omega-qr-code OMEGA微信公眾號
咨詢熱線 400-820-0559

流量計

流量測量簡介

是用于測量液體或氣體的線性、非線性、質量或體積流量的儀器。選擇流量計時,需要考慮具體場所的一些無形因素,比如工廠員工對流量計的熟悉程度、他們在校準和維護方面的經驗、備件可用性以及歷史故障之間的平均時間等等。另外還建議在完成了上述步驟之后計算安裝成本。

最常見的流量測量失誤之一就是顛倒了這些步驟的順序:本應選擇可正常使用的傳感器產品,但卻依據價格來判斷其適用性。那些價格"低廉"的產品可能帶來昂貴的安裝成本。本頁將幫助您更好地了解流量計,但如果您有任何特殊流量測量方面的挑戰,也可以隨時與我們的應用工程師聯系。

Flow Meter Design

了解更多有關流量計的信息

流量測量歷史

人們對氣流和水流測量的興趣亙古未變。掌握氣流方向和速度是每位古代航海家最基本的素養,而在公元前約5,000年烏爾的蘇美爾城、基什、底格里斯河和幼發拉底河附近的毛伊島等地區,水流測量技能對于引水渠水流的公平分配也非常重要。

流量測量簡介

流量計選型的基本要點在于,必須清晰了解具體應用需求。因此,應投入時間全面評估過程流體特性和整體安裝特點。

流量計選擇的第一步

流量計選擇的第一步是確定流量信息應該是連續的還是累加的,此信息是本地需要還是遠程需要。如果遠程需要,信號傳輸是模擬的、數據的還是共享的? 如果是共享的,所需(最小)數據更新頻率是多少? 一旦回答了這些問題,就應著手評估工藝流體的性質和流動特性,以及容納流量計的管道系統。 為了更系統地進行這項工作,一些表格應運而生,要求為每個應用都要填寫以下類型的數據: 點擊這里下載流量計評估表。

RTD Probe

流體和流動特性

在表中這個部分,流體的名稱應該給出,它的壓力、溫度、允許壓降、密度(或比重)、電導率、粘度(是否牛頓)和最大工作溫度下的蒸汽壓力都要被列出,還應同時說明這些屬性如何會發生改變或互動。此外,所有安全或毒性信息也應提供,以及流體構成、氣泡存在情況、固體(研磨的還是軟的,顆粒大小,纖維)、涂傾向和光傳輸品質(不透明,半透明或透明) 的詳細數據

壓力和溫度范圍

選擇流量計時,除正常運行值外,預計的最小和最大壓力、溫度值也應給出。是否可以反向流動,是否并不總是充滿管道,是否會形成段塞流(氣體-固體-液體),是否有可能曝氣或脈動,是否可能發生突然的溫度變化,或在清洗和維護中是否需要特別的預防措施,這些事實也應加以說明。

管道和安裝區域

關于管道系統和流量計將被安裝的地方,要考慮: 對于管道,其方向(在液體應用中避免向下流動)、大小、材料、時間表、法蘭壓力等級、 可達性、上游或下游的轉彎、閥門、調節器和可用的直管長度。 指定工程師必須知道該地區是否可能存在振動或磁場,是否能提供電動或氣動能源,該地區是否屬于爆炸危險區,或是否有其它特殊要求,如符合衛生或就地清洗(CIP)的規定。

選擇流量計時要提出的關鍵問題


1. 流量計所要測量的流體是什么?

2. 需要測量率和/或流量總量嗎?

3. 如果液體不是水,該液體的粘度是什么?

4. 是否需要本地顯示或電子信號輸出?

5. 最小和最大流量是多少?

6. 最小和最大過程壓力是多少?

7. 最低和最高的過程溫度是多少?

8. 流體與流量計接液部件是否化學兼容?

9. 如果這是一個過程應用,管道大小是多少?

流量和精度

下一步是通過識別將被測量的最小和最大流量(質量或體積)來確定所需儀表范圍。然后確定所需的流量測量精度。通常,精度以實際讀數(AR)的百分比、標準量程(CS)的百分比或滿量程(FS)的百分比表示。精度要求應按最小、正常、最大流量分別指出。除非你知道這些要求,否則,在整個量程內,流量計的性能可能不會被接受。

在根據儀表讀數來銷售或購買產品的應用中,絕對精度至關重要。在其它應用中,可重復性也許比絕對精度更為重要。因此,建議分別建立每個應用的精度和可重復性的要求,在規格中都做說明。

當流量計的精度以% CS或% FS 單位表示,其絕對誤差將隨實測流量下降而上升。如果表誤差以% AR表示,不論是高流量或低流量,絕對誤差保持不變。因為滿量程(FS)總是比標定量程(CS)大,所以以%FS表示性能的傳感器總是比相同%CS規格的傳感器有更大的誤差。因此,為了公平地比較所有的選擇,最好把所有誤差單位都換算成等同的%AR單位。

在精心準備的流量計規格中,所有的精度都轉換成統一的%AR單位,而這些%AR精度要求需根據最小、正常和最大流量分別指定。所有流量計規格和報價都應明確闡明在最小、正常和最大流量時該流量計的精度和可重復性。

精度與重復性

如果兩個流量計類別同時提供可接受的計量性能,而其中一個沒有移動部件,則選擇沒有移動部件的那一個。移動部件是問題的潛在來源,不僅因為明顯的磨損、潤滑和涂層敏感性等原因,也因為移動部件需要間隙,有時會在被測流體中產生滑動。即使是維護良好并校準的流量計,這種不可測的流量都會隨流體粘度和溫度的變化而變化。溫度變化還會改變儀表內部尺寸,從而需要補償。

此外,如果能從一個完整流量計和一個點傳感器獲得相同的性能,一般建議使用流量計。因為點傳感器不關注全流量,它們只有在插入流速是整個管道流速的平均值的深度時才能讀數準確。即使這一點在校準時被精心測定,它也不大可能一直保持不變,因為速度分布受流量、粘度、溫度和其它因素影響而改變。

質量或體積單位

在選定一個流量計之前,建議先確定是以質量還是以體積單位來顯示流量。當測量可壓縮材料的流量時,體積流量就沒什么意義,除非密度(有時也需要粘度)是不變的。當測量不可壓縮液體的流速(體積流量)時,懸浮氣泡的存在將導致錯誤,因此,在流體到達儀表之前必須清除氣體。在其它速度傳感器中,管道內襯可引發問題(超聲波),或者當雷諾數過低時(渦街流量計要求 RD> 20000),儀表可能會停止運作。

鑒于以上因素,應考慮對密度、壓力和粘度不敏感而且不受雷諾數變化影響 的質量流量計。此外,在化工行業中應充分利用各種水槽,它們可以測量部分滿管流,并可通過大量的漂浮或可沉淀固體顆粒。您可以查看更多流量計類型

選擇合適的流量計

轉子流量計 轉子流量計或變截面流量計
轉子流量計是一個錐形管和一個浮子。它是使用最廣泛的可變面積流量計,因為其成本低廉、結構簡單、低壓降、有較寬的量程和線性輸出。
彈簧和活塞流量計 彈簧和活塞流量計
活塞式流量計采用由活塞和圓錐體形成的一個環形孔板?;钊灰研椈晒潭ㄔ阱F形底部(一個無流量的部位)??潭仁腔诓煌谋戎?,油表為0.84,水表為1.0。簡潔的設計以及便于傳輸電信號使它們在流量顯示和控制中成為轉子流量計的經濟替代。
氣體質量流量計 氣體質量流量計
熱式質量流量計受密度、壓力和流體粘度的輕微影響。這種樣式的流量計或采用差壓傳感器和溫度傳感器,或采用加熱傳感元件和熱力學熱傳導原理,來確定真正的質量流量。這種質量流量計很多都有內置顯示和模擬輸出,以便于記錄數據。常見的應用包括泄漏檢測和以每分鐘毫升計的低流量測量。
超聲波流量計 超聲波流量計
超聲波多普勒流量計常用于臟污應用,例如廢水以及其它會對傳統傳感器造成傷害的骯臟液體和泥漿。操作的基本原則是利用運動中的懸浮顆?;驓馀?不連續)反射的超聲波信號的頻移(多普勒效應)。
渦輪流量計 渦輪流量計
渦輪流量計的精度可達0.5%R。這是一個非常準確的儀表,可用于清潔液體和100厘斯以下的粘性液體。要求入口處的直管管長至少為管徑的10倍。最常見的輸出是正弦波或方波信號頻率,但也可在其上安裝信號調節器來獲得模擬輸出并起到防爆作用。儀表的多槳葉葉輪安裝在自由運動的軸承上,與流體成直角并懸浮在流體中 。
葉輪式流量計 葉輪式流量計
對于水和類水流體,葉輪式流量計是最流行的低造價流量計之一。其中許多都提供管配件或插入樣式。象渦輪流量計一樣,要求入口處的管長是管徑的至少10倍,出口處至少5倍。如果用于水以外的流體,應核實化學兼容性。正弦波和方波脈沖輸出是常見類型的輸出,但也有整體或面板安裝的變送器可供選擇。葉輪傳感器的轉子與流體垂直,只接觸有限的流體截面。
正位移流量計 正位移流量計
在水的應用中,在沒有直管可用時,水流的動蕩對于渦輪和葉輪流量計來說過大,這時可使用容積式流量計。容積式流量計也可用于粘性液體。
渦街流量計渦街流量計 渦街流量計
渦街流量計的主要優點是對工藝條件的變化靈敏度低,以及相對孔板或渦輪流量計來說磨損度低。而且初始和維護成本低。由于這些原因,它們已經獲得越來越廣泛的用戶接受。渦街流量計要求上漿,具體做法請聯系我們的流量工程部門。
用于液體和氣體的皮托管或差壓傳感器 用于液體和氣體的皮托管或差壓傳感器
皮托管具有以下優點: 簡易、低成本安裝、永久壓力損失非常低、低維護和良好的耐磨性。皮托管要求上漿,具體做法請聯系我們的流量工程部門。
導電性液體的電磁流量計 導電性液體的電磁流量計
有直通式和插入式。電磁流量計沒有任何移動部件,是廢水或任何導電臟污液體的理想選擇。有整體的顯示器,或者用于遠程監控或數據記錄的模擬輸出。
用于空氣流量測量的風速計 用于空氣流量測量的風速計
熱線風速計是沒有移動部件的探頭。氣流可以在管道中通過手持或永久固定式儀表測量。還有葉輪風速計。葉輪風速計通常比熱線風速計大,但更經濟并堅固耐用。帶有溫度和濕度的測量。

常見問題

質量或體積流量?

打算測量流量?答案似乎是購買一臺流量計吧。流體流量是指流經指定位置的液體量,這個定義似乎通俗易懂 — 任何流量計都符合這個定義。描述管道內液體流量的公式如下所示:

Q = A x  v

Q表示流量,A表示管道的截面面積,v是管道內的平均流體速度。例如:液體以1米/秒的平均速度流經截面面積為1平方米的管道時,流量等于1立方米/秒。注:Q表示每單位時間的體積,因此常常將Q表示為“體積”流量??紤]以下公式:

W = rho x Q

W是流量;rho表示流體密度。例如:1千克/立方米密度的液體以1立方米/秒的速度流動時,流量等于1千克/秒。(同樣,上述質量單位“千克”可以換成“磅”。此處不再進行詳細的討論—假設質量單位均為“磅”。注:W是每單位時間的質量,因此常常將W表示為“質量”流量?,F在 — 希望測量何種流量?不確定?在一些應用中,測量體積流量是必須進行的操作。

考慮加注儲罐的情況??上騼拗刑砑痈鞣N不同密度的液體,因此,體積流量的測量必須避免液體溢出儲罐。(而且液位變送器和高液位開關/關閉裝置可能不需要流量計??紤]控制液體流入某個過程(每單位時間只接收有限體積的液體)的情況。體積流量測量似乎具有可行性。

在其他過程中,質量流量是非常重要的??紤]反應物質A、B和C之間的化學反應的情況,當然使用分子數而非體積來表示物質的質量。同樣,購買和銷售產品(運輸監護)時,產品質量而非體積也是重要因素。

流量計需要何種程度的維護?

流量計的維修要求和使用壽命都受到多種因素的影響。當然,主要的因素是:根據特定的應用情況,匹配合適的流量計。選擇不當的裝置總是會在早期造成問題。沒有移動部件的流量計通常比具有移動部件的部件耗費更少的精力。但所有流量計最終都需要進行某種程度的維護。
日韩AV无码制服