超聲波流量計與渦街流量計對比
1. 工作原理
超聲波流量計主要有一對或多對能發(fā)送和接收超聲脈沖的超聲波換能器、脈沖信號處理電路、單片機控制器等組成。其測量原理是:超聲波換能器等原件均安裝在此直管段，換能器一般沿管壁安裝，且直接同流體接觸。超聲波換能器發(fā)射的超聲波脈沖穿過(guò)管道如同船只渡河。如果管道內沒(méi)有介質(zhì)流動(dòng),聲波將以相同速度來(lái)回在一對換能器之間傳播,當管道中的有介質(zhì)流動(dòng)時(shí),沿介質(zhì)流動(dòng)方向相同的超聲波脈沖將加快速度,反之,逆向傳播的超聲波脈沖將減慢速度。并且流過(guò)管道的介質(zhì)速度越快,超聲波脈沖的順流與逆流的時(shí)間差就越大,該時(shí)間差值得大小正好與介質(zhì)流速成正比,通過(guò)記錄超聲波脈沖在管道介質(zhì)中的時(shí)間差值,就能換算成介質(zhì)流量。
渦街流量計是利用流體震動(dòng)感原理研制的一種漩渦分離型流量?jì)x表,當流體以足夠大的流速流經(jīng)垂直于流體流向物體時(shí),若該物體的幾何尺寸適當,則在物體的后面沿兩條平行線(xiàn)上產(chǎn)生整齊排列。轉向相反的渦流列,其數量即為渦街頻率。頻率是與流體的流速成正比,因為通過(guò)測量漩渦頻率就可以得到流體流速,繼而測算出流體的流量。
2. 優(yōu)缺點(diǎn)
超聲波流量計
優(yōu)點(diǎn)：零壓損、不受氣體中固、液態(tài)微顆粒影響、量程比寬、重復性強、準確度高、具備自檢功能、易實(shí)現數據遠傳等優(yōu)點(diǎn)。
缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，抗干擾能力差，易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。直管段要求嚴格，為前20D,后5D。否則離散性差，測量精度低。安裝的不確定性，會(huì )給流量測量帶來(lái)較大誤差。測量管道因結垢，會(huì )嚴重影響測量準確度，帶來(lái)顯著(zhù)的測量誤差，甚至在嚴重時(shí)儀表無(wú)流量顯示。
渦街流量計
優(yōu)點(diǎn)：測量范圍寬,量程比一般能達到1:10。渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。它造成的壓力損失小。準確度較高,重復性為0.5%，且維護量小。
缺點(diǎn)：抗震性能較差，振動(dòng)源會(huì )使得渦街流量計產(chǎn)生測量誤差,嚴重的會(huì )無(wú)法正常工作。較大口徑的影響會(huì )更明顯,因此在安裝渦街流量計時(shí)應遠離振動(dòng)源。渦街流量計不能測量溫度≥300℃的流體介質(zhì),耐高溫性能低。直管段要求高。*指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿(mǎn)足測量要求。渦街流量計不適用于DN300mm的管徑,因為此時(shí)流量系數較小。
3. 應用領(lǐng)域
超聲波流量計和渦街流量計都是常用的流量測量?jì)x器，同時(shí)具有測量*、操作簡(jiǎn)便、性能穩定、使用壽命長(cháng)等有優(yōu)點(diǎn)。它們在應用領(lǐng)域上存在一定的區別。例如，渦輪流量計經(jīng)常作為流量標準裝置的標準表使用。航空航天燃料計量。如火箭發(fā)動(dòng)機液氫、液氧燃料的計量，航天一院101所在火箭發(fā)動(dòng)機測試過(guò)程中用量較大。飛機燃料航空煤油的計量。飛機和航天器液壓系統中液壓油的計量經(jīng)常采用渦輪流量計計量。如紅油、藍油。飛行器及大型機械潤滑油的計量。制藥行業(yè)。藥液罐裝通常采用渦輪流量計進(jìn)行計量。如天士力集團?；ば袠I(yè)?；どa(chǎn)過(guò)程中水、各種溶液、試劑、添加劑的計量經(jīng)常采用渦輪流量計計量。
綜上所述，超聲波流量計和渦街流量計各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。在選擇使用哪種流量計時(shí)，需要根據實(shí)際需求和工作條件來(lái)決定。
