流量测量仪表发展史

流量测量仪表发展史
流量测量仪表发展史

流量测量仪表的发展史

山东和远智能科技股份有限公司网销部

流量是工业自动化领域经常需要检测的重要参数之一,流量测量仪表在各种检测仪表中占有很大的比重。流量测量仪表,又称流量计,是过程自动化仪表与装置中的几大类仪表之一,它被广泛应用于冶金、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。

最早的流量计出现于古代的水利工程和城市供水系统中。古罗马时代人们使用孔板测量居民的饮用水水量,这便是最早的孔板流量计雏形。而早在公元前1000年左右,古埃及人便使用堰法测量尼罗河的流量。到了17世纪,托里拆并奠定了差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自此以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如皮托管、文丘里管、容积、涡轮以及靶式流量计等等。

进入20世纪,由于过程工业、能量计算、城市公用事业等对流量测量的需求急剧增长,促使流量仪表迅速发展。原有的测量原理逐渐成熟,各种类型的流量计都有了自己稳定可靠的产品。在这种情况下,人们开始探索新的测量原理。自1910年起,美国开始研制测量明沟中水流量的槽式流量计。1922年,帕歇尔将原文丘里水槽改革为帕歇尔水槽。1911"-'1912年,美籍匈牙利人卡门提出卡门涡街的新理论;30年代,又出现了探讨用声波测量液体和气体的流速的方

法,由于经济生产落后,直到二十世纪50年代,工业中使用的主要流量计也只有孔板、皮托管、浮子流量计三种。二十世纪60年代以后,测量仪表开始向精密化、小型化等方向发展。

随着集成电路技术、现在微电子技术和计算机技术的飞跃发展,具有锁相环路技术的超声波流量计也得到了普遍应用。激光多普勒流速计应用微型计算机后,也可处理较为复杂的信号。近30年来,先后研制出并投入使用的流量计有速度式流量计、容积流量计、动量式流量计、电磁流量计、超声波流量计等几十种新型流量计。目前国外投入使用的流量计有100多种,国内定型投产的也有近50种。随着工业生产的自动化、管道化的发展,流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大. 在生产和生活方面的重要作用,使流量测量技术的研究受到越来越多的重视。

流量计选型

流量计选型 是指按照生产要求,从仪表产品供应的实际情况出发,综合地考虑测量的安全、准确和经济性,并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。 流量测量的安全可靠,首先是测量方式可靠,即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故;二是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。例如,对发电厂高温高压主蒸汽流量的测量,其安装于管道中的一次测量元件必须牢固,以确保在高速汽流冲刷下不发生机构损坏。因此,一般都优先选用标准节流装置,而不选用悬臂梁式双重喇叭管或插入式流量计等非标准测速装置,以及结构强度低的靶式、涡轮流量计等。燃油电厂和有可燃性气体的场合,应选用防爆型仪表。 在保证仪表安全运行的基础上,力求提高仪表的准确性和节能性。为此,不仅要选用满足准确度要求的显示仪表,而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。发电厂主蒸汽流量测量,由于其对电厂安全和经济性至关重要,一般都采用成熟的标准节流装量配差压流量计,化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低雷诺数粘性流,都不适用标准节流件。对脏污流一般选用圆缺孔板等非标准节流件配差压计或超声多普勒式流量计,而粘性流可分别采用容积式、靶式或楔形流量计等。水轮机人口水量、凝汽器循环水量及回热机组的回热蒸汽等都是大管径( 400mm以上)的流量测量参数,由于加工创造困难和压损大,一般都不选用标准节流装置。根据被测介质特件及测量准确度要求,分别采用插入式流量计、测速元件配差压计、超声波流量计,或采用标记法、模拟法等无能损方式测流量. 为保证流量计使用寿命及准确性,选型时还要注意仪表的防振要求。在湿热地区要选择湿热式仪表。 正确地选择仪表的规格,也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。仪表的静压即耐压程度,它应稍大于被测介质的工作压力,一般取1.25倍,以保证不发生泄漏或意外。量程范围的选择,主要是仪表刻度上限的选择。选小了,易过载,损坏仪表;选大了,有碍于测量的准确性。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。 安装在生产管道上长期运行的接触式仪表,还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。一般情况下,在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件,如节流元件等。 常用流量计选型须知 1. 电磁流量计 测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体;各种易燃,易爆介质;各种工业污水,纸浆,泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。 2. 涡街流量计(旋涡流量计) 涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。 ⒊ 浮子流量计(转子流量计) 它可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。 ⒋ 科氏力质量流量计 质量流量计广泛应用于石化等领域,是当今世界上最先进的流量测量仪表之一, ⒌ 热式(气体)质量流量计 它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。 典型应用:

流量测量仪表的应用现状和发展趋势

流量测量仪表的应用现状和发展趋势 中国仪器仪表学会流量专业委员会委员 北京菲波安乐仪表有限公司代总经理 沈兴武(教授级高工) 流量是炼化工艺过程中最重要的测量控制热工参量。流量测量仪表是炼油化工厂最广泛使用和最重要的现场测量仪表。炼化生产过程的检测和控制装置已经进入了数字化,智能化,网络化时代。流量测量信息和其它现场仪表的测量信息作为炼化工艺过程控制系统和工厂信息管理系统的组成部分,对系统的运行起着基础的重要的作用。 本文将就流量测量仪表的分类,应用现状和发展趋势做一些介绍和分析,供炼化工厂流量仪表的选用参考。 一流量测量仪表的分类 流量测量仪表有多种分类方法,例如,按测量原理分类:有电磁流量计、节流流量计、涡轮流量计、超声流量计等;按仪表功能分类:有流量计量表、流量传感器、流量变送器、流量开关等;按结构类型分类:有满管式流量计、插入式流量计等;按测量量分类:有体积流量计、质量流量计等;按仪表的环境适应性分类:有普通型流量计、防爆型流量计、潜水型流量计等等。 最基本的分类是按测量原理分类。流量测量仪表按测量原理分类可分为: 1)节流型流量计(差压式流量计):标准孔板、标准喷嘴、及其它派生的孔板和喷嘴:圆缺孔板、1/4圆喷嘴、文丘利喷嘴、均速管流量计(差压)、楔型流量计等等; 2)容积式流量计:齿轮流量计、旋转活塞流量计、刮板流量计、体积管流量计等等; 3)电磁流量计:种类繁多的常规电磁流量计、插入式电磁流量计、不满管电磁流量计等等; 4)转子(浮子)流量计:玻璃转子流量计、电远传金属管转子流量计等; 5)超声流量计:按原理细分又可分为渡越时间差超声流量计和多普勒超声流量计; 6)涡轮流量计; 7)流体振荡型流量计:涡街流量计、旋进流量计、(振荡)射流流量计; 8)热式流量计; 9)直接质量流量计:哥氏力质量流量计、径流横动量式质量流量计; 10)相关流量计:流动相关流量计、热相关流量计等等; 11)激光流量计:很少作为工业现场仪表使用。

常用流量计的选型与比较

常用流量计的选型与比较 由于商业用户的种类庞杂,不同企业的燃气用量都大小不一,因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表,以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮(罗茨)流量计、膜式流量计这4种,下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。一.涡轮流量计 涡轮流量计属于间接式体积流量计,当气体流过管道式,依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动,其转动速度与管道的流量成正比,是一种速度式流量计。 涡轮流量计由涡轮流量变速器(传感器)、前置放大器、流量显示积算仪组成,并可将数据远传到上位流量计算机。 气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点,但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大,在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气(可以达到6000m3/h 以上)等优点,国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大,当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段,以及带温压补

偿的体积修正仪。 主要适用于液化石油气及天然气的计量上,因此,大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。 二.超声波流量计 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用,测量体积流量的速度式测量仪表,天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器;同时测量彼此之间的声波到达时间。 由于是全电子式,无机械部分,不受机械磨损、故障影响,产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻,重复性好,压损小,不易老化,使用寿命长;智能化,全电子式的结构,可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测,有管道泄漏感知功能,压力损失为零。 主要特点:1.能实现双向流束的测量; 2.过程参数(压力,温度等)不影响测量结果; 3.无接触测量系统,流量计量过程无压力损失; 4.可精确测量脉动流; 5.重复性好,速度误差≤5mm/s; 6.量程比很宽,qmin/qmax=1/40~1/60; 7.可不考虑整流,只在上游100mm,下游50mm余留安装间隙即可;

重油流量计如何选型

重油流量计如何选型 重油流量计可选用的流量计主要种类:1、HKT智能涡轮流量计2、HKB系列靶式流量计3、HK-CMF科里奥利质量流量计4、HKLC椭圆齿轮流量计 用户应该如何选用重油流量计呢?下面小编就来具体介绍一下重油流量计的选用步骤,希望可以帮助到大家。 1、HKT重油流量计 HKT重油流量计是采用涡轮流量计,涡轮流量计是目前应用比较广泛的一款流量计,它的性价比高,一般用于食品,医药,油类等的介质测量。 HKT重油流量计产品特点:压损小,精度高、重复性好,防腐防锈材质,适用于制药、食品等行业的成分配比、贸易结算、流量定量控制等 HKT重油流量计测量原理 在管道中心安放一个涡轮,两端由轴承支撑.当流体通过管道时,冲击涡轮流量计叶片,对涡轮流量计产生驱动力矩,使涡轮流量计克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内,对一定的流体介质粘度,涡轮流量计的旋转角速度与流体流速成正比。由此,流体流速可通过涡轮流量计的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管道的流体流量。 HKT重油涡轮流量计的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测。当涡轮流量计叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时,就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器,对信号进行放大、整形,产生与流速成正比的脉冲信号,送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值;同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路,将脉冲信号转换成模拟电流量,进而指示瞬时流量值。 重油就是主要用涡轮流量计来测量的,因为油类不导电,不能用电磁流量计来测量。加上重油的PH值呈弱碱性,涡轮流量计的叶片采用不锈铁2Cr13,马氏体不锈钢,也叫不锈铁。它完全可以达到用于重油的测量要求,不会产生化学反应。 涡轮流量计的管道都是采用304不锈钢材质的,也适用于重油的测量。 那么涡轮流量计用于测量重油有哪些优点呢:计量精确,稳定性能好,一般精度可以达到1%,特殊要求加工出来的精度为0.5%;可以液晶显示瞬时和累计流量;可以带脉冲或者4-20ma输出,或者是485通讯都可以。 如果重油中含有一些杂质,必须配过滤器,防止叶轮的损坏。 注:用户在定购HKT系列重油涡轮流量传感器时要注意根据流体的公称口径、工作压力、工作温度、流量范围、流体种类和环境条件选择合适的规格。当有防爆要求时必须选防爆型传感器,并严格注意防爆等级。需要我公司的显示仪表配套时,请参阅相应的说明书,选用合适的型号,或由我公司技术人员根据您提供的资料替您设计选型。需要传输信号用的电缆时注明规格长度。 2、HKB重油流量计 HKB重油流量计(重油靶式流量计)是采用传统的电容靶式重油流量计原理,保证重

仪表选型原则

检测仪表(元件)及控制阀选型的一般原则 ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件,它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说,对工艺过程影响不大,但需经常监视的变量,可选指示型;对需要经常了解变化趋势的重要变量,应选记录式;而一些对工艺过程影响较大的,又需随时监控的变量,应设控制;对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量,宜设积算;一些可能影响生产或安全的变量,宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模,应在满足工艺和自控的要求前提下,进行必要的经济核算,取得适宜的性能/价格比。 为便于仪表的维修和管理,在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品,经现场使用证明性能可靠的;同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛,不会影响工程的施工进度。

仪表选性手册 物位仪表在选型时,与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别,很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。 在非接触式物位测量仪表中,超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点,只有充分了解仪表特点及应用条件,才能做到选型合理,充分利用仪表的测量性能。 超声波物位计 传感器发出的超声波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度(在最恶劣条件下回波幅度)比最大噪声幅度(虚假回波、多径反射回波等的幅度)。回波质量数值越大,物位计应用效果越好。 超声波物位计工作频率及测量性能:传感器高频(40-70KHz)工作时,传感器的尺寸小,盲区小,方向性好,精度高,但其声波衰减快,传播介质(空气)波动时穿透性差,测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时,传感器尺寸大,盲区大,方向性不好,精度低,其优势是声波衰减慢,传播介质(空气)波动时穿透性较好,测距 稍远。 超声波的回波强度主要受以下两个因素影响: 1.传播介质越稳定越有利于传播。

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型的原则 选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还 要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计的性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计的价格。 1、流量计的性能要求 流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。 (1)测流量还是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工 作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确 度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从级提高到级。 用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。 一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R' 表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS'。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。 流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2M右的回差,对所采用的测量仪 表确定过高的准确度(级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在土%-± 4%之间,配上% % 高准确度的差压计就意义不大了。 还有一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的最大允许误差。但是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用的流量计应是仪表本身的最大允许误差和附加误差的合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场的使用环境范围内的误差会超过流量计的最大允许误差。 (3)重复性

流量测量方法和仪表的选择考虑因素

流量测量方法和仪表的 选择考虑因素 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

流量测量方法和仪表的选择考虑因素据有关资料报道:发现约有60%流量仪表所选择测量方法是不合适或者使用不正确,其中一部分虽然采用适宜的测量方法,却错误地布置和安装。由此可见正确选择和使用流量仪表并非易事。 要正确和有效地选择流量测量方法和仪表,必须熟悉流量仪表和生产过程流体特性这两方面的技术,还要考虑经济因素,归纳起来有五个方面因素,即性能要求,流体特性、安装要求、环境条件和费用。 对某一应用场所可以采用的仪表可能有几种方案,如选择时只凭以往经验和单纯考虑初装费用贸然作出决定,从而失去了选择最适和仪表的机会。例如仪表的流量范围和实际流量不匹配、对测量要求不高的场所选用过于复杂和昂贵的仪表、仪表安装后就不能正常工作,这些情况是屡见不鲜的。如涡街波动剧烈,孔板超出量程范围。有时候还会产生事故,如易闪蒸液体烧毁涡轮流量计的涡轮,在负压下拉坏电磁流量计衬里等。 1.测量方法和仪表的选择步序 确定是否真正要安装流量仪表 如果仅希望知道管道中流体是否在输送流动,其大体流量,那么选用流动窥视窗或流动指示器就能以较低费用达到这一目标。他们是一些结构简单的器具,往往有一活动体(板、球、翼轮等)显示流体是否流动,有些能知识流动快慢的大体程度,精确度很低,误差一般在20-30%之间,或更大。 国内流量仪表制造业对窥视窗和流动指示器重视宣传不够,仅有几个企业提供产品,从而设计单位和直接用户忽视了这类简易器具,或想使用因品种单一,不能在多种形式中选择合用产品。反观从国外引进石化成套设置中,在较多的工位上装有流动窥视窗或指示器。 如果测量要求比上述高些,指示流量误差在2-10%之间,则安装一台流量仪表。若按后文选择步序认为选择差压式仪表,也不一定要专门安装孔板节流体等流量传感器,可利用弯管流量计或或用外夹装便携式超声流量计。

流量仪表在石油行业中的合理选型和应用

流量仪表在石油行业中的合理选型和应用 现阶段用于过程自动化的装置及仪表主要有四大类,自动化仪表就属于其中之一,不仅如此,自动化仪表凭借其多方面的功能作用、精准的计量结果、能源节约及安全性等优势,在石油行业及其他化工行业中得到了广泛的应用。由于受到不同测量结构、测量原理及测量方式特性的影响,在进行流量测量工作时需要根据不同实际情况选择相应的测量方法。伴随着工业生产的飞速发展,对于流量测量的范围及准确性要求也愈加严苛,当下用于流量测量的计量方式已经高达一百余种,然而还未研发出能够适用于任何流体、任何应用条件、任何流体状态、任何量程的流量仪表。因此,为了能够快速、精准的测量出生产所形成的流量,需要结合检测环境慎重选择流量仪表,由此可见针对流量仪表在石油行业中的合理选型和应用进行深入的研究至关重要。 1 流量仪表的常用种类特征及工作原理 1.1 涡街流量计 工作原理:涡街流量计主要是借助流体在管道阻流体两边交替分离而释放出的规则漩涡,并进一步通过漩涡分离时所产生的频率与管道内流量的流速形成正比,从而有效测量出管道内流体的流量。涡街流量计的研发与应用相对较晚,但却呈现出惊人的发展速度,现已成为应用最广泛的流量测量仪。 该流量计在应用过程中,由于流体方向、管径等因素均会发生变化,进而引发涡流、流场畸变等,进而影响到传感器的电极测量精度。为了最大限度降低这类不利因素影响,可通过设置合理参数予以避免,常见参数设定如表1所示,其中D为管道通径,而L则代表传感器与阀门等部件间的距离。 1.2 浮子流量计 转子流量计是浮子流量计的另一个专业名称,该类流量计主要是

通过流体的动力作用,致使仪器浮子能够在垂直的锥形管环境下保持一定的稳定性,并且能随管内流体的流量变化而发生变化,在此过程中管内流量的变化与浮子的位移形成正比关系。由此说明,浮子的位移变化情况能够代表流量变化。由于浮子流量计具有较广的应用范围,并且对于测量环境的要求不高,因此常被应用于环境较为恶劣、复杂且不同介质条件下的测量过程及工艺流程中,浮子流量计的功能作用在流量较小的测量环境下比较显著。 1.3 差压式流量仪表 在诸多流量仪表之中,应用最为广泛的当属差压式流量仪表,据相关统计显示,现阶段各个领域所选用的流量仪表中,差压式流量仪表占据了总数的60%至70%。该仪表设备主要由差压计、列流装置和导压管组合而成,对绝大多数液体和气体介质的测量较为精准,但不适用于易结垢、粘度大、易结晶、易腐蚀等介质的测量。差压式流量仪表的优势主要有:内部结构牢固可靠,不易损坏,因而具有较长的使用寿命。另一方面,由于运用规模化生产方式生产该类仪表,因而能够有效降低投资成本。最后由于差压式流量仪表的结构较为简单,所以组装过程便捷。 1.4 容积式流量计 定排量流量计是容积式流量计的另一个专业名称,属于所有仪表中测量精准度最高的流量测量仪表。该仪表的运行主要是通过运用仪表中的测量配件对流体进行连续的分割,从而使流体形成独立的个体,并运用测量室对独立流体进行连续的排放和充满动作有效测量出该流体的整体体积。按照不同元件对容积式流量计进行分类可以划分为膜式气量计、液封转式流量计、圆盘流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、椭圆齿轮流量计等等。 1.5 超生式流量仪表 超生式流量仪表的主要工作原理有两种,一种是多普勒法一种是时差法。选用多普勒法进行流量测量时,是根据在静止点对移动源发射波所形成的多普勒频,对流量进行测量。而选用时差法测量时,则

常用流量计选型及比较

常用流量计之间的比较 流量测量是四大重要过程参数之一(其他的是温度、压力和物位)。 差压流量计(DP)这是最普通的流量技术,包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分,应用广泛,易于使用。但堵塞后,它会产生压力损失,影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD)PD流量计用于测量液体或气体的体积流速,它将流体引入计量空间内,并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD 流量计的精确度较高,是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差,以及需装有移动部件。 涡轮流量计当流体流经涡轮流量计时,流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计,涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差,也需要移动部件。 电磁流量计具有传导性的流体在流经电磁场时,通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件,不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。 超声流量计传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法,用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样,是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计,如果超声变送器安装在管道外测,就无须插入。它适用于几乎所有的液体,包括浆体,精确度高。但管道的污浊会影响精确度。 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,游涡的速度与流体的速度成一定比例,从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件,也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音,而且要求流体具有较高的流速,以产生旋涡。 热式质量流量计通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔,能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一,也是少数用于测量大口径气体流量的技术。 科里奥利流量计这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护,防止腐蚀。

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型得原则 选择流量计得原则首先就是要深刻地了解各种流量计得结构原理与流体特性等方面得知识,同时还要根据现场得具体情况及考察周边得环境条件进行选择。也要考虑到经济方面得因素、一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计得性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计得价格、 1、流量计得性能要求 流量计得性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还就是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围与范围度;压力损失;输出信号特性与流量计得响应时间等。 (1)测流量还就是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量与累积流量,比如对分输站管道得原油属于贸易交接或石油化工 管道进行连续配比生产或生产流程得过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量得观察、在有得工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量得需要进行选择、有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理就是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应得发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等就是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级得规定就是在一定得流量范围内,如果使用在某一特定得条件下或比较窄得流量范围内,比如,仅在很小得范围内变化,此时其测量准确度会比所规定得准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开得情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从0。5级提高到0。25级、 用于贸易核算、储运交接与物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量得持久性,一般用于上述情况下得流量计,准确度等级要求为0、2级。在这样得工作场所一般就是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用得流量计进行在线检测。近几年由于原油得日趋紧张与各单位对原油计量得高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量得数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计得准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般就是根据流量计得最大允许误差确定得。各制造厂提供得流量计说明书中会给出。一定要注意其误差得百分率就是指相对误差还就是引用误差、相对误差为测量值得百分率,常用“%R”表示、引用误差则就是指测量上限值或量程得百分率,常用“%FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都就是采用引用误差,电磁流量计有得型号也有采用引用误差得。 流量计如果不就是单纯计量总量,而就是应用在流量控制系统中,则检测流量计得准确度要在整个系统控制准确度要求下确定、因为整个系统不仅有流量检测得误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节得误差与各种影响因素。比如,操作系统中存在有2%左右得回差,对所采用得测量仪表确定过高得准确度(0.5级以上)就就是不经济与不合理得。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间得准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定得均速管误差如在±2。5%~±4%之间,配上0.2%~0、5%高准确度得差压计就意义不大了、 还有一个问题就就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定得准确度等级指得就是其流量计得最大允许误差。但就是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件与动力条件等变化得影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用得流量计应就是仪表本身得最大允许误差与附加误差得合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场得使用环境范围内得误差会超过流量计得最大允许误差。 (3)重复性

流量测量仪表发展史

流量测量仪表的发展史 山东和远智能科技股份有限公司网销部 流量是工业自动化领域经常需要检测的重要参数之一,流量测量仪表在各种检测仪表中占有很大的比重。流量测量仪表,又称流量计,是过程自动化仪表与装置中的几大类仪表之一,它被广泛应用于冶金、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。 最早的流量计出现于古代的水利工程和城市供水系统中。古罗马时代人们使用孔板测量居民的饮用水水量,这便是最早的孔板流量计雏形。而早在公元前1000年左右,古埃及人便使用堰法测量尼罗河的流量。到了17世纪,托里拆并奠定了差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自此以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如皮托管、文丘里管、容积、涡轮以及靶式流量计等等。 进入20世纪,由于过程工业、能量计算、城市公用事业等对流量测量的需求急剧增长,促使流量仪表迅速发展。原有的测量原理逐渐成熟,各种类型的流量计都有了自己稳定可靠的产品。在这种情况下,人们开始探索新的测量原理。自1910年起,美国开始研制测量明沟中水流量的槽式流量计。1922年,帕歇尔将原文丘里水槽改革为帕歇尔水槽。1911"-'1912年,美籍匈牙利人卡门提出卡门涡街的新理论;30年代,又出现了探讨用声波测量液体和气体的流速的方

法,由于经济生产落后,直到二十世纪50年代,工业中使用的主要流量计也只有孔板、皮托管、浮子流量计三种。二十世纪60年代以后,测量仪表开始向精密化、小型化等方向发展。 随着集成电路技术、现在微电子技术和计算机技术的飞跃发展,具有锁相环路技术的超声波流量计也得到了普遍应用。激光多普勒流速计应用微型计算机后,也可处理较为复杂的信号。近30年来,先后研制出并投入使用的流量计有速度式流量计、容积流量计、动量式流量计、电磁流量计、超声波流量计等几十种新型流量计。目前国外投入使用的流量计有100多种,国内定型投产的也有近50种。随着工业生产的自动化、管道化的发展,流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大. 在生产和生活方面的重要作用,使流量测量技术的研究受到越来越多的重视。

超声波流量计工作原理及分类和选型应用

超声波流量计工作原理及分类和选型应用 2010年12月13日05:05 生意社 生意社12月13日讯 ? 一、CCS超声波流量计的工作原理及分类 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表,如果在现场配以温度、压力仪表,经过密度补偿,还可以求得质量流量。当超声波在流动的介质中传播的时候,相对于固定的坐标系统而言(如管道中的管壁),其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的,在其基础上又叠加上了流体的流速信息,因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以 求出介质的 流速。 超声波流量计根据测量原理的不同,种类较多,大致可以分为以下几类:1.传播速度法(时差法、相位差法和频差法)2.多普勒法3.相关法4.波束偏移法等。但是目前最常采用的测量方法主要有两类:时差法和多普勒效应法。同时,根据超声波流量计使用场合不同,可以分为固定式超声波流量计和便携式超声波流量计 ? 二、超声波流量计的选型应用 根据原理不同: 1、多谱勒式超声波流量计的选型 多普勒法超声波流量计依靠水中杂质的反射来测量水的流速,因此适用于杂质含量较多的脏水和浆体,如城市污水、污泥、工厂排放液、杂质含量稳定的工厂过程液等,而且可以测量连续混入气泡的液体。但是根据测量原理, 被测介质 中必须含有一定数量的散射体(颗粒或气泡),否则仪表就不能正常工作。 2、时差式超声波流量计的选型 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量,在自来水公司和工业用水及江河水、回用水领域,得到广泛应用。时差式超声波流量计此外可以测量杂技含量不高(杂质含量小于10g/L,粒径小于1mm)的均匀流体,如污水等介质的流量,但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体物的液体。在这种情况下应用,应在换能器的上游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时,有时可以试降低换能器频率,予以解决。而且精度可达±1%。实际应用表明,选用时差式超声波流量计,对相应流体的测量都 可以达到满意的 效果。

流量计选型设计规定

一.可变面积式流量计(转子流量计) 当要求精确度不小于士1.50%,量程比不大于10: 1 时,可选用转子流量计。 1. 玻璃转子流量计 中小流量、微小流量.压力小于1MPa,温度低于100℃的洁净透明、无毒、无燃烧和爆炸危险且对玻璃无腐蚀无粘附的流体流量的就地指示,可采用玻璃转子流量计。 2 .金属管转子流量计 1) 普通型金属管转子流量计 对易汽化、易凝结、有毒、易燃、易爆不含磁性物质、纤维和磨损物质,以及对不锈钢无腐蚀性的流体中小流量测量,当需就地指示或远传信号时,可选用普通型金属管转子流量计 2) 特殊型金属管转子流量计 (一) 带夹套的金属管转子流量计 当被测介质易结晶或汽化或高粘度时,可选用带夹套金属管转子流量计。在夹套中通以加热或冷却介质。 (二)防腐型金属管转子流量计 X1 有腐蚀性介质流量测量,可采用防腐型金属管转子流量计。 转子流量计要求垂直安装,倾斜度不大于50。流体大都是自下而上,特殊的金属管转子流量计可以水平管道连接,安装位置应振动较小,易于观察和维护,应设上,下游切断阀和旁路阀。对脏污介质,必须在流量计的进口处加装过滤器。

二. 速度式流量计 1 靶式流量计 粘度较高,含少量固体颗粒的液体流量测量。当要求精确度不优于t1 .00 %,量程比不大于10 : 1时,可采用靶式流量计。 靶式流量计一般安装在水平管道上,前后直管段长度为1OD/5D 2 涡轮流量计 洁净的气体及运动粘度不大(粘度越大,量程比越小)的洁净液体的流量测量,当要求较精确计量,量程比不大于10:1时,可采用涡轮流量计。涡轮流量计应安装在水平管道上,使液体充满整个管道,并设上、下游截止阀和旁路阀,以及在上游设过滤器,下游设排放阀。直管段长度:上游不少于20D,下游不少于5D 3 旋涡流量计(卡门涡街流量计或涡街流量计) 洁净气体、蒸汽和液体的大中流量测量,可选用旋涡流量计。低速流体及粘度大的液体,不宜选用旋涡流量计测量。粘度太高会降低流量计对小流量测量的能力,具体表现在保证精确度的雷诺数上,不同制造厂的产品,不同管径的旋涡流量计对保证测量精确度的液体和气体最小和最大雷诺数及管道流速有不同要求。选用时应对雷诺数和管道流速进行验算。管子振动或泵出口也不宜选用。 该流量计具有压力损失较小、安装方便的特点。 对直管段要求:上游为15- 5 0D(视配管情况而定);上游加整流器时,上游不小于IOD,下游至少为5D. 4 水表

能量计量及流量测量仪表应用技术

能源计量及流量测量仪表应用技术 纪纲 上海同欣自动化仪表有限公司

提纲 一.几种典型流体的流量测量 二.热量和冷量计量 三.流量批量控制系统 四.流动脉动影响和流量测量准确度的现场验证 五.典型流量显示仪表的功能软件结构及检查校验 六.流量测量系统的误差生成及提高精确度的实用方法 七.流量仪表数字通讯和数据采集管理与监控系统 八.流量测量准确度的现场验证 九.变组份气体的流量测量 十.腐蚀性流体的流量测量

GB 17167-2006 老版为GB/T 17167-1997企业能源计量器具配备和管理导则 新版GB17167-2006用能单位能源计量器具配备和管理 通则 用能单位:企业、事业单位、行政机关、社会团体等。 能源计量器具:测量对象为一次能源、二次能源和载能工质的 计量器具 能源计量器具配备率:实际安装配备数量占理论需要量的百 分比 次级用能单位:用能单位下属的能源核算单位

能源计量的种类及范围 种类:本标准所称能源,指煤炭,原油,天然气,焦炭,煤气,热力,成品油,液化石油气,生物质能和其他直接或者 通过加工,转换而取得有用能的各种资源。 能源计量范围: a)输入用能单位,次级用能单位和用能设备的能源及载能工质; b)输出用能单位,次级用能单位和用能设备的能源及载能工质; c)用能单位,次级用能单位和用能设备使用(消耗)的能源及载能 工质; d)用能单位,次级用能单位和用能设备自产的能源及载能工质; e)用能单位,次级用能单位和用能设备可回收利用的余能资源。

配备要求 能源计量器具配备率按下式计算: 式中: R p ——能源计量器具配备率,%; N s ——能源计量器具实际的安装配备数量;N L ——能源计量器具理论需要量。 % 100?=l s p N N R

常见流量计选型对比

常见流量计选型对比 测量特点 两端装有检测线圈,质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温 度。 LG型孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成。采用均压环、一体型结构。

积式流量计的一种。在一根由下向上扩大的垂直锥管 中, 圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受 的, 浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和 浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦 合传到与刻度盘指示流量。金属管浮子流量计主要由 三大部分组成 a、指示器(智能型指示器,就地指示器) b、浮子 c、 锥形测量室 无强腐蚀性、 食品、油,柴油等液体。 液体涡轮流量计由涡轮和装于外部的 检脉冲器构成,液体流进涡轮,引起转子旋转,特定 的内径使转子转速直接与流量成比例。缺点介绍:

蒸气等多种介质。涡街流量计是应用流体振荡原理来测 量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在 三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两 列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平 均速度及旋涡发生体特征宽度有关。 在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体 两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋 涡 煤水浆、双氧水、 (一体)式电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作日的用来测量导电率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。 超声波流量计采用时差式测量原理:一个探头发射信

流量测量方法和仪表的选择考虑因素

流量测量方法和仪表的选择考虑因素据有关资料报道:发现约有60%流量仪表所选择测量方法是不合适或者使用不正确,其中一部分虽然采用适宜的测量方法,却错误地布置和安装。由此可见正确选择和使用流量仪表并非易事。 要正确和有效地选择流量测量方法和仪表,必须熟悉流量仪表和生产过程流体特性这两方面的技术,还要考虑经济因素,归纳起来有五个方面因素,即性能要求,流体特性、安装要求、环境条件和费用。 对某一应用场所可以采用的仪表可能有几种方案,如选择时只凭以往经验和单纯考虑初装费用贸然作出决定,从而失去了选择最适和仪表的机会。例如仪表的流量范围和实际流量不匹配、对测量要求不高的场所选用过于复杂和昂贵的仪表、仪表安装后就不能正常工作,这些情况是屡见不鲜的。如涡街波动剧烈,孔板超出量程范围。有时候还会产生事故,如易闪蒸液体烧毁涡轮流量计的涡轮,在负压下拉坏电磁流量计衬里等。 1.测量方法和仪表的选择步序 确定是否真正要安装流量仪表 如果仅希望知道管道中流体是否在输送流动,其大体流量,那么选用流动窥视窗或流动指示器就能以较低费用达到这一目标。他们是一些结构简单的器具,往往有一活动体(板、球、翼轮等)显示流体是否流动,有些能知识流动快慢的大体程度,精确度很低,误差一般在20-30%之间,或更大。 国内流量仪表制造业对窥视窗和流动指示器重视宣传不够,仅有几个企业提供产品,从而设计单位和直接用户忽视了这类简易器具,或想使用因品种单一,不能在多种形式中选择合用产品。反观从国外引进石化成套设置中,在较多的工位上装有流动窥视窗或指示器。 如果测量要求比上述高些,指示流量误差在2-10%之间,则安装一台流量仪表。若按后文选择步序认为选择差压式仪表,也不一定要专门安装孔板节流体等流量传感器,可利用弯管流量计或或用外夹装便携式超声流量计。

各种流量调节阀工作原理及正确选型

暖通知识 计量收费主要通过三个途径宏观节能:首先是装设了流量调节阀,实现了流量平衡,进而克服了冷热不均现象;其次是通过温控阀的作用,利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热;第三是提高了用热居民的节能意识,减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径,其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见,流量调节阀,在计量收费的供热系统中,占有何等重要的地位。因此,如何正确的进行流量调节阀的选型设计,就显得非常重要。 一、温控阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成,其中恒温控制器的核心部件是传感器单元,即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化,带动调节阀阀芯产生位移,进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节,恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量,从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前,通过自动调节流量,实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统,其分流系数可以在0~100%的范围内变动,流量调节余地大,但价格比较贵,结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统,有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大;用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体,感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要,可以采用远程温度传感器;远程温度传感器臵于要求控温的房间,阀体臵于供暖系统上的

某一部位。 2、温控阀的选型设计 温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备,其他调节阀都是辅助设备,因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设臵温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中,正确选型十分重要。温控阀的选型目的,是根据设计流量(已知热负荷下),允许阻力降确定KV值(流量系数);然后由KV值确定温控阀的直径(型号)。因此,设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系,否则不便于设计人员使用。 在温控阀的选型设计中,绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中,给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2~3mH2O之间,最大不超过6~10 mH2O。为此,一定要给出温控阀的预设定值的范围,以防止产生噪音,影响温控阀正常工作。当在同一KV值下,有二种以上口径的选择时,应优先选择口径小的温控阀,其目的是为了提高温控阀的调节性能。 二、电动调节阀 电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备。一般多在无人值守的热力站中采用。电动调节阀由阀体、驱动机构和变送器组成。温控阀是通过感温包进行自力式流量调节的设备,不需要外接电源;而电动调节阀一般需要单相220V电源,通常作为计算机监控系统的执行机构(调节流量)。电动调节阀或温控阀都是供热系统中流量调节的最主要的设备,其它都是其辅助设备。 三、平衡阀 平衡阀分手动平衡阀和自力式平衡阀。无论手动平衡阀还是自力式平衡阀,它们的作用都是使供热系统的近端增加阻力,

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