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德國BURKERT寶德流量計(jì)的應(yīng)用實(shí)況及優(yōu)缺點(diǎn)

計(jì)量是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛,。流量計(jì)量是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一,，它與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè),、科學(xué)研究有密切的關(guān)系,。做好這一工作，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量,、提高生產(chǎn)效率,、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用，特別是在能源危機(jī),、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度愈來愈高的當(dāng)今時(shí)代,，流量計(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。

工程上常用單位m3/h,，它可分為瞬時(shí)流量（Flow Rate）和累計(jì)流量（Total Flow）,，瞬時(shí)流量即單位時(shí)間內(nèi)過封閉管道或明渠有效截面的量，流過的物質(zhì)可以是氣體,、液體,、固體；累計(jì)流量即為在某一段時(shí)間間隔內(nèi)（一天,、一周,、一月、一年）流體流過封閉管道或明渠有效截面的累計(jì)量。通過瞬時(shí)流量對(duì)時(shí)間積分亦可求得累計(jì)流量,，所以瞬時(shí)流量計(jì)和累計(jì)流量計(jì)之間也可以相互轉(zhuǎn)化,。

差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛。在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用,。如流體方面：單相,、混相、潔凈,、臟污,、粘性流等；工作狀態(tài)方面：常壓,、高壓,、真空、常溫,、高溫,、低溫等,；管徑方面：從幾mm到幾m,；流動(dòng)條件方面：亞音速、音速,、脈動(dòng)流等,。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。

1,、常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（孔板）,、（噴嘴）、（文丘利管）,。

2,、常用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有（雙重孔板）、（圓缺孔板）,、（1/4圓噴嘴）和（文丘利噴嘴）,。

3、孔板常用取壓方法有（角接取壓）,、（法蘭取壓）,，其它方法有（理論取壓）、（徑距取壓）和（管接取壓）,。

4,、標(biāo)準(zhǔn)孔板法蘭取壓法，上下游取壓孔中心距孔板前后端面的間距均為（25.4±0.8）mm,，也叫1英寸法蘭取壓,。

5、1151變送器的工作電源范圍（12）vdc到（45）vdc，負(fù)載從（0）歐姆到（1650）歐姆,。

6,、1151dp4e變送器的測(cè)量范圍是（0～6.2）到（0～37.4）kpa。

7,、1151差壓變送器的最大正遷移量為（500%）,，最大負(fù)遷移量為（600%）。

8,、管道內(nèi)的流體速度,，一般情況下，在（管道中心線）處的流速最大,，在（管壁）處的流速等于零,。

9、若（雷諾數(shù)）相同,，流體的運(yùn)動(dòng)就是相似的,。

10、當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),，流束將在（縮口）處發(fā)生（局部收縮）,，從而使（流速）增加，而（靜壓力）降低,。

11,、1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件，當(dāng)差壓增加時(shí),，測(cè)量膜片發(fā)生位移,，于是低壓側(cè)的電容量（增加），高壓側(cè)的電容量（減少）

12,、1151差壓變送器的最小調(diào)校量程使用時(shí),，則最大負(fù)荷遷移為量程的（600%），最大正遷移為（500%）,，如果在1151的最大調(diào)校量程使用時(shí),，則最大負(fù)遷移為（100%），正遷移為（0%）,。

13,、1151 [4]  差壓變送器的精度為（±0.2%）和（±0.25%）?！∽ⅲ捍蟛顗鹤兯推鳛?plusmn;0.25%

14,、常用的流量單位、體積流量為（m3/h）,、（t/h）,，質(zhì)量流量為（kg/h）,、（t/h），標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量為（nm3/h）,。

15,、用孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量，設(shè)計(jì)時(shí),，蒸汽的密度為4.0kg/m3,，而實(shí)際工作時(shí)的密度為3kg/m3，則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的（0.866）倍,。

16,、用孔板流量計(jì)測(cè)量氣氨流量，設(shè)計(jì)壓力為0.2mpa（表壓）,，溫度為20℃,，而實(shí)際壓力為0.15mpa（表壓），溫度為30℃,，則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的（0.897）倍,。

17、節(jié)流孔板前的直管段一般要求（10）d,，孔板后的直管段一般要求（5）d,，為了正確測(cè)量，孔板前的直管段最好為（30～50）d,，特別是孔板前有泵或調(diào)節(jié)閥時(shí)更是如此,。

18、為了使孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α趨向定值,，流體的雷諾數(shù)應(yīng)大于（界限雷諾數(shù)）。

19,、在孔板加工的技術(shù)要求中,，上游平面應(yīng)和孔板中心線（垂直），不應(yīng)有（可見傷痕）,，上游面和下游面應(yīng)（平行）,，上游入口邊緣應(yīng)（銳利無毛刺和傷痕）。

浮子

浮子流量計(jì),，又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)、成豐玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),，是變面積式流量計(jì)的一種,。在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降,。

浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì),，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用,。

80年代中期,，日本、西歐,、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%,。中國產(chǎn)量1990年估計(jì)在12~14萬臺(tái)，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì),。

特點(diǎn)：

（1）玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,，使用方便，缺點(diǎn)是耐壓力低,，有玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn),；

（2）適用于小管徑和低流速；

（3）壓力損失較低,。

容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì),，又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD流量計(jì),，在流量儀表中是精度很高的一類,。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測(cè)量流體體積總量,。

容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類,，可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì),、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì),、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì),、圓盤流量計(jì),、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等,。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）計(jì)量精度高,；

（2）安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒有影響；

（3）可用于高粘度液體的測(cè)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(jì)總量，清晰明了,，操作簡便,。

缺點(diǎn)：

（1）結(jié)果復(fù)雜，體積龐大,；

（2）被測(cè)介質(zhì)種類,、口徑,、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大：

（3）不適用于高、低溫場(chǎng)合,；

（4）大部分儀表只適用于潔凈單相流體,；

（5）產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。

應(yīng)用概況：

容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì),、浮子流量計(jì)并列為三類使用量最大的流量計(jì),，常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)（油品、天然氣等）的總量測(cè)量,。

1990年產(chǎn)量（不包括家用煤氣表）為34萬臺(tái),，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別占70%和20%

電磁流量計(jì)

1、優(yōu)點(diǎn)

(1)電磁流量計(jì)可用來測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液,。

(2)無壓力損失,。

(3)測(cè)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(jì)測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量,，測(cè)量原理中不涉及流體的溫度、壓力,、密度和粘度的影響,。

2、缺點(diǎn)

(1)電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性,，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量,，不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)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(jì)是通過測(cè)量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計(jì)量要求,，對(duì)于液態(tài)介質(zhì),，應(yīng)測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度,，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化,。如果電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度,，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。

(3)電磁流量計(jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜,，且要求更嚴(yán)格,。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號(hào)的儀表配用,。在安裝變送器時(shí),，從安裝地點(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試,，必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動(dòng),，不能有強(qiáng)磁場(chǎng),。在安裝時(shí)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(cè)流體等電位,。在使用時(shí),，必須排盡測(cè)量管中存留的氣體，否則會(huì)造成較大的測(cè)量誤差,。

(4)電磁流量計(jì)用來測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí),，粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化,，帶來測(cè)量誤差,，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測(cè)量,。

(5)供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸,，將影響原定的流量值，造成測(cè)量誤差,。如100mm口徑儀表內(nèi)徑變化1mm會(huì)帶來約2%附加誤差,。

(6)變送器的測(cè)量信號(hào)為很小的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào)，除流量信號(hào)外,，還夾雜一些與流量無關(guān)的信號(hào),，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等,。為了準(zhǔn)確測(cè)量流量,，必須消除各種干擾信號(hào)，有效放大流量信號(hào),。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能,，最好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵(lì)磁電壓,，按被測(cè)流體性質(zhì)選擇勵(lì)磁方式和頻率,，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，成本較高,。

(7)價(jià)格較高

超聲波流量計(jì)

1、優(yōu)點(diǎn)

(1) 超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測(cè)量儀表,，可用來測(cè)量不易接觸,、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài),，不會(huì)產(chǎn)生壓力損失,，且便于安裝,。

(2) 可以測(cè)量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。

(3) 超聲波流量計(jì)的測(cè)量范圍大,，管徑范圍從20mm～5m.

(4) 超聲波流量計(jì)可以測(cè)量各種液體和污水流量,。

(5) 超聲波流量計(jì)測(cè)量的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力,、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響,。可以做成固定式和便攜式兩種形式,。

2,、缺點(diǎn)

(1) 超聲波流量計(jì)的溫度測(cè)量范圍不高，一般只能測(cè)量溫度低于200℃的流體,。

(2) 抗干擾能力差,。易受氣泡、結(jié)垢,、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾,、影響測(cè)量精度。

(3) 直管段要求嚴(yán)格,，為前20D,后5D,。否則離散性差，測(cè)量精度低,。

(4) 安裝的不確定性,，會(huì)給流量測(cè)量帶來較大誤差。

(5) 測(cè)量管道因結(jié)垢,，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量準(zhǔn)確度,，帶來顯著的測(cè)量誤差，甚至在嚴(yán)重時(shí)儀表無流量顯示,。

(6) 可靠性,、精度等級(jí)不高(一般為1.5～2.5級(jí)左右)，重復(fù)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(jì)是通過測(cè)量流體速度來確定體積流量，對(duì)液體應(yīng)該測(cè)量它的質(zhì)量流量,，儀表測(cè)量質(zhì)量流量是通過體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的,，當(dāng)流體溫度變化時(shí)，流體密度是變化的,，人為設(shè)定密度值，不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度,。只能在測(cè)量流體速度的同時(shí),，又測(cè)量了流體密度,，才能通過運(yùn)算，得到真實(shí)質(zhì)量流量值,。

(9) 價(jià)格較高,。

渦街流量計(jì)

1、優(yōu)點(diǎn)

(1) 渦街流量計(jì)無可動(dòng)部件,，測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡單,，性能可靠，使用壽命長,。

(2) 渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬,。量程比一般能達(dá)到1：10。

(3) 渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)流體的溫度,、壓力,、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定,。它可以測(cè)量液體,、氣體或蒸汽的流量。

(4) 它造成的壓力損失小,。

(5) 準(zhǔn)確度較高,，重復(fù)性為0.5%，且維護(hù)量小,。

2,、缺點(diǎn)

(1) 渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測(cè)流體溫度、壓力,、密度等熱工參數(shù)的影響,，但液體或蒸汽的最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對(duì)于氣體,，最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量,。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)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(cè)量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測(cè)量誤差;不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量,。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大,。

(3) 抗振性能差,。外來振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，甚至不能正常工作,。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng),，使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。

(4) 對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差,。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,，改變幾何體尺寸，對(duì)測(cè)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(jì)直管段一定要保證前40D后20D,，才能滿足測(cè)量要求,。

(6) 耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300℃以下介質(zhì)的流體流量,。

孔板流量計(jì)

1,、優(yōu)點(diǎn)

(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是通用的，并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,，無需實(shí)流校準(zhǔn),，即可投用，在流量計(jì)中亦的,。

(2)結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,，簡單、牢固,、性能穩(wěn)定可靠,、價(jià)格低廉;

(3)應(yīng)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(chǎn)過程的管徑,、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品,。

(4)檢測(cè)件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),，便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn);

2、缺點(diǎn)

(1)測(cè)量的重復(fù)性,、精確度在流量計(jì)中屬于中等水平,，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提高,。

(2)范圍度窄,，由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),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(duì)較大管徑，問題更加突出;

(4)壓力損失大;

通常為維持一臺(tái)孔板流量計(jì)正常運(yùn)行，水泵需要附加動(dòng)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(jì)算確定,。一年約需多耗電數(shù)萬度，折合人民幣數(shù)萬元,。下表中列出了孔板在正常壓力損失情況下的能耗計(jì)算結(jié)果。其中運(yùn)行天數(shù)按三百五十天計(jì)算,，電價(jià)按0.35元/度計(jì)算,。由表中計(jì)算電耗數(shù)據(jù)可見，孔板的附加運(yùn)行費(fèi)用是的,，而采用彎管流量計(jì)該運(yùn)行費(fèi)用為零!

(5)孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,，因此對(duì)腐蝕、磨損,、結(jié)垢,、臟污敏感，長期使用精度難以保證,，需每年拆下強(qiáng)檢一次,。

(6)采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑,、冒,、滴、漏問題,，大大增加了維護(hù)工作量,。

熱式質(zhì)量流量計(jì)(恒溫差)

- 優(yōu)點(diǎn)

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(cè)量質(zhì)量流量,。測(cè)量值不受壓力和溫度影響,。

3. 響應(yīng)迅速。

4.量程范圍大,，管道式安裝最小可以測(cè)量8.8mm管道的流量,，最大可以測(cè)到30’’

5. 插入式類型的流量計(jì)，一支流量計(jì)可以用于測(cè)量多種管徑,。

- 缺點(diǎn)

1.精度不及其他類型流量計(jì),，一般為3%。

2.適用范圍窄,，只能用于測(cè)量干燥的非爆炸性的氣體,，如壓縮空氣、氮?dú)狻鍤饧捌渌行詺怏w,。

德國BURKERT寶德流量計(jì)的應(yīng)用實(shí)況及優(yōu)缺點(diǎn)