超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)都是通用的高精度計(jì)量儀表,得到了中國技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局及其他國際相應(yīng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。流量計(jì)是一種高精度的計(jì)量儀表,使用環(huán)境惡劣,24小時(shí)不間斷地運(yùn)行,生產(chǎn)廠家需要有足夠的經(jīng)驗(yàn)和能力才能保證所生產(chǎn)的設(shè)備適用各種工況。有的廠家生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)缺乏,質(zhì)量不過關(guān),不能因?yàn)檫@類廠家使用效果差而影響該類的產(chǎn)品信譽(yù)。聰明的管理者會(huì)選擇信譽(yù)好的廠家,來保證所使用的流量計(jì)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行,準(zhǔn)確的計(jì)量。
1)電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測(cè)量管內(nèi)沒有可運(yùn)動(dòng)部件,也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。
2)可測(cè)量臟污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量,不能測(cè)量不導(dǎo)電的流體。
3)電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比。
4)電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量
5)準(zhǔn)確度為0.5級(jí),經(jīng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定后可達(dá)0.25級(jí)。
6)電磁流量計(jì)容易受到電磁干擾,有零點(diǎn)漂移,需要2年標(biāo)定一次
7)電磁流量計(jì)安裝復(fù)雜,配套設(shè)備需要伸縮節(jié)和節(jié)制閥
超聲波流量計(jì)特點(diǎn):
1)流量計(jì)安裝管段內(nèi)無運(yùn)動(dòng)部件,不會(huì)阻礙流體運(yùn)動(dòng)
2)不受被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)、溫度和壓力的影響。
3)橫向流校正。
4)測(cè)量管徑范圍廣,管徑從025米的小管道到管徑達(dá)20米的大管道。
5)流速范圍廣,流速從0.02m/到20m/s都可測(cè),并滿足測(cè)量精度的要求
6)可測(cè)雙向流,具有溫度測(cè)量功能,可對(duì)流速進(jìn)行標(biāo)定,具有自診斷功能
7)可在線干式標(biāo)定
8)超聲波流量計(jì)在線不停水安裝、維護(hù)、檢定。維護(hù)簡單,不影響生產(chǎn)。
9)超聲波流量計(jì)安裝管段前后無需安裝閥門和伸縮節(jié),安裝簡單,節(jié)省資金
10)準(zhǔn)確度為05級(jí)。
11)穩(wěn)定性好,無零點(diǎn)漂移,不受外部電磁等因素干擾,可6年檢定一次
事實(shí)上,當(dāng)對(duì)電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)予以全面認(rèn)識(shí)并同相關(guān)的流量計(jì)做了一番比較之后,便不難發(fā)現(xiàn),在許多情況下,使用超聲波流量計(jì),在計(jì)量效果和性價(jià)比方面,比使用電磁流量計(jì)更要好一些
1.綜合投資
我們從以下兩個(gè)方面來比較這兩類流量計(jì)的價(jià)格。
1.1設(shè)備本體價(jià)格的比較
電磁流量計(jì)的價(jià)位隨著管道口徑的變大而升高;超聲波流量計(jì)的價(jià)格與管道口徑大小無關(guān),只與聲道配置有關(guān)。電磁流量計(jì)隨著管道口徑的變大,其精度逐漸降低;而超聲波流量計(jì)的精度與管道口徑無關(guān),僅與聲道配置有關(guān)。管徑在1米以下時(shí),選用電磁式流量計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。當(dāng)管徑大于1米時(shí),選用超聲波流量計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。我們選擇流量計(jì)時(shí),不僅要比較流量計(jì)本體價(jià)格,還要比較配套設(shè)備,綜合投資,這樣才能得到一個(gè)科學(xué)的結(jié)論,引導(dǎo)我們做出正確的選擇。舉例說明,如DN1600的管道,電磁流量計(jì)需要配置兩個(gè)DN1600的蝶閥,一個(gè)伸縮節(jié)兩個(gè)法蘭,一個(gè)較大的流量計(jì)室,安裝需要有吊車,配套費(fèi)用的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁流量計(jì)本體的投資。
超聲波流量計(jì)只直接安裝在供水管線上,可以在線安裝,配套費(fèi)用為零,總投資為超聲波流量計(jì)本體費(fèi)用。
結(jié)論:對(duì)于DN1000以上的管道而言,超聲波流量計(jì)綜合投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電磁流量計(jì),隨著管徑的增大,選用超聲波流量計(jì)節(jié)省的資金會(huì)更多。
2.安裝及安裝點(diǎn)的選擇對(duì)測(cè)量精度的影響
2.1超聲波流量計(jì)安裝優(yōu)勢(shì)更加明顯。
電磁流量計(jì)需要整個(gè)管段安裝,對(duì)于大管徑電磁式流量計(jì),需要借助大型吊車等起重機(jī)械才能完成安裝,安裝成本高,運(yùn)輸成本也高。超聲波流量計(jì)直接在管線上開孔安裝(鋼管)或者安裝在管道內(nèi)壁上(混凝土管道),安裝簡單快捷。安裝費(fèi)用少。一套超聲波流量計(jì)包括主機(jī),換能器,電纜,一般總重量在100公斤之內(nèi)。
2.2安裝點(diǎn)的選擇對(duì)測(cè)量精度的影響
流量計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)范要求流量計(jì)安裝在泵后,這是因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)在泵前,管道內(nèi)會(huì)形成真空,電磁流量計(jì)在真空下會(huì)損壞。但是超聲波流量計(jì)在真空下不會(huì)損壞。泵前水流狀態(tài)穩(wěn)定,如要追求高精度測(cè)量,選擇安裝位置應(yīng)在水泵前的管道上。在實(shí)際應(yīng)用中,像南水北調(diào)東線大型泵站,水泵進(jìn)口無直管段,變斷面,用超聲波流量計(jì)測(cè)量仍能達(dá)到較高的測(cè)流精度。再如大伙房二期輸水工程的鞍山泵站,初設(shè)的流量計(jì)位置在泵后,后期安裝位置改在泵前,實(shí)際運(yùn)行后,流量計(jì)測(cè)量穩(wěn)定,獲得了很高的測(cè)量精度。如果把流量計(jì)安裝位置放在泵后,由于水泵的擾動(dòng),需要很長的管道水流才能趨于平穩(wěn)。盡管電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)都能測(cè)量出數(shù)據(jù),但是測(cè)量精度會(huì)下降,且無法評(píng)估。還有一個(gè)影響測(cè)量精度的因素是氣泡,由于水泵的擾動(dòng),必然會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,這些氣泡需要很長的時(shí)間才能消失,會(huì)使測(cè)量精度進(jìn)一步降低。針對(duì)泵后直管段距離較短的情況,流量計(jì)需要安裝于泵前的進(jìn)水管道上才能達(dá)到較高的測(cè)量精度
3.設(shè)備維護(hù)
超聲波流量計(jì)維護(hù)簡單,當(dāng)換能器發(fā)生故障時(shí),可以不停水檢修更換,維修不影響正常供水
電磁式流量計(jì)發(fā)生故障時(shí),必須停水檢修或更換,影響正常供水,維護(hù)費(fèi)用高這對(duì)于不能停水的管理者非常重要,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,當(dāng)電磁流量計(jì)損壞后,往往會(huì)再選用可在線安裝的超聲波流量計(jì)
4.測(cè)量誤差及漂移
4.1電磁流量計(jì)對(duì)于有可能析出沉淀物的液體和有可能對(duì)電極表面構(gòu)成污染的液體,因電極表面附著污物,會(huì)使電磁式流量計(jì)零點(diǎn)發(fā)生變化;沉淀物附著于內(nèi)襯表面,也會(huì)使測(cè)量結(jié)果發(fā)生偏差
上述問題難以解決?？梢圆捎霉蔚妒诫姌O清垢,甚至采用可更換式電極,對(duì)電極定期進(jìn)行更換,但對(duì)于給排水測(cè)量場合一般都不采取上述的清潔電乜極措施,所以一臺(tái)新的電磁流量計(jì)經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后,其實(shí)際測(cè)量誤差必將隨著使用時(shí)間的推移而逐漸增大,并很難予以定量評(píng)估。電磁流量計(jì)是基于導(dǎo)電性流體在磁場中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)來推算流體流量的測(cè)量儀表,其基本工作原理是電磁感應(yīng)定律。因此電磁耦合靜電感應(yīng)是電磁流量計(jì)干擾噪聲的首要來源;被測(cè)流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學(xué)干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾燥聲的第二來源;電磁流量計(jì)供電電源的電壓和頻率波動(dòng)等電源干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾噪聲的第三來源。以上三類干擾都會(huì)造成電磁流量計(jì)零點(diǎn)漂移,從而造成電磁流量計(jì)測(cè)量誤差持續(xù)增大。
4.2超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)一般現(xiàn)場安裝,在安裝過程中,采用**的測(cè)繪技術(shù)測(cè)量管道幾何參數(shù),采用激光經(jīng)緯儀確定換能器安裝位置,成熟的安裝技術(shù)保證了流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度。超聲波流量計(jì)原理見下圖:超聲波在靜水中傳播速度為C,聲路長為LW,水流速度平均速度為Va
換能器為壓電晶體,壓電晶體具有聲能和電能相互轉(zhuǎn)換的特性,處理單元發(fā)送一個(gè)電信號(hào)給換能器1,換能器1把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波,換能器2接收到超聲波時(shí),它立即產(chǎn)生個(gè)電動(dòng)勢(shì)送到處理單元,處理單元便可測(cè)出超聲波的順流傳播時(shí)間t12,同理當(dāng)換能器2發(fā)射超聲波時(shí),換能器1接收,可測(cè)出超聲波的逆流傳播時(shí)間t21。當(dāng)換能器1向換能器2發(fā)射超聲波時(shí)(順流),超聲波在順流中的速度v1為靜水流速，加上水流速度分量。即1=c+acos9
當(dāng)換能器2向換能器1發(fā)射超聲波時(shí)(逆流),超聲波在逆流中的速度v2為靜水流速減去水流速度分量。即v2=c- r a cos g根據(jù)聲路長LW,可計(jì)算出超聲波順流傳播時(shí)間t12=LW/1超聲波逆流傳播時(shí)間t21=LW2
用順流,逆流的傳播時(shí)間計(jì)算出傳播時(shí)間差,進(jìn)而計(jì)算出水流的線平均流速pa,加權(quán)積分計(jì)算出過水流量。
從上述公式看出,水的平均流速(即流量)與聲路長,聲路角,正逆向超聲傳播時(shí)間有關(guān),與水質(zhì)、泥沙含量、電磁干擾、溫度等因素?zé)o關(guān)。無零點(diǎn)漂移,測(cè)量精度不會(huì)隨時(shí)間或外部因素而變化,穩(wěn)定性好。
5.檢定
為了確保測(cè)量精度,電磁流量計(jì)應(yīng)定期予以實(shí)流標(biāo)定,國家2007版計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定,0.5級(jí)的電磁流量計(jì)的檢定周期為2年。實(shí)際上,因?yàn)椴鹧b困難,很少有用戶在執(zhí)行著2年的檢定周期,而多數(shù)情況是,產(chǎn)品自安裝運(yùn)行后,幾年也不做檢定。其中,不能停水和檢定費(fèi)用高就是*大的原因之超聲波流量計(jì)測(cè)量精度受外在影響較小,2007年頒布的《超聲流量計(jì)檢定規(guī)程》這樣規(guī)定:超聲波流量計(jì)應(yīng)每2年檢定一次。如流量計(jì)具有自診斷功能且能夠保留報(bào)警記錄,也可每6年檢定一次并每年在使用現(xiàn)場進(jìn)行使用中檢驗(yàn)。”現(xiàn)在的超聲波流量計(jì)一般具有自診斷功能且能保留報(bào)警記錄。
6.通用性
電磁流量計(jì)不同管徑對(duì)應(yīng)不同類型流量計(jì)。超聲波流量計(jì)通用性強(qiáng),所有管徑的超聲波流量計(jì)使用同一類型流量計(jì),維修更換方便
7.流速標(biāo)定和干式標(biāo)定
超聲波流量計(jì)具有溫度測(cè)量功能,測(cè)量精度為±0.5℃。超聲波流量計(jì)測(cè)量溫度不是靠增加了測(cè)溫元件,而是利用超聲波本身的測(cè)量原理而計(jì)算出的溫度。監(jiān)測(cè)溫度的意義
(1)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)出的水溫和流量計(jì)計(jì)算出的水溫對(duì)比,可在線標(biāo)定流速。
(2)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)出的水溫和流量裝置計(jì)算出的水溫對(duì)比,可以檢驗(yàn)流量計(jì)安裝、幾何參數(shù)的測(cè)量是否準(zhǔn)確;
(3)超聲波流量計(jì)可在線干式標(biāo)定。
通過電磁流量計(jì)與超聲波流量計(jì)的性價(jià)比對(duì)比分析,可以得出這樣的結(jié)論:從長期運(yùn)營投資費(fèi)用及設(shè)備性能方面來看,對(duì)于DN1000以上的管道測(cè)流,超聲波流量計(jì)的性價(jià)比優(yōu)于電磁流量計(jì)。
上一條：
用于農(nóng)田灌溉的電磁流量計(jì)出現(xiàn)波動(dòng)該如何應(yīng)對(duì)
下一條：
油田污水處理污水流量計(jì)廠家選型參考
