對于測量中的高溫水流量計產品的選型及其功能簡介
點擊次數：1642 發布時間：2021-09-08 01:18:56
在生產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，能否對流量進行準確控制始終是一個關系到能否提高工業生產質量、降低生產成本的關鍵技術問題，在化工生產領域尤其如此。本文介紹了化肥企業生產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行了分析，以期為實際生產中的儀表選型提出參考意見。
1.儀表選型的一般規定
儀表選型應根據工藝裝置的規模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。首先，設計中采用的儀表必須是經國家授權部門認可、取得制造許可證的合格產品，嚴禁選用未經工業鑒定的試制儀表。其次，儀表選型要安全可靠、技術先進、經濟合理，同時，在同一工程項目中，儀表品種規格力求統一，儀表選型應有利于全廠或區域性的集中控制和集中管理，有利于提高化工企業的生產管理水平。
2.化肥企業生產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應用30%以上，是一種使用歷史悠久、試驗數據較為完善、技術完善成熟，應用最廣泛的一種流量測量儀表，有代表性的產品類型有孔板流量計、楔型流量計等，此類儀表的優點為：測量方法簡單、無可動部件，工作可靠、適應性強、可不經實際定標而保證一定精度。差壓流量計的工作原理是利用節流件前后的差壓與平均流速或流量的關系，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，應用非常廣泛。目前，差壓流量測量儀表正朝著一體化方向發展，將高精度的差壓變送器與節流裝置組成一體化儀表，提高了測量儀表的精度等級。隨著科學技術的發展，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：轉子流量計和靶式流量計。
轉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。其優點為結構簡單，使用維護方便，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。轉子流量計適用范圍廣泛，可測氣體、蒸汽(電、氣遠傳金屬浮子流量計)和液體的流量。對于76.2 mm以內的管道，此流量計效果最好。按制造材料的不同，轉子流量計分為玻璃管轉子流量計和金屬管轉子流量計。玻璃管轉子流量計的轉子位置清晰可見，易讀數，多用于常溫、常壓、透明和腐蝕性介質，如空氣、煤氣、水及氬氣等。金屬管轉子流量計有磁性連接結構，用于高溫、高壓場合，并輸出與二次儀表相匹配的標準信號，進行瞬時流量和累計流量的顯示。金屬管轉子流量計是工業上最常用的流量計，而在小管徑、腐蝕性介質場合時常用玻璃材質。由于玻璃材質的本身易碎性，關鍵的控制點也有用全鈦材等貴重金屬為材質的轉子流量計。由于轉子流量計精度高、重復性好，在小管徑(≤200 mm)流量測量方面得到廣泛應用。
靶式流量計是60年代隨著工業生產迫切需要解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量而發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流量測量。優點為結構簡單、安裝維護方便、不易堵塞，主要應用于低雷諾數（如大粘度、小流量）、含固體顆粒的漿液（如泥漿、紙漿、沙漿、礦漿）及腐蝕介質流量測量。
2.3流體振動式
流體振動式流量測量計是根據流體振動原理測量流量。包括兩種應用自然振動的卡門渦街流量計和應用強迫振動的漩渦流量計。渦街流量計的優點是測量精度較高；量程比寬（可達30:1）；使用壽命長，壓力損失小，安裝與維護比較方便；測量幾乎不受流體參數變化的影響，用水或空氣標定后的流量計無須校正即可用于其它介質的測量；易與數字儀表或計算機接口，對氣體、液體和蒸汽介質均適用。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。
渦輪流量計根據動量矩守恒原理設計而成，主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標定其他流量的標準儀表。它的優點是測量精度高，復現性和穩定性均好；量程范圍寬，量程比可達(10～20):1，刻度線性；耐高壓，壓力損失??；對流量變化反應迅速，可測脈動流量；抗干擾能力強，信號便于遠傳及與計算機相連，其缺點是制造困難，成本高。
高溫水流量計是基于法拉第電磁感應原理研制出的一種測量導電液體體積流量的儀表。其優點是結構簡單、無機械慣性，反應靈敏，可測量脈沖流量，而且線性較好，可以直接進行等分刻度。高溫水流量計可以測量各種腐蝕性介質：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。但只能測量導電液體，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、測量導管、轉換器等都應接地良好并單獨設置接地點，絕對不能連接在電機、電器等設備的公用線上；高溫水流量計得到越來越廣泛的應用，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展起來的一種新型測量流量的儀表，最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、非導電性液體或氣體的流量。它的優點為可實現非接觸測量，管內無插入零件，無液體附加阻力，不受介質粘度、導電度及腐蝕性影響。具有線性特性，易于數字化。缺點是精度不夠高，不適用于溫度波動大、介質物理性質變化大的液體測量；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，因此對介質的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質流過流量計，需要在流量計前安裝過濾器；壽命有限，需經常性維修。
3.本文結語
選擇一款經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、現場條件及環境、成本費用來考慮，綜合多方面因素分析，確定最佳方案。隨著技術發展，各種流量儀表不斷更新升級，流量測量準確度一定會不斷提高。
1.儀表選型的一般規定
儀表選型應根據工藝裝置的規模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。首先，設計中采用的儀表必須是經國家授權部門認可、取得制造許可證的合格產品，嚴禁選用未經工業鑒定的試制儀表。其次，儀表選型要安全可靠、技術先進、經濟合理，同時，在同一工程項目中，儀表品種規格力求統一，儀表選型應有利于全廠或區域性的集中控制和集中管理，有利于提高化工企業的生產管理水平。
2.化肥企業生產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應用30%以上，是一種使用歷史悠久、試驗數據較為完善、技術完善成熟，應用最廣泛的一種流量測量儀表，有代表性的產品類型有孔板流量計、楔型流量計等，此類儀表的優點為：測量方法簡單、無可動部件，工作可靠、適應性強、可不經實際定標而保證一定精度。差壓流量計的工作原理是利用節流件前后的差壓與平均流速或流量的關系，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，應用非常廣泛。目前，差壓流量測量儀表正朝著一體化方向發展，將高精度的差壓變送器與節流裝置組成一體化儀表，提高了測量儀表的精度等級。隨著科學技術的發展，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：轉子流量計和靶式流量計。
轉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。其優點為結構簡單，使用維護方便，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。轉子流量計適用范圍廣泛，可測氣體、蒸汽(電、氣遠傳金屬浮子流量計)和液體的流量。對于76.2 mm以內的管道，此流量計效果最好。按制造材料的不同，轉子流量計分為玻璃管轉子流量計和金屬管轉子流量計。玻璃管轉子流量計的轉子位置清晰可見，易讀數，多用于常溫、常壓、透明和腐蝕性介質，如空氣、煤氣、水及氬氣等。金屬管轉子流量計有磁性連接結構，用于高溫、高壓場合，并輸出與二次儀表相匹配的標準信號，進行瞬時流量和累計流量的顯示。金屬管轉子流量計是工業上最常用的流量計，而在小管徑、腐蝕性介質場合時常用玻璃材質。由于玻璃材質的本身易碎性，關鍵的控制點也有用全鈦材等貴重金屬為材質的轉子流量計。由于轉子流量計精度高、重復性好，在小管徑(≤200 mm)流量測量方面得到廣泛應用。
靶式流量計是60年代隨著工業生產迫切需要解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量而發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流量測量。優點為結構簡單、安裝維護方便、不易堵塞，主要應用于低雷諾數（如大粘度、小流量）、含固體顆粒的漿液（如泥漿、紙漿、沙漿、礦漿）及腐蝕介質流量測量。
2.3流體振動式
流體振動式流量測量計是根據流體振動原理測量流量。包括兩種應用自然振動的卡門渦街流量計和應用強迫振動的漩渦流量計。渦街流量計的優點是測量精度較高；量程比寬（可達30:1）；使用壽命長，壓力損失小，安裝與維護比較方便；測量幾乎不受流體參數變化的影響，用水或空氣標定后的流量計無須校正即可用于其它介質的測量；易與數字儀表或計算機接口，對氣體、液體和蒸汽介質均適用。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。
渦輪流量計根據動量矩守恒原理設計而成，主要用于量精度要求高、流量變化快的場合，還用作標定其他流量的標準儀表。它的優點是測量精度高，復現性和穩定性均好；量程范圍寬，量程比可達(10～20):1，刻度線性；耐高壓，壓力損失??；對流量變化反應迅速，可測脈動流量；抗干擾能力強，信號便于遠傳及與計算機相連，其缺點是制造困難，成本高。
高溫水流量計是基于法拉第電磁感應原理研制出的一種測量導電液體體積流量的儀表。其優點是結構簡單、無機械慣性，反應靈敏，可測量脈沖流量，而且線性較好，可以直接進行等分刻度。高溫水流量計可以測量各種腐蝕性介質：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。但只能測量導電液體，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、測量導管、轉換器等都應接地良好并單獨設置接地點，絕對不能連接在電機、電器等設備的公用線上；高溫水流量計得到越來越廣泛的應用，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展起來的一種新型測量流量的儀表，最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、非導電性液體或氣體的流量。它的優點為可實現非接觸測量，管內無插入零件，無液體附加阻力，不受介質粘度、導電度及腐蝕性影響。具有線性特性，易于數字化。缺點是精度不夠高，不適用于溫度波動大、介質物理性質變化大的液體測量；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，因此對介質的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質流過流量計，需要在流量計前安裝過濾器；壽命有限，需經常性維修。
3.本文結語
選擇一款經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、現場條件及環境、成本費用來考慮，綜合多方面因素分析，確定最佳方案。隨著技術發展，各種流量儀表不斷更新升級，流量測量準確度一定會不斷提高。