流量計的試用分析

根據測量原理不同，目前現場應用較多的流量計可分為電磁流量計、質量流量計、渦街流量計、超聲波流量計。其中超聲波流量計又可分為時差式超聲波流量計、多普勒超聲波流量計、氣體超聲波流量計。
　　一、電磁流量計。一般電磁流量計僅應用于滿管測量導電流體的流量。這類DS系列電磁流量計已經應用于國內各種現場，反映良好。其大的特點是：電磁流量計電極內裝Pt電阻溫度檢測，用以修正體積溫度的影響。從而保證了流量計的精度。目前，公司正著手研制非滿管電磁流量計及測量更低電解液體的流量計。非滿管電磁流量計需測量管內液體高度。利用兩勵磁繞組分別正向和反向串接，產生兩種不同磁場強度和磁場分布下測得的流速信號電勢，而電勢之間的比值與液位高度有一定的函數關系。從這一關系求得管內液位高度，推算出流體的通截面積，與傳統電磁流量計相同方法測得的流速相乘，求得體積流量。非滿管里流量計一旦問世，其應用可擴大到具有自由表面自然流的下水排放領域，并提高該領域的測量精確度。將傳統非滿管流或明渠流的測量誤差從用槽式儀表的±（3~5）%FS降到用電磁流量計的±(1~2)%FS。測量更低電釋液體的流量計（稱為無電極電磁流量計）是利用流量根據測量原理不同，目前現場應用較多的流量計可分為電磁流量計、質量流量計、渦街流量計、超聲波流量計。其中超聲波流量計又可分為時差式超聲波流量計、多普勒超聲波流量計、氣體超聲波流量計。
　　一、電磁流量計。一般電磁流量計僅應用于滿管測量導電流體的流量。這類DS系列電磁流量計已經應用于國內各種現場，反映良好。其大的特點是：電磁流量計電極內裝Pt電阻溫度檢測，用以修正體積溫度的影響。從而保證了流量計的精度。目前，公司正著手研制非滿管電磁流量計及測量更低電解液體的流量計。非滿管電磁流量計需測量管內液體高度。利用兩勵磁繞組分別正向和反向串接，產生兩種不同磁場強度和磁場分布下測得的流速信號電勢，而電勢之間的比值與液位高度有一定的函數關系。從這一關系求得管內液位高度，推算出流體的通截面積，與傳統電磁流量計相同方法測得的流速相乘，求得體積流量。非滿管里流量計一旦問世，其應用可擴大到具有自由表面自然流的下水排放領域，并提高該領域的測量精確度。將傳統非滿管流或明渠流的測量誤差從用槽式儀表的±（3~5）%FS降到用電磁流量計的±(1~2)%FS。測量更低電釋液體的流量計（稱為無電極電磁流量計）是利用流量計不能測量的甘油、乙二醇等。這類儀表幾乎不存在漿液噪聲和流動噪聲，也不會產生電極表面效應形成的噪聲。襯里內表面覆蓋油脂等非導電層或結薄絕緣垢層也不會影響測量。
　　電磁流量計的另一個發展方向為低功耗和二線制電磁流量計的研制。二線制不需另外外接激磁電路，反用4mADC電流提供儀表所需功率，通常反數十毫瓦。低功耗電磁流量計將采用干電池或太陽電池，將更方便地將電磁流量計裝用于無市電供電的場所。
　　插入式電磁流量計已試制成功，使插入式電磁流量計在大管徑的應用領域處于有利地位，也解決了幫壓安裝電磁流量計的難題。
　　電磁流量計的另一個發展方向是以工業轉向居民民用領域。降低電磁流量計測量精確度至性能，如基本誤差定位在±2%（工業用一般±0.2%~±1%），設計成具有水表特點的電磁水表。在日本，這類電磁式水表已納入日本水表標準。
　　二、質量流量計
　　根據測量原理不同，目前現場應用較多的流量計可分為電磁流量計、質量流量計、渦街流量計、超聲波流量計。其中超聲波流量計又可分為時差式超聲波流量計、多普勒超聲波流量計、氣體超聲波流量計。
　　一、電磁流量計。
　　一般電磁流量計僅應用于滿管測量導電流體的流量。這類DS系列電磁流量計已經應用于國內各種現場，反映良好。其大的特點是：電磁流量計電極內裝Pt電阻溫度檢測，用以修正體積溫度的影響。從而保證了流量計的精度。目前，公司正著手研制非滿管電磁流量計及測量更低電解液體的流量計。非滿管電磁流量計需測量管內液體高度。利用兩勵磁繞組分別正向和反向串接，產生兩種不同磁場強度和磁場分布下測得的流速信號電勢，而電勢之間的比值與液位高度有一定的函數關系。從這一關系求得管內液位高度，推算出流體的通截面積，與傳統電磁流量計相同方法測得的流速相乘，求得體積流量。非滿管里流量計一旦問世，其應用可擴大到具有自由表面自然流的下水排放領域，并提高該領域的測量精確度。將傳統非滿管流或明渠流的測量誤差從用槽式儀表的±（3~5）%FS降到用電磁流量計的±(1~2)%FS。測量更低電釋液體的流量計（稱為無電極電磁流量計）是利用流量計不能測量的甘油、乙二醇等。這類儀表幾乎不存在漿液噪聲和流動噪聲，也不會產生電極表面效應形成的噪聲。襯里內表面覆蓋油脂等非導電層或結薄絕緣垢層也不會影響測量。
　　電磁流量計的另一個發展方向為低功耗和二線制電磁流量計的研制。二線制不需另外外接激磁電路，反用4mADC電流提供儀表所需功率，通常反數十毫瓦。低功耗電磁流量計將采用干電池或太陽電池，將更方便地將電磁流量計裝用于無市電供電的場所。
　　插入式電磁流量計已試制成功，使插入式電磁流量計在大管徑的應用領域處于有利地位，也解決了幫壓安裝電磁流量計的難題。
　　電磁流量計的另一個發展方向是以工業轉向居民民用領域。降低電磁流量計測量精確度至性能，如基本誤差定位在±2%（工業用一般±0.2%~±1%），設計成具有水表特點的電磁水表。在日本，這類電磁式水表已納入日本水表標準。
　　二、質量流量計。
　　科里奧利質量流量計降低精確度（量程誤差從±0.2%左右降低到±0.5%），功能減少，設計普及型儀表的價格只有傳統科里奧利質量流量計的50%～70%，還向價格更低的目標準推進。
　　微小液體質量熱式流量計，其流量范圍1~1000g/h，基本誤差±（0.5~1）%FS。當前主要應用于化學、石化、食品等流程工業實驗性裝置。如美國Brooks公司的Flomtgn型，荷蘭BronkhorstHi-Tech公司的Liqui-Flow型和μ-Flow型微量流量計。
　　熱式質量流量計應用于氣體小流量測量，較多地應用于半導體工業、熱處理爐、分析儀器等氫、氧、氨等流量測量和控制以及閥門制造過程中測定泄漏量等。國外近年來熱銷的插入式熱式流量計，主要應用于環境保護和流程工業大中型管道。如水泥工業豎式磨粉機排放熱氣流量控制等。
　　三、渦街流量計
　　渦街流量計漩渦發生體分離的漩渦頻率f正比于流速v（f=k1v，k1為系數），同時承受與ρv2成正比的升力F(F=k2ρv2，ρ為流體密度，k2為系數)。以f除以F，再乘流通面積A，便可求得質量流量qm，即qm=(F/f)A=(k2ρv2/k1v)A=kρvA
　　式中k為儀表系數，k=k2/k1
　　目前渦街流量計配用差壓變送器及溫度傳感器清除壓變及溫度產生的測量誤差，使渦街流量計的測量精度大大提高。
　　美國生產的LO-FLO微量渦街流量計對微小流量的測量精度可達±0.5%，被測管位可以為幾個毫米。
　　目前，渦街流量計市場價格趨于成熟。
　　四、超聲波流量計。
　　1、時差式超聲波流量計。其工作原理為超聲波在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產生微小的變化，其傳播時間的變化與液體的流速成正比。時差式超聲波流量計的發展根據安裝方式可分為三個階段，即外夾安裝方式階段、插入式安裝方式階段及法蘭式安裝方式階段。三個階段的產品互為補充，滿足不同用戶現場的需要，解決了不同現場的問題。外夾式超聲波流量計對于流量巡檢、跟蹤采集、流量平衡、泄漏檢測、流體設備故障粗診斷、食用、醫藥用液體及化學水、除鹽水的測量不可替代。而插入式超聲波流量計則解決了管道不規則、垢厚、銹蝕等外夾式解決不了的問題，同時可帶壓安裝，不停流停產。特別是對于大管道是非常經濟的選擇。插入式超聲波流量計因為傳感器固定安裝不易挪動，減少了安裝誤差，其精度可達±0.5%，法蘭式超聲波流量計的優點是安裝省心，其精度更高，可達±0.2%。
　　時差式超聲波流量計不僅可以測流體流速、流量，還可利用聲速在不同液體中的差別鑒別管道中液體類別（如大連大洋伯斯特DS超聲波流量計）。目前，低耗電的超聲波流量計已應用于市場（功率<2W）
　　超聲水表6月底將推向市場，進一步擴大超聲波的市場領域。隨著價格的走低，其電池供電的超聲水表除應用于無電源的現場外，還將會轉向居民民居實用領域。
　　2、多普勒超聲波流量計。其工作原理是流體管道內任何流動的液體都存在不連續的擾動，諸類不連續的擾動可以是懸浮的固體顆粒，氣泡或由于流體擾動而引起的界面，這種擾動使反射的超聲波產生頻移△f，頻移△f是流速的線性函數。通過測量頻移△f，即可測量管道內流速（或流量）。
　　隨著技術的進步，多普勒超聲波流量計的發展不僅可測量帶懸浮顆粒及氣泡的污濁液體，也可測量純凈流體。大洋伯斯特DS多普勒流量計就具備這種特點。
　　多普勒超聲波流量計的市場價格較穩定，短期內無大的變化。
　　3、超聲波氣體流量計。近年來應用于蒸汽、儲存交接和財貿核算、民用住宅天然氣消費計量等領域。氣體用超聲波流量計因超聲波在固體與氣體界面間的傳播效率低，管道外夾裝換能器難以經管壁傳送足夠的聲能，目前大部分將超聲換能器伸入管道，直接向氣體發射和從氣體接受聲波。氣體流量計大部分是由超聲波流量傳感器組成，但也有插入式換解器安裝于待測管道的結構。
　　當前國外能源開發，天然氣比石油發展快，促進了過去發展緩慢的氣體超聲波流量計發展。氣體超聲波流量計與傳統用的氣體渦輪流量計和氣體容積式流量計相比，具有無壓力損失的優點，所節省的泵送費用可觀，且無活動部件，因此在天然氣工業方面應用發展很快。超聲波氣體流量計可測高達480℃的過熱蒸汽。
　　總結：隨著工業的發展及市場的逐漸成熟，超聲波流量計的應用會越來越廣泛，在儲存交接和財貿核算應用領域也更全面而廣泛，其優越的使用性能已得到各方面的認可。隨著市場的全面展開，其價格的市場調整會更趨于合理。另外，電磁流量計的應用在長時間內會有應有的市場份額，質量流量計和渦街流量計對流量計市場是一個完善的補充。而諸如孔板流量計等由于本身的缺點（諸如誤差大等）今逐漸淡出市場。