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(guó)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(duì)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?電磁流量計(jì)可用來(lái)測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。

　　（２） 無(wú)壓力損失。

　?。ǎ常?測(cè)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(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量，測(cè)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?電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測(cè)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(cè)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(duì)于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)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。

　　（３） 電磁流量計(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(hào)的儀表配用。在安裝變送器時(shí)，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(dòng)，不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。在安裝時(shí)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(cè)流體等電位。在使用時(shí)，必須排盡測(cè)量管中存留的氣體，否則會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。

　?。ǎ矗?電磁流量計(jì)用來(lái)測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化，帶來(lái)測(cè)量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無(wú)法測(cè)量。

　　（５） 供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測(cè)量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內(nèi)徑變化1ｍｍ會(huì)帶來(lái)約2％附加誤差。

　?。ǎ叮?變送器的測(cè)量信號(hào)為很小的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào)，除流量信號(hào)外，還夾雜一些與流量無(wú)關(guān)的信號(hào)，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測(cè)量流量，必須消除各種干擾信號(hào)，有效放大流量信號(hào)。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(lái)控制勵(lì)磁電壓，按被測(cè)流體性質(zhì)選擇勵(lì)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?價(jià)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(cè)量?jī)x表，可用來(lái)測(cè)量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生壓力損失，且便于安裝。

　?。?） 可以測(cè)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(cè)量范圍寬，測(cè)量口徑范圍從2cm～５m.

　?。?） 超聲波流量計(jì)可以測(cè)量各種液體和污水流量。

　?。?） 超聲波流量計(jì)測(cè)量的體積流量不受被測(cè)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)

　　（1） 超聲波流量計(jì)的溫度測(cè)量范圍不高，一般只能測(cè)量溫度低于200℃的流體。

　　（2） 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(cè)量精度。

　?。?） 直管段要求嚴(yán)格，為前20D，后5D。否則離散性差，測(cè)量精度差。

　?。?） 安裝的不確定性，會(huì)給流量測(cè)量帶來(lái)較大誤差。

　　（5） 測(cè)量管道因結(jié)垢，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量準(zhǔn)確度，帶來(lái)顯著的測(cè)量誤差，甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無(wú)流量顯示。

　?。?） 可靠性、精度等級(jí)不高（一般為1.5～2.5級(jí)左右），重復(fù)性差。超聲波流量計(jì)是通過測(cè)量流體速度再乘以管道內(nèi)截面積來(lái)確定流量。而該流量計(jì)無(wú)法直接測(cè)量?jī)?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(lái)的不確定性已超過1％，因此精度受到限制。

　?。?） 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(wú)可動(dòng)部件，測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。

　?。?） 渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1：10。

　　（3） 渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對(duì)于氣體，終測(cè)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。

　　（2） 造成流量測(cè)量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測(cè)量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)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(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大。

　　（3） 抗振性能差。外來(lái)振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng)，使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。

　?。?） 對(duì)測(cè)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(duì)測(cè)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(cè)量要求。

　　（6） 耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)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(jiǎn)單，價(jià)格合理

　　彎管傳感器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)九十度標(biāo)準(zhǔn)彎頭，這是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的流量傳感器，在流量測(cè)量元件中再找不出比它更簡(jiǎn)單，更實(shí)用的測(cè)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(huì)越來(lái)越好，價(jià)格更趨合理，更容易被用戶接受。

　?。?） 無(wú)任何插入件或節(jié)流件，無(wú)附加壓力損失，可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動(dòng)力消耗，節(jié)約能源；

　　（3） 可測(cè)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(duì)于這些介質(zhì)其適應(yīng)性毫無(wú)問題，即使是長(zhǎng)期運(yùn)行也能保證彎管流量計(jì)正常工作，保證其測(cè)量精度不受影響。

　?。?） 精度高，重復(fù)性好（0.2％）

　?。?） 彎管傳感器耐磨損，長(zhǎng)期運(yùn)行免維護(hù)

　　彎管傳感器耐磨損是保證流量計(jì)長(zhǎng)期高精度測(cè)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(shì)。正因?yàn)閺澒軅鞲衅髂湍p且性能長(zhǎng)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(chǎng)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(cè)量的都可以用彎管流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，而且在耐高溫、耐高壓、耐振動(dòng)、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(duì)于蒸汽或其它介質(zhì)，它的適用范圍為5—120m/s；對(duì)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(cè)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小（彎管流量計(jì)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)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(duì)于一般的流量傳感器是不容易做到的，即使能做到，其價(jià)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(chǎng)使用中十分重要的優(yōu)點(diǎn)之一。一般流量測(cè)量裝置都因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)直管段不能滿足要求而不能進(jìn)行測(cè)量或不能保證其測(cè)量精度，使用戶大傷腦筋。彎管流量計(jì)由于其特殊的測(cè)量原理在實(shí)際使用中對(duì)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(shí)精度會(huì)略有下降）。

　?。?） 二次儀表功能齊全，既有單路顯示測(cè)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(cè)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(yáng)、開原、鐵嶺、烏魯木齊、哈密、壽光、丹陽(yáng)、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(huì)效益。

　　2、 缺點(diǎn)

　?。?） 彎管流量計(jì)是利用測(cè)量介質(zhì)在管道內(nèi)自然流動(dòng)而產(chǎn)生的慣性離心力的大小來(lái)獲得流量測(cè)量的。因此，它是一種低差壓流量計(jì)。它的這個(gè)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(lái)克服。六七十年代沒發(fā)展起來(lái)就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)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(chǎng)找不到轉(zhuǎn)彎處，只能通過改造作出一個(gè)轉(zhuǎn)彎來(lái)，增加了工作量。但這個(gè)特點(diǎn)的合理利用可以大大減少現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)面積，降低工程基建費(fèi)用。