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超声波流量计和电磁流量计的主要区别

发布日期:2021-11-8 9:46:58   发布人员:欣美特

   1 介质不同


    超声波流量计的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。

    电磁流量计不能测量导电率很低的液体,如石石油制品和有机溶剂等。通用型电磁流量计由于里衬材料限制,不能测量温度较高液体。电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。


    2 准确度不同


    超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量,对液体应该测量它的质量流量,仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的,当流体温度变化时,流体密度是变化的,人为设定密度值,不能保证质量流量的准确度。只能在测量流体速度的同时,又测量了流体密度,才能通过运算,得到真实质量流量值。

    从超声波流量计在国内市场使用的经验来看,目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝和换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,另外不足的是高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前中国的超声波流量计只能用于测量200℃以下的流体。


    超声波流量计和电磁流量计的测量媒介不同,超声波是采用声波,频率很低,超声波频率20KHz~100KHz,雷达是采用2.4GHz级别的电磁波,超声波的限制性比较大,很容易受到其它铁制物体的干扰,另外频率低,衰减大,测量范围小,应用的面比较窄,常用在大口径的水管线的流量测量和明渠类流量计测液位来换算成流量。也有用在固体料仓上的。电磁的频率高,衰减小,如果加上导波管测量范围可以很大,用在储罐上比较多。但是需要注意介电常数,介电常数太小的介质没法测或测量范围很小。由于这种传感器必须保持管道内电阻和测量电路阻抗之间有一定比例关系,因此在制造上有一定困难。当被测介质的电导率约为10Ω/cm时就开始产生困难,电导率更低时就产生原理性困难。当电导率为10Ω/cm时,就达到导电介质和电介质之间的“分界线”,热噪声电平随内阻的增大而显著增加。

    高精度超声流量计均为多声道或管段式,中、小口径管段式超声流量计通常都做实流标定,具有0.5%准确度。目前广泛使用的国产单声道超声流量标称精度为1%,但在实际应用中,由于现场管道的内径、壁厚、圆度都无法精确测量等诸多因素会使测量准确度超出标称准确度许多,对供水行业的计量来说,超声波流量计的实际测量误差能控制在3%以内就算高准确度了。


    3 安装维护检定成本不同


    超声波流量计适用于大型圆形管道和矩形管道,且原理上不受管径限制,其造价基本上与管径无关。对于大型管道不仅带来方便,可认为在无法实现实流校验的情况下是优先考虑的选择方案。超声流量计可作非接触测量。夹装式换能器超声流量计可无需停流截管安装,只要在既设管道外部安装换能器即可。这是超声流量计在工业用流量仪表中具有的独特优点,因此可作移动性(即非定点固定安装)测量,适用于管网流动状况评估测定超声流量计为无流动阻挠测量,无额外压力损失。流量计的仪表系数是可从实际测量管道及声道等几何尺寸计算求得的,既可采用干法标定,除带测量管段式外一般不需作实流校验。超声波流量计主要是管外安装和插入式安装,简单方便,可在线拆卸,维护时不需要工艺停车,不影响生产,检定费用低,按国家计量检定规程每3年检定一次。

    电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用,两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。电磁流量计需要在有电导率的液体条件下安装,而且一般电磁流量计的安装必须截管安装,但是电磁流量计的特点是在符合条件的现场条件下准确度高。电磁流量计拆卸麻烦,必须要求工艺停车,拆卸送检麻烦,如果是0.5%准确度按国家计量检定规程每半年需检定一次。


    4 干扰来源不同


    干扰了超声波工作,就是干扰了超声波流量计工作。干扰超声波工作的主要因素有温度的剧烈变化和杂波的干扰,或管道内有特定角度的旋流或者结构使得流量计发射出的超声波不能有效的回收。

    电化学极化电势干扰是由于电极感生电动势在两极极性不同而导致电解质在电极表面极化产生。虽然采用正负交变励磁磁场能显著减弱极化电势的数量级,但不能根本上完全消除极化电势干扰。其特性于流体介质的性质、电极材料性质、电极的外形尺寸形状有关,具有变化缓慢,数量级不大等特点。因此选择合适的电极材料,设计最佳的电极形状的尺寸是减小极化电势的有效方法之一。另外采用正负两极性交变的矩形波励磁技术配合微处理器同步宽脉冲采样技术,到用微处理器运算功能前后两次采样值相减消除流量信号电势中的极化电势干扰。

    工频干扰噪声是由电磁流量传感器励磁绕组和流体、电极、放大器输入回路的电磁耦合,另外电磁流量计工作现场的工频共模干扰,其三供电电源引入的工频串模干扰等,其产生的物理机理均是电磁感应原理。首先就电磁流量传感器励磁绕组和流体、电极、放大器输入回路的电磁耦合产生的工频干扰对电磁流量计工作影响最大,而且在不同的励磁技术下其表现的形态、特性不同,因而采取抗干扰措施也不同。解决电磁流量计运行中出现的问题,可采用新型HCMOS系列芯片技术和微处理器系统电源电压监视技术。