超(chao)聲波流量計(ji)和電(dian)磁流量計(ji)的主要區(qu)別

4.1 介質不同(tong)超聲(sheng)波流(liu)(liu)量(liang)計(ji)的流(liu)(liu)量(liang)測(ce)量(liang)準確度(du)幾乎(hu)不(bu)受被測(ce)流(liu)(liu)體溫度(du)、壓力、粘度、密度(du)等參數(shu)的(de)影響(xiang)，又可制(zhi)成(cheng)非接(jie)觸及便攜式(shi)測量儀表，故可(ke)解決(jue)其它(ta)類型(xing)儀表所(suo)難以測量的(de)強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量(liang)(liang)測量(liang)(liang)問(wen)題。電(dian)磁流量(liang)計不(bu)能(neng)測量(liang)導(dao)電率(lv)很(hen)低的(de)液體，如石石油制(zhi)品和(he)有(you)機(ji)溶劑等。通用型電(dian)磁(ci)流量計由(you)于里襯材料限制(zhi)，不能測量溫度較(jiao)高液體(ti)。電(dian)磁(ci)流量(liang)(liang)計是通(tong)過測量(liang)(liang)導電液體(ti)的(de)速度確定工作狀態下的(de)體(ti)積(ji)流量。按照計(ji)量要(yao)求，對于液(ye)態介(jie)質，應測(ce)量(liang)質量(liang)流量(liang)，測(ce)量(liang)介質流量(liang)應涉及到流體的密度，不同流體介質具有不同的密度，而且(qie)隨溫(wen)度變化。如果電磁(ci)流量(liang)計轉換器不考慮流體密(mi)度，僅給出常溫狀態下(xia)的體積流量是不合適的。

4.2 準確度不同(tong)超聲波流量(liang)計是通過(guo)測量(liang)流體速度(du)來(lai)確定體積流量(liang)，對(dui)液體應該測量(liang)它的質(zhi)量(liang)(liang)流量(liang)(liang)，儀(yi)表測量(liang)(liang)質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)是(shi)通過體(ti)積流量(liang)(liang)乘(cheng)以人(ren)為設定的密度(du)后得(de)到的，當(dang)流體溫度變(bian)化時，流體密度是變化(hua)的，人為設定密(mi)度值，不能保證質量(liang)流量(liang)的準確度。只能在(zai)測(ce)量流體速度的同時，又測(ce)量了流體密度，才能通過運算，得到真實(shi)質量流量值。從超聲(sheng)波(bo)流量計在國內市場使用的經驗來看(kan)，目(mu)前所存在(zai)的缺點主(zhu)要(yao)是(shi)可測流體(ti)的(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍受超聲波換能(neng)鋁和(he)換能(neng)器與管道之間的(de)(de)耦合材料耐(nai)溫(wen)程度的(de)(de)限制，另外不(bu)足(zu)的是(shi)高溫(wen)下被測流(liu)體傳聲(sheng)速(su)度(du)的原始數(shu)據不(bu)全。目前中國的超(chao)聲(sheng)波流量計只能用于測量200℃以(yi)下的流體。超(chao)聲(sheng)波流(liu)(liu)量(liang)計和電磁流(liu)(liu)量(liang)計的測量(liang)媒介(jie)不同，超(chao)聲(sheng)波是(shi)采用聲(sheng)波，頻(pin)率(lv)很低，超聲(sheng)波頻率20 KHz~100 KHz, 雷達是采用2.4 GHz 級別的電磁波(bo)，超聲波的限(xian)制(zhi)性比(bi)較大(da)，很容易受(shou)到(dao)其它鐵制(zhi)物(wu)體的干擾(rao)，另(ling)外頻率低，衰(shuai)減(jian)大(da)，測(ce)量范圍小(xiao)，應(ying)用(yong)的面比(bi)較窄，常用在大口徑(jing)的水管線的流(liu)量測量和明渠類(lei)流(liu)量計(ji)測(ce)液位(wei)來(lai)換算成流量。也有用在固體(ti)料倉上的。電磁的頻率高，衰減小，如果加上(shang)導波管測量范圍可以很大(da)，用在儲罐上(shang)比較(jiao)多。但是需要注意介電(dian)常(chang)數，介電常數(shu)太小的(de)介質沒(mei)法測或測量范圍(wei)很小。由于這種傳感器(qi)必須保持管道(dao)內電阻和測量電路阻抗之(zhi)間有(you)一(yi)定比例關系，因此(ci)在制造上有(you)一(yi)定困難。當被測介質的電導率約為10 Ω/cm時(shi)就開(kai)始產生困難(nan)，電導率更(geng)低時(shi)就產生原理(li)性困難。當(dang)電導率為10 Ω/cm時，就(jiu)達到導(dao)電介(jie)質(zhi)(zhi)和(he)電介(jie)質(zhi)(zhi)之間的“分界(jie)線(xian)”，熱噪聲(sheng)電平隨內阻的增(zeng)大(da)而顯著(zhu)增(zeng)加。高精度(du)超(chao)聲流量計均(jun)為多聲道或(huo)管段(duan)式，中、小口徑管段式超聲(sheng)流量計通常都做(zuo)實流標定，具有0.5%準確(que)度。目前廣(guang)泛使用的(de)國產單聲(sheng)道超聲(sheng)流量標稱精(jing)度為1%，但在實際應用中，由于(yu)現場管道的內(nei)徑、壁厚、圓度都無法測量(liang)(liang)等諸多(duo)因素會(hui)使測量(liang)(liang)準確度超出(chu)標稱準確度許多(duo)，對供水(shui)行(xing)業的計量(liang)(liang)來說，超(chao)聲波流量計(ji)的(de)實際(ji)測量誤差能控制在3%以(yi)內(nei)就算高準(zhun)確度了(le)。

4.3 安(an)裝維護檢定(ding)成(cheng)本(ben)不(bu)同超(chao)聲波流(liu)量計適用于大型圓形(xing)管道和矩形(xing)管道，且原理上不受管徑(jing)限(xian)制，其造價本(ben)上與管徑(jing)無關。對于大型管道不僅帶來方便，可(ke)認為(wei)在無法實(shi)現實(shi)流(liu)校驗的情(qing)況下是優先考(kao)慮的選擇(ze)方案。超(chao)聲流(liu)量(liang)計可作非接觸(chu)測量(liang)。夾裝(zhuang)式換能(neng)器超(chao)聲流(liu)量計可(ke)無(wu)需停流(liu)截管安裝,只要在既設管(guan)道外部(bu)安裝換(huan)能器即可。這是超(chao)聲(sheng)流(liu)量計(ji)在工(gong)業用流(liu)量儀(yi)表中具有的*優點，因此(ci)可作(zuo)移動性(即非定(ding)點固定安裝)測量，適用于(yu)管網流動(dong)(dong)狀(zhuang)況評估測定超聲流量計為無(wu)流動(dong)(dong)阻撓測量，無額外壓力損失(shi)。流量計的儀表系數是可(ke)從實際測量管道(dao)及聲道(dao)等幾何尺寸(cun)計算(suan)求得的，既可采用(yong)干(gan)法標(biao)定(ding)，除帶測(ce)量管段式外一般(ban)不需作實流校(xiao)驗。超聲波流量計主(zhu)要是管外安(an)裝(zhuang)和插入式安(an)裝(zhuang)，簡(jian)單方便(bian)，可在線拆卸，維護時不需要(yao)工(gong)藝停(ting)車，不(bu)影(ying)響生(sheng)產，檢定(ding)費用低(di)，按(an)國(guo)家計量檢定(ding)規程每(mei)

3 年檢(jian)定(ding)一次。電(dian)磁流量計(ji)的(de)安裝與調(diao)試比其(qi)它流量計(ji)復雜，且要求更嚴(yan)格。變(bian)送器(qi)和轉換器必須(xu)配套使用，兩(liang)者之間不能用兩(liang)種不同型(xing)號的儀表配用。在(zai)安裝變送(song)器時，從安裝地點(dian)的選擇到具體的安裝調試，必(bi)須嚴(yan)格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時(shi)必(bi)須使變送器(qi)和管道(dao)有良(liang)好的(de)接(jie)觸及良好的接(jie)地(di)。變送器(qi)的電(dian)位與被測流體等電(dian)位。在使用時(shi)，必須排(pai)盡(jin)測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。電磁流量計需(xu)要在有電導率的液體條件下安裝(zhuang)，而且(qie)一(yi)般電磁流量計的安裝(zhuang)必須截管安裝(zhuang)，但是電(dian)磁流量(liang)計(ji)的特點(dian)是在符合條件的現場條件下(xia)準(zhun)確度高。電(dian)磁流量計拆卸麻煩，必須要求工藝停(ting)車，拆卸送檢(jian)麻煩，如果是0.5%準確度按國家計量檢(jian)定規程每(mei)半年(nian)需檢(jian)定一次。4.4 干擾來源(yuan)不同干擾了(le)超聲(sheng)波工作，就(jiu)是(shi)干擾了超(chao)聲波流量(liang)計(ji)工(gong)作(zuo)。干擾超聲(sheng)波工作的(de)主要因素有(you)溫度的(de)劇(ju)烈(lie)變化(hua)和雜(za)波的(de)干擾，或(huo)管道內有特定角(jiao)度的(de)旋流或(huo)者結構使得(de)流量計發(fa)射(she)出的(de)超聲(sheng)波不能有效的(de)回收。電(dian)化學極化電(dian)勢干擾(rao)是由于電(dian)極感(gan)生(sheng)電(dian)動勢在兩極極性不同而導(dao)致電(dian)解(jie)質在電極表(biao)面極化(hua)產生。雖然采用正(zheng)負交變勵磁磁場能顯著減弱極化(hua)電勢的(de)數(shu)量級，但不能根本上(shang)*消除(chu)極化(hua)電勢干擾(rao)。其(qi)特性(xing)于流體介質的性(xing)質、電極(ji)材(cai)料性質(zhi)電(dian)極的外(wai)形(xing)尺寸形(xing)狀有(you)關(guan)，具有(you)變(bian)化緩慢(man)，數(shu)量級不大等(deng)特點。因此選擇合適(shi)的電極材料，設計*的電(dian)極形狀(zhuang)的尺寸是減小極化電(dian)勢的有效方(fang)法之(zhi)

一。另(ling)外(wai)采(cai)用正(zheng)負兩(liang)極性交變的(de)矩形波勵(li)磁(ci)技術配(pei)合微處(chu)理(li)器同(tong)步(bu)寬脈沖采(cai)樣(yang)技術，到用(yong)微(wei)處理器運(yun)算功能前(qian)后兩次采(cai)樣值相減消除流(liu)量信號(hao)電勢中(zhong)的極(ji)化電勢干擾。工頻干擾噪聲是由電磁流量(liang)傳(chuan)感器勵磁繞組和(he)流體、電極、放(fang)大器輸入(ru)回路的電磁(ci)耦合，另外電磁(ci)流量計工作現場(chang)的工頻共模干擾(rao)，其三供電電源引入的工(gong)頻串模干擾等，其(qi)產(chan)生的物理(li)機理(li)均(jun)是電磁感應原理(li)。首先就(jiu)電磁流(liu)量(liang)傳感(gan)器(qi)勵磁繞組(zu)和流體、電極、放大器輸(shu)入回路的電(dian)磁耦合產生的工頻干擾對電(dian)磁流量計(ji)工作影(ying)響zui大，而且在不(bu)同(tong)的(de)勵磁(ci)技(ji)術下(xia)其表現的(de)形態(tai)、特性不同，因(yin)而(er)采取(qu)抗(kang)干擾措施(shi)也不同(tong)。解決電磁流量計(ji)運(yun)行中出現的(de)問題，可采用(yong)新型HCMOS系列芯(xin)片技(ji)術和微(wei)處理器系統電源電壓監視技(ji)術。

5 結語

綜合以(yi)上論述，

超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)和電磁(ci)流(liu)量計(ji)在不同的環境(jing)下各有優(you)勢。在小成(cheng)本作(zuo)業(ye)，對測量(liang)準(zhun)確度(du)要求不高(gao)的情況下，宜多使用超(chao)聲波流量(liang)計(ji)在安裝(zhuang)、維護(hu)資金充足，對測量準確度要求高的情況下(xia)，應多采用電磁流量計。當然(ran)，計(ji)量檢(jian)測人員(yuan)要認真考察(cha)工作環境(jing)中對流量計(ji)的干擾來源，并采取有效的抗(kang)干擾措施。