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水流量計(jì)如何選型

點(diǎn)擊次數(shù)：2898 發(fā)布時(shí)間：2021-09-09 01:37:04
水流量計(jì)如何選型?流量計(jì)在選型時(shí)要充分考慮各方面的因素，以保證應(yīng)用。為幫助大家解決流量計(jì)如何選型的問題，金湖凱銘儀表有限公司匯總了以下內(nèi)容，以供參考。
在流量計(jì)如何選型的問題中，不同種類的流量計(jì)選型方法和參照因素也不相同，要根據(jù)其具體的作用和性能來參考選擇。

1、電磁流量計(jì)


電磁流量計(jì)的基本概述
電磁流量計(jì)簡(jiǎn)稱EMF，是20實(shí)踐50-60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測(cè)量?jī)x表。它是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律制成的，用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)工程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；各種易燃易爆介質(zhì)；污水處理以及化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的各種漿液流量測(cè)量，形成了獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)上，電磁流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖所示。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上，它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢(shì)信號(hào)，并通過傳輸線將次信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方，它將傳感器送來的流量信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成與流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，以進(jìn)行顯示，累計(jì)和調(diào)節(jié)控制。
電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
 
電磁流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
1、內(nèi)部無阻流件，幾乎沒有壓力損失和流體阻塞情況。
2、無機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，流量測(cè)量范圍寬（流速0.3~12m/s）穩(wěn)定性好，可以用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
3、測(cè)量電導(dǎo)率大于5u S/cm液體，測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化影響，傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均速呈線性關(guān)系，測(cè)量精度高。
4、精度等級(jí)：0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)。滿足不同用戶需求。
5、傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸，只要選擇合適電極與內(nèi)襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損。
6、分常規(guī)型（壓力小于4.0MPa）與高壓型（壓力大于4.0MPa）。
7、插入式電磁流量計(jì)系統(tǒng)分為簡(jiǎn)單安裝型與在線安裝型。
8、采用EEPPOM存儲(chǔ)器，測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
9、采用國(guó)際先進(jìn)單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點(diǎn)穩(wěn)定，中文菜單，參數(shù)設(shè)定方便。
10、帶4~20Ma，頻率、脈沖輸出，帶報(bào)警電平輸出，帶RS485通訊接口，Hart、ModBus協(xié)議。
11、高清晰度LCD背光顯示瞬時(shí)流量，累積流量（∑+、∑-、∑D）、流速、流量百分比、流量狀態(tài)（勵(lì)磁、流量、空管）等。
12、采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
13、備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號(hào)。
14、防護(hù)等級(jí)：一體化結(jié)構(gòu)IP65、分體結(jié)構(gòu)IP68。
15、防爆等級(jí)：Exd Ⅱ BT4。
 
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理
根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律，當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)，在導(dǎo)體的兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度L及導(dǎo)體 垂直于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度u成正比。如果B、L、u三者互相垂直，則
e=BLu
與此相似，如果在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速u運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體就切割磁力線，如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的 直徑兩側(cè)安裝一對(duì)電極（如圖所示）
電磁流量計(jì)工作原理圖
，則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為與軸對(duì)稱分布，則兩電極間將產(chǎn)生感生電勢(shì)
e=κBDū
式中，ū是管道截面上的平均流速（m/s）；κ是常系數(shù)，無量綱；D是測(cè)量管直徑（m）；B是磁感應(yīng)強(qiáng)度（T）。
由此可得通過管道的體積流量
電磁流量計(jì)工作原理公式
由上式可知，當(dāng)測(cè)量管結(jié)構(gòu)一定時(shí)，體積流量qν與比值e/B成正比，面與流體的狀態(tài)和物性參數(shù)無關(guān)，測(cè)量比值e/B即可得到體積流量值qν。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為恒定值時(shí)，體積流量qν與感生 電勢(shì)e成正比。B是直流磁場(chǎng)或正弦波交流磁場(chǎng)或其它類型磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它由電磁流量計(jì)的勵(lì)磁系統(tǒng)提供。勵(lì)磁系統(tǒng)可以給電磁流量傳感器提供多種形式的磁場(chǎng)波形。不同的磁場(chǎng)波形，直接決定了電磁 流量傳感器工作磁場(chǎng)的特征，也基本上決定了電磁流量計(jì)流量信號(hào)的處理方法，對(duì)電磁流量計(jì)的工作性能有很大的影響。所以，自電磁流量計(jì)進(jìn)入商用化以來，勵(lì)磁方式始終是人們研究電磁流量計(jì)的熱點(diǎn)問題。從電磁流量計(jì)開始應(yīng)用的直流勵(lì)磁到現(xiàn)在雙頻方波勵(lì)磁，已使用過多種方式的勵(lì)磁技術(shù)。

2、渦街流量計(jì)


渦街流量計(jì)產(chǎn)品概述
渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。
渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。綜合吸收發(fā)達(dá)**先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路先進(jìn)、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點(diǎn)。
 
渦街流量計(jì)的特點(diǎn)
1、安裝簡(jiǎn)便，維護(hù)十分方便；
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，無可動(dòng)部件，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠；
3、量程范圍寬，量程比可達(dá)1：15；
4、壓力損失小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義；
5、應(yīng)用范圍廣，液體、氣體、蒸汽均可測(cè)量；
6、檢定周期長(zhǎng)，一般為兩年；
7、在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)不受被測(cè)介質(zhì)物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，調(diào)換配件后一般無須重新標(biāo)定儀表系數(shù)；
8、可現(xiàn)場(chǎng)顯示，也可遠(yuǎn)距離傳輸，還可與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；
9、檢測(cè)探頭不直接接觸被測(cè)介質(zhì)，性能更穩(wěn)定。 
10、壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響；
11、無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量?。?/div>
12、采用壓電應(yīng)力式傳感器，儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作；
13、有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。
 
渦街流量計(jì)的工作原理
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。
渦街流量計(jì)工作原理圖
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
f=StV/d   公式(1)
式中：
f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見，通過測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，
圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。
渦街流量計(jì)工作原理圖
在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m³）   公式（2）
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m³）。
N＝脈沖個(gè)數(shù) 
Q＝體積流量（m³）

3、渦輪流量計(jì)


渦輪流量計(jì)產(chǎn)品概述
LWGY系列渦輪流量傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器）基于力矩平衡原理，屬于速度式流量?jī)x表。傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、重復(fù)性好、反應(yīng)靈敏，安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)，廣泛用于石油、化工、冶金、供水、造紙等行業(yè)，是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
傳感器與顯示儀表配套使用，適用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質(zhì)的液體。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等。選用本產(chǎn)品的防爆型式(ExmIIT6),可在有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中使用。
傳感器適用于在工作溫度下粘度小于5×10-6m2/s的介質(zhì)，對(duì)于粘度大于5×10-6m2/s的液體，要對(duì)傳感器進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。
如用戶需用特殊形式的傳感器，可協(xié)商訂貨，需防爆型傳感器時(shí)，在訂貨中加以說明。
 
渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
1、無可動(dòng)部件，長(zhǎng)期穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù);
2、高精度，一般可達(dá)±1%R、±0.5%R，高精度型可達(dá)±0.2%R；
3、重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%～0.2%
4、輸出脈沖頻率信號(hào)，適用總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)；
5、可獲得很高的頻率信號(hào)（3～4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)；
6、范圍度款，中大口徑可達(dá)1:20，小口徑為1:10；
7、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；
8、適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
9、專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等;
10、可制成插入型，適用于大口徑測(cè)量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
 
渦輪流量計(jì)工作原理
流體流經(jīng)傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片有導(dǎo)磁性，它處于信號(hào)檢測(cè)器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波，可遠(yuǎn)傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時(shí)流量或總量。在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量Q成正比，流量方程為：
渦輪流量計(jì)工作原理圖
式中：
f——脈沖頻率[Hz]
k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3]，由校驗(yàn)單給出。
Q——流體的瞬時(shí)流量（工作狀態(tài)下）[m3/h]
3600——秒時(shí)換算系數(shù)
每臺(tái)傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定**中，k值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。

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