力強，信號便于遠(yuǎn)傳及與計算機相連，其缺點是制造困難，成本高。
高溫水流量計是基于法拉*電磁感應(yīng)原理研制出的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、無機械慣性，反應(yīng)靈敏，可測量脈沖流量，而且線性較好，可以直接進(jìn)行等分刻度。高溫水流量計可以測量各種腐蝕性介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。但只能測量導(dǎo)電液體，因此對于氣體、蒸氣以及含大量氣泡的液體，或者電導(dǎo)率很低的液體不能測量。其缺點是輸出電壓微弱，通常滿量程時只有25-80mV，流量很小時僅有幾毫伏，易受外界干擾，因此要求傳感器的外殼、測量導(dǎo)管、轉(zhuǎn)換器等都應(yīng)接地良好并單獨設(shè)置接地點，絕對不能連接在電機、電器等設(shè)備的公用線上；高溫水流量計得到越來越廣泛的應(yīng)用，其成本有所降低，但整體價格，特別是大管徑的價格仍較高。
超聲波流量計是近代發(fā)展起來的一種新型測量流量的儀表，*常見的是多普勒流量計和時差流量計。超聲波流量計可以測量高黏度液體、非導(dǎo)電性液體或氣體的流量。它的優(yōu)點為可實現(xiàn)非接觸測量，管內(nèi)無插入零件，無液體附加阻力，不受介質(zhì)粘度、導(dǎo)電度及腐蝕性影響。具有線性特性，易于數(shù)字化。缺點是精度不夠高，不適用于溫度波動大、介質(zhì)物理性質(zhì)變化大的液體測量；不適用于小流速、小管徑的精確測量，在大口徑管道的流量測量(管徑大于2000mm)具有優(yōu)勢。
2.5容積式流量計
容積式流量計有橢圓齒輪流量計和腰輪流量計，是通過測定殼體與轉(zhuǎn)子之間形成的計量容積來測量流體的體積流量。主要用于各種液體流量的測量，尤其是油流量的準(zhǔn)確測量；在高壓力、大流量的氣體流量測量中，這類流量計也有應(yīng)用。由于橢圓齒輪容積流量計直接依靠測量輪嚙合，因此對介質(zhì)的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質(zhì)流過流量計，需要在流量計前安裝過濾器；壽命有限，需經(jīng)常性維修。
3.本文結(jié)語
選擇一款經(jīng)濟適用且滿足功能需求的流量儀表，需要從儀表的工作性能、流體特性、現(xiàn)場條件及環(huán)境、成本費用來考慮，綜合多方面因素分析，確定*佳方案。隨著技術(shù)發(fā)展，各種流量儀表不斷更新升級，流量測量準(zhǔn)確度一定會不斷提高。