平时暖通自控系统和能源管理系统中的流量计使用非常普遍,但是大家对他的如何真正用好发挥其真正价值好像也是在云里雾里,或者说没有充分发挥其作用。包括设计院在图纸设计的时候也会范很多错误,以前见过一个图纸中出现了同样流量计有众多标识,如:
我认为对于流量计的图示,比较规范的应该是最后三个,其中倒数第二个是双向流量计;第一个和第二个更多情况下应该理解为水流开关。FL和L应该是流向指示。另外工业里面的流量也有用FE标识的;流量计其实是流量传感器的简称;不同的流量计,其功能、价格、安装方式、使用方法差异还是很大的。当然在不同项目中遇到过各种类型的流量计,有时候选择什么类型的流量不是集成商说了算。
下面结合经历过的众多自控项目案例,谈谈自控系统中各种类型的流量计的性能差异:
1:管道超声波式:
在某些楼宇计费系统中小管径的计量使用过,在一段管段中内置两个超声波探头。超声波测量流量主要采用速差法(时差法)原理,依靠超声波信号在流体中传播的时间差,时间差的大小与流体的流速成正比关系。在要求精准测量中需要做相应的参数补偿,但一般产品均无此补偿功能;
优点:
成本较低,特别是小口径的情况下成本优势比较大,使用简单。一般要求:前五后三(*管径)的直管段要求。
缺点:
精度没有电磁式的高,差距有点大的,探头易腐蚀,后续造成精度越来越差,易受电磁干扰,下图是某项目拆下来后探头的惨状,探头在空管状态或者介质中气泡较多的情况下易生锈,故对水质要求很高。
2:外夹超声波式
在早期的机场能源中心系统中使用过;原理和管段式超声波大致一致;安装方式就好比心电图医生给你测心电一般,当然做心电图时在探头所及之处涂上凉凉的水为了导电,而外夹式探头夹在管道外壁的时候需要涂耦合剂。
优点:
1、不需要切割管道进行安装,对工程安装便捷;
2、便携式,可以拆除下来测其他地方;
3、不管安装测量口径大小价格差不多,成本较低,越大口径价格优势越明显;样本上口径可以做到DN4000以上;
4、 一般要求:前10后5(*管径)的直管段要求。
缺点:
机电安装公司无法安装,需要专业人员完成,两探头的间距受测量介质、管道的材质、厚度等众多因素影响需要复杂计算,精度大概2%;探头需要紧贴管道,故管道表面需要抛光机磨平,涂耦合剂(长期使用耦合剂会硬化,每年需要维护,其实用黄油也可以代替且不会硬化,但是老外就喜欢故弄玄虚赚黑心钱),受电磁干扰厉害,平时测量波动较剧烈但是平均值下来还算可以;由于使用起来比较复杂,在后续项目中逐渐用管道电磁式代替。在遇到冷却水系统内管道涂塑的情况下,此设备无法使用。
3:管道电磁式
电磁流量测量是根据法拉第电磁感应原理,当导电液体沿测量管在交变磁场与磁力线成垂直方向运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势。采用恒定电流确保产生恒定磁场,无衰减;
优点:
对测量介质的温度、压力、粘度、密度、杂质等均不受影响,环境影响小。本项目对水质无特殊要求;测量精度高,一般能做到0.5%;管道段免维护。
一般要求:前5后3等一般要求,某些厂家号称能做到前3后0,实际使用下来前3后0精度会受影响,但是影响不大且比超声波精度还是高点;
缺点:
贵!口径越大价格越贵,进口的DN1000以上可以抵一辆B级车。进口的管段式电磁流量计尤其贵,在工业如水厂、水处理,化工厂大行其道,大型能源站项目也基本会选用管道电磁式。随着充分市场竞争,价格也逐渐亲民 。
4:插入式电磁式
工作原理与管段式电磁流量计类似,差异就在磁场由插入在顶部的探头发出(管道式电磁式的磁场是均匀分布在管道四周)。
优点:
安装简单,体积小,使用方便,且易于更换,不需要切割管段;价格低。
安装要求:需要做到前十后五
缺点:
测量精度一般较低,仅适用于现代工业过程检测与控制系统中的流量测量和控制,而不适用于贸易核算,安装时为安全应力等安全考虑,插入深度一般不超过管道直径的1/3,当大管道小流量计的情况下,由于管道截面流速不一致特别是小流量情况下,管道下截面流速大于上部,由于流量计插入深度有限无法测量出流量;这不是仪表问题,是使用环境造成的。仪表标准化难度较大。 很多项目安装了之后其实测出来的数据根本不能用;
5:涡街式
根据卡门(Karman)涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计;一般还需要两侧安装压力传感器进行补偿计算,常用于蒸汽的测量。
6:翻转转子式
与插入式额度安装方式类似,在探头顶部装有一个转子,采用水流流动翻转转子产生脉冲的方式来计算流量,在暖通空调自控系统中基本处于打酱油状态,滥竽充数的感觉;在很久以前项目中用过,现在基本淘汰。
上述几种类型用下来,发现只有管段电磁式具有双向测量功能,并能通过干接点和电流两副端子输出正反向信号,但是电磁式在纯净水系统中无效。
暖通空调测量介质大部分是低温水、尤其在冰蓄冷系统中介质温度更低,由于暖通是流量计使用的一个非常小的领域,所以很多流量计没有防冷凝水措施,选型的时候应特别注意;市场上品牌良莠不齐,假洋鬼子很多,很多国内厂家的销售人员去国外注册个品牌,产品还是原来的配方,就来招摇撞骗国内同胞的很多!