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首先,您需要了解在选择流量计时应考虑哪些方面。在开始选择合适的流量计之前,有必要了解您的应用目的。您测量的是气体、液体还是蒸汽?

让我们先来了解什么是流量计、工作原理、用途以及为应用选择合适流量计的标准。

1. 什么是流量计?

流量计是测量气体或液体的质量或体积流量的仪表。在提到流量计时,您可能会遇到各种术语,例如流量传感器、质量流量计、质量流量控制器、流量传感器等。

流量计的目的基本上是测量过程中两点之间的气体或液体流量。有时需要控制或调节流量。通过将流量计与阀门相结合,创建流量控制器来实现。除了测量流量还可改变流量。输出可帮您更好地了解您的过程,从而做出有关产品质量、过程速度和成本降低的决策。


2. 流量计如何工作?

流量测量有两种基本类型-质量和体积流量测量。体积流量测量受温度和压力影响,特别是气体,将以体积单位显示,例如ml/min 或 m3/h。在测量质量流量时,您会看到质量单位例如kg/h 或 g/min。或者,由于气体是可压缩的,将质量流量表示为标准化体积例如mls/min or m3n/h更方便。因此,您可为您的应用选择质量流量计或体积流量计。

除了这两种类型的测量之外,还有不同的测量原理,它们都有其特定的优点和缺点:

质量流量测量原理
  • 热式原理测量:
    • 气体旁路原理
    • 气体直通(CTA)
    • 液体直通(CTA)
  • 科里奥利测量原理
体积流量测量原理
  • 超声波流量测量
  • 涡街式
  • 电磁式
  • 差压式
  • 容积式
气体和液体流量计

有些流量计是为气体开发的,有些是专门为液体开发的。还有一些流量计不受流体物性影响,可处理气体和液体。


3. 使用流量计的应用案例

流量计应用广泛,例如:


4. 如何为您的应用选择合适的流量计?

流量计选型涉及哪些因素?各种测量原理之间有哪些差异?实验室和工业应用之间存在很大差异,但这两个应用领域都需考虑以下大多数因素。

流体相:气体/液体/蒸汽

一些流量计很容易被淘汰,因为它们根本无法与应用程序配合使用。例如,电磁流量计不适用于碳氢化合物,需要导电液体才能工作。许多流量计无法测量蒸汽或浆液。

以下是一些主要的流量计类型及其配对可处理的流体类型:

  • 气体-热式质量、科里奥利质量、超声波、浮子式、差压式、容积式、涡轮式
  • 液体-科里奥利质量、超声波、热式质量、差压式、容积式、涡轮式、电磁式
  • 蒸汽-涡街式、超声波、科里奥利、隔膜和浮子式
流量是什么?

流量通常是选择流量计时要考虑的最重要的参数。流量可以体积、标准体积和实际质量单位显示。流量是每单位时间内流经测量装置的流体度量。

查看博客了解为什么了解您正在使用的参考条件很重要。供应商通常标示产品系列的最小和最大满量程范围。这应该满足您的工艺要求。

流量计用于哪种流体?

介质的化学和物理特性会影响流量计的材料,从而影响仪表的工作。通常,提供以下接液部件:

  • 不锈钢
  • 哈氏合金
  • 蒙乃尔合金与氟橡胶(KFM)、Kalrez (FFKM) 或EPDM弹性体密封件的组合

应用于某些气体流量计的MEMS或CMOS(芯片)传感器仅适用于有限数量的非腐蚀性气体类型。

另一个须考虑的参数是流体的粘度、密度和分散性(固体含量)。并非所有测量技术都适用于所有流体。例如,电磁流量计只适用于导电液体。

入口和出口压力是多少?

选择流量计时,了解是否需要低压降很重要。压降定义为入口和出口压力之间的差值。此外,流量计具有最大工作压力。如果您有高压应用,则需考虑压力等级。

在质量流量控制的情况下,需要入口压力(P1)和出口压力(P2)来选择和确定最合适的控制阀的尺寸。

 
环境温度和流体温度多少?

流体温度和仪表的环境是下一个要检查的因素。

流体温度的变化可能会影响测量的准确性。在温度波动的情况下,带温度补偿功能的流量计(例如EL-FLOW Prestige流量计)会是不错的选择。

过高或过低的环境温度也可能在操作或储存过程中损坏流量计的电子原件。当您在炉子或燃烧器应用中,或在温度非常低的区域使用流量计时,检查仪表是否能承受极端温度非常重要。因此,在选择流量计之前,请检查供应商提供的温度规格。

 
流量计安装在哪里?

选择流量计时,须考虑将其安装在何处,室内、室外、实验室还是特定行业。

  • IP等级
  • NEMA
  • 是否需要安装流量计的区域特定证书或认证。例如ATEX或IECex认证(使用危险区域)或FDA认证等。

5. 您想用流量计实现什么目标?

选择流量计时,您需要考虑过程中的重要因素。您想要实现什么目标?

性能VS价格

选择流量计的常见参考标准是价格和性能。如果价格为先,您可能会得到一款性能低于平均水平的基本工具。

除了组件的价格,随着时间的推移,安装、维护和维修也应包括在计算总拥有成本中。流量计的运行成本,如耗电量,也会增加流量计的整体成本。

流量计精度VS重复性

选择流量计时,须考虑流量计的规格。准确性和重复性是需考虑的重要参数。

流量计精度

精度是指测量值与真实值的接近程度。对于流量计,测量的偏差通常会显示在校准证书上。这以百分比表示,例如±1%。并非所有流量计都能提供相同的精度,也并非所有应用都需尽可能高的精度。在定量研究和开发或催化应用中,绝对准确性很重要。

流量计重复性

重复性是在相同条件下产生相同的结果。换句话说,流量计在相同的变量和条件下运行时产生相同的读数。这也表示为±百分比。例如,这对于燃烧器应用尤为重要。

灵活使用

有时,选择一款可用于多种应用的流量计是有好处的。例如,当您在一项研究中需要流量计,同时您也知道后续还有项目需要用到流量计,只是暂时不确定用于哪种介质。在这种情况下,不受流体物性影响且量程范围宽的流量计就比较理想。

如果您的应用流量波动较大,您可能更喜欢具有大量程比的流量计。量程比通常也称为可调范围。这表示流量计或控制器可准确测量流体的范围。简单地说就是可测最大值比最小值,用比率表示,计算公式:量程比=最大流量/最小流量。


6. 哪些工艺条件可能相关?

清洁

在食品、饮料和制药行业,清洁仪表对于避免交叉污染非常重要。原位清洁(CIP)是一种清洁管道、容器、设备、过滤器和配件内表面的方法。典型的CIP循环包括多个步骤,包含用热清洁剂和温度高达95℃的热酸进行清洗。原位蒸汽,也称就地灭菌(SIP),包含温度高达140℃的饱和蒸汽对仪器进行灭菌的阶段。并非所有流量计都适用于这些清洁方法,因此这是适用时需考虑的一个重要因素。另请注意,这些市场通常也需要申请FDA认证。

可用空间

您的工艺流程空间有限制吗?那么请选择紧凑的流量计,不需要在入口或出口有直管。市场上有基于MEMS技术的超紧凑流量计(例如IQ+FLOW气体流量计)。

流量计的安装

在选择流量计之前,须检查仪表的位置以及如何在安装中定位仪表。某些仪表的精度可能比其他仪表更易受其安装位置的影响。流量计安装的其他相关方面可能是振动、串扰、压力冲击以及弯曲、阀门和仪表上下游管道直径减小的影响造成的干扰。这些影响也可能因操作原理而有所不同。

通信选项

查看您需要数字流量计还是模拟量流量计。您还需了解您的系统使用哪种通信方式。流行的现场总线通信类型有ProfinetEtherCATCANopenEthernet/IP 和 POWERLINK ,也可集成 ModbusProfibus 和 DeviceNet。还可使用制造商自己的现场总线通信,如Bronkhorst的FLOW-BUS。使用FLOW-BUS的优点是网络设置简单且经济高效,可与Bronkhorst FlowSuite和其他Bronkhorst软件一起使用。

水分

有些流量计比其他流量计对水分或颗粒物更敏感。或可投资适当的过滤以保护您的仪表,节省清洁、维修、终端过程的成本,也可能节省原材料或成品的浪费。

了解流量计的原理、为您的特定应用选择合适仪表以及了解您的应用目的是优化流量测量过程的关键因素。

选择合适流量计涉及多个参数,例如特定的流体物性、流量要求、流量温度、入口和出口压力以及环境条件。此外,还需考虑清洁要求、可用空间、装配考虑和通信选项等工艺条件。