幾種在化工行業應用廣泛的流量計的分類及特性

時間：2009/2/12閱讀：2855

在化工生產中，往往要對介質的量進行計量，或者想確定介質的流速，這就需要流量儀表。通過流量計結構不同，大致可分為：流量計；容積流量計；電磁流量計；壓差式流量計；渦輪流量計；渦接式流量計；質量流量計。我們簡要敘述一下他們的結構與適合的環境及選型的要求。
1、流量計又稱（浮子）流量計ZY-FZ

流量計又稱浮子流量計，是較簡單的一種流量計，它主要用于中小口徑流量測量且要求相對不高的地方。一般使用在口徑小于ф50的范圍，量程比較寬，一般為10：1，zui低5：1。壓損低。它的檢測元件是一根由下向上擴大的垂直錐管和一只隨著流體流量變化沿著錐管上下移動的浮子，流體自下而上流過浮子時，在浮子上作用有差壓、流體動壓及磨擦力等，它與浮子向下的重量相平衡。浮子在錐管中的不同位置代表著不同的流量。常用流量計共有玻璃管流量計與金屬管浮子流量計。玻璃管流量計結構簡單，價格低廉，安裝使用方便，是生產與科研實驗用量較大的一種流量計。但由于玻璃管材料的限制，不能在易碎及高溫高壓場所使用。且不能遠傳。金屬管子流量計與玻璃管子流量計相比，還有耐高壓高溫、結構牢固、不會破碎的特點。它可以適應惡劣的工作條件。并且可以遠傳，有標準信號輸出。缺點就是價格較貴。　

2、容積式流量計

容積式流量計是在全部流量計中屬于zui準確的一類流量計。主要有橢圓齒輪式、腰輪式、螺桿式（雙轉子式）、刮板式、活塞式和旋葉式、轉筒式、膜式（測氣體用）。容積式流量計的工作原理是由兩個具有相互滾動的進行接觸（或不接觸）旋轉的特殊形狀測量元件，以橢圓齒輪為例，就是兩個相互嚙合的齒輪，一個為主動輪，一個為從動輪。當物料進入時，主動輪由于受到壓力的作用，帶動從動輪工作，轉子每旋轉一周，就排出四個由轉子與殼壁圍成的初月形空腔的流體體積。通過其與時間的關系，就可算出瞬時流量與累積流量。容積式流量計的主要優點是：計量精度高；安裝直管段對計量精度影響不大；可用于高粘度場合；量程比較寬，一般在5：1至10：1，特殊可達30：1或更大；可借助介質動力，無需外部能源，可直讀，簡單方便。缺點是：一般只適用于中小口徑；價格較昂貴；由于受零件變形的影響，一般不適用于在高低溫下使用，在-30~160℃；在容積式流量計的測量當中，要杜絕顆粒性雜質，所以一般情況下，流量計前要裝過濾器，但可管路阻力會增大；而且要杜絕氣液混合；由于間隙較小，檢測元件易卡死，安全性較差。　

3、電磁流量計ZY-LDE

電磁流量計是利用流體導電的特性來測量流體流量的。其特點是該儀表測量流體流量時，不受溫度、壓力、密度、粘度及流體組分的影響。由于管內無突出部分和可動部件，適合于對含有懸浮固體粒子的污水、煤漿的測量。特別適合于對腐蝕性介質的測量。量程范圍寬，并能測量正反方向流體的流量。按照目前的技術，要求被測介質的電導率必需達到或超過0.01u S/cm。　

4、差壓式流量計（內含節流件）ZY-LGBH或ZY-LG

差壓式流量計用途較為廣泛，其中雙以節流式差壓流量計zui為普及。它的工作原理是：充滿管道的流體，當它流經管道內的節流件時，流束將在節流件處形成局部收縮。此時流速增大靜壓降低，在節流件前后產生差壓，流量愈大，差壓愈大，因而可依據差壓來衡量流量的大小。按結構形式來分，可分為標準孔板式、標準噴嘴式、經典文丘里管式、文丘里噴嘴式、1/4圓孔板式、錐形入口孔板、圓缺孔板、偏心孔板等。它的優缺點是：結構較為簡單，性能穩定，使用期長，價格低廉；品種齊全，類型較多；重復性、精度尚屬于一般，范圍窄，一般為3：1~4：1；壓頭損較大；安裝要求較高，如需較長的直管段等。　

5、渦輪式流量計ZY-LWGQ

渦輪式流量計是葉輪式流量計中的主要品種，還包括風速計與水表。它的原理是：當被測流體流過傳感器時，在流體的作用下，葉輪受力旋轉，轉速與管道平均流速成正比，葉輪轉動改變磁電轉換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通發生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即脈沖信號，經放大器放大后，送至二次儀表進行顯示。它的優點是：準確度高，可達±0.25%~±0.5%R，精密度可達±0.15%R（液體）；重復性好；無零點飄移，抗*力強；結構緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大；安全性好（葉輪發生故障被卡信，也不會斷流）；缺點是：流體的特性（密度、粘度）的變化對注量計的影響較大，需采取補償措施；儀表受流速分布和旋轉流影響較大，故傳感器的上下游必須保持必要的直管段；對介質的清潔度要求較高；DN50mm以下流量計受物性影響較嚴重，難以保持優良的特性。

6、渦街流量計ZY-LU
渦街流量計的工作原理是在流體中設置旋渦發生體，從而發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列，產生一定的頻率，通過公式f=St＊v/（1-1.27d/D）＊d，（St為斯特勞哈爾數，為無量綱數，與旋渦發生體及雷諾數有關；v為流速；d為發生體迎面寬度；D為公稱通徑）即可得出流速。一般的來說，渦街流量計輸出信號（頻率）不受流體物性和組分變化的影響，是指儀表系數僅與旋渦發生體形狀和尺寸以及雷諾數有關。它的優點是：結構簡單牢固，安裝維護方便；適用多種類流體，液、氣、蒸汽及部分混合相皆適用；度較高，一般達±1%R左右；流量范圍寬，可達10：1或20：1或更大；壓頭損失小；無零點飄移；價格相對便宜；缺點是：不適于低雷諾數Re＜20000 的情況，對高粘度、低流速、小口徑的使用有限制；對環境的要求較高，應盡量杜絕有振動的場所，且上游側需要有較長的直管段；儀表系數較低，口徑愈大愈低。信號分辨率降低，故口徑不宜過大，一般應用于DN25~DN300mm。　　

7、質量流量計（西門子）

質量流量計是一種新型的流量測量儀表，它可以直接用于測量介質的質量流量、密度，具有測量精度高、量程比寬、穩定性好、維護量低等特點，在石化行業得到了廣泛應用。分為科里奧利質量流量計與熱式質量流量計。比較常用的是科里奧利質量流量計。它是基于希臘人科里奧利力原理制成的流量計。在傳感器的外殼內有一對平行的測量管，該管在安裝于管子端部的電磁驅動線圈作用下，做近似于音叉的振動。當流體通過兩個平行的測量管時，會產生一個與流速方向橫向的加速度及相應的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發生扭曲，這一扭曲現象稱為科里奧利現象。測量管扭曲的大小是*與流經測量管的質量流量的大小成正比的。質量流量計的特點是：具有很高的精度；所測的質量流量與流體的溫度、壓力、粘度、電導率和流動狀態無關，但流體必須充滿；應保證測量管無腐蝕與磨損及結垢，這都會影響測量準確度；零點飄移較大，且壓頭損失較大；忌液氣混合；傳感器法蘭前后必需加裝具有足夠強度的支架以避免管道振動干擾，引起測量誤差。

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幾種在化工行業應用廣泛的流量計的分類及特性

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