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一、技術(shù)機能的比較
1.量程比低
因為結(jié)構(gòu)特點,孔板流量計是通過節(jié)流件來完成丈量的,風速儀,所以其量程比通常只有1:3,最高可達1:10,而超聲波流量計沒有任何阻流件,其量程比可達 1:200。這兩個數(shù)據(jù)表明:假如實現(xiàn)一種丈量方案,假定其流量范圍是從1m3/h~40m3/h,使用超聲波流量計只需要一路工藝計量回路就可以實現(xiàn),假如采用孔板流量計,需要多路才能實現(xiàn)。
2、壓損
因為孔板流量計的結(jié)構(gòu)有阻流件,超聲波流量計沒有阻流件,那么顯而易見:孔板流量計的壓損很大,超聲波流量計壓損實際可以忽略不計。
3、精度
孔板流量計的計量精度理論上可以達到1%,但是通過大量的實踐證實,玻璃轉(zhuǎn)子流量計,分度盤因為孔板流量計抗干擾能力較差,現(xiàn)場精度最高能達到2%,一般在3%左右。超聲波流量計的精度則可以達到0.5% 甚至更高。由此可見選擇兩種不同的計量儀表, 對于丈量的影響會有多大。
4、測脈動流
因為孔板流量計是靠孔板前后的差壓信號來實現(xiàn)流量丈量的,脈動流會使孔板前后的差壓不準,所以孔板流量計不適合測脈動流,而超聲波流量計可以丈量脈動流的強度并消除其干擾,所以它適合測脈動流。超聲波流量計
5、測雙向流
孔板流量計依據(jù)一個節(jié)流元件來實現(xiàn)丈量目的,這個節(jié)流元件具有嚴格的方向性,因此孔板流量計無法測雙向流。超聲波流量計只與超聲信號在流體中的傳播時間有關(guān),因此可以測雙向流。
6、測濕氣體
孔板流量計不適合丈量濕氣體;若被測氣體為濕氣體,那么在孔板流量計的前端輕易積液,使得上下游差壓產(chǎn)生變化,而孔板流量計恰是根據(jù)上下游的壓差來丈量流量的,假如差壓產(chǎn)生變化,則孔板流量計不可能正確丈量氣體的流量。超聲波流量計具有自檢測功能,假如所丈量氣體為濕氣體,對超聲波流量計產(chǎn)生影響時,儀表本身可以修正,因此超聲波流量計合用于濕氣體的丈量(濕氣體體積組分含量低于5%)。
7、清洗計量管路
孔板流量計本身有阻流件,清洗球無法通過,金屬套溫度計,船用溫度計,V型溫度計,銅套溫度計因此孔板流量計安裝在管線上時無法在線清洗計量管路,只有拆除孔板流量計才能清洗管路。而對超聲波流量計來說,不存在這樣的題目。
8、渦流影響
孔板流量計采用差壓法丈量氣體的流量,渦流直接影響孔板兩真?zhèn)€差壓,因此孔板流量計對渦流很敏感,要求有很長的直管段才能知足丈量精度的要求。新的國際尺度ISO5167已經(jīng)對孔板流量計上游直管段的長度作了更高的劃定:孔板流量計上游直管段至少要有44D,若孔板流量計上游有匯管存在,則上游直管段的長度至少要有145D。
9、流速分布的影響
孔板流量計因為結(jié)構(gòu)原理的限制,要求丈量時流速分布平均,但是因為現(xiàn)場計量管路的復雜性,氣體在管路的流速分布是不可能平均對稱的,因此孔板流量計對流速分布分歧錯誤稱非常敏感。超聲波流量計可以修正流速分布分歧錯誤稱的現(xiàn)象。
10、重復性
對于孔板流量計而言,跟著使用過程中孔板邊沿的磨損,孔板流量計的精度和重復性都會下降,而超聲波流量計無壓損、無示值漂移現(xiàn)象,重復性高。
11、工藝管路復雜性比較
對于孔板流量計,因為量程比窄,計量管路多,而且上、下游直管段長,現(xiàn)場工藝管路復雜。超聲波流量計量程比寬,上、下游直管段短,工藝管路簡樸。
12、維修維護率比較
孔板流量計有阻流件,上游易積液、對高含硫的自然氣,其孔板磨損快,維修維護率高。超聲波流量計無可動部件,特殊材料的超聲探頭可以抗H2S 的侵蝕,維護簡樸。
13、一次性投資比較
孔板流量計因為量程比窄,對于相同的流量計量要求,激光測距儀,數(shù)字示波器,接地電阻測試儀,風速儀其計量管路多,固然直接的計量儀表投資少,但是相關(guān)的閥門、溫度變送器、壓力變送器、直管段、匯管等一次性投資多。超聲波流量計單表價格高于孔板流量計,但是因為量程比寬,整個計量回路少,實際站場一次性投資少。3.現(xiàn)場安裝比較
(1) 直管段的長度
孔板流量計上有直管段至少要有44D,若孔板流量計上游有匯管存在,則上游直管段的長度至少要有145D。(詳見《國際流量計量學術(shù)動態(tài)及發(fā)展趨勢》(《中國計量》2002年)或ISO 5167-2)。
超聲波流量計上、下游直管段要求為10D、5D(《用氣體超聲波流量計丈量自然氣的流量》— 國標GB/T 18604-2001)。
(2) 安裝的影響
對于孔板流量計,安裝前提直接影響其計量精度,對現(xiàn)場安裝的同心度要求很高。
(3) 使用前提
因為孔板流量計的原理決定其現(xiàn)場使用前提必需與設(shè)計前提相符,壓力、流量的適應性差。超聲波流量計對現(xiàn)場的適應性極強,對壓力、流量的波動不敏感,有較強的過載能力。
二、長期使用的比較
1、精度變化
孔板流量計因為長期使用,孔板進口邊沿磨損,孔板彎曲變形,都會使精度喪失。超聲波流量計因為無磨損、無示值漂移現(xiàn)象,可以長期保持較高的精度。
2、臟污的影響
因為孔板流量計由節(jié)流件,長期使用時,恒溫水浴鍋,震蕩培養(yǎng)箱,金壇電動離心機,電動磁力攪拌器臟污物將堆積在孔板的上游,造成差壓信號不準,直接影響計量精度。臟污和孔板鈍化可造成計量偏差 2~10% 以上。超聲波流量計為中空管段,探頭在儀表上部,臟污不易影響探頭工作,不會影響計量精度,而且流量計可以檢測臟污情況并修正和報警提示、及時進行清洗。超聲波流量計
3、故障排除
因為孔板流量計的儀表特性取決于節(jié)流件的幾何外形和尺寸,需要常常檢查節(jié)流件,一旦節(jié)流件發(fā)生變化就必需更換,節(jié)流件的壽命取決于氣體的組分、流量及壓力。超聲波流量計本身具有很強的自診斷功能,一旦不在正常狀況就會報警,并自動記實報警期間的數(shù)據(jù),超聲探頭的使
用壽命至少為 8 年,并可在線更換。
4、備品備件
孔板流量計因為節(jié)流件常常磨損、數(shù)字壓力表,數(shù)字溫度表,活塞壓力計,壓力表校驗器變形,因此需要備多套節(jié)流件;超聲波流量計只需要備一套探頭,可替代使用。
5、日常維護
孔板流量計需要常常維護,并檢查節(jié)流件的幾何尺寸等參數(shù)。在線更換孔板后很難保證不泄漏,使壓差不準,難以保證計量精度。
超聲波流量計則可免維護,自檢功能強盛。
6、強檢周期
孔板流量計一年一檢,一般采用幾何檢定法。超聲波流量計3 年一檢,可以實現(xiàn)在線標定。
三、結(jié)論
根據(jù)上面的對比結(jié)果看出,使用氣體超聲波流量計比使用孔板流量計不管從安全機能、技術(shù)機能仍是從一次性投資以及長期運行用度上都有很大的上風。