幾種常見流量計的局限性分析說明
隨著機械化和自動化大軍的風起云涌,就儀器儀表而言,流量計在工業生產中的地位可以說舉足輕重,我們在選擇流量計時要根據測量介質物理性質和化學性質,以及工業生產的工藝流程,不但要了解流量計的優點,而且要了解流量儀表的缺點,這有助于產品正確選型。下面就常用幾種流量儀表缺點做一下小結,目的在于讓大家進一步認識這些產品局限性。
一、電磁流量計的局限性
我們都知道電磁流量計在導電液體測量方面精度高,安全性高,性能穩定,下面就來介紹它的缺點:
- 電磁流量計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材質。
- 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。
- 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。
- 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。
- 供水管道結垢或磨損會改變內徑尺寸,將影響原定的流量值,造成測量誤差。
- 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。
二、超聲波流量計的局限性
超聲波流量計測量液體介質不需要切割管道,因此不影響企業生產,測量水介質性能穩定。它的缺點如下:
- 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
- 抗干擾能力差。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。
- 直管段要求嚴格,為前20D,后5D。否則離散性差,測量精度低。
- 安裝的不確定性,會給流量測量帶來較大誤差。
- 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。
- 可靠性、精度等級不高,一般為1.5~2.5級左右,重復性較差。
- 使用壽命短,一般精度只能保證一年左右。
- 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。
三、渦街流量計的局限性
眾所周知渦街流量計在氣體和蒸汽測量方面應用最廣,計量準確,安裝方便,價也格較低。不可否認的是渦街流量計也有自身的局限性:
- 造成流量測量誤差的因素較多,如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。
- 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。
- 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。
- 前后直管段要求高,理論上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。
四、孔板流量計的局限性
孔板流量計是早期流量產品,應用廣泛,選型相對簡單,缺點如下:
- 測量的重復性、精確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,精確度難于提高。
- 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。
- 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;
- 壓力損失大;通常為維持一臺孔板流量計正常運行,水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。
- 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。
- 采用法蘭卡裝或法蘭連接,易產生跑、冒、滴、漏問題,增加了維護工作量。
流量計的種類五花八門,原理不盡相同,功能也各有所長,優點和缺點也是相對而言的,沒有一種流量計是完滿無缺的。所以選擇什么樣的流量計,必須根據實際工業生產的工藝條件和工況環境,具體問題具體分析,量體裁衣。