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電磁流量計(jì)與超聲波流量計(jì)該如何選擇

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一、電磁流量計(jì)
1、優(yōu)點(diǎn)
(1)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。
(3)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)
(1)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(guò)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)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。
(4)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,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。
二、超聲波流量計(jì)
1、優(yōu)點(diǎn)
(1)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。
(2)可以測(cè)量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。
(3)超聲波流量計(jì)的測(cè)量范圍寬,測(cè)量口徑范圍從2cm~5m。
(4)超聲波流量計(jì)可以測(cè)量各種液體和污水流量。
(5)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*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。
(3)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。
(4)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。
(6)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(guò)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(guò)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、超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)的主要區(qū)別
1、介質(zhì)不同
  超聲波流量計(jì)的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響,又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表,故可解決其它類型儀表所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。
  電磁流量計(jì)不能測(cè)量導(dǎo)電率很低的液體,如石石油制品和有機(jī)溶劑等。通用型電磁流量計(jì)由于里襯材料限制,不能測(cè)量溫度較高液體。電磁流量計(jì)是通過(guò)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。
  2、準(zhǔn)確度不同
   超聲波流量計(jì)是通過(guò)測(cè)量流體速度來(lái)確定體積流量,對(duì)液體應(yīng)該測(cè)量它的質(zhì)量流量,儀表測(cè)量質(zhì)量流量是通過(guò)體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的,當(dāng)流體溫度變化時(shí),流體密度是變化的,人為設(shè)定密度值,不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只能在測(cè)量流體速度的同時(shí),又測(cè)量了流體密度,才能通過(guò)運(yùn)算,得到真實(shí)質(zhì)量流量值。
  超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)的測(cè)量媒介不同,超聲波是采用聲波,頻率很低,超聲波頻率20KHz-100KHz,雷達(dá)是采用2.4GHz級(jí)別的電磁波,超聲波的限制性比較大,很容易受到其它鐵制物體的干擾,另外頻率低,衰減大,測(cè)量范圍小,應(yīng)用的面比較窄,常用在大口徑的水管線的流量測(cè)量和明渠類流量計(jì)測(cè)液位來(lái)?yè)Q算成流量。也有用在固體料倉(cāng)上的。電磁的頻率高,衰減小,如果加上導(dǎo)波管測(cè)量范圍可以很大,用在儲(chǔ)罐上比較多。但是需要注意介電常數(shù),介電常數(shù)太小的介質(zhì)沒(méi)法測(cè)或測(cè)量范圍很小。
3、安裝、維護(hù)、檢定成本不同
  超聲波流量計(jì)適用于大型圓形管道和矩形管道,且原理上不受管徑限制,其造價(jià)基本上與管徑無(wú)關(guān)。對(duì)于大型管道不僅帶來(lái)方便,可認(rèn)為在無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)流校驗(yàn)的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。超聲流量計(jì)可作非接觸測(cè)量。夾裝式換能器超聲流量計(jì)可無(wú)需停流截管安裝,只要在既設(shè)管道外部安裝換能器即可。這是超聲流量計(jì)在工業(yè)用流量?jī)x表中具有的*優(yōu)點(diǎn),因此可作移動(dòng)性(即非定點(diǎn)固定安裝)測(cè)量,適用于管網(wǎng)流動(dòng)狀況評(píng)估測(cè)定超聲流量計(jì)為無(wú)流動(dòng)阻撓測(cè)量,無(wú)額外壓力損失。
  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(shuō)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。電磁流量計(jì)需要在有電導(dǎo)率的液體條件下安裝,而且一般電磁流量計(jì)的安裝必須截管安裝,但是電磁流量計(jì)的特點(diǎn)是在符合條件的現(xiàn)場(chǎng)條件下準(zhǔn)確度高。電磁流量計(jì)拆卸麻煩,必須要求工藝停車,拆卸送檢麻煩,如果是0.5%準(zhǔn)確度按國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程每半年需檢定一次。

結(jié)語(yǔ)
   綜上,超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)在不同的環(huán)境下各有優(yōu)勢(shì)。在小成本作業(yè),對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的情況下,宜多使用超聲波流量計(jì);在安裝、維護(hù)資金充足,對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度要求高的情況下,應(yīng)多采用電磁流量計(jì)。當(dāng)然,計(jì)量檢測(cè)人員要認(rèn)真考察工作環(huán)境中對(duì)流量計(jì)的干擾來(lái)源,并采取有效的抗干擾措施。

 

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