电磁流量计和超声波流量计的基本技术性能比较

        两种流量计的基本技术性能有些比较直观易解，需要说明的是确定流量计精确度的参考流动条件和这两种流量计的特性。因为无论采用那种确定流量计精确度的方法，都必须溯源到原始标准的精确度，而原始标准的精确度又是建立在有关标准规定的参考流动条件下确定的。

　　美国著名流量专家米勒编著的《流量测量工程手册》一书中全面归纳出“参比”（编注：参考文献[5]）流动条件的含义是：

　　(1)具有充分发展的层流或紊流的速度分布，无旋涡并且是与轴对称的（围绕管道的中心轴线是对称的）。

　　(2)为牛顿流体。

　　(3)为充满圆管的均匀单向流体。

　　(4)为定常流。

　　(5)对于因温度、压力变化所引起的尺寸变化或其它已知系统误差，已进行了流量计算的校正。

　　如果现场流动条件偏离了参比流动条件，就会给测量带来附加误差，偏离参比流动条件的因素叫影响量。速度分布的失常，非均相流，脉动流和气穴是影响各种流量计测量特性的四个主要影响量。一种影响量所造成的误差程度与该流量计对这种影响量的敏感度，以及是否能进行流量计算的修正有关。

　　在各种影响量中，速度分布是最重要的，也是最少被人理解的一种影响量。旋流、非牛顿流体和轴向不对称的速度分布对流量计特性的影响，不仅是难以分析的，而且在实验室中也很难再现。要弄清速度分布对流量计特性的影响，首先要了解与速度分布有关的术语涵义。

　　(1)速度分布：在管道横截面积上流体速度轴向矢量的分布模式。

　　(2)充分发展的速度分布：一种一经形成则从流体流动的一个横截面积到另一个横截面积不会发生变化的速度分布，它通常是在足够长的管道直管段末端形成。

　　所以在确定流量计精确度时，都必须是在同一标准状态下进行才具有可比性。下面分别将电磁流量计和超声波流量计的基本特性进行对比说明。

　　3 电磁流量计的基本特性

　　电磁流量计近20年来获得迅速发展，占有量跃居前三名。随着先进技术的发展应用，电磁流量计的优点得以充分发挥，缺点和局限性得以弥补和改进。其优点是：

　　(1)传感器结构简单，无活动部件和阻碍流体流动的扰动件，不会发生管道堵塞。可以测量污水、泥浆、悬浮物，也可测量食品、药浆类需要卫生条件的流体。无压力损失，即使是大口径耗电量也仅有20瓦左右，属于节能环保性仪表。

　　(2)转换器通用性强、工作可靠、具有互换性、功能具有多样性、可选择性、显示和输出方式多种多样。可以适用不同用户的需要，特别是智能型电磁流量计，具有可编程的输出功能，各种数字通信方式，小信号可予切除，具有自检和自诊断功能，可方便地进行参数设定、编程等。性能稳定、可靠、检修简便。

　　(3)传感器衬里和电极材料有多种选择，可适应不同的介质，耐磨损、耐腐蚀。测量信号不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。采用沉浸结构可在水下工作。采用防爆性，可以在相应的有爆炸危险的场所工作。

　　(4)测量范围度宽,从原理上讲，它的流量方程式是线性的，每个量程中可以达到线性范围50：1。对于同一台表，可以达到的测量范围度2500：1，这是其它流量计无法比拟的。

　　它的缺点是不能测量气体、蒸汽和含有大量气泡的液体，不能测量石油及其制品等不导电液体，受衬里材料和电气绝缘材料的温度限制，目前不能测量高温流体（有的厂家限定200℃以下，有的是150℃以下）。

　　4 超声波流量计的基本特性

　　超声波束（超声脉冲）在流体中的传输速度要受到流向及流速的影响，或者流体中颗粒的移动会对超声波束的频率或相位造成影响，这些现象都可以用来测量流体的流速（流量），从而造成超声波流量计。世界上第一台超声波流量计于1928年诞生于德国，此后获得迅速发展。到现在国内有近十家公司制造或代理这种产品，从最初的只有液体用超声波流量计发展到现在也有了气体超声波流量计。