各種流量計的優缺點及適合的介質

• 電磁流量計

1. 優點

1. 電磁流量計可用來測量工業導電液體或漿液。
2. 無壓力損失。
3. 測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。
4. 電磁流量計測量被測流體工作狀態下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

1. 缺點

1. 電磁流量計的應用有一定的局限性，它只能測量導電介質的液體流量，不能測量非導電介質的流量，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. 電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。按照計量要求，對于液態介質，應測量質量流量，測量介質流量應涉及到流體的密度，不同流體介質具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。
3. 電磁流量計的安裝與調試比其它流量計復雜，且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調試，必須嚴格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時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流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。
4. 電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。
5. 供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100mm口徑儀表內徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。
6. 變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能，較好采用微處理機型的轉換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜，成本較高。
7. 價格較高。

• 超聲波流量計

1. 優點

1. 超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態，不會產生壓力損失，且便于安裝。
2. 可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。
3. 超聲波流量計的測量范圍大，管徑范圍從20mm-5m。
4. 超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。
5. 超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。

1. 缺點

1. 超聲波流量計的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200℃的流體。
2. 抗*力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
3. 直管段要求嚴格，為前20D，后5D。否則離散性差，測量精度低。
4. 安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。
5. 測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
6. 可靠性、精度等級不高（一般為1.5-2.5級左右），重復性差。
7. 使用壽命短（一般精度只能保證一年）。
8. 超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量，對液體應該測量它的質量流量，儀表測量質量流量是通過體積流量乘以人為設定的密度后得到的，當流體溫度變化時，流體密度是變化的，人為設定密度值，不能保證質量流量的準確度。只能在測量流體速度的同時，又測量了流體密度，才能通過運算，得到真實質量流量值。
9. 價格較高。

• 渦街流量計

1. 優點

1. 渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長。
2. 渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。
3. 渦街流量計的體積測量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。
4. 它造成的壓力損失小。
5. 準確度較高，重復性為0.5%，且維護量小。

1. 缺點

1. 渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的zui終測量結果應是質量流量，對于氣體，zui終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
2. 造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準確確定流體工況變化時的介質密度；將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。
3. 抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
4. 對測量臟污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。
5. 直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。
6. 耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質的流體流量。

• 孔板流量計

1. 優點

1. 標準節流件是*通用的，并得到了標準組織的許可，無需實流校準，即可投用，在流量計中亦是*的。
2. 結構易于復制，簡單、牢固、性能穩定可靠、價格低廉。
3. 應用范圍廣，包括全部單相流體（液、氣、蒸汽）、部分混相流，一般生產過程的管徑、工作狀態（溫度、壓力）皆有產品。
4. 檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產，便于專業化規模生產。

1. 缺點

1. 測量的重復性、度在流量計中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯綜復雜，度難于提高。
2. 范圍度窄，由于流量系數與雷諾數有關，一般范圍度僅3:1-4:1。
3. 有較長的直管段長度要求，一般難于滿足。尤其對較大管徑，問題更加突出；
4. 壓力損失大;通常為維持一臺孔板流量計的正常運行，水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由壓力損失和流量計算確定。一年約需多耗電數萬度，折合人民幣數萬元。
5. 孔板以內孔銳角線來保證精度，因此對腐蝕、磨損、結垢、臟污敏感，長期使用精度難以保證，需每年拆下強檢一次。
6. 采用法蘭連接，易產生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護工作量。

• 熱式質量流量計（恒溫差）

1、優點

   （1）球閥安裝，安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。

   （2）基于金氏定律，直接測量質量流量。測量值不受壓力和溫度影響。

   （3）響應迅速。

   （4）量程范圍大，管道式安裝zui小可以測量8.8mm管道的流量，zui大可以測到30

   （5）插入式類型的流量計，一支流量計可以用于測量多種管徑。

2、缺點

   （1）精度不及其他類型流量計，一般為3%。

   （2）適用范圍窄，只能用于測量干燥的非爆炸性的氣體，如壓縮空氣、氮氣、氬氣及其他中性氣體。

差壓式流量計（應用zui廣泛，即可單獨測量流量參數，也可測量其它參數（壓力、物位、密度）等）

以檢測件形式劃分差壓式流量計分類，有孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。

差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為：節流裝置、水利阻力、動壓頭增益及射流式、以及離心式等幾大類。

主要優點是：（1）應用zui多的孔板式流量計結構牢固，性能穩定可靠，使用壽命長；

（2）應用范圍廣泛，至今尚無任何*量計可與之比擬；（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產，便于規模經濟生產。

主要缺點是：（1）測量精度普遍偏低；（2）范圍度窄，一般僅3：1~4：1；（3）現場安裝條件要求高；（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。

容積式流量計（又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，是精度zui高的一類流量儀表）

按其測量元件分類：有橢圓齒輪流量計、旋轉活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、濕式氣體計及膜盒式氣體計、液封轉筒式流量計等。

主要優點：（1）計量精度高；（2）安裝管道條件對計量精度沒有影響；（3）可用于高粘度液體的測量；（4）范圍度寬；（5）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計，總量，清晰明了，操作簡便。

主要缺點：（1）結構復雜，體積龐大；（2）被測介質種類、口徑、介質工作狀態局限性較大；（3）不適用于高、低溫場合；（4）大部分儀表只適用于潔凈單相流體；（5）產生噪聲及振動。

浮子流量計（又稱轉子流量計，是變面積式流量計的一種，是繼差壓式流量計之后應用較廣泛的一類流量計，適用于微小流量監測。）

主要優點：（1）結構簡單，使用方便；（2）適用于小管徑和低流速；（3）壓力損失較低。

主要缺點：耐壓力低，有玻璃管易碎。

渦輪流量計（渦輪流量計和容積式流量計、可奧利質量流量計統稱為流量計中三類重復性、精度品種。目前已超多種，多系列化發展。）

主要優點：（1）精度高，在所有流量計儀表中屬于zui的流量儀表；（2）重復性好；（3）無零點漂移，抗干擾性好；（4）測量范圍度寬；（5）結構緊湊。

主要缺點：（1）不能長期保持校準特性；（2）流體物性對流量特性影響較大。

渦街流量計（屬于國內外新型流量儀表）

按頻率檢出方式，劃分有：應力式、應變式、電容式、熱敏式、光電式及超聲波式、振動式等。

主要優點：（1）結構簡單牢固；（2）適用于多流體種類的場合流量；（3）有較高測量精度；（4）測量范圍度寬，且壓損小。

主要缺點：（1）不適應于低雷諾數流體測量；（2）需較長直管段；（3）與渦輪流量計相比，儀表系數較低。

電磁流量計（特別適用如臟污流體及腐蝕流體的測量）

    主要優點：（1）由于測量通道是段光滑直管，不會阻塞，特別適用于固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、污水、泥漿等；（2）無壓損，節能效果好；（3）不受流體的濕度、密度、粘度、壓力和電導率變化影響；（4）流量范圍大，口徑范圍寬；（5）適用于腐蝕性流體的測量。

主要缺點：（1）不適用測量由釋放的石油制品流體；（2）不適用氣體、蒸汽及含有較大氣泡的液體；（3）不適用高溫場合。

超聲波流量計（與電磁流量計均屬于*流體直流的結構。因此，適用于解決流量測量困難的場合，特別適用于大口徑流量測量領域。）

可分為傳播速度差法（直接時差法、時差法、相位差法和頻差法）、波速偏移法、多普差法、互相關法、空間濾去法及噪聲法等。

主要優點：（1）可做非接觸式流體測量；（2）屬于*測量，故無壓力損失；（3）它與電磁流量計相比，具有可測非導電性液體，*優點。

主要缺點：（1）在傳播時間法時，只能用于清潔液體和氣體，而在多普勒法時，測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；（2）多普勒法測量精度不高。

科里奧利質量流量計

科里奧利質量流量計是利用流體在振動管中流動時，產生與質量流量成正比的科里奧利力學原理制成的一種直接式質量流量儀表。

科里奧利質量流量計直接測量質量流量，有很高的測量度。可測量流體范圍廣泛，包括高粘度的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測量管的振動幅小，可視作非活動件，測量管路內*件和活動件。

主要優點：（1）多參數測量，在測量介質質量的同時可以獲取體積流zui、密度與溫度值。（2）對于影響量.如壓力、溫度、密度和粘度等以及流速的分布不敏感。  （3）安裝簡便，各種尺寸的傳感器管子其進、出口方向隨意調動安裝。 （4）直接側量流體的質量.實現了真正的高精度的流量測量。 （5）管路內沒有任何可動部件，也沒有電極污染等問題，因此，故障率少，同時便于清洗、維護與保養。（6）可以側量廣泛的介質，如氣體、液休及化工介質、造紙漿液、漿體等。（7）地測量液體、低流速氣體，其抗蝕、防污、防爆、耐磨等問題均已較滿意地得到解決。（8）調整和使用很方便，不用配置進出口的直管段。

主要缺點：科里奧利質量流量計零點不穩定形成零點漂移，影響其度的進一步提高，使得許多型號儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點不穩定度量兩部分。科里奧利質量流量計不能用于測量低密度介質和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制（按型號而異）會顯著著影響測量值。科里奧利質量流量計對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號科里奧利質量流量計的流量傳感器安裝固定要求較高。不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm以下。

明渠流量計

明渠流量計屬于在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流動的流量儀表。因此，也亦稱非滿管狀流動的水溝叫明渠。

zui基本的分類是按測量原理分類。流量測量儀表按測量原理分類可分為：

（1）節流型流量計（差壓式流量計）：標準孔板、標準噴嘴、及其它派生的孔板和噴嘴：圓缺孔板、1/4圓噴嘴、文丘里噴嘴、均速管流量計（差壓）、楔型流量計等等；

（2）容積式流量計：齒輪流量計、旋轉活塞流量計、刮板流量計、體積管流量計等等

（3）電磁流量計：種類繁多的常規電磁流量計、插入式電磁流量計、不滿管電磁流量計等等。

（4）轉子（浮子）流量計：玻璃轉子流量計、電遠傳金屬管轉子流量計等；

（5）超聲流量計：按原理細分又可分為渡越時間差超聲流量計和多普勒超聲流量計；

（6）渦輪流量計；

（7）流體振蕩型流量計：渦街流量計、旋進流量計、（振蕩）射流流量計；

（8）熱式流量計；

（9）直接質量流量計：哥氏力質量流量計、徑流橫動量式質量流量計；

（10）相關流量計：流動相關流量計、熱相關流量計等等；

（11）激光流量計：很少作為工業現場儀表使用。

【天辰博銳】集團有限公司

天辰博銳微小流量質量流量計傳感器采用的單“Π”型測量管設計，變送器采用全數字信號處理技術，實現傳感器的穩定閉環控制、相位差和頻率的實時測量、流體密度、體積流量、組分比等實時計算、溫度補償計算和壓力補償計算。實現了目前小通徑0.8mm(1/32英寸)，zui小流量0.1kg/hr(1.67g/min)的液體或氣體測量。

　　天辰博銳微小流量計具有量程比寬、測量精度高、穩定性好等優點。

　　流量計可通過HART或RS485接口與計算機、DCS等通訊，用戶能可對其進行在線節點配置、故障診斷和數據記錄。

　　應用范圍：●石油化工 ●化工 / 纖維 / 塑料產業 ●水/污水處理 ●光伏 ●航天 / 航空 / 汽車業 ●釀造/食品加工 ●電力 ●制藥 / 生物科技 ●科研 / 實驗室

　　產品特點：

　　● 測量精度高：±0.15~±0.5%，重復性：0.075~0.25%

　　● 微小流量測量：zui小流量0.1kg/h

　　● 采用時間域和頻率域結合的數字信號處理技術，無時漂和溫漂影響

　　● 采用平衡振動閉環控制技術，穩定性好

　　● 懸浮板振動隔離技術，抗*力強

　　● 安裝簡易，無活動部件

　　產品適合測量幾乎所有的無固態顆粒物的流體，主要用于石油、化工、食品、環保 真空鍍膜 太陽能 半導體 煤炭冶金 制氣配氣 環保 各種分析儀器等行業

　　基本性能指標：

　　l 產品通徑(mm)：DN001、DN002、DN003

　　l 量程范圍(kg/h)：0.1~260

　　l 測量精度：±0.15~±0.5%，重復性：0.075~0.25%

　　l 密度測量范圍(g/cm³)：0 ~ 2.8，精度：±0.0005

　　l 流體溫度范圍(℃)：-60 ~ +180，測量精度：±0.5

　　l 防爆等級：Ex d ib IIC T6 Gb

　　l 電 源：85 ~ 242VAC / 18 ~ 36VDC / 交直流自動切換

　　l 輸出接口：0 ~ 10kHz，精度±0.01%、4 ~ 20mA，精度±0.03%、MODBUS\HART