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- 電磁冷熱量表與超聲波冷熱量表的優(yōu)缺點(diǎn)分析【
- 2019-08-19
任何儀表的基本性能、功能和使用質(zhì)量基本上都取決于儀表的基本工作原理、儀表的整體設(shè)計(jì)方案、儀表的制造加工工藝以及儀表如何正確的安裝使用。當(dāng)前熱量表市場(chǎng)已形成產(chǎn)品的主要類型的熱量表有機(jī)械式熱量表、電磁式熱量表、超聲波式熱量表三種。本文作者對(duì)機(jī)械式、超聲波、電磁式三種熱量表進(jìn)行了對(duì)比，期以拋磚引玉，掀業(yè)界探討探索，從而有助于學(xué)術(shù)討論、促進(jìn)供熱計(jì)量行業(yè)發(fā)展以及推動(dòng)供熱計(jì)量改革。
以下具體進(jìn)行說(shuō)明：
1．機(jī)械式熱量表﹙用機(jī)槭葉輪式流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量﹚：
1．優(yōu)點(diǎn)
1.1.1結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，因此價(jià)格低廉。
1.1.2功耗相對(duì)較低，可采用內(nèi)置式鋰電池供電。
1.2缺點(diǎn)：
1.2.1易損件較多，可動(dòng)部件葉輪的存在極易造成其本身及測(cè)量腔體結(jié)垢，甚至堵塞，尤其水質(zhì)差時(shí)更為嚴(yán)重，因此工作的可靠性和穩(wěn)定性相對(duì)較低；
1.2.2可動(dòng)部件葉輪軸芯在較長(zhǎng)時(shí)間或較高流速運(yùn)行后極易磨損，水質(zhì)帶有腐蝕性時(shí)尤為突出，因此工作的耐久性較低，使用壽命相對(duì)較短；
1.2.3其測(cè)量腔體內(nèi)葉輪的存在會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失，降低了供暖管網(wǎng)輸送能力，尤其對(duì)舊管網(wǎng)改造帶來(lái)困難；
1.2.4流量測(cè)量精度相對(duì)不高，對(duì)流體的流速也有一定的要求，流速較低時(shí)不能有效計(jì)量；
2．超聲波冷熱量表﹙用超聲波式流量計(jì)檢測(cè)載冷熱流體流量﹚：
2.1優(yōu)點(diǎn)：
2.1.1測(cè)量管內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，堵塞問(wèn)題不太嚴(yán)重；
2.1.2安裝無(wú)特殊要求，既可水平安裝亦可垂直安裝；
2.1.3能滿足腐蝕性載熱流體對(duì)測(cè)量的要求；
2.2缺點(diǎn)
2.2.1單通道的超聲波檢測(cè)流速，由于是僅對(duì)超聲波束通過(guò)流速場(chǎng)的那一局部采樣檢測(cè)流速﹙即點(diǎn)速采樣﹚，因此流量檢測(cè)的準(zhǔn)確度相對(duì)也不太高，而如釆用多通道的超聲波檢測(cè)方式，價(jià)格又相對(duì)較高，市場(chǎng)難以承受；
2.2.2如果測(cè)量管道管壁或超聲反射片出現(xiàn)結(jié)垢層，致使超聲波發(fā)生折射或反射，從而極大地影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，甚至于致使信號(hào)消失而無(wú)法正常工作，因此要求對(duì)載熱流體作除垢處理；
2.2.3當(dāng)流體含有較大、過(guò)多顆粒或出現(xiàn)氣泡及流體中岀現(xiàn)“絮狀物”時(shí)，超聲波信號(hào)的質(zhì)量和強(qiáng)度就會(huì)大大下降，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠度，因此水質(zhì)對(duì)超聲波熱能表的測(cè)量性能也有較大的影響。
2.2.4超聲波信號(hào)在流體中的傳播速度以及超聲換能器的性能對(duì)溫度都比較敏感，因此被測(cè)流體溫度的變化對(duì)超聲波熱能表的測(cè)量準(zhǔn)確度有較明顯的影響。
2.2.5當(dāng)前為降低成本而釆用的超聲時(shí)差法，測(cè)量腔體內(nèi)超聲反射片的存在，以及為提高低流速小信號(hào)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度而不得不釆用文丘利縮徑測(cè)量腔體結(jié)構(gòu)，同機(jī)槭葉輪式熱能表一樣，同樣會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失。
2.2.6對(duì)流體和測(cè)量環(huán)境的震動(dòng)狀況比較敏感，過(guò)大的震動(dòng)會(huì)較大地影響測(cè)量的準(zhǔn)確度和可靠性；
3．電磁式冷熱量表（能量表）﹙用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量﹚：3.1優(yōu)點(diǎn)：
3.1.1測(cè)量管道與管路管徑一致，測(cè)量腔體內(nèi)既無(wú)可動(dòng)部件又無(wú)阻流元件，可以視為是一根直管段。不存在堵塞問(wèn)題，而且壓力損失也可以忽略不計(jì)，因此不僅工作的可靠性和穩(wěn)定性很高，而且工作的耐久性和工作壽命都特別長(zhǎng)；
3.1.2其工作原理是對(duì)流速場(chǎng)全截面采樣計(jì)量﹙即全速平均采樣﹚，因此測(cè)量的準(zhǔn)確度比較高。就目前熱量表所能采用的流量傳感器技術(shù)市場(chǎng)看來(lái)，只有采用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計(jì)檢測(cè)載熱流體流量的電磁式熱量表，才可能設(shè)計(jì)并制造出準(zhǔn)確度為1級(jí)的熱量表；
3.1.4通徑從小到大，系列齊全，測(cè)量精度相同，而且流速越大（≯15m/s），越可保證高精度。因此，對(duì)于采用低溫差高流速的供熱取暖方式，更能發(fā)揮電磁式熱能表的優(yōu)良性能特點(diǎn)；
3.1.3被測(cè)流體的溫度、粘度、壓力和液固成分比的變化、水質(zhì)狀況是否存在顆粒狀雜質(zhì)、甚至少量的氣泡，或者測(cè)量腔體是否結(jié)水垢都不影響流量的檢測(cè)結(jié)果，因此，僅就被測(cè)流體的溫度不影響流量的檢測(cè)結(jié)果這一特點(diǎn)，對(duì)于采用電磁流量傳感器作為檢測(cè)載熱流體流量的(電磁式)熱能表，當(dāng)采用分量檢定時(shí)，對(duì)其主要組成部分電磁流量傳感器的檢定水溫可以不作限定，亦即可以在常溫水下進(jìn)行檢定，這樣，就可以較大地簡(jiǎn)化型式檢定、出廠檢定(*檢定、后續(xù)檢定、使用中檢驗(yàn))的檢定設(shè)備。從而可以較大幅度地降低相關(guān)檢定部門和機(jī)構(gòu)的設(shè)備投資，也可極大地有利于熱能表的推廣應(yīng)用。
3.1.5對(duì)管道及環(huán)境的震動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng)；能滿足腐蝕性載熱流體對(duì)測(cè)量的要求；安裝也無(wú)特殊要求，既可水平安裝更希望垂直安裝；
3.2缺點(diǎn)：
3.2.1傳統(tǒng)的電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)什，制造工藝繁瑣，生產(chǎn)成本極高，因此產(chǎn)品的價(jià)格也相對(duì)很高
3.2.2只能測(cè)量導(dǎo)電性液體作為載熱流體的熱量﹙流量﹚；
