[技術學習篇]一文盤點差壓式、容積式、浮子、葉輪式流量計優缺點

一、差壓式流量計

差壓式流量計是一種具有悠久歷史,實踐經驗豐富成熟，標準規範完善，是品種規格齊全的一類流量測量儀表。差壓式流量計是利用伯努利方程原理來測量，當充滿管中的流體經管道內的差壓裝置時，流束將在差壓裝置處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，於是在差壓裝置前後或喉部便產生了壓差，介質流動的流量越大，產生的壓差就越大，所以可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。差壓式流量計分為標準差壓式差壓流量計和非標準差壓式差壓流量計兩大類，標準差壓式流量計得到國際標準化組織和國際法制計量組織的認可，在國際間作為通用流量計互為認可, 20世紀50年代以前是唯一的天然氣流量計,目前還佔據比較重要的地位。

差壓式流量計的優點有：

·結構簡單、牢固，性能穩定可靠，使用期限長，價格低廉。

·檢測件與差壓顯示儀表可分開不同生產廠生產，便於專業化形成規模經濟生產，它們的結合非常靈活方便。

·標準型的檢測件，是全世界通用的，並得到國際標準組織的認可。

·標準型差壓裝置無需實流校準即可投用，只要按標準設計加工不需要進行實際標定，也能在已知的不確定度範圍內進行流量測量且能滿足工程測量的需要。

差壓式流量計的缺點有：

·測量準確度普遍偏低。

·範圍度窄,一般僅3:1～4:1。

·現場安裝條件要求高。

·壓損大。

針對上述不足，近年國內生產廠推出一系列改進辦法，如一體式差壓流量計、定值節流件、可換孔板節流裝置、採用標準噴嘴等等。根據差壓式流量計的特點，要想在工作中獲得準確測量結果，就必須全面掌握流量測量的方式、測量介質、測量裝置、流體工況、檢驗標準等情況。可廣泛應用於電力、化工、石化、石油、天然氣、冶金輕工等，對於高溫、高壓介質的流量測量尤其具有優勢。

二、容積式流量計

容積式流量計又稱定排量流量計在流量儀表中是精度較高的一類，它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分，並進行重複不斷地充滿和排放該體積部分流體而累加測量出流體體積總量的流量儀表。

容積式流量計的優點:

·測量準確度高。

·安裝管道條件對流量計計量精度沒有影響，流量計前不需要直管段。

·可用於高黏度液體的測量。

·測量範圍度寬。

·直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計總量,清晰明瞭,操作簡便。

容積式流量計的缺點:

·機械結構複雜,體積龐大。

·被測介質種類、口徑、介質工作狀態侷限性較大。

·不適用於高、低溫場合。

·大部分儀表只適用於潔淨單相流體。

·產生噪聲及振動。

在流量儀表中，容積式流量計使用歷史悠久、有完備的標準規範，是精度很高的一類儀表，適於中小流量範圍因而被廣泛應用於原油、柴油、液化石油氣、天然氣以及煤氣等昂貴介質的總量測量。

三、浮子流量計

浮子流量計是僅次於差壓式流量計應用範圍最寬廣的一類流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。浮子流量計工作原理為：流量的變化和浮子在不同高度位置上對應的流通面積直接相關。被測流體從下向上經過變徑管和浮子形成的流通面積時，浮子上下端產生的差壓形成浮子上升的力，當浮子所受上升力大於浸在流通中浮子的重量時，浮子便上升，環通面積隨之增大，環通面積處流速下降，浮子上下兩端壓差降低，作用於浮子的上升力也隨之減小，直到上升力等於浸在流體中浮子的重量時，浮子便穩定在某一高度，通過讀取或檢測浮子穩定的高度值即可獲取流量數值。

浮子流量計的優點有：

·可以測量液體、氣體、蒸汽等幾乎所有流體的流量。

·結構簡單，適合於流量的現場指示。

·作為現場指示型流量計，由於不需要電源，所以即使是易燃易爆環境其本質也是安全的。

·壓力損失較小。

·對上游直管段要求低。

·不受液體中所含的各種雜音（電氣的、化學的及流體的等）的影響。

·低價格，容易安裝。

浮子流量計的缺點有：

·有可動部件，存在一些壓力損失等。

·精度受流體物理參數變化的影響。

浮子流量計作為直觀流動指示或測量精度要求不高的現場指示儀表，大量應用於石油、化工、冶金、電力、食品、製藥、造紙等行業的液體、氣體、蒸汽介質的測量與過程控制。

四、葉輪式流量計

葉輪式流量計是一種速度式流量儀表，標準規範亦十分完備，已經發展為多品種、全系列，多規格，批量生產規模的流量儀表。被測流體衝擊葉片，使葉輪旋轉，葉輪的轉速隨流量的變化而變化，即流量大，葉輪的轉速也大。

葉輪式流量計的優點：

·準確度等級高。

·測量範圍寬、重複性好。

·壓力損失小。

·安裝維修方便。

葉輪式流量計的缺點：

·由於有可動部件，不能長期保持校準特性，需要定期校驗。

·流體物性（密度、黏度）對流量特性有較大的影響。

·對被測介質清潔度要求較高。

採用一種高效整流作用的整流器與葉輪流量傳感器結合構成一體化的氣體葉輪流量計，在上游側阻流件為彎頭或有半開截止閥條件下，只需要2D直管段長度，對於安裝空間窄小是很突出的特點。在歐洲和美國葉輪流量計是繼孔板流量計之後的第二個法定天然氣流量計，已經發展為多品種、全系列，多規格，批量生產規模的天然氣流量計，標準規範亦十分完備。葉輪式流量計在石油、化工、科研、國防和計量等各部門中也有廣泛應用。

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關鍵字: 差壓式 冶金 物理