不同工況下各種流量計選型規則

<<??多欽儀表（上海）有限公司 ??專注于流量計與服務 ?>> 技術專欄?

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★?流量計的正確選擇對于流量的精確測量有著非常重要的意義，同樣的工況條件選擇不一樣的流量儀表對于最終的測量結果來說有相當大的差異。

★?流量計的正確選擇對于流量的精確測量有著非常重要的意義，同樣的工況條件選擇不一樣的流量儀表對于最終的測量結果來說肯定是有相當大的差異。

★?流量計如果一開始選擇不當，嚴重的甚至導致無法進行數量的測量以及引起儀表的損壞，所以對于儀表維護人員來說，有必要對于如何選擇合適的流量計有一個正確的認識，了解一些基本的選擇方法，將有助于在選擇儀表時產生錯誤。

★?為了保證流量儀表在生產現場過程中發揮最好、最精確的使用，流量計的選擇，一般情況下，必須要根據生產現場需要計量的介質而定。

常見工況可以做以下參照：

　

一、污水、紙漿等渾濁液體介質，可選擇的流量計品種是：超聲波流量計及智能電磁流量計。但在選用電磁流量計時要考慮液體中不含較多空氣或氣泡。

　

二、石油、柴油等油品介質，可選擇的流量計品種是：超聲波流量計。

　

三、砂漿、電粉漿等大濃度、固體顆粒含量大的介質，可選擇的流量計品種是：電磁流量計。

　

四、自來水大流量的介質，可選擇的流量計品種是：適用選型為智能電磁流量計、超聲波流量計。其他諸如渦街流量計、孔板流量計等也可以。

　

五、氣體介質，可選擇的流量計品種是：1、超聲波氣體流量計。2、渦街流量計。如氣體溫度超過300℃,可選氣壓式流量計。

　

六、帶有較多氣泡的液體介質，可選擇的流量計品種是：超聲波流量計，使用該類型的流量計測量帶有氣泡的流體，效果十分好。

　

七、純凈水、除鹽水等電導率低的介質，可選擇的流量計品種是：超聲波流量計非常適合測量這類流體。

　

八、酸、堿液等強腐蝕性介質，可選擇的流量計品種是：1、抗酸堿內襯的電磁流量計。2、外夾式超聲波流量計。

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其后也要關注測量現場其他的條件要求與限制：

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方案一：如果你的水溫在80度以下，不是純凈水(不導電)，如果是污水泥漿不是很多不會沉積在管道里面。電磁流量計可作為首選，技術成熟，抗干擾強，維護極少，價格在流量計里也適中。

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方案二：如果你是不導電的液體，渦街流量計要看你的流速，流速低了他測不準，而且如果污水也不能測，精度不是那么高，能打到1%精度就拜托了，如果是行內人士請1：不要忽悠人，多起不義必自斃，2：如果是不知道先去學習

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方案三：如果不是污水，而且管道直徑小于100毫米：玻璃轉子流量計(浮子流量計)最實惠，幾百塊錢，但只能看瞬時流量;渦輪流量計，精度適中，是一個輪子在里面轉的，可能用一兩年要換一次，流速越快換的時間間隔約短，因為會有磨損;另外精度最高的還是齒輪流量計，類似水表，但是價格比較高點，比電磁流量計稍微便宜點，大口徑的可能會貴一些。

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不同種類的流量計的區別是：測量原理不同，適應的工況條件差別很大。

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流量計，工業上多用以測量水、礦漿等介質的流量。可測最大管徑達2m，而且壓損極小，但導電率低的介質，如氣體、蒸汽等則不能應用，并且應用于工業現場的流量計種類很多，測量原理不同，適應的工況條件差別也很大：

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電磁流量計：根據法拉第電磁感應原理，即具有傳導性的流體在流經電磁場時，通過測量電壓可得到流體的速度，電磁流量計沒有移動部件，不受流體的影響，在滿管時測量導電性液體精確度很高，可用于測量漿狀流體的流速，像其他速度測量計一樣，是測量體積流量的儀表。

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超聲波流量計：傳播時間法和多普勒效應法是超聲流量計常采用的方法，用以測量流體的平均速度，它也是無阻礙流量計，如果超聲波變送器安裝在管道外測，就無須插入。

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渦輪流量計：當流體流經渦輪流量計時,流體使轉子旋轉，轉子的旋轉速度與流體的速度相關，通過轉子感受到的流體平均流速，推導出流量或總量，可精確地測量潔凈的液體和氣體。像差壓節流式流量計，渦輪流量計也會產生不可恢復的壓力誤差，也需要移動部件。

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差壓式流量計：采用最普遍的流量測量技術，包括孔板流量計、V錐流量計、文丘里管和音速噴嘴以及威力巴流量計、阿牛巴流量計、德爾塔巴流量計等均速管類流量計，可用于測量大多數液體、氣體和蒸汽的流速。差壓式流量計沒有移動部分，應用廣泛，易于使用，但堵塞后，它會產生壓力損失，影響精確度，流量計精度測量的精確度取決于壓力測量儀表的精確度。

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不同流量計，根據本身測量原理不同，也存在不同的優缺點。

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1 、渦輪流量計?

渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速，從而且推導出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，也可做成整體式。?

渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質量流量計稱為流量計中三類重復性、精度最佳的產品，作為十大類型流量計之一，其產品已發展為多品種、多系列批量生產的規模。

優點：

(1)高精度，在所有流量計中，屬于最精確的流量計；

(2)重復性好；

(3)無零點擾能力好；

(4)范圍度寬；

(5)結構緊湊。?

缺點：

(1)不能長期保持校準特性；

(2)流體物性對流量特性有較大影響。?

應用概況：渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用：石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體統在歐洲和美國，渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計，它們已成為優良的天然氣計量儀表。?

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2 、渦街流量計?

渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發生體，流體在發生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的游渦的儀表。?

渦街流量計按頻率檢出方式可分為：應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。?

渦街流量計是屬于最年輕的一類流量計，但其發展迅速，目前已成為通用的一類流量計。?

優點：

(1)結構簡單牢固；

(2)適用流體種類多；

(3)精度較高；

(4)范圍度寬；

(5)壓損小。?

缺點：

(1)不適用于低雷諾數測量；

(2)需較長直管段；

(3)儀表系數較低(與渦輪流量計相比)；

(4)儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應用經驗。?

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3、電磁流量計?

電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。?

電磁流量計有一系列優良特性，可以解決其它流量計不易應用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。?

70、80年代電磁流量在技術上有重大突破，使它成為應用廣泛的一類流量計，在流量儀表中其使用量百分數不斷上升。?

優點：?

(1)測量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用于測量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等；?

(2)不產生流量檢測所造成的壓力損失，節能效果好；?

(3所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響；(4)流量范圍大，口徑范圍寬；(5)可應用腐蝕性流體。?

缺點：(1)不能測量電導率很低的液體，如石油制品；(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體；(3)不能用于較高溫度。?

應用概況：電磁流量計應用領域廣泛，大口徑儀表較多應用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制，造紙工業測量紙漿液和黑液，化學工業的強腐蝕液，有色冶金工業的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物化學等有衛生要求的場所。?

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4、差壓式流量計?

差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測件產生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。?

差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類，如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。?

二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器及流量顯示儀表。它已發展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規格龐雜的一大類儀表，它既可測量流量參數，也可測量其它參數(如壓力、物位、密度等)。?

差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為：節流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。?

檢測件又可按其標準化程度分為二大類：標準的和非標準的。?

所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計、制造、安裝和使用，無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。?

非標準檢測件是成熟程度較差的，尚未列入國際標準中的檢測件。?

差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量占居首位。近年來，由于各種新型流量計的問世，它的使用量百分數逐漸下降，但目前仍是最重要的一類流量計。?

優點：?

(1)應用最多的孔板式流量， 計結構牢固，性能穩定可靠，使用壽命長；?

(2)應用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬；?

(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產，便于規模經濟生產。?

缺點： (1)測量精度普遍偏低；(2)范圍度窄，一般僅3：1~4：1；(3)現場安裝條件要求高；(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

應用概況：?

差壓式流量計應用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用，如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作狀態方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾mm到幾m；流動條件方面：亞音速、音速、脈動流等。它在各工業部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。?

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5 、浮子流量計?

浮子流量計，又稱轉子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內自由地上升和下降。?

浮子流量計是僅次于差壓式流量計應用范圍最寬廣的一類流量計，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。?

80年代中期，日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%。我國產量1990年估計在12~14萬臺，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。?

特點：

(1)玻璃錐管浮子流量計結構簡單，使用方便，缺點是耐壓力低，有玻璃管易碎的較大風險；

(2)適用于小管徑和低流速；

(3)壓力損失較低。?

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6、容積式流量計?

容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分，根據測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流體體積總量。?

容積式流量計按其測量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉子流量計、旋轉活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。?

優點：(1)計量精度高；(2)安裝管道條件對計量精度沒有影響；(3)可用于高粘度液體的測量；(4)范圍度寬；(5)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計，總量，清晰明了，操作簡便。?

缺點：(1)結果復雜，體積龐大；(2)被測介質種類、口徑、介質工作狀態局限性較大；(3)不適用于高、低溫場合；(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體；(5)產生噪聲及振動。?

應用概況：?

容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量最大的流量計，常應用于昂貴介質(油品、天然氣等)的總量測量。?

工業發達國家近年PD流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%；我國約占20%，1990年產量(不包括家用煤氣表)估計為34萬臺，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。?

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7、 超聲流量計?

超聲流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。?

根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。?

超聲流量計和電磁流量計一樣，因儀表流通通道未設置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計，是適于解決流量測量困難問題的一類流量計，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點，近年來它是發展迅速的一類流量計之一。?

優點：?

(1)可做非接觸式測量；(2)為無流動阻撓測量，無壓力損失；(3)可測量非導電性液體，對無阻撓測量的電磁流量計是一種補充。?

缺點：?

1)傳播時間法只能用于清潔液體和氣體；而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；(2)多普勒法測量精度不高。?

應用概況：?

(1)傳播時間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠排放液、：怪液、液化天然氣等；?

(2)氣體應用方面在高壓天然氣領域已有使用良好的經驗；?

3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，例如：未處理污水、工廠排放液、臟流程液；通常不適用于非常清潔的液體。?

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8、 科里奧利質量流量計?

科里奧利質量流量計(以下簡稱CMF)是利用流體在振動管中流動時，產生與質量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質量流量儀表。?

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9、明渠流量計?

與前述幾種不同，它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。?

非滿管態流動的水路稱作明渠，測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(open channel flowmeter)。?

明渠流量計除圓形外，還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。?

明渠流量計應用場所有城市供水引水渠；火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠；工礦企業水排放以及水利工程和農業灌溉用渠道。