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流量计的原理和选型

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  • 公司名称江苏金岭仪表有限公司
  • 品       牌
  • 型       号
  • 所  在  地淮安市
  • 厂商性质其他
  • 更新时间2025/7/7 14:23:03
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江苏金岭仪表有限公司座落于一代伟人周总理的故乡——淮安市。这里风景秀丽、气候宜人、物产丰富。金岭仪表公司是一家集科研、生产、销售为一体的高科技企业.公司生产的压力变送器精度达0.1级,优于国内外同行水准,是开拓民族仪表工业之路的典型代表。 公司力量雄厚,生产设备*,检测手段齐全,并且制定了科学*的生产工艺,健全的质保体系,并通过了ISO9001质量体系认证。业绩的取得来源于客户的厚爱,公司全体员工深悟此理,决心用诚实勤奋的工作叙述“用人品铸产品、以质量谋生存、依科技育新品、靠信誉求发展”的企业宗旨。期盼着在与各界友人的协作中吸收营养,让“金岭”牌仪表成为民族仪表的先锋。
流量计英文名称是flowmeter,全国科学技术名词审定委员会把它定义为:指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表
流量计的原理和选型 产品信息
  流量计英文名称是flowmeter,全国科学技术名词审定委员会把它定义为:指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。
流量计又分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。按介质分类:液体流量计和气体流量计。
计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一,它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作,对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用,特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代,流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。
工程上常用单位m3/h,它可分为瞬时流量(Flow Rate)和累计流量(Total Flow),瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量,流过的物质可以是气体、液体、固体;累计流量即为在某一段时间间隔内(一天、一周、一月、一年)流体流过封闭管道或明渠有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量,所以瞬时流量计和累计流量计之间也可以相

应用发展

科里奥利
科里奥利质量流量计(以下简称CMF)是利用流体在振动管中流动时,产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。 [2] 
中国CMF的应用起步较晚,已有几家制造厂自行开发供应市场;还有几家制造厂组建合资企业或引用生产系列仪表。
国外CMF已发展30余系列,各系列开发在技术上着眼点在于:流量检测测量管结构上设计创新:提高仪表零点稳定性和精确度等性能;增加测量管挠度,提高灵敏度:改善测量管应力分布,降低疲劳损坏,加强抗振动干扰能力等。
某些厂家研发出了可以测量气液两相的科里奥利仪表,可以应用在卸船,含气泡介质等原先传统仪表无法工作的场合。同时有一种MVD变送器可以实现仪表在线自校验,即无需将流量计拆下,利用对流量管刚性的检查,来判断现场仪表的性能。
电磁
EMF从50年代初进入工业应用以来,使用领域日益扩展,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占16%~20%。
中国发展迅速,1994年销售估计为6500~7500台。国内已生产口径为2~6m的EMF,并有实流校验口径3m的设备能力。2008年销售额已经达到7700万美元,估计销售量在35万台以上。
涡街
USF在60年代后期进入工业应用,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占4%~6%。1992年世界范围估计销售量为3548万台,同期国内产品估计在8000~9000台。

应用领域

流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。
工业生产
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一,它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
能源计量
能源分为一次能源(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次能源(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。能源计量是科学管理能源,实现节能降耗,提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计,它们是能源管理和经济核算的工具。
环境保护
烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策,环境保护将是21世纪的课题。空气和水的污染要得到控制,必须加强管理,而管理的基础是污染量的定量控制,流量计在烟气排放、污水、废气处理流量计量方面有着不可替代的位置。
中国是以煤为主要能源的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是污染的重要项目,每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计,组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则,气体组分变化不定,流速范围大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。
交通运输
有五种方式:铁路公路、航空、水运和管道运输。其中管道运输虽早已有之,但应用并不普遍。随着环保问题的突出,管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的工具。

常用类型:

流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。2011年以前可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表,但是随着时代的进步,这个科技大爆炸的时代里,终于出现了一个产品-质量流量计,质量流量计适用于任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件,只是价格比较昂贵,无法在所以工业中都得到普及。

旧式的60多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
此外,按测量原理可分为如下几个大类:
1、力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2、电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3、声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
4、热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
5、光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

6、原子物理原理:核磁共振式、核辐射式等是属于此类原理的仪表.
7、其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
本文按照目前、泛的分类法分别来阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发挥在那情况:
靶式
靶式流量计是基于力学原理的一种流量计,它在工业上的开发应用已有数十年的历史。新型SBL靶式流量计是在传统靶式流量计的基础上,随着新型传感器、微电子技术的发展研制开发成的新型电容力感应式流量计,它既有孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时又具有很高的灵敏度、与容积式流量计相媲美的准确度,量程范围宽。 [3] 
中国于20世纪70年代开发电动、气动靶式流量变送器它是电动、气动单元组合仪表的检测仪表。由于当时力转换器直接采用差压变送器的力平衡机构,这种流量计使用时不免带来力平衡机构本身所造成的诸多缺陷,如零位易漂移,测量精确度低,杠杆机构可靠性差等。由于力平衡机构性能不佳的拖累,靶式流量计本身的许多优点亦未能得到有效的发挥,至今用户对旧靶式流量计的不良印象仍未消除。
新型SBL靶式流量计的力转换器采用应变式力转换器,它消除了上述力平衡机构的缺点,新型靶式流量计还把微电子技术和计算机技术应用到信号转换器和显示部分,流量计具有一系列优点,相信今后在众多流量计中发挥重要的作用。
差压式
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换器和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。差压式流量计是一类应用泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居。由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
选型:
一般选型
可以从五个方面进行考虑,这五个方面为流量计仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下:
仪表性能方面:准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等;
流体特性方面: 温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等熵指数;
安装条件方面: 管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径,维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装、等;
环境条件方面:环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等;
经济因素方面: 仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。
(二)流量计仪表选型的步骤如下:
1、依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型(要有几种类型以便进行选择);
2、对初选类型进行资料及价格信息的收集,为深入的分析比较准备条件;
3、采用淘汰法逐步集中到1~2种类型,对五个方面因素要反复比较分析最终确定预选目标。
注意事项
流体特性主要指燃气的压力、温度、密度、黏度、压缩性等,由于煤气的体积随着温度、压力而变化,应考虑是否要补偿修正。
仪表性能是指仪表的精度、重复性、线性度、量程比、压力损失、起始流量、输出信号及响应时间等,选流量计时应对上述指标进行仔细分析比较,选择能满足计量介质流量要求的仪表。
安装条件是指燃气流向、管道走向、上下游直管道长度、管径、空间位置及管件等,这些都会影响燃气煤气流量计的准确运行、维护保养和使用寿命。
经济因素是指购置费、安装费、维护费、校验费及备品备件等,其又受燃气煤气流量计的性能、可靠性、寿命等影响。
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级,做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合,
在精度等级选择,如1.0级、0.5级,或者更高等级,用于过程控制的场合,根据控制要求选择不同精度等级。有些仅仅是检测一下过程流量,无需做精确控制和计量的场合,可以选择精度等级稍低的,如1.5级、2.5级,甚至 4.0级,这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计测量介质流速、仪表量程与口径测量一般的介质时,电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内选用范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否在流速范围内确定,即当管道流速偏低不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而提高管内流速,得到满意测量结果。
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