彎管流量計(jì)與其它常用流量計(jì)的性能比較

　　彎管流量計(jì)是河北理工學(xué)院智能儀器廠自主研制開發(fā)的**產(chǎn)品，已列入重點(diǎn)**火炬計(jì)劃項(xiàng)目，近幾年在國內(nèi)得到了較大范圍推廣使用。此文將一些常用的流量計(jì)與彎管流量計(jì)進(jìn)行技術(shù)對比分析，為廣大用戶在計(jì)量選型中提供參考和借鑒。
　　一、電磁流量計(jì)
　　1、優(yōu)點(diǎn)
　?。ǎ保╇姶帕髁坑?jì)可用來測量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。
　?。ǎ玻o壓力損失。
　?。ǎ常y量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5ｍｍ到2.6ｍ。
　　（４）電磁流量計(jì)測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。
　　2、缺點(diǎn)
　?。ǎ保╇姶帕髁坑?jì)的應(yīng)用有一定局限性，它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。
　　（２）電磁流量計(jì)是通過測量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計(jì)量要求，對于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測量質(zhì)量流量，測量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。
　?。ǎ常╇姶帕髁坑?jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜，且要求更嚴(yán)格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試，必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動，不能有強(qiáng)磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。
　?。ǎ矗╇姶帕髁坑?jì)用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測量。
　?。ǎ担┕┧艿澜Y(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內(nèi)徑變化1ｍｍ會帶來約2％附加誤差。
　?。ǎ叮┳兯推鞯臏y量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關(guān)的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能，好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
　?。ǎ罚﹥r格較高
　　二、超聲波流量計(jì)
　　1、優(yōu)點(diǎn)
　?。?）超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態(tài)，不會產(chǎn)生壓力損失，且便于安裝。
　?。?）可以測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。
　?。?）超聲波流量計(jì)的測量范圍寬，測量口徑范圍從2cm～５m.
　?。?）超聲波流量計(jì)可以測量各種液體和污水流量。
　?。?）超聲波流量計(jì)測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響?？梢宰龀晒潭ㄊ胶捅銛y式兩種形式。
　　2、缺點(diǎn)
　?。?）超聲波流量計(jì)的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200℃的流體。
　?。?）抗干擾能力差。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
　　（3）直管段要求嚴(yán)格，為前20D，后5D。否則離散性差，測量精度差。
　?。?）安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。
　?。?）測量管道因結(jié)垢，會嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴(yán)重時儀表無流量顯示。
　?。?）可靠性、精度等級不高（一般為1.5～2.5級左右），重復(fù)性差。超聲波流量計(jì)是通過測量流體速度再乘以管道內(nèi)截面積來確定流量。而該流量計(jì)無法直接測量內(nèi)徑和管道圓度，只能根據(jù)外徑、壁厚按標(biāo)準(zhǔn)圓估算截面積，由此帶來的不確定性已超過1％，因此精度受到限制。
　　（7）使用壽命短（一般精度只能保證二年）。
　　三、渦街流量計(jì)
　　1、優(yōu)點(diǎn)
　?。?）渦街流量計(jì)無可動部件，測量元件結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用壽命長。
　?。?）渦街流量計(jì)測量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1：10。
　?。?）渦街流量計(jì)的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。
　　（4）它造成的壓力損失小。
　?。?）準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性為0.5％，且維護(hù)量小。
　　2、缺點(diǎn)
　?。?）渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對于氣體，終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
　?。?）造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測量誤差會很大。
　?。?）抗振性能差。外來振動會使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
　?。?）對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。
　　（5）直管段要求高。專家指出，渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。
　?。?）耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。
　　四、彎管流量計(jì)
　　1、優(yōu)點(diǎn)
　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，價格合理
　　彎管傳感器實(shí)質(zhì)上就是一個九十度標(biāo)準(zhǔn)彎頭，這是結(jié)構(gòu)簡單的流量傳感器，在流量測量元件中再找不出比它更簡單，更實(shí)用的測量元件。隨著彎管機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理的不斷完善，彎管傳感器的加工質(zhì)量會越來越好，價格更趨合理，更容易被用戶接受。
　?。?）無任何插入件或節(jié)流件，無附加壓力損失，可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動力消耗，節(jié)約能源；
　?。?）可測量容易臟污、堵塞傳感器的流體
　　供熱系統(tǒng)的循環(huán)水質(zhì)比較差，鋼鐵、冶金行業(yè)高爐、焦?fàn)t煤氣等介質(zhì)也非常臟污，一般流量計(jì)很難適應(yīng)。彎管傳感器由于沒有插入件和節(jié)流件，對于這些介質(zhì)其適應(yīng)性毫無問題，即使是長期運(yùn)行也能保證彎管流量計(jì)正常工作，保證其測量精度不受影響。
　　（4）精度高，重復(fù)性好（0.2％）
　　（5）彎管傳感器耐磨損，長期運(yùn)行免維護(hù)
　　彎管傳感器耐磨損是保證流量計(jì)長期高精度測量的重要條件之一，這方面彎管流量計(jì)有著不可比擬的優(yōu)勢。正因?yàn)閺澒軅鞲衅髂湍p且性能長期不變，所以彎管傳感器一般采用焊接法安裝，徹底解決了現(xiàn)場跑、冒、滴、漏等問題，既減少了維護(hù)工作量，又可節(jié)約能源。
　　（6）適應(yīng)性強(qiáng)、量程范圍寬
　　只要是可以用孔板、渦街、均速管等流量計(jì)進(jìn)行管道內(nèi)流體流量測量的都可以用彎管流量計(jì)進(jìn)行測量，而且在耐高溫、耐高壓、耐振動、耐潮濕、耐粉塵等方面，彎管流量計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于這些常用的流量計(jì)。量程范圍寬，一方面是指彎管流量計(jì)的量程比可高達(dá)10：1，對于蒸汽或其它介質(zhì)，它的適用范圍為5—120m/s；對于液體介質(zhì)適用范圍為0.3—5m/s。這里所指的流速范圍沒有嚴(yán)格的限制，如果被測介質(zhì)沒有上限流速的限制，則流速范圍還可加大。反之，如果使用高精度的低差壓差壓變送器相配合，則流體流速的低限可取得更?。◤澒芰髁坑?jì)應(yīng)用現(xiàn)場的測量范圍已達(dá)到1：20以上）。
　　量程范圍寬的另一方面是指彎管傳感器的幾何尺寸幾乎沒有限制，管徑可由10毫米到2米以上，這一點(diǎn)對于一般的流量傳感器是不容易做到的，即使能做到，其價格差異也是非常驚人的。
　?。?）直管段要求不嚴(yán)格
　　直管段要求不嚴(yán)格也是彎管流量計(jì)在現(xiàn)場使用中十分重要的優(yōu)點(diǎn)之一。一般流量測量裝置都因?yàn)楝F(xiàn)場直管段不能滿足要求而不能進(jìn)行測量或不能保證其測量精度，使用戶大傷腦筋。彎管流量計(jì)由于其特殊的測量原理在實(shí)際使用中對直管段要求不嚴(yán)，只需保證前5D后2D即可（在極限情況下可選前2D后2D，此時精度會略有下降）。
　?。?）二次儀表功能齊全，既有單路顯示測量流量、溫度、壓力等參數(shù)的，也有專為供熱行業(yè)開發(fā)的多路測量并能實(shí)施熱量監(jiān)控的高精度組合儀表。近幾年開發(fā)的彎管流量計(jì)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已成功應(yīng)用于承德、虎林、黑河、通化、四平、大連、沈陽、開原、鐵嶺、烏魯木齊、哈密、壽光、丹陽、汕頭、廊坊、宣化、遷安、唐山等熱力公司和其它行業(yè)，提高了這些用戶的科學(xué)化管理水平和供熱質(zhì)量，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　2、缺點(diǎn)
　?。?）彎管流量計(jì)是利用測量介質(zhì)在管道內(nèi)自然流動而產(chǎn)生的慣性離心力的大小來獲得流量測量的。因此，它是一種低差壓流量計(jì)。它的這個缺點(diǎn)必須通過選擇合適的管徑和高精度的差壓變送器來克服。六七十年代沒發(fā)展起來就是因?yàn)楫?dāng)時差壓變送器精度不夠造成的，直到九十年代高精度差壓變送器日漸成熟，彎管流量計(jì)才得以快速發(fā)展。
　?。?）彎管流量計(jì)一定要裝在管道的轉(zhuǎn)彎處，它不同于其它流量計(jì)一般都裝在直管上。如果現(xiàn)場找不到轉(zhuǎn)彎處，只能通過改造作出一個轉(zhuǎn)彎來，增加了工作量。但這個特點(diǎn)的合理利用可以大大減少現(xiàn)場建設(shè)面積，降低工程基建費(fèi)用。