寶德BURKERT流量計知識全解析：分類、原理與應(yīng)用

寶德BURKERT流量計知識全解析：分類、原理與應(yīng)用

對流量測量的準(zhǔn)確度和范圍提出了更為嚴(yán)苛的要求。為了滿足多樣化的應(yīng)用需求，各類流量計如雨后春筍般涌現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于石油天然氣、石油化工、水處理、食品飲料、制藥、能源、冶金、紙漿造紙和建筑材料等諸多行業(yè)。

按照測量原理，流量計可進(jìn)行如下分類：

力學(xué)原理：包括差壓式、轉(zhuǎn)子式等，利用伯努利定理、動量定理等力學(xué)原理進(jìn)行測量。

電學(xué)原理：涵蓋電磁式、差動電容式等，通過電學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行流量檢測。

聲學(xué)原理：如超聲波式，利用聲波在流體中的傳播特性進(jìn)行測量。

熱學(xué)原理：包括熱量式等，通過測量流體熱量變化來推算流量。

光學(xué)原理：激光式、光電式等，利用光學(xué)技術(shù)進(jìn)行流量檢測。

原子物理原理：如核磁共振式，利用原子物理現(xiàn)象進(jìn)行高精度的流量測量。

其他原理：還包括標(biāo)記原理、相關(guān)原理等，為流量測量提供了更多可能性。

此外，還有如米特測控的差壓式流量計，它根據(jù)管道中流量檢測件與流體相互作用的差壓來計算流量，由一次裝置（檢測件）和二次裝置（差壓轉(zhuǎn)換器和流量顯示儀表）組成，分類多樣，如孔板流量計、文丘里流量計等。

二次裝置涵蓋了眾多類型的機(jī)械、電子及機(jī)電一體式差壓計，差壓變送器，以及流量顯示儀表。這些儀表已經(jīng)發(fā)展成為了高度系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，其種類繁多，規(guī)格不一。它們不僅能夠用于測量流量參數(shù)，還能測量其他多種參數(shù)，例如壓力、物位和密度等。

優(yōu)點：

（1）孔板式流量計以其穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的性能著稱，其使用壽命長，是眾多應(yīng)用中的；

（2）該流量計的應(yīng)用范圍極為廣泛，至今仍無其他類型的流量計能夠超越其適用性；

（3）其檢測件、變送器和顯示儀表可分別由不同廠家生產(chǎn)，有利于實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

缺點：

（1）孔板式流量計的測量精度普遍較低，可能無法滿足某些高精度測量的需求；

（2）其范圍度相對較窄，通常僅為3:1至4:1，可能限制了某些測量場景的應(yīng)用；

（3）現(xiàn)場安裝時對條件要求較高，需要確保安裝環(huán)境的適宜性；

（4）壓損較大，特別是在使用孔板和噴嘴等部件時，需要注意其對流體壓力的影響。

接下來，我們將探討另一款流量計——米特測控電磁流量計。

(1)電磁流量計特別適用于工業(yè)中導(dǎo)電液體或漿液流量的測量。

(2)它具有無壓力損失的優(yōu)點，確保流體能夠順暢通過。

(3)電磁流量計的測量范圍非常廣泛，其變送器的口徑從5mm一直延伸到6m，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

(1)電磁流量計的應(yīng)用范圍有一定限制，它僅能測量導(dǎo)電介質(zhì)的流量，對于非導(dǎo)電介質(zhì)如氣體或處理良好的供熱用水則無法進(jìn)行測量。此外，在高溫環(huán)境下使用時，其襯里材料的選擇也需特別考慮。

(2)電磁流量計通過測量導(dǎo)電液體的速度來確定體積流量。但需要注意的是，按照計量要求，對于液態(tài)介質(zhì)應(yīng)測量質(zhì)量流量，這涉及到流體的密度。由于不同流體介質(zhì)的密度隨溫度變化而變化，因此若電磁流量計的轉(zhuǎn)換器未考慮流體密度，則可能僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。

(3)電磁流量計的安裝與調(diào)試相較于其他流量計更為復(fù)雜和嚴(yán)格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，且安裝地點需遠(yuǎn)離振動和強(qiáng)磁場。在安裝過程中，必須確保變送器與管道良好接觸并接地，同時排盡測量管中的氣體以避免測量誤差。

(4)當(dāng)電磁流量計用于測量帶有污垢的粘性液體時，污垢物或沉淀物可能會附著在測量管內(nèi)壁或電極上，導(dǎo)致變送器輸出電勢變化和測量誤差。若電極上的污垢物積累到一定厚度，甚至可能影響儀表的正常測量。

(5)此外，供水管道的結(jié)垢或磨損導(dǎo)致的內(nèi)徑尺寸變化也會影響原定的流量值，從而產(chǎn)生測量誤差。例如，100mm口徑儀表的內(nèi)徑變化1mm就可能帶來約2%的附加誤差。

(1) 超聲波流量計作為一種非接觸式測量儀表，特別適用于測量不易接觸和觀察的流體流量，以及大管徑流量。其最大的優(yōu)勢在于不會干擾流體的流動狀態(tài)，無壓力損失，且安裝簡便。

(2) 超聲波流量計的測量范圍廣泛，能夠應(yīng)對管徑從20mm到5m的多種情況。

(3) 此外，它還能測量多種液體和污水流量，包括強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)。

(4) 值得一提的是，超聲波流量計測量的體積流量與被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)無關(guān)，提供了更高的測量準(zhǔn)確性。

缺點

(1) 然而，超聲波流量計也存在一些局限性。例如，其溫度測量范圍相對較窄，通常只能測量溫度低于200℃的流體。

(2) 此外，該儀表的抗干擾能力較弱，容易受到氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音的影響，從而降低測量精度。

(3) 直管段的要求也較為嚴(yán)格，必須滿足前20D、后5D的規(guī)定，否則會導(dǎo)致離散性差和測量精度低的問題。

(4) 安裝過程中的不確定性同樣可能給流量測量帶來顯著誤差。

(5) 當(dāng)測量管道出現(xiàn)結(jié)垢時，會嚴(yán)重影響超聲波流量計的測量準(zhǔn)確度，甚至可能導(dǎo)致儀表無法正常顯示流量。

(6) 在可靠性、精度等級方面，超聲波流量計也表現(xiàn)一般，重復(fù)性較差，且使用壽命相對較短。

(7) 最后，雖然超聲波流量計通過測量流體速度來確定體積流量，但在實際使用中，由于流體密度隨溫度變化而變化，因此人為設(shè)定的密度值可能無法保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只有在同時測量流體速度和密度的情況下，才能通過運算得到真實的質(zhì)量流量值。此外，超聲波流量計的價格也相對較高。

優(yōu)點

(1) 渦街流量計結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，且使用壽命長，因其無可動部件而備受推崇。

(2) 該流量計的測量范圍廣泛，量程比通常可達(dá)1：10，適應(yīng)性強(qiáng)。

(3) 渦街流量計在測量體積流量時，不受流體溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響，簡化了測量過程。

(4) 此外，它還具有較小的壓力損失和較高的準(zhǔn)確度，重復(fù)性為5%，同時維護(hù)量也相對較小。

缺點

(1) 需要注意的是，盡管渦街流量計在工作狀態(tài)下體積流量不受流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但最終測量結(jié)果（如質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量）仍需考慮流體密度的變化。

(2) 流量測量過程中可能出現(xiàn)的誤差來源包括：管道流速不均、無法準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度，以及將濕飽和蒸汽誤假設(shè)為干飽和蒸汽進(jìn)行測量等。這些誤差若不加以控制或消除，將嚴(yán)重影響渦街流量計的測量準(zhǔn)確性。

(3) 此外，渦街流量計的抗振性能相對較差，外來振動可能導(dǎo)致測量誤差甚至無法正常工作。同時，通道流體高流速沖擊也可能使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，進(jìn)而降低測量精度。

(4) 在測量臟污介質(zhì)時，渦街流量計的發(fā)生體容易受到介質(zhì)臟污或污物纏繞的影響，從而改變幾何體尺寸并嚴(yán)重影響測量精度。

(5) 直管段的要求也是渦街流量計的一個限制因素。專家指出，為滿足測量要求，直管段必須保證前40D后20D的距離。

(6) 最后，渦街流量計的耐溫性能也相對較差，通常只能測量300℃以下的介質(zhì)流體流量。

優(yōu)點

(1) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件因其通用性和國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，使得其無需實流校準(zhǔn)即可投入使用，這一特點在流量計中獨樹一幟。

(2) 結(jié)構(gòu)簡單且易于復(fù)制，同時具有穩(wěn)固性和穩(wěn)定的性能，加之其低廉的價格，使得它備受推崇。

(3) 應(yīng)用范圍廣泛，能夠適用于多種單相流體（如液、氣、蒸汽）以及部分混相流，且能滿足一般生產(chǎn)過程中不同管徑和工作狀態(tài)的需求。

(4) 檢測件和差壓顯示儀表可分別由不同廠家生產(chǎn)，這有利于專業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)。

缺點

(1) 在流量計中，其測量的重復(fù)性和精確度屬于中等水平。由于受到眾多復(fù)雜因素的影響，提高精確度具有一定的挑戰(zhàn)性。

(2) 范圍度相對較窄，這是由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)相關(guān)聯(lián)，通常其范圍度僅限于3∶1至4∶1。

(3) 對直管段長度的要求較長，這在許多情況下可能難以滿足，特別是對于大管徑的情況，這一問題更加明顯。

(4) 存在較大的壓力損失。